第一篇:化學(xué)物質(zhì)對DNA復(fù)制的抑制作用
化學(xué)物質(zhì)對DNA復(fù)制的抑作用
摘要:DNA合成是多種物質(zhì)參加的多步驟的過程,其中每一種物質(zhì),每一個步驟或過程都起著至關(guān)重要的作用,一旦那個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,那么DNA的和成復(fù)制就會受到很大影響,甚至合成受阻。本篇主要介紹小分子化學(xué)物質(zhì)對DNA合成復(fù)制的抑制作用,其抑制作用主要通過抑癌作用和化學(xué)誘變中的某些形式來闡述
正文:DNA的合成復(fù)制
通過學(xué)習(xí)可以知道,DNA作為生物體的遺傳物質(zhì),它的合成是個很復(fù)雜的過程,主要包括蛋白質(zhì)的合成和DNA的復(fù)制兩個過程。其中每個過程都由化學(xué)物質(zhì)的參與,且這些化學(xué)物質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。也就是說,每個過程都受化學(xué)物質(zhì)的影響,顯然其作用有促進(jìn)也有抑制。
一、化學(xué)物質(zhì)對DNA合成的抑制作用
本文中的化學(xué)物質(zhì)主要指的是小分子物質(zhì)。我們知道不同的化學(xué)物質(zhì)對該過程的抑制作用機理和時間不同,究竟那些化學(xué)物質(zhì)會在何時在何處產(chǎn)生抑制作用呢?作用的方式又有那些呢?下面給與一一介紹 1. 化學(xué)誘導(dǎo)中的抑制作用
化學(xué)誘變是用化學(xué)誘變劑處理植物材料,以誘發(fā)遺傳物質(zhì)的突變,從而引起形態(tài)變化。誘變其實也有多種方式,有放射和藥物,由于本文分析的是化學(xué)物質(zhì)的抑制作用,那么就直接考慮化學(xué)物質(zhì)在誘變中的抑制作用,并舉例分析。
一方面,這種抑制作用變現(xiàn)為以DNA為靶的誘變(一)堿基類似物取代
有些化學(xué)物的結(jié)構(gòu)與堿基非常相似,稱堿基類似物。它們能在DNA合成的S期中可與天然堿基競爭,并取代其位置。例如5-溴脫氧尿嘧啶核苷能取代胸腺嘧啶,2-氨基嘌呤(2-AP)能取代鳥嘌呤。
(二)烷化劑的影響
烷化劑是對DNA和蛋白質(zhì)都有強烈烷化作用的物質(zhì)能與細(xì)胞中的親核集團(tuán)發(fā)生烷化反應(yīng)。雙功能基的烷化劑長可與DNA雙鏈上各一鳥嘌呤結(jié)合形成交叉聯(lián)結(jié)妨礙DNA復(fù)制,也可使染色體斷裂。DNA結(jié)構(gòu)功能的破壞可導(dǎo)致細(xì)胞分裂、增裂停止或死亡。烷烴劑的種類很多,最常見的有烷基硫酸酯、N-亞硝基化合物、氮芥和硫芥等環(huán)狀烷化劑和鹵代亞硝基脲等。各類烷化劑其分子上的烷基各不相同,因而烷化活性有別,有一般情況下甲基化>乙基化>高碳烷基化。
目前認(rèn)為最常受到烷化的是鳥嘌呤的N-7位,其次是O-6位。而腺嘌呤的N-
1、N-3和N-7也易烷化。認(rèn)為鳥嘌呤的N-7位發(fā)生烷化后可導(dǎo)致鳥嘌呤從DNA鏈上脫落,稱為脫嘌呤作用。致使在該位點上出現(xiàn)空缺,即堿基缺失,其結(jié)果是移碼突變。
(三)致突變物改變或破壞堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)
有些化學(xué)物可對堿基產(chǎn)生氧化作用,從而破壞或改變堿基的結(jié)構(gòu),有時還引起鏈斷裂,由此DNA合成受阻。
例如,亞硝酸根能使腺嘌呤和胞嘧啶發(fā)生氧化性脫氨,相應(yīng)變?yōu)榇吸S嘌呤和尿嘧啶。羥胺能使胞嘧啶C-6位的氨基變成羥氨基。這些改變都會造成轉(zhuǎn)換型堿基置換。但是亞硝酸雖然也能使鳥嘌呤變?yōu)辄S嘌呤,但是由于黃嘌呤的配對性能與鳥嘌呤一致,故并不發(fā)生堿基置換。
