遗传信息的传递——DNA的复制
高中生物DNA的复制教案3篇
高中生物DNA的复制教案3篇高中生物DNA的复制教案大全一一、教材分析DNA复制是生物遗传信息得以世代相传和延续的基础，也是生物变异的基础。
本节内容在编排上先讲述科学家对DNA复制的推测，然后介绍DNA半保留复制的实验证据，在此基础上再引导学生学习半保留复制的具体过程。
本节是进行探究学习很好的一课，引导学生对该过程的演绎推理，帮助学生理解的同时，培养学生科学探究的一般方法和逻辑思维。
学生在学习本节课之前，已经学习过“DNA的结构”，教师应充分调动学生已有的知识基础进行理解，而DNA的复制过程是一个微观而复杂的内容，学生不易理解，教师可结合直观形象的示意图或视频动画来辅助教学，帮助学生进行学习和掌握。
二、教学目标1、概述DNA分子的复制。
2、探讨DNA复制的生物学意义。
三、教学重点和难点1、重点：DNA分子复制的条件、过程和特点。
2、难点：对半保留复制的推理与验证。
四、教学策略通过设置问题情景，引导学生在探究中学习新知识。
1、设置问题情境，引人课题。
以9.11事件入手，引导学生在分析PCR工作原理的基础上思考人体内的DNA是如何进行复制的。
2、分析经典实验，引导学生领悟科学探究的过程。
设计引导学生对康贝格、梅赛尔一斯特尔等人的经典实验进行层层设疑，让学生尝试自己作出设计，得出结论。
3、借助直观手段，帮助学生理解DNA复制的具体过程。
五、教学过程1、设置问题情景，引人课题震惊世界的“9·11”事件夺去了很多无辜的生命，两幢大楼轰然倒塌，死伤者数以千计，从废墟中清理出的尸体面目全非，无法辨认，如何来确定罹难者的身份呢?警方利用PCR技术获得了罹难者大量的DNA系列。
通过与失踪人员的亲人进行DNA检测鉴定和认定。
提出问题：从案例可知PCR技术起到了什么作用?PCR工作的原理是DNA复制，是一种体外人工复制，那么，在生物体内，DNA是怎样进行复制的呢?从而进人本节的学习。
2、对DNA复制的初步探究引导学生讨论并分析康贝格的实验，了解DNA复制的一般条件。
DNA复制的原则
DNA复制的原则DNA复制是指DNA分子在细胞有丝分裂或有丝分裂之前的复制过程。
DNA复制的原则是保持DNA分子遗传信息的完整和准确性。
复制过程中要求每条DNA链的信息都能正确复制，并且复制后的两条新DNA分子要与原来的DNA分子相同。
首先，互补性是DNA复制的关键原则之一，它指的是DNA中的两条互补链之间的碱基配对规则。
DNA由四种碱基组成，即腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
在互补配对中，A总是与T配对，G总是与C配对。
这种互补配对使得每条DNA链作为模板时能够正确复制出另一条互补的链。
其次，半保留性是DNA复制的第二个关键原则。
半保留性指的是DNA分子复制过程中每个新合成的DNA分子中都保留了一个原有DNA链的信息。
在复制过程中，DNA双链被酶解开，生成两条模板链。
然后，在每个模板上进行新链的合成，形成两个新的DNA分子。
每个新的DNA分子由一个原有链和一个新合成链组成。
这意味着在DNA复制过程中，每个新合成的DNA分子都保留了原有DNA分子的信息。
最后，半连续性是DNA复制的第三个关键原则。
半连续性指的是DNA新链的合成是在两个不同的方式进行的。
在DNA复制过程中，DNA双链被酶解开，形成两个模板链。
在每个模板链上，新的DNA链通过连接在连续的方式进行合成，称为连续链（leading strand），由一条连续的DNA链合成。
然而，另一条模板链上的DNA合成是以远离DNA双链分解点的方向进行的，由多个DNA片段（Okazaki片段）组合而成，称为不连续链（lagging strand）。
之后，这些不连续的DNA片段在DNA合成酶的作用下被连接形成完整的DNA链。
综上所述，DNA复制的原则包括互补性、半保留性和半连续性。
这些原则确保了DNA复制过程中遗传信息的准确复制和传递。
互补性保证每条DNA链都能够被正确复制，半保留性确保每个新合成的DNA分子中保留了原有的信息，半连续性描述了新链的合成方式。
第二章DNA的复制
DNA Polymerase-palm domain
1. Contains two catalytic sites, one for addition of dNTPs and one for removal of the mispaired dNTP. 2. The polymerization site: (1) binds to two metal ions that alter the chemical environment around the catalytic site and lead to the catalysis. (2) Monitors the accuracy of base-pairing for the most recently added nucleotides by forming extensive hydrogen bond contacts with minor groove of the newly synthesized DNA. 3. Exonuclease site/proof reading site
