【生物】DNA的复制说课课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

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1、第三章 基因的本质第二节 DNA的复制2134说教材说教材 说学情说学情说教学策略说教学策略说教学过程说教学过程5说板书设计说板书设计01说教材教材分析教材分析 DNADNA的复制的复制是人教版是人教版必修二第三章第三节的内容，必修二第三章第三节的内容，是遗传学的基本理论，也是是遗传学的基本理论，也是本章的重点和难点之一，在本章的重点和难点之一，在联系联系DNADNA结构的基础上，进一结构的基础上，进一步阐明通过复制传递遗传信步阐明通过复制传递遗传信息的过程。同时为学生学习息的过程。同时为学生学习基因突变、基因重组、生物基因突变、基因重组、生物进化等内容的理解打下坚实进化等内容的理解打下坚实基

2、础。基础。说教材说教材课程标准课程标准说教材说教材大概念大概念 概念概念3 3 遗传信息控制生物的性状，并代代相传。遗传信息控制生物的性状，并代代相传。3.13.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNADNA分子上。分子上。重要概念重要概念次位概念次位概念3.1.3 3.1.3 概述概述DNADNA分子通过半保留方式进行复制分子通过半保留方式进行复制教学目标教学目标生命观念：生命观念：1 1、通过学习，掌握、通过学习，掌握DNADNA复制的过程。复制的过程。2 2、能够说出、能够说出DNADNA复制的生物学意义复制的生物学意义科学思维：科学思维：通过通过演

3、绎推理演绎推理DNADNA半保留复制实验半保留复制实验，培养，培养学生观察、分析、推理和总结概括的能力。学生观察、分析、推理和总结概括的能力。科学探究：科学探究：通过探究通过探究DNADNA的复制方式，培养学生的探的复制方式，培养学生的探究能力。究能力。社会责任：社会责任：认识到不论哪种假说只有在通过实验证明认识到不论哪种假说只有在通过实验证明后，才能上升为科学理论以及认同技术的进步在探索后，才能上升为科学理论以及认同技术的进步在探索遗传物质中的重要作用。遗传物质中的重要作用。说教材说教材教学重点和难点教学重点和难点教学重点：教学重点：DNADNA复制的过程。复制的过程。教学难点：教学难点：通

4、过假说通过假说-演绎法探究演绎法探究DNADNA复制的方式。复制的方式。说教材说教材02说学情学情分析学情分析说学情说学情 在知识上在知识上学生学生已已经经掌握了掌握了DNADNA结构，有丝分裂结构，有丝分裂和减数分裂等相关知识。和减数分裂等相关知识。在能力上在能力上学生已经具备一定的分析归纳能力，学生已经具备一定的分析归纳能力，逻辑推理能力逻辑推理能力。但但本节内容比较抽象，仍需教师本节内容比较抽象，仍需教师引导引导。03说教学策略教法教法 由于本节内容比较抽象，我由于本节内容比较抽象，我准备采取设置情境教准备采取设置情境教学，充分利用多媒体的功能，把学，充分利用多媒体的功能，把DNA复制过

5、程编制成复制过程编制成动态过程，使难点知识变静为动、变抽象为形象，转动态过程，使难点知识变静为动、变抽象为形象，转化为易于吸收的知识。激发学生的学习兴趣，促进学化为易于吸收的知识。激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的掌握。生对知识的掌握。说教学策略说教学策略学法学法说教学策略说教学策略 学生是学习的主体，教学过程中要注重引学生是学习的主体，教学过程中要注重引导式学习，体现出学生的主体地位，培养学生导式学习，体现出学生的主体地位，培养学生的学习能力和合作意识。的学习能力和合作意识。学生应通过观察、分学生应通过观察、分析、讨论与教师讲授相结合来学习本课内容。析、讨论与教师讲授相结合来学习本课内容。

6、04说教学过程问题探讨沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”in the following communications.We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure,which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereo-chemi

7、cal arguments.It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the gengtic material.Full details of the structure,including the con-ditions assumed in building it,together with a set of co-ordinates for the atoms,will be

8、 published elsewhere.核酸的分子结构论文节选讨论1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。2.这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点？科学研究需要大胆的想象，但得出结论必须建立在确凿的证据之上。提提出出问问题题作出假设作出假设演绎推理演绎推理实验验证实验验证得出结论得出结论DNA的复制方式?(1)(1)半保留复制半保留复制(2)(2)全保留复制全保留复制设计实验设计实验证明DNA半保留复制的实验思

9、考思考 讨论讨论思考1：这两种假说从结果上来看有什么区别？思考2：如果要设计实验验证假说，那么需要重点观察什么？思考3：如何区分模板DNA母链和新合成的DNA子链呢？提提出出问问题题作出假设作出假设演绎推理演绎推理实验验证实验验证得出结论得出结论设计实验设计实验用什么方法能在实验中直观区分母链和子链？同位素标记法。该实验用什么元素做标记？为什么？证明DNA半保留复制的实验思考思考 讨论讨论1.实验方法15N和14N是N元素的两种稳定的同位素(无放射性)，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。脱氧核苷酸磷酸P C H ON含N碱基五碳糖证明DNA半保留复制的实