還有些化學(xué)物質(zhì)可在體內(nèi)形成有機過氧化物或自由基,如甲醛、氨基甲酸乙酯和乙氧咖啡堿等,可間接使嘌呤的化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞,容易出現(xiàn)DNA鏈斷。
另外:化學(xué)物的間接誘變可能是通過對紡錘體作用或干擾與DNA合成和修復(fù)有關(guān)的酶系統(tǒng)。
(一)紡錘體抑制
一些化學(xué)物能作用于紡錘體,中心?;蚱渌藘?nèi)細(xì)胞器,從而干擾有絲分裂過程。誘發(fā)這種作用的物質(zhì)稱為有絲分裂毒物,又稱干擾劑。無論紡錘體是部份或完全受抑制,都稱為有絲分裂效應(yīng)。完全抑制時細(xì)胞分裂完全抑制,細(xì)胞停滯于分裂中期。秋水仙堿是典型的引起細(xì)胞分裂完全抑制的物質(zhì),因此這種效應(yīng)又稱秋水仙堿效應(yīng)或C-有絲分裂。有些干擾劑僅使細(xì)胞群體的有絲分裂數(shù)減少,被稱之為抗有絲分裂劑。
干擾劑不直接作用于遺傳物質(zhì),故嚴(yán)格說來并非真正的致突變物,但它同樣可誘發(fā)突變,特別是誘發(fā)與遺傳性疾病有密切關(guān)系的非整倍體,故引起密切注意,并作為致突變物的一個特殊類型來看待。
(二)對酶促過程的作用
對DNA合成和復(fù)制有關(guān)的酶系統(tǒng)作用也可間接影響遺傳物質(zhì)。例如,一些氨基酸類似物可使與DNA合成有關(guān)的酶系統(tǒng)遭受破壞從而誘發(fā)突變,脫氧核糖核苷三磷酸在DNA合成時的不平衡也可誘發(fā)突變。再有,鈹和錳除可直接與DNA相互作用外,還可與酶促防錯修復(fù)系統(tǒng)相作用而產(chǎn)生突變,此外,硼砂中的硼在細(xì)菌體內(nèi)也是在酶促過程起抑制作用,以抑制DNA的正常合成。
2.抑癌表現(xiàn)的抑制作用
提及抑癌,可能都會想到原癌基因和抑癌基因。抑癌基因也稱為抗癌基因,編碼對腫瘤形成起阻抑作用的蛋白質(zhì)的基因。正常情況下負(fù)責(zé)控制細(xì)胞生長和增殖。當(dāng)這些基因不能表達(dá),或者當(dāng)其產(chǎn)物失去活性時,可導(dǎo)致細(xì)胞癌變。由其定義可知,抗癌基因也有對DNA合成的抑制作用,然而這種抑制作用則是通過抗癌基因產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)起抑制作用的。
抑癌基因的產(chǎn)物主要包括:①轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,如Rb、p53;②負(fù)調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子,如WT;③周期蛋白依賴性激酶抑制因子(CKI),如p15、p16、p21;④信號通路的抑制因子,如ras GTP酶活化蛋白(NF-1),磷脂酶(PTEN);⑥D(zhuǎn)NA修復(fù)因子,如BRCA1、BRCA2。⑥與發(fā)育和干細(xì)胞增殖相關(guān)的信號途徑組分,如:APC、Axin等。
其中 p53是一種腫瘤抑制基因,由這種基因編碼的蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)錄因子,其控制著細(xì)胞周期的啟動,許多有關(guān)細(xì)胞健康的信號向p53蛋白發(fā)送。P53基因具有阻滯細(xì)胞周期、促進(jìn)細(xì)胞調(diào)亡、維持基因組穩(wěn)定和抑制腫瘤血管生成等調(diào)控作用。P53基因突變后,由于其空間構(gòu)象發(fā)生改變,將失去了對細(xì)胞生長、凋亡和DNA 修復(fù)的調(diào)控作用。這里可以引入一個實例,研究人員發(fā)現(xiàn)西蘭花這種藥物就有抗癌機理,他先其中富含的一種被稱作異硫酸氰酯的化合物(ITC),其可以優(yōu)先殺死無效的變異P53基因,并留下有效的P53基因,由其產(chǎn)生的蛋白質(zhì)阻止癌細(xì)胞的生長,微觀上就是說抑制癌細(xì)胞內(nèi)DNA的合成復(fù)制,從而到達(dá)抗癌的作用。