原核生物中的三种DNA聚合酶
pol Ⅰ 5'→3'聚合酶活性 5'→3'外切酶活性 3'→5'外切酶活性 生理功能 + + +
去除引物,填补缺口 修复损伤 校正错误
pol Ⅱ + +
未知
pol Ⅲ + +
DNA 复制 校正错误
• 在真核生物中，目前发现的DNA聚合酶 有五种，分别命名为DNA聚合酶α（pol α），DNA聚合酶β（polβ），DNA聚合 酶γ（polγ），DNA聚合酶δ（pol δ）， DNA聚合酶ε（polε）。 • 参与染色体DNA复制的是polα（延长滞 后链）和polδ（延长前导链），参与线 粒体DNA复制的是polγ，polε与DNA损 伤修复、校读和填补缺口有关，polβ只 在其他聚合酶无活性时才发挥作用。
DNA的复制高一生物精品课件(人教版2019必修2)
三、DNA复制的过程
DNA复制的起点和方向 (1)原核生物：单起点双向复制 (2)真核生物：多起点双向复制
在复制速率相同的前提下，图中DNA是从其最右边开始复制的，这种复 制方式提高了DNA复制的效率。
课堂巩固
1.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培 养液中培养，让细胞连续进行有丝分裂，并进行密度梯度离心。下列相关说
巩固提升
4.用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细
B 胞转入不含32P的培养基中培养，完成了两次细胞分裂。下列有关叙述错误的是( )
A.在第一次细胞分裂的中期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染 色体数分别是20和20
B.在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染 色体数分别是40和40
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？
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 stereochemical arguments.
四、DNA复制相关计算
(3)过程：用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂， 情况如图所示：
第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA； 第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞
DNA的复制、转录、翻译
2021/3/7
CHENLI
1
DNA的主要功能
1、通过自我复制，在前后代间传递 遗传信息。
2、通过转录、翻译，控制蛋白质的 合成，从而控制生物的性状，表 达遗传信息
2021/3/7
CHENLI
2
DNA的复制
●复制的概念：以亲代的DNA分子为模板合成 子代DNA的过程。
1、DNA分子复制n次后，子代DNA分子数、 含亲代母链和不含亲代母链的DNA 分 子数分别是
2n 、 2 、 2n –2
2、X为所求核苷酸在亲代DNA中的含量， n为复制的次数，则DNA复制n次所需 游离核苷酸数为
X（2n -1）
2021/3/7
CHENLI
5
对基因概念的理解
（1）与性状的关系：控制性状的遗传物 质的结构、功能单位（功能）。
如缺少酪氨酸酶（能将酪氨酸转变为黑色素） 患白化症
2、通过控制蛋白质的结构直接影响性状
如血红蛋白结构异常导致患镰刀型贫血症
2021/3/7
CHENLI
19
中心法则的有关计算
1、经测定，某RNA片断中含有30个碱基，其中A+G为12 个，那末转录该RNA片断的DNA片断应含C+T的数量为
A、30个 B、24个 C、20个 D、12个
（2）密码的通用性：遗传密码不论在体外还是在体内， 对绝大多数病毒、原核生物、真菌、植物和动物都是适用 的。从病毒到高等动植物，几乎所有生物都共用一套遗传 密码的现象是生物彼此间有亲缘关系的一个有力证据。
（3）密码无逗号，也不重叠：密码与密码之间没有逗号， 即密码与密码之间没有任何不编码的核苷酸。同时在编码 中也没有发现过重叠现象。
高中生物二DNA的复制
一条链作为模板
C
A
G
T G T T
G
T G
C T
C
T C
还未解旋
A
T
C
G
A
T
A
T
T G
刚解旋 C
G
通过碱基互补 G
C
配对C脱氧核苷酸
结所正合以到在母D复链NA上制A复T 制特点之A 一T是:
G边C解旋边复制G C
A
T
A
T
C
G
C
G
A
T
另一条
子代A DNTA
C
G
A
T
一A条子T代
CDNAG
G
C
G
C
A
T
四.特点: [一]边解旋边复制 加快复制速度,减少
DNA突变可能
[二]半保留复制 保证了复制的准确进行 五.“准确”复制的原理：
[一]DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提 供了精确的模板；
[二]碱基互补配对原则,保证了复制能够准确 地进行. 六.意义：
将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信 息的连续性.
