苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
高中生物必修二教案-4.2.2DNA分子的复制13-苏教版
必修二第3章基因的本质第3节DNA的复制（教案）【学习目标】重点：1.对DNA分子复制的推测及实验验证。
2.DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。
难点：DNA分子复制的过程及相关计算规律。
【教学过程】一．对DNA分子复制的推测及实验验证1.提出问题：DNA是怎样复制的？2.做出假说：①、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。
②、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的。
③、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。
沃森和克里克关于DNA复制的假说：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。
由于新结合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。
3.演绎推理：分别推演半保留复制和全保留复制第一代和第二代DNA中N的情况。
4.实验验证：①.要分析DNA是全保留还是半保留的，就要区分亲代与子代的DNA。
1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了实验。
②.实验设计同位素：15N、14N，标记NH4Cl培养液培养大肠杆菌。
过程及结果：培养基类型离心后试管中DNA的位置亲代15NH4Cl重带子一代14NH4Cl中带子二代14NH4Cl1/2中带、1/2轻带5.得出结论：DNA分子复制的方式是半保留复制。
二．DNA分子复制的过程1．DNA复制的概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2．时间：有丝分裂间期、减数第一次分裂间期。
3．场所：主要在细胞核。
4．基本条件：①模板：DNA的两条母链②原料：游离的4种脱氧核苷酸③能量：ATP④酶：解旋酶、DNA聚合酶5. 特点：半保留复制、边解旋边复制、多起点复制。
6. 结果：形成了两个完全相同的DNA分子。
7. 准确复制的原因：DNA双链提供精确的模板，碱基互补配对原则。
高中生物必修二教案-4.2.2DNA分子的复制11-苏教版
《DNA分子的复制》一节的教学设计及教学反思一、教学目标【知识目标】1.了解DNA复制方式的探究；2. 简述DNA复制的过程，并分析、总结DNA复制过程的条件和特点；3.说出DNA复制在遗传上的意义。
【能力目标】自主探究，合作学习，尝试模拟DNA的复制过程，理解科学探究思维。
【情感态度价值观】养成自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的科学的生物学习习惯。
二、重点和难点【重点】DNA分子复制的条件、特点及过程。
【难点】DNA复制过程，半保留复制实验的分析三、教学策略充分利用学生的好奇心，以DNA复制的方式为切入点，并贯穿于整个课堂线索中，启发学生思考。
通过设计问题，引导学生自己看图、看书，归纳总结出复制的相关条件，并通过学习复制过程思考理解DNA半保留复制。
最后通过设计一系列的问题引导学生更进一步理解DNA复制以及科学探索思维。
四、教学过程（一）复习引入：师：“通过前面的学习我们知道，遗传物质主要是——DNA，那么提起DNA同学们能联想到我们已经学习了哪些内容呢？生：DNA主要存在于细胞核，DNA是双螺旋结构。
师：我们强调过结构决定什么呢？生：结构决定功能。
师：本节课我们就是学习DNA的功能-DNA复制。
（二）新课导学：1、对DNA分子复制的推测师：沃森和克里克在发现DNA的双螺旋结构后，紧接着提出了DNA分子复制的假说，他认为DNA复制是半保留复制。
但当时也有科学家认为是全保留复制。
那首先我们先来了解一下这两种猜测，从PPT中看红色部分是DNA亲代，黑色是子一代，那子一代DNA与亲代相比，它们有什么关系？生：第一种，一个DNA是全新的，另一个和亲代一模一样；第二种，每个DNA分子中有一半是原来亲代的。
师：第一种就是全保留复制，复制一代后子代一个全部由母链组成，一个全部由子链组成；第二种复制一代后产生的子代DNA都是一条母链一条子链，所以叫半保留复制。
那DNA 复制可能是哪一种方式进行复制呢？带着这个疑问我们先来看DNA复制过程。
2021-2022学年高中新教材苏教版生物必修2课件：第2章 第2节 第2课时 DNA分子的复制
基因和 DNA、染色体、脱氧核苷酸、性状等的关系。
3．科学探究：分析探究 DNA 复制的实验方法、过程
和结论。
必备 知 识 聚 焦 概念
一、对 DNA 分子复制的推测与验证 1．DNA 分子的复制 以亲代 DNA 分子为模板合成子代 DNA 分子的过程。 2．推测 (1)有 人 提 出 “ 全 保 留 复 制 模 型 ” ， 即 亲 代 的 双 螺 旋 形 态 结 构完全不变，其子代只是全新的复制品；
DNA 复制的三个易错点 (1)DNA 复制的场所并非只在细胞核中，线粒体、叶绿体中也能 进行 DNA 复制。 (2)并非所有细胞都进行 DNA 复制，只有分裂的细胞才能进行 DNA 复制。 (3)DNA 复制并非单向进行，而是双向多起点复制，且各个复制 起点并不是同时开始的。
2．在 DNA 复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量 3H 标记的脱 氧胸苷(3H—dT)的培养基中，3H—dT 可掺入正在复制的 DNA 分子 中，使其带有放射性标记。几分钟后，将大肠杆菌转移到含高剂量 3H—dT 的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞，抽取其中的 DNA 进行放射性自显影检测，结果如图所示。据图可以作出的推测 是( )
2．与染色体、细胞数目相关的计算 研究 DNA 分子的半保留复制时，常涉及计算后代带放射性标记 的 DNA、染色体或细胞所占比例的问题，此时要注意： (1)一个 DNA 分子含两条 DNA 链，只要有一条 DNA 链带标记， 该 DNA 分子便带标记。 (2)每条染色体含一个或两个 DNA 分子，只要有一条 DNA 链带 标记，该染色体便带标记。