另外,還有一些干擾蛋白質(zhì)合成的藥物起著抑制DNA復(fù)制的作用。
上文有提到,DNA復(fù)制有個蛋白質(zhì)的合成過程,而且這個過程是DNA合成的第一個環(huán)節(jié),是為整個過程準(zhǔn)備物質(zhì)和條件的,一旦蛋白質(zhì)的合成受阻,整個DNA的合成就很難進(jìn)行下去,也就是起著抑制DNA復(fù)制的作用了。這個過程起作用的化學(xué)物質(zhì)稱為蛋白質(zhì)合成抑制劑,我們知道蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,不過該過程離不開能量和酶系統(tǒng)的參與,這里主要介紹影響翻譯的抑制劑。
A、鏈霉素、卡那霉素、新霉素等:
這類抗生素屬于基甙類,它們主要抑制革蘭氏陰性細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的三個階段:①S起始復(fù)合物的形成,使氨基酰tRNA從復(fù)合物中脫落;②在肽鏈延伸階段,使氨基酰tRNA與mRNA錯配;③在終止階段,阻礙終止因了與核蛋白體結(jié)合,使已合成的多肽鏈無法釋放,而且還抑制70S核糖體的介離。
B、四環(huán)素和土霉素:
①作用于細(xì)菌內(nèi)30S小亞基,抑制起始復(fù)合物的形成,②抑制氨西藏酰tRNA進(jìn)入核糖體的A位,阻滯肽鏈的延伸;③影響終止因子與核糖體的結(jié)合,使已合成的多肽鏈不能脫落離核糖體。四環(huán)素類抗生素除對菌體70S核糖體有抑制作用外,對人體細(xì)胞的80S核糖體也有抑制作用,但對70S核糖體的敏感性更高,故對細(xì)菌蛋白質(zhì)合成抑制作用更強。
C、嘌呤霉素(Puromycin)
結(jié)構(gòu)與酪氨酰-tRNA相似,從而取代一些氨基酰tRNA進(jìn)入核糖體的A位,當(dāng)延長中的肽轉(zhuǎn)入此異常A位時,容易脫落,終止肽鏈合成。由于嘌呤霉素對原核和真核生物的翻譯過程均有干擾干擾作用,故難于用做抗菌藥物,有人試用于腫瘤治療。
化學(xué)物質(zhì)對DNA的復(fù)制的抑制作用完全不止這些,表現(xiàn)在方方面面,這里就不一一列出了。其實不難看出,化學(xué)物質(zhì)在DNA復(fù)制方面起著至關(guān)重要的作用。知道了這種抑制作用,我想這對我們研制藥物以及做很多科研工作都是有幫助的,如果利用合理,趨利避害,這將把我們科研推向另一個的高潮,應(yīng)用也可以更加廣泛。
化學(xué)生物學(xué)論文:
化學(xué)物質(zhì)對DNA復(fù)制的抑制作用
材料物理102 孟秋香
5703110044
第二篇:DNA復(fù)制說課
《DNA復(fù)制》說課稿
各位老師同學(xué)們:
大家好,我今天說課的題目是高中生物必修2第三章第三節(jié)《DNA的復(fù)制》這部分內(nèi)容。下面我將從教材分析、教法和學(xué)法、教學(xué)設(shè)計、板書設(shè)計幾個方面來對本課題進(jìn)行說明。
首先我對本課題教材進(jìn)行分析:
一 說教材:
1.教材分析:
本節(jié)課在《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》及《DNA的分子結(jié)構(gòu)》這兩節(jié)課的基礎(chǔ)上講述了DNA分子復(fù)制的內(nèi)容,包括對DNA分子復(fù)制的推測,DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù),DNA分子復(fù)制的過程三個部分。本節(jié)在教材中屬于較抽象較難理解的一部分內(nèi)容,它是對前面所學(xué)的細(xì)胞分裂和孟德爾遺傳定律知識的深化理解,同時也是學(xué)習(xí)生物的遺傳變異理論和基因工程的基礎(chǔ),所以本節(jié)在教材中起著較重要的作用。2.學(xué)情分析
