课题： DNA分子的复制 （第1课时）
【学习目标】
三维目标：
1）知识与能力：①使学生掌握高效率学习方法进而提高解题能力。如：比较法、类推法、示意图法。②培养学生的求异思维、发散思维、逆向思维，以及培养学生自主学习的能力和相互合作的能力。
2）过程与方法：突破重点和难点，解决学习困难，提高复习的效率，大容量、高效率地完成该小节知识的复习。
3）情感、态度和价值观：在课堂上对学生的回答即时给予鼓励性的评价，激发学生学习动力，挖掘学习的潜能。
【重点难点】
因为本节内容比较抽象，不容易理解，所以DNA分子的结构和DNA分子复制的过程、条件和特点不仅是本节课的教学重点，也是教学难点。
【学习流程】
■问题引导（自主学习）:
一、DNA分子的复制：
（一）概念：以 为模板合成 的过程。
（二）发生时期：有丝分裂 和减数 。
（三）过程：
1、解旋：需要细胞提供能量，在 的作用下，两条螺旋的双链 。
2、合成子链：以 为模板，在 等酶的作用下，利用游离的4种 为原料，按照 原则，合成与母链 的子链。
3、形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成 结构。
结果，一个DNA分子形成 子代DNA分子。
（四）特点：
1、边解旋边 。
2、复制方式： 。
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（五）条件：
1、模板： 。
2、原料： 。
3、能量： 。
4、酶： 。
（六）准确复制的原因：
1、DNA分子独特的 提供精确模板。
2、通过 保证了复制准确进行。
二、基因是有遗传效应的DNA片段：
（一）一个DNA上有 个基因。构成基因的碱基数 （填“大于”、“小于”“等于”）DNA分子的碱基总数。
（二）基因是有 的DNA片段。
（三）遗传信息蕴藏在 之中。
（四）DNA分子具有 和 ，这是生物体多样性和特异性的物质基础。
■诱思讨论（合作学习）
讨论1：细胞周期中的间期细胞有何主要变化？何谓复制？DNA分子复制时需何条件？DNA分子复制对DNA作为遗传物质有何意义？一个DNA分子复制几代后的情况如何？
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讨论2：某DNA分子有α、β两条链，将α链上某一区域放大后如下图所示，结合所学知识回答下列问题：
(1)DNA分子在体内细胞中进行复制时，首先在_________酶的作用下DNA双链解开；若在体外进行DNA扩增时，常对DNA进行_________处理，使两条链之间的氢键断裂，DNA双链解开。
(2)若DNA在复制过程中，α链上的一个碱基发生改变，由A→T，该DNA分子经3次复制后所产生的异常DNA分子所占的比例为_________。
(3)请举一例，说明核中DNA分子在细胞分裂间期发生复制的事实：_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
讨论3：含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA．经密度梯度离心后得到结果如图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①②③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：
(1) G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0 ，G1 ，G2
(2) G2代在①、②、③三条带中DNA分子数的比例是
(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是： 条带① ，条带②
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是 。DNA的自我复制能使生物的 保持相对稳定。
■重点点拨（方法学习）:
一、DNA分子复制问题的有关计算
若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：
世
代
DNA分子的特点
DNA中脱氧核苷酸的特点
分
子
总
数
细胞中的DNA分子离
心后在管中的位置
不同DNA分子占全部DNA分子之比
链总
数
不同脱氧核苷酸链
占全部链之比
只含15N
的分子
含14N、15N的杂
种分子
只含14N的
分子
含15N的
链
含14N的
链
0
1
全在下部
1
0
0
2
1
0
1
2
全在中部
0
1
0
4
1/2
1/2
2
4
1/2中部，1/2上部
0
1/2
1/2
8
1/4
3/4
3
8
1/4中部，3/4上部
0
1/4
3/4
16
1/8
7/8
n
2n
2/2n中部，1－2/2n上部
0
2/2n（或1/2n－1）
1－2/2n
2n＋1
1/2n
1－1/2n
二、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系
（一）染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
（二）基因、染色体、蛋白质、性状的关系
三、基因概念的理解：
（一）从结构上看：
1、基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。
2、基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。
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3、每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是特定的。