(2)复制 2 次后，含 15N 的 DNA、含 14N 的 DNA、含 15N 的 DNA 链、含 14N 的 DNA 链各是多少？
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3、发生时期： 有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
4、条件：
模板：DNA的两条母链 原料：游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 能量：ATP 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等
5、复制过程： 解旋→合成互补子链→形成子代 6、复制特点： DNA
7、准确复制的原因： ①DNA双链提供精确的模 板②碱基互补配对原则
制方式被称做半保留复制。
阅读课本P54内容，找出下列问题的答案。
场所
意义
DNA分子复制 过程
精确复制的原因
特点
1、概念： DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过 2、场所： 细程胞核（主要）、线粒体、叶绿体
ห้องสมุดไป่ตู้
3、发生时期： 有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
4、条件：
模板：DNA的两条母链 原料：游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 能量：ATP 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等
作出假说：（用红色代表亲代DNA两条链，新合成的部分用
蓝色表示，请模拟出复制一次后子代DNA的样子） 1、全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分
复制一次
2、半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的
复制一次
3、分散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的
复制一次
设计实验
1、如何通过设计实验证明DNA的复制方式？ 关键思路是什么？
DNA分子的复制
1.对DNA分子复制的推测及实验验证。
2.DNA复制的过程，并分析、归纳出 DNA复制过程的特点。
在细胞分裂的时候DNA将遗传信息传 递给下一代，那么信息如何传递呢？
DNA的复制 就是指以亲代DNA为模板合成 子代DNA的过程。
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第四章第2节《DNA分子的复制》教学设计一、设计思想本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂教学，通过学生自主学习和课堂活动探究，以求让学生亲身参与、体验科学探究的过程，从而培养学生的科学精神和科学素养。
二、教材分析1、教材中的地位本节课内容是苏教2003版高中生物必修2第四章第二节。
这一课时，是遗传学的基本理论，在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。
学好这一课时，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质非常重要。
2、重点难点重点：DNA分子复制的过程难点：DNA分子复制方式的探究；DNA分子复制的过程三、学情分析学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识，在此基础上，他们能够掌握基本的思维方法，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。
观察力、记忆力、想象力有了一定的提高，认知活动的自觉性，认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。
由于本课时内容具有较高的抽象性，学生们会感到困难，因此在教学中，我除了引导学生自主、探索、合作学习以外，还通过启发式教学，设置一定量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。
四、教学目标1.知识目标：（1）概述DNA分子的复制方式及过程。
（2）探讨DNA复制的生物学意义。
2.能力目标：（1）通过对DNA复制方式的推测，再次领悟假说—演绎法在科学研究中的应用（2）通过分组探究，增强合作意识，提高合作能力3.情感态度与价值观目标：（1）认识到合作交流在科学研究中的重要性（2）认同技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。
（3）认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程五、教法、学法设计（一）教法设计结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用探究式、启发式教学法。
引导学生探究DNA复制的方式，当学生遇到问题难以解决时，教师进行恰当的启发，让学生的探究过程得以顺利进行。
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“DNA分子的复制”一节的教学设计一、教学目标1. 知识目标:①概述DNA分子的复制的概念、时间、主要场所。
②阐明DNA复制的过程、特点、条件和意义。
2.能力目标：①通过观察、归纳、推理等方法，培养自主学习能力及逻辑思维能力；②尝试进行实验探究，学习科学探究的方法。
③通过小组合作模拟DNA复制过程，增强形象思维能力、合作意识和交流沟通能力。
3.情感态度与价值观目标:通过系列探究活动，体验探究之乐，增强探究意识，培养创新精神。
二、学情分析及教学策略学生已学的基础知识包括：DNA分子的结构、细胞的有丝分裂、减数分裂特点过程；染色体的结构和复制、同位素示踪法等相关知识。