高一學(xué)生,從能力方面分析,他們有一定的觀察推理能力,能夠掌握基本的思維方法,邏輯思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展,認(rèn)知能力也在不斷完善。從知識準(zhǔn)備情況看,學(xué)生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂的基本知識。在此基礎(chǔ)上,本課將要從分子水平來探討生命的本質(zhì),由于這一課時內(nèi)容具有較深的抽象性,屬于肉眼看不到的抽象知識,學(xué)生們會感到困難,因此在教學(xué)中,除了通過啟發(fā)式教學(xué),設(shè)置大量的問題情境以外,還引導(dǎo)學(xué)生自主、探索、合作學(xué)習(xí),來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步培養(yǎng)他們探究、合作能力?;谝陨蠈滩暮蛯W(xué)情的分析,結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)的新理念,我確定了如下幾項教學(xué)目標(biāo): 3.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識目標(biāo):1 概述DNA分子復(fù)制的概念、場所、時期、條件、過程以及特點;
探討 DNA復(fù)制的生物學(xué)意義
(2)能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,動手合作能力,觀察能力、分析理解能力。(3)情感態(tài)度價值觀目標(biāo):
1、分析經(jīng)典實驗,領(lǐng)悟科學(xué)探究的魅力,感受實驗設(shè)計的巧妙;
2、通過分組學(xué)習(xí),學(xué)生互幫互助,共同進(jìn)步;
3、模型演示,角色扮演,寓學(xué)于樂,增加學(xué)生對生物學(xué)習(xí)的興趣。
在吃透教材的基礎(chǔ)上,結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和大綱要求,我制定了本課的重難點:
4.教學(xué)重點、難點
教學(xué)重點:
1、探究DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù);
2、概述DNA復(fù)制過程、條件和特點。
教學(xué)難點:
1、半保留復(fù)制的實驗分析;
2、DNA復(fù)制過程。
為了講清楚教材的重難點,使學(xué)生能夠達(dá)到上面所說的教學(xué)目標(biāo),我再從教法和學(xué)法上談一下,也就是本次說課的第二部分。
二、說教法:
1.情景教學(xué)法:讓學(xué)生積極主動的參與到教學(xué)活動中來
2.直觀演示法:用多媒體,把DNA復(fù)制過程演示出來,使難點知識變靜為動、變抽象為形象,轉(zhuǎn)化為易于吸收的知識。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握。
3.活動教學(xué)法:通過創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生扮演、學(xué)生借助教具模擬復(fù)制過程等活動形式獲取知識,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神以及動手能力。4.教具演示法 :
(1)用PowerPoint制作的演示文稿(2)DNA復(fù)制過程的動畫
(3)DNA雙螺旋模型(4)紅色和藍(lán)色拉鏈
三、說學(xué)法:
學(xué)生已經(jīng)具備一定的實驗分析能力,對同位素標(biāo)記的這種實驗方法也較為熟悉,所以在分析實驗時,可以放手讓學(xué)生思考實驗原理,教師只需要做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)便可。學(xué)生扮演、模型模擬這類教學(xué),學(xué)生接觸得極少,教師應(yīng)該由淺入深的引導(dǎo),并通過分組學(xué)習(xí),讓一些空間思維能力較強的學(xué)生帶動小組甚至全班的同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)。分析了教法和學(xué)法,下面我將具體說一下本次說課的第三部分——教學(xué)設(shè)計
四、說具體的教學(xué)過程
本節(jié)教學(xué)我將按如下的流程進(jìn)行:
溫故知新、導(dǎo)入新課 創(chuàng)設(shè)情境,學(xué)習(xí)新課 歸納總結(jié) 反饋練習(xí)(一)溫故知新、導(dǎo)入新課
關(guān)于DNA分子的復(fù)制的教學(xué),教師首先可以通過課題下的2008北京奧運會的會幑“中國印·舞動的北京”導(dǎo)入及問題探討,激起學(xué)生和興趣。然后讓學(xué)生回顧以前學(xué)過的:(1)DNA組成單位是什么?(2)DNA有幾條鏈組成?(3)DNA的結(jié)構(gòu)特點是什么?展示DNA分子的雙螺旋模型以及明星父子照片,思考:生物親子代之間是通過遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的,那么親代的遺傳物質(zhì)如何“多出一份”來傳遞給子代?引出DNA復(fù)制課題。這是在學(xué)生掌握舊知識基礎(chǔ)上,對已掌握的知識進(jìn)行引申和發(fā)展從而而獲得新知,符合認(rèn)知建構(gòu)理論。
(二)創(chuàng)設(shè)情境、學(xué)習(xí)新課
思考:新產(chǎn)生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎?是否像洗相片似的,有一張底片就可以洗出許多相片來? 一 對DNA分子復(fù)制的推測
沃森,克里克提出的關(guān)于DNA分子復(fù)制方式的假說是怎樣的,引入對“半保留復(fù)制”概念的學(xué)習(xí),接下來我使用課件給出關(guān)于DNA分子復(fù)制方式的另一假說——全保留復(fù)制。
接著提出這樣一個問題:DNA究竟是以半保留還是全保留方式進(jìn)行復(fù)制的呢?以此激發(fā)學(xué)生的求知欲望,從而引導(dǎo)學(xué)生對DNA分子復(fù)制的方式進(jìn)行探究。二 DNA復(fù)制的實驗證據(jù)
運用課件的方法將經(jīng)典實驗展示給學(xué)生,然后層層設(shè)疑,逐步分析此實驗過程。
首先我將引導(dǎo)學(xué)生分析實驗使用同位素示蹤標(biāo)記法的目的是什么?在得到解答之后,讓學(xué)生領(lǐng)會到此實驗設(shè)計的巧妙之處。接著我讓同學(xué)們觀察并自主闡述實驗結(jié)果的現(xiàn)象,在學(xué)生清楚講述了實驗現(xiàn)象后,我將設(shè)出疑問:為何會產(chǎn)生這樣的實驗結(jié)果?這一實驗結(jié)果又說明了什么?引起學(xué)生的思考,促進(jìn)學(xué)生積極思維,在進(jìn)行小組討論后由學(xué)生自己得出結(jié)論:DNA是以半保留方式進(jìn)行復(fù)制的。從而完成對DNA半保留復(fù)制實驗證據(jù)的學(xué)習(xí)。
通過實驗的探究,學(xué)生們已知道DNA是以半保留方式進(jìn)行的,在此時,我將設(shè)疑:那DNA復(fù)制過程具體是如何的呢?引起學(xué)生的好奇心,從而轉(zhuǎn)入對DNA分子復(fù)制過程的學(xué)習(xí)。三 DNA復(fù)制的過程 關(guān)于DNA復(fù)制具體過程的教學(xué),我先請同學(xué)們自己閱讀書上的相關(guān)內(nèi)容,回答出DNA復(fù)制的概念,以及思考以下問題的答案:
⑵ 什么是解旋:解旋的目的是什么? ⑵什么叫子鏈?復(fù)制一次能形成幾條子鏈? ⑶ 簡述子鏈形成過程?