⑶、图中一 二两条带中DNA分子所含的同位素
磷分别是： 三一P , 三一P 和 .
三二P
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式 是 半保留复制 .
DNA的复制课堂小结
★时间：有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期
解旋
模板：亲代DNA提供 条件：原料：游离的脱氧核苷酸
能量: ATP
★过程： 合成子链
小试牛刀
一、下列关于DNA复制的说法,其中不正确的是[ ]
A. DNA复B制过程中需要酶的催化
B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供 C. DNA 分子是边解旋复制的 D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板
dna复制的一般特点
dna复制的一般特点DNA复制是指在细胞分裂过程中，细胞将自身的DNA复制一份，使得两个新产生的细胞都能够获得完整的遗传信息。
DNA复制是细胞生物学中的一个基本过程，其具有以下一般特点：1. 半保留复制：DNA复制是半保留复制的过程。
在DNA复制过程中，DNA双链被解开后，每条单链作为模板，依据碱基配对规则，合成一个新的DNA链。
这样，原有的DNA双链被分为一个旧链和一个新链，保留了原有DNA的信息。
2. 半连续复制：DNA复制是半连续复制的过程。
在DNA复制过程中，DNA双链被解开后，由于DNA链的方向性，只有一个方向的合成能够连续进行，这条链被称为连续链；而另一条链则需要以间断的方式进行合成，形成不连续的小片段，这些小片段被称为不连续片段。
3. 水平复制：DNA复制是水平复制的过程。
在DNA复制过程中，原有的DNA双链被解开后，每条单链作为模板合成一个新的DNA链，这样，两条新生的DNA链与原有的DNA链是平行排列的。
4. 复制起点：DNA复制需要有一个起点。
DNA复制起点是一个特殊的DNA序列，复制过程从这个起点开始。
在真核生物中，DNA复制起点通常是一个富含腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）碱基的序列，被称为起始子。
5. 复制酶：DNA复制需要依赖多种复制酶。
其中，DNA聚合酶是最重要的复制酶之一，它能够以模板依赖的方式合成新的DNA链。
此外，还有其他复制酶负责解旋DNA双链、识别起点、连接DNA片段等重要功能。
6. 协调复制：DNA复制需要协调多个复制点同时进行。
在真核生物中，每条染色体上有多个复制起点，这些复制起点同时启动并进行复制，以确保整个基因组的复制能够在有限的时间内完成。
7. 精确复制：DNA复制需要具有高精确性。
在DNA复制过程中，复制酶能够识别并配对正确的碱基，从而保证新合成的DNA链与模板DNA链的一致性。
此外，还有DNA修复系统能够纠正复制过程中的错误，进一步提高复制的精确性。
dna的复制名词解释
dna的复制名词解释
DNA复制是指DNA分子在细胞分裂或有性生殖过程中产生一个完全相同的复制分子的过程。
在细胞分裂过程中，DNA复制是细胞周期中的一个重要步骤，确保新生成的细胞具有与母细胞相同的遗传信息。
在有性生殖过程中，DNA复制则是个体繁殖和后代遗传信息传递的基础。
DNA复制的过程涉及多个酶和蛋白质的参与，其中最重要的酶是DNA聚合酶。
DNA复制从DNA双链的特定位置开始，通过分离DNA双
链并用新的核苷酸单元在每条模板链上合成一个新的互补链。
这样，每个DNA分子都包含一个原始模板链和一个新合成的互补链，保证了遗传信息的传递。
DNA复制的准确性是非常重要的，因为任何错误都有可能导致基因突变和其他遗传问题。
细胞通过多种机制来确保DNA复制的准确性，如DNA修复系统和核酸酶的监测和修正等。
DNA复制是生物体中维持基因组稳定性和遗传信息传递的关键过程，对细胞的正常功能和个体的发育和繁殖具有重要意义。
高中生物专题复习八遗传信息的传递与表达
专题八 遗传信息的传递与表达一、基础导学：（一）、真核细胞复制、转录和翻译的比较思考：1、原核生物、真核生物、病毒的遗传物质分别是什么？2、原核细胞和真核细胞内基因的表达有怎样的区别？3、真核细胞是通过什么方式大大增加了翻译效率的？（二）、基因和性状的关系1.基因控制生物的性状举例：2.基因与性状的数量关系：(1)一个基因控制一种性状(2)一个基因控制多种性状(3)多个基因控制一种性状（三）、中心法则及其应用1.中心法则及其补充中心法则体现了DNA 的两大基本功能：(1)遗传信息传递功能：Ⅰ过程体现了DNA 遗传信息的功能，它是通过 完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