10、验思考思考 讨论讨论2.实验材料：3.实验方法：4.实验过程和结果：大肠杆菌同位素标记技术,密度梯度离心技术梅塞尔森、斯塔尔1.实验人：分裂一次分裂一次提取DNA离心15N/15N-DNA14NH4Cl再分裂再分裂一次一次繁殖若干代上中下上中下提取DNA离心上中下哪个位置？哪个位置？15NH4CI提取DNA离心14NH4Cl14NH4Cl提出问题作出假设演绎推理实验验证得出结论设计实验提出问题作出假设演绎推理实验验证得出结论设计实验证明DNA半保留复制的实验思考讨论上中下上中下上中下上中下上中下上中下(1)半保留复制(2)全保留复制亲代第一代第二代中带轻带重带提出问题作出假设演绎推理实验验证得

11、出结论设计实验证明DNA半保留复制的实验思考讨论分裂一次再分裂一次亲 代子一代子二代15N/14N14N/14N15N/14N15N/15NDNA的复制是以半保留方式进行的一个被15N标记的DNA转移到14N的培养基中培养，复制了n次：二、DNA复制的相关计算子代DNA共2n个含15N的DNA分子：个只含15N的DNA分子：个含14N的DNA分子：个只含14N的DNA分子：个脱氧核苷酸链共2n1条含15N的脱氧核苷酸链：条含14N的脱氧核苷酸链：条202n(2n2)2(2n12)不消耗不消耗亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸数为m个，则：m（2n-1）m2n-1消耗的脱氧核苷酸数复制复制n次，

12、共需要消耗游离的该种次，共需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数？脱氧核苷酸数？个个复制第复制第n次时，共需要消耗游离次时，共需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数？的该种脱氧核苷酸数？个个m(2n-1)-m(2n-1-1)二、DNA复制的相关计算过程以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。随着染色体的复制而完成的减数分裂前的间期(1)概念：(2)发生时期：(3)场所：真核生物细胞质：线粒体、叶绿体细胞核(主要)原核生物拟核（质粒）细胞质病毒：宿主细胞DNA复制的概念、时期、场所01有丝分裂间期在能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTAT

13、ATATACGTATACGGCTAGCCGTA35CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35ATP解旋酶思考1：解旋酶破坏了什么化学键？氢键(1)解旋DNA复制的过程02CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATA CGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35A CGCAAGCTAGTCATTATA T GC A T GA TCGAGCT T（2 2）合合成成互互补补子子链链：DNADNA聚聚合合酶酶等等以以解解开开的的每每一一条条母母链链为为模模板板，以以细细胞胞中中游游离离的的4 4种种脱

14、脱氧氧核核苷苷酸酸为为原原料料，按按照照碱碱基基互互补补配配对对原原则则，各自合成与母链互补的一条子链。各自合成与母链互补的一条子链。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATA CGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35A CGCAAGCTAGTCATTAT A T GC A T GA TCGAGCT TA CGCAAGCTAGTCATTADNA聚聚合合酶酶53T A T GC A T GA TCGAGCT T53ATPATP子链子链从从5 5 端向端向 3 3 端延伸端延伸（2 2）合合成成互互补补子子链链：随随着着模模板板链链解解旋旋过过程程的的进进行行，新

15、新合合成成的的子链也在不断延伸。子链也在不断延伸。1、DNA聚合酶的作用？聚合酶的作用？2、延伸方向延伸方向？需要引物（通常是一段RNA序列），使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸单体脱氧核苷酸连接到子链 形成磷酸二酯键 DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT思考2：DNA聚合酶连接的是？单个核苷酸之间的磷酸二酯键思考

16、3：从子链看，DNA聚合酶的催化方向是?（复制方向？）子链的5-端到3-端。(2)合成子链53ATP53ATPDNA聚合酶DNA复制的过程02 DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。(2)合成子链CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA35ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT53T53思考4：图中子链的延伸紧跟解旋酶，说明DNA还有什么特点？边解旋边复制DNA复制的过程02每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结

17、构。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATAA35ACGCAAGCTAGTCATTATATGCATGATCGAGCTT53TAGCCGTATAGCCGATAT35TTACGCGTATATATA53(3)形成子代DNA分子DNA复制的过程02半保留复制思考5：DNA复制的结果是什么？一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子思考6：两条子链都是连续复制吗？一条子链连续复制，一条子链不连续复制拉链等实物材料模型拉链等实物材料模型拉链模型.mp4说板书设计说板书设计一、一、DNA分子复制方式探究分子复制方式探究二、二、DNA的复制相关计算的复制相关计算 1、DNA数目计算数目计算 2、脱氧核苷酸链计算、脱氧核苷酸链计算 3、消耗脱氧核苷酸数目计算、消耗脱氧核苷酸数目计算三、三、DNA的复制的复制1、时间和场所：时间和场所：2、过程：、过程：解旋解旋 合成互补子链合成互补子链 形成新形成新DNA分子。分子。5、意义：、意义：感谢聆听！感谢聆听！