學(xué)生充分回答上述問題后,教師播放多媒體DNA分子復(fù)制過程的動態(tài)圖解。并和學(xué)生一起歸納出復(fù)制三點過程:
② 解旋提供準(zhǔn)確模板 ②合成互補子鏈
③ 子、母鏈結(jié)合盤繞形成新DNA分子。
以上過程可配合板圖進(jìn)行歸納。通過這個過程得出DNA復(fù)制的特點: ① DNA分子是邊解旋邊復(fù)制的,是一種半保留復(fù)制,即在子代雙鏈中,有一條是親代原有的鏈,另一條則是新合成的。
② DNA復(fù)制嚴(yán)格遵守堿基互補配對原則準(zhǔn)確復(fù)制,從而保證了子代和親代具有相同的遺傳性狀。
設(shè)問:DNA復(fù)制后兩個子代DNA分子與親代DNA分子是否完全相同?為什么?
通過設(shè)問,讓學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固DNA復(fù)制的全過程。接下來讓學(xué)生總結(jié)出DNA復(fù)制的四大基本條件:
① 模板:開始解旋的DNA分子的兩條單鏈; ② 原料:是游離在核液中的脫氧核苷酸; ③ 能量:是通過水解ATP提供;
④ 酶:酶是指一個酶系統(tǒng),不僅僅是指一種解旋酶。(三)小結(jié)
最后通過以上分析,總結(jié)出DNA復(fù)制的意義以及在生活中的應(yīng)用: 意義:DNA通過復(fù)制,使遺傳信息從親代傳給子代,從而保證了物種的相對穩(wěn)定性,保持了遺傳信息的連續(xù)性,使物種得以延續(xù)。
應(yīng)用:目前DNA分子廣泛應(yīng)用于刑事案件偵破等方面:DNA分子是親子鑒定的主要證據(jù)之一。把案犯在現(xiàn)場留下的毛發(fā)、血等進(jìn)行分析作為破案的證據(jù),與DNA有關(guān)。為了加深學(xué)生對DNA復(fù)制過程的理解,接下來我設(shè)置了兩個學(xué)生活動 一 角色扮演——每個學(xué)生看成一個脫氧核苷酸,模擬DNA復(fù)制過程。(1)每個學(xué)生的軀干代表脫氧核糖,左手代表磷酸,右手代表堿基。每個學(xué)生右手中
拿一個用彩色紙剪好的堿基,使每個學(xué)生代表一種特定的脫氧核苷酸。(2)每五個學(xué)生前后連成一條脫氧核苷酸鏈,后面學(xué)生的左手抓住前面學(xué)生的衣服,代表磷酸核脫氧核糖相連,兩條鏈反向平行形成一段DNA分子。(3)一名同學(xué)代表DNA解旋酶,模擬解旋過程;另一名同學(xué)代表DNA聚合酶,由他選擇另一些手中拿著堿基的同學(xué)代表游離脫氧核苷酸按照堿基互補配對原則加到解開的母鏈上。強調(diào)邊解旋邊復(fù)制。
(4)最后形成了兩段由一條母鏈和一條子鏈重新組合的新的DNA分子。二 合作學(xué)習(xí)——用藍(lán)、紅兩種顏色的拉鏈來模擬復(fù)制過程。
引導(dǎo)學(xué)生思考:(1)把拉鏈比作DNA分子,各部分可以看作什么? 拉鏈中間的齒——堿基對;兩邊的布——磷酸、脫氧核糖交替排列的基本骨架; 拉鏈頭——解旋酶; 拉鏈拉開后,單獨的齒——堿基; 拉鏈完全拉開后,看作兩條脫氧核苷酸鏈。
(2)把藍(lán)色拉鏈當(dāng)作親代DNA,紅色拉鏈當(dāng)作合成新DNA的原料(游離的脫氧核苷酸),對照課本介紹,模擬并簡述復(fù)制的過程。(3)分組模擬,合作學(xué)習(xí)。學(xué)生代表上講臺邊講解邊模擬。
(4)再次播放DNA復(fù)制的動畫,對剛才的內(nèi)容進(jìn)行補充說明(特別要強調(diào)的是,新鏈中的核苷酸是一個個接上去的,而不是像拉鏈一樣成一條鏈之后再接上去。歸納出復(fù)制三點過程:①解旋提供準(zhǔn)確模板②合成互補子鏈③子、母鏈結(jié)合盤繞形成新DNA分子。并再一次總結(jié)DNA復(fù)制所需要模板、原料、能量、酶。