(2)遗传信息表达功能：Ⅱ、Ⅲ过程共同体现了DNA 遗传信息的功能，它是通过 和 完成的，发生在个体发育的过程中。
2.中心法则中遗传信息的传递过程(1)在细胞生物生长繁殖过程中遗传信息的传递过程为：(2)劳氏肉瘤病毒在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递过程为：（四）基因的概念：基因是一段包含一个完整的 的的 。
在多数生物中是一段 ，在RNA 病毒中则是一段 。
二、典例分析1.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 真核生物DNA 分子复制过程需要解旋酶B ．图中DNA 分子复制是边解旋边双向复制的C 图中DNA 分子复制是从多个起点同时开始的D ．真核生物的这种复制方式提高了复制速率2.甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是( )A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞溶胶中进行C.DNA 分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次3.图示细胞内某些重要物质的合成过程。
该过程发生在A ．真核细胞内，一个mRNA 分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B ．原核细胞内，转录促使mRNA 在核糖体上移动以便合成肽链C ．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D ．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译4、下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则B.DNA 中的遗传信息是通过转录传递给mRNA 的C.DNA 中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序D.DNA 病毒中没有RNA ，其遗传信息的传递不遵循中心法则5、下列关于RNA 的叙述，错误的是A.少数RNA 具有生物催化作用B.真核细胞内mRNA 和tRNA 都是在细胞质中合成的C.mRNA 上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子D.细胞中有多种tRNA ，一种tRNA 只能转运一种氨基酸6（2011浙江）B 基因可编码瘦素蛋白。
DNA复制
DNA复制，即DNA生物合成，是以碱基互补为基础的一个严格的脱氧核苷酸分子逻辑组合的过程，对真核细胞来说，它发生在细胞周期的S期。
揭示DNA复制的奥秘，起初是从原核细胞开始的，从中积累了丰富的实验依据，发现DNA复制的规律。
随后的研究进一步证明，真核生物DNA复制的过程与原核生物基本相似。
因此，本节主要叙述的是原核生物DNA复制过程。
DNA复制基本上可分为解链、引发、延长及终止四个阶段。
一、DNA复制的一般特点1.DNA的双螺旋的两条链在局部需要解开,以利于每条链作模板。
2. DNA的局部解旋引起周围区域过度缠绕, 拓朴异构酶使超螺张力释放.3.DNA聚合酶以5`到3`方向合成。
DNA的两条链方向相反，因此，,一条链的合成是连续的，而另一条链的合成则是不连续的。
不连续链每个片段的合成都是独立进行的，然后各片段再连接起来。
4. DNA复制必须高度精确, DNA复制错误率大约是1/1010,校正机制保证新合成的NA的正确性。
5. DNA的合成必须非常迅速, 其合成速度与基因组的大小及细胞分裂速度有关。
6. 复制器本身不能复制线性DNA的末端,一种特殊的端粒酶参与端粒的复制。
二、复制的起始DNA复制的起始阶段，由下列两步构成。
（一）预引发：1．解旋解链，形成复制叉由拓扑异构酶和解链酶作用，使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开，碱基间氢键断裂，形成两条单链DNA。
单链DNA结合蛋白（SSB）结合在两条单链DNA上，形成复制叉。
图10-21 复制叉的三维作用结构（二）引发体组装：由蛋白因子（如dnaB等）识别复制起始点，并与其他蛋白因子以及引物酶一起组装形成引发体。
图10-22 引发体形成1.dnaA结合于复制起始点（oric）2.dnaA与DNA形成复合物引起DNA的解链3.dnaA在dnaC的辅助下推动DNA双链解开三、复制的延长（一）聚合子代DNA：1. 需要引物参与DNA复制的DNA聚合酶，必须以一段具有3’端自由羟基（3’-OH）的RNA 作为引物(primer) ，才能开始聚合子代DNA链。