在此基础上温故知新，实现知识拓展迁移获取新知识。
如通过对染色体复制的时间和场所的复习，获知DNA复制的时间和场所。
同样可以从染色单体分离的时间，推知子代DNA分离的时间。
学生已经了解探究活动的基本程序，在此基础上本节课的教学中用科学研究的作为主线，采用接受式探究与发现式探究等多种探究式教学方法，充分用好用活现行教材，把陈述性知识转变为探究性素材。
根据学生的“最近发展区”，编制一系列探究实验，对DNA 复制方式、复制的条件进行探究。
学生动手实践活动搭建模型完成对DNA复制方式的假设，让学生最大限度地成为学习的主体。
在不具备现实实验条件的情况下, 教师利用多媒体，展示科学实验过程，引导学生沿着科学的逻辑思维路线，主动地发现问题、分析问题、推测判断、得出结论。
三、教学重点和难点1.教学重点:DNA分子复制的过程和特点。
2.教学难点:DNA分子的半保留复制。
四、教学方法讨论法、演示法、讲授法五、教学过程1.导入展示小沈阳和一男一女两个小孩的照片问：这两个小孩，哪个是小沈阳的宝贝？学生猜测回答是女孩你判断的依据是什么？学生答：长得像提出问题：①子代相貌与亲代相似的根本原因是什么？②遗传物质主要指什么？学生思考回答：子代从亲代继承了遗传物质。
遗传物质主要指DNA。
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40 min取样
14
对照
亲代
子一代
子二代
复制的方式
得出结论
？ 实验结果支持 半保留 复制的假说
DNA分子是半保留复制
探究二：DNA复制的条件
科恩伯格 (美)
DNA人工合成系统
4种脱氧核苷酸
探究二：DNA复制的条件
DNA片段
实验一：将大肠杆菌中提取出的 DNA聚合酶加到具有足量的四种
酶
ATP
脱氧核苷酸的试管中。培养在适 宜温度的条件下，一段时间后，
用橙红色的表示亲代DNA分子的两条链， 用绿色的表示两次复制所新合成的全部子代链
复制的方式
• 基本区设分计旧思链路和：新链、分离不同的设D计NA实验
• 技术手段：
D同N位A是素肉示眼踪看法不见的，如何区分旧链和新链？
虽密然度被梯标度记离，心DNA仍混杂在一起，怎么把不一样
的DNA分开呢？
• 实验材料：大肠杆菌
2、两条子链的碱基顺序是否相同？ 不相同
3、新合成的两条子代DNA的碱基对 排列顺序是否相同？
相同
4、DNA分子准确复制的原因?
DNA 分子双螺旋结构提供精确的模板, 碱基互补配对原则保证复制准确进行。
复制的意义
使遗传信息从亲代传给子代， 确保了遗传信息的连续性。
1.下列关于DNA复制的叙述，正确的是 （ ） A．DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸 B．在全部解旋之后才开始碱基配对 C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链 D．每个子代DNA分子中含有一条母链和一条子链
拓展探究 1
资料：
女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA
分子达36 mm ,DNA复制速度约为
4 µm/min，请计算出复制所需的
高中生物必修二教案-4.2.2DNA分子的复制2-苏教版
二轮专题复习： DNA 分子的结构和复制1.DNA 分子结构的主要特点（B ）2.DNA 分子的复制（B ） 【学习过程】一、DNA 分子的结构 1.化学组成基本组成元素： 。
基本组成物质：磷酸、 、 。
基本组成单位： 。
（四种）2.空间结构：DNA 呈 结构，构建者 和 ，属于 模型。
两条脱氧核苷酸长链 平行盘旋而成；外侧的基本骨架由 和 交替连接而成；碱基按照 原则通过 链接形成碱基对排列在内侧。
3.结构特点： 、特异性 、稳定性。
【课前预习】（1）每个DNA 片段中，游离的磷酸基团有 个。
（2）磷酸、五碳糖、含氮碱基之间的数量关系为 。
（3）连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键为 键。
（4）碱基对之间的化学键为 键，可用 酶断裂，也可加热断裂。
（5）每个脱氧核糖连接着 个磷酸。
(6)单链中相邻碱基通过 相连，互补链中相邻碱基通过 相连。
突破一、双链DNA 分子中碱基含量的计算①α链中CG T A ++=a ，则β链中CG T A ++ = 双链DNA 分子中CG TA ++ =②α链CT G A ++=b ，则β链中CT G A ++= 在双链DNA 分子CT G A ++=③α链GC T A TA ++++= m ，则β链中G C T A T A ++++ = 双链DNA 分子中GC T A TA ++++ =【练一练】例1.已知某DNA 分子中，G 与C 之和占全部碱基总数的36%，其中一条链的T 和C 分别占该链碱基总数的33%和17%，则在它的互补链中，T 和C 分别占该链碱基总数的 A.33%和17% B.32%和19% C.19%和32% D.17%和33% 二、DNA 分子的复制【练一练】例2.下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是A．图中DNA分子复制是从多个起点开始的B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C．真核生物的这种复制方式提高了复制速率D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个游离的脱氧核苷酸连接起来突破二：DNA分子复制过程中相关计算规律(1)1个DNA分子复制n次，可形成个子代DNA分子，其中含最初母链的DNA分子占DNA分子总数的；完全含最初母链的DNA分子数为；含有的最初母链占DNA单链总数的。
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我们学习过哪些DNA相关内容？
第二节 DNA的复制
学习目标
1.概述DNA分子的复制 2.探讨DNA复制的生物学意义
对DNA分子复制的推测：
沃森和克里克发表了DNA双螺旋模型之后不久，于 同年又紧接着发表了DNA半保留复制的假说
复制1次
复制1次
全保留复制
半保留复制
二者有什么区别？
一、DNA的复制过程