(三)歸納總結(jié):
從DNA分子復(fù)制方式,復(fù)制所需要條件,復(fù)制過程等多維度進(jìn)行總結(jié),構(gòu)建完善的知識體系,并最終理解DNA復(fù)制在遺傳學(xué)中的地位。
(四)反饋練習(xí)
設(shè)計5道原創(chuàng)練習(xí)題:即有關(guān)半保留復(fù)制及DNA復(fù)制時期、場所、條件及過程的習(xí)題。
通過以上練習(xí)使學(xué)生進(jìn)一鞏固本節(jié)課的重點與難點知識。
1.某雙鏈DNA分子帶有15N同位素標(biāo)記,以該DNA為模板在含14N的試管中進(jìn)行復(fù)制實驗,連續(xù)復(fù)制5代之后,試管中帶有15N同位素標(biāo)記的DNA占總量的比例為。
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16 【設(shè)計意圖】 鞏固DNA半保留復(fù)制的實驗,理解:不論復(fù)制多少代含有母鏈的只有兩條。
2.將下面關(guān)于DNA復(fù)制過程的步驟排序:
①互補堿基對之間氫鍵斷裂②互補堿基對之間形成氫鍵③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補配對⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。【設(shè)計意圖】更好地掌握DNA復(fù)制的過程。
3、有關(guān)DNA復(fù)制的敘述,不正確的是。A.解旋完畢后再復(fù)制 B.可發(fā)生在卵原細(xì)胞形成初級卵母細(xì)胞時 C.復(fù)制包括母鏈和子鏈的螺旋化 D.復(fù)制過程需要能量
【設(shè)計意圖】考查DNA復(fù)制的特點,時期以及條件。
4、某些藥物可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,從而達(dá)到控制癌癥 的目的。這些藥物作用于細(xì)胞周期的
A 間期 B 前期 C 中期 D 不能確定 【設(shè)計意圖】考查DNA復(fù)制的時期。
5、DNA的復(fù)制不可能發(fā)生在
A、細(xì)胞核中
B、葉綠體中 C、線粒體中 D、高爾基體中 【設(shè)計意圖】考查DNA復(fù)制的場所。
最后,說我的板書設(shè)計,也是我說課的第四部分,我將這樣設(shè)計本課的課堂板書。
(五)板書設(shè)計 第3節(jié) DNA的復(fù)制
一、復(fù)制方式的推測: 半保留復(fù)制 全保留復(fù)制
二、半保留復(fù)制的實驗證據(jù)
三、復(fù)制的過程
過程:解旋——合成子鏈——螺旋 條件:模板、酶、原料、能量等 特點:半保留復(fù)制 邊解旋邊復(fù)制
四、意義:傳遞遺傳信息
我認(rèn)為這樣的設(shè)計比較直觀系統(tǒng),一目了然。簡要體現(xiàn)了教材中的知識點,便于學(xué)生理解。
各位領(lǐng)導(dǎo)老師,本節(jié)課我以 “教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,以實驗為基礎(chǔ),以學(xué)法指導(dǎo)為中心,讓學(xué)生主動地參與到知識形成的整個思維過程中來,并最終達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
我的說課完畢,謝謝大家!