4、基因中的碱基排列顺序（或脱氧核苷酸的排列顺序）代表遗传信息。
（二）从功能上看：基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。
■及时训练（巩固学习）
1．下列关于DNA复制过程的正确顺序是( )
①互补碱基对之间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶的作用下解旋 ④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构
A．①③④②⑤ B．①④②⑤③
C．①③⑤④② D．③①④②⑤
2．DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构( )
3．用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图，
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这三种DNA分子的比例正确的是( )
4．某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个。若该DNA分子复制3次，则需要含胸腺嘧啶和胞嘧啶的游离脱氧核苷酸总数为( )
A．7 B.a C．7(a－m) D.(a－m)
5．某一DNA分子中，A为200个，复制数次后消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次( )
A．4次 B．3次 C．5次 D．6次
6．如下图是用集合的方法，表示各种概念之间的关系，表中与图示相符的是( )
选项
1
2
3
4
A
染色体
DNA
RNA
基因
B
DNA
基因
脱氧核苷酸
碱基
C
核酸
DNA
脱氧核苷酸
基因
D
核酸
染色体
DNA
基因
■课堂小结：
课后复习心得
课题： DNA分子的结构 （第1课时）
■问题引导（自主学习）:
一、（一）亲代DNA，子代DNA。（二）间期和第一次分裂间期。（三）1、解旋酶，解开。2、解开的每一段母链，DNA聚合酶，脱氧核苷酸，碱基互补配对，互补。3、双螺旋。两个完全相同的。
（四）1、复制。2、半保留复制。（五）亲代DNA分子的两条链。脱氧核苷酸。ATP。解旋酶、DNA聚合酶。（六）1、双螺旋结构。2、碱基互补配对原则。
二、（一）许多。小于。（二）遗传效应。（三）4种碱基的排列顺序。（四）多样性和特异性。
■诱思讨论（合作学习）
讨论1：DNA分子复制：①发生在细胞周期的间期；②主要在细胞核内进行；③ATP作能量；④A、T、G、C四种大量的脱氧核苷酸为原料；⑤严格遵循碱基互补配对原则；⑥需酶系统参与（解旋酶，合成酶、复旋酶）；⑦DNA具作模板的能力；⑧伴随有RNA的转录。在DNA分子复制时：①边解旋、边合成、边复旋，多个起始点同时进行，节省时间、效率高。②新DNA分子双链为“一母一子”；因此复制更为精确，致使遗传信息更加稳定。
稳定的遗传信息从亲代传递给子代，从而使生物的前后代保持了一定的连续性。但是，这并不意味着复制时毫无差错，否则，自然界便没有了变异，生物界就不会向前发展。（为以后学习“变异”打下伏笔）
因DNA复制采用半保留的方式，所以一个DNA分子经几代复制后的所有DNA中，只有两个DNA分子含有原DNA链。但所有DNA与原DNA所带的信息（脱氧核苷酸的排列顺序）完全相同。（变异除外）
总结：通过两课时的学习，同学们知道了DNA分子的结构特点和DNA分手的复制过程，明白了DNA分子结构的多样性、特异性及DNA分子半保留复制的特点。希望同学们课后熟悉教材，真正理解DNA是主要的遗传物质。
讨论2：【解析】 本题考查DNA的复制、转录、基因工程中的工具酶，生物变异等知识，同时渗透了识图绘图能力的考查。(1)DNA分子复制过程中，氢键的断裂需要解旋酶或加热处理；(2)当一条链上的一个碱基发生改变后，以这条链为模板复制产生的DNA分子均为异常，以另一条链为模板复制成的DNA分子正常，故后代异常DNA分子所占比例为1/2；(3)经细胞分裂间期后，细胞核中DNA含量加倍，或一个着丝点上含有两条姐妹染色单体；(4)绘图时，需要考虑碱基之间的互补关系，以及两条链是反向平行的。
【答案】 (1)解旋 加热 (2)1/2 (3)经细胞分裂间期后，细胞核中DNA分子的含量加倍(或经间期后，一个着丝点上含有两条姐妹染色单体)
讨论3：[解析]首先应当理解轻、中、重三种DNA的含义：由两条链合31P的脱氧核苷酸组成的是轻DNA；由一条链舍31P的脱氧核组成的链与另一条含32P的脱氧核苷酸组成的链形成的是中DNA；由两条含32P的脱氧柱核酸组成的链形成的是重DNA。
根据DNA半保留复制的特点：G0代细胞中的DNA全部是轻DNA；G1代是以G0代细胞中的DNA为模板，以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的两个DNA分子，全部为中DNA；G2代是以G1代细胞DNA为模板，以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的4个DNA分子，其中有两个DNA分子，母链含31P，子链含32P为中DNA；另两个DAN分子，母链、子链全为32P，是重DNA。 G2代以后除两个中DNA外，其他均为重DNA。
[答案](1)A；B；D； (2)0：1：1 (3) 31P 31P和32P (4)半保留复制；遗传特性
■重点点拨（方法学习）:
三、基因概念的理解：
（一）从结构上看：1、许多。2、四种脱氧核苷酸，双螺旋。3、特定的。4、碱基排列顺序（脱氧核苷酸的排列顺序）（二）遗传效应，
■及时训练（巩固学习）
1．D．2．D．3．D．4．B.5．A．6．B
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