4．DNA分子复制能准确无误地进行原因是（ ） A．碱基之间由氢键相连 B．DNA分子独特的双螺旋结构 C．DNA的半保留复制 D．DNA的边解旋边复制特点
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制 苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
复制1次
复制1次
全保留复制
半保留复制
研究方法： 同位素标记法
基本组成分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
思积 维极
二、DNA的复制方式
事实
1.为了证明DNA分子的 复制方式，1957年 两位科学家设计了 一个非常精巧的实 验。
5 DNA复制条件
模板：亲代DNA分子的两条链 原料：4种游离脱氧核苷酸 能量：ATP 酶 : 解旋酶（打开氢键）
DNA聚合酶
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
6.DNA准确复制的原因?
①DNA具有独特的双螺旋结构， 能为复制提精确的模板。
②碱基具有互补配对的能力， 能够使复制准确无误。
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
7.DNA复制的结果
1个DNA分子形成了两个完全相同的 DNA分子。
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
8.DNA分子的复制意义？
DNA通过复制，使遗传信息从亲代传 给了子代，从而保证了物种的相对稳定 性，保持了遗传信息的连续性，使得种族 得以延续。
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
4过程
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
解旋： 解旋酶催化（氢键）
模板（母链） 同时进行
复制: 以母链为模板，在DNA聚合 酶的催化下，以4种游离的 脱氧核苷酸为原料，按照碱 基互补配对原则，合成子链
母链（旧链） 复制后的DNA: 组成
子链（新链）
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
2.细菌大约每20min分 裂一次，产生子代。
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制 苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
N15
N15
N15 N15 复制1次 N14 N14
N15 N15
复制2次
N14 N14
N14 N14
模板： DNA的两条链
4、条件：
原料： 酶：
游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） DNA解旋酶、DNA聚合酶等
能量： ATP
5、复制过程： 解旋→合成→延伸和盘绕
7、复制的精确性：(1)DNA的双螺旋结构 (2)碱基互补配对原则
8、复制的生物学意义：使遗传信息在传递过程中保持了连续性
6、复制特点（：1）边解旋边复制 （2）半保留复制 苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
1、DNA复制概念
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的 过程成为DNA复制。
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2、DNA分子复制时间
有丝分裂间期 减数第一次分裂的间期
3场所：细胞核（主）、线粒体、叶绿体
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制 苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
1．下列关于DNA复制过程的正确顺序是
（ D）
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
N14 N14
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
N15
N15
N15 N14 复制1次 N14 N15
N15 N14
复制2次
N14 N14
N14 N14
N14 N15
N15N15 > N14N15 > N14N14
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
2．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱
基从氢键连接处分开（ A）
A．G与C B．A与C C．G与A D．G与T
3．DNA复制的基本条件是（ A ）
A．模板，原料，能量和酶 B．模板，温度，能量和酶 C．模板，原料，温度和酶 D．模板，原料，温度和能量
放入盛有氯化铯溶液的试管中离心处理
轻
链
带
杂
（
合
含
链
重
带
）
链 带
（ 含
（
含
14N15N 15N
14N
）
）
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
轻链带 （含14N）
杂合链带 （含14N 和15N）
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
DNA半保留复制
在新合成的每个DNA分子中，都保留了 原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制 方式又被称为DNA半保留复制。
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
DNA分子复制的特点:
半保留复制 边解旋边复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
苏教版高中生物必修二 DNA分子的复制
1、概念：
小结
2、场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核和质粒
3、时期：有丝分裂间期、减数第一次分裂的间期