第三篇:DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制教案
DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制
首先,我對本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行分析
一、教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容簡析:DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制是高中生物教材第二冊一章第一節(jié)的內(nèi)容。在此之前,學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)了生命活動的基本單位以及生物的生殖和發(fā)育中關(guān)于有絲分裂減數(shù)分裂的相關(guān)內(nèi)容,知道了染色體(Chromosome)是細(xì)胞內(nèi)具有遺傳性質(zhì)的物體,以及前面所講的DNA是主要遺傳物質(zhì),這些為過渡到本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)起到了鋪墊的作用。而且,本節(jié)內(nèi)容是遺傳變異這一章的理論基礎(chǔ)知識,所以學(xué)好這個內(nèi)容為以后的生物知識孟德爾遺傳定律以及生物的變異打下牢固的理論基礎(chǔ)。它在整個教材中也起到了承上啟下的作用。本內(nèi)容包含的DNA分子的結(jié)構(gòu)以及DNA分子復(fù)制的相關(guān)知識,是以后生物學(xué)習(xí)中不可缺少的部分,也是今后高考的必考內(nèi)容
二、教學(xué)目標(biāo): 1..認(rèn)知目標(biāo):
識記:DNA分子的基本單位,堿基組成,DNA分子的復(fù)制特點 理解:(1).DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(2)DNA分子復(fù)制的過程和意義 2..能力目標(biāo):
(1)通過讓學(xué)生觀察DNA立體結(jié)構(gòu)的模型或模式圖,使學(xué)生對雙螺旋結(jié)構(gòu)有個大體認(rèn)識,甚至可以鼓勵學(xué)生嘗試著對雙螺旋結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行描述,探討,打開學(xué)生思路,培養(yǎng)他們的分析能力以及思考能力
(2)通過提問讓學(xué)生復(fù)習(xí)原有的知識,如DNA分子的基本元素組成,3種基本組成物質(zhì),基本結(jié)構(gòu)單位,以及化學(xué)結(jié)構(gòu)等。在復(fù)習(xí)提問的基礎(chǔ)上,再結(jié)合課本中DNA分子的基本結(jié)構(gòu)單位的圖解,使學(xué)生明確4種脫氧核糖核苷酸的根本區(qū)別在于含氮堿基的不同,它們聚合形成多核苷酸鏈。提高學(xué)生分析問題和總結(jié)的能力
(3)培養(yǎng)學(xué)生的求異思維、發(fā)散思維、逆向思維,以及培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和相互合作的能力
3.情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)
(1)培養(yǎng)學(xué)生以科學(xué)的態(tài)度認(rèn)識DNA分子的結(jié)構(gòu)組成及特點,以及DNA復(fù)制的過程(2)培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)的精神、實事求是的科學(xué)態(tài)度
(3)培養(yǎng)學(xué)生運用證據(jù)、事實來說明觀點的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生運用辯證唯物主義觀點來分析和解決問題
(4)培養(yǎng)學(xué)生參與討論和交流,學(xué)會合作的能力
三、教學(xué)的重點、難點
本著高二新課程標(biāo)準(zhǔn),在吃透教材基礎(chǔ)上,我確定了一下的教學(xué)重點和難點: 1.教學(xué)重點:
DNA的堿基組成,DNA復(fù)制的過程、條件和特點的相關(guān)內(nèi)容是本節(jié)課的重點
重點的依據(jù):只有掌握DNA的堿基組成以及DNA復(fù)制的過程、條件和特點,才能理解和掌握基因的表達(dá)、遺傳與變異的相關(guān)知識 2.教學(xué)難點
(1)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點:
(2)DNA分子的復(fù)制過程。因為這些內(nèi)容較抽象,學(xué)生沒有這方面的基礎(chǔ)知識 為了講清教材的重點難點,是學(xué)生能夠達(dá)到本節(jié)內(nèi)容設(shè)定的教學(xué)目標(biāo),我接下來再從教法和學(xué)法上談?wù)?/p>
四、教法
以“自主性(主動性)、探究性、合作性”為課堂學(xué)生學(xué)習(xí)的三個基本維度,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo),以側(cè)重科學(xué)方法教育為目標(biāo),本節(jié)課采用“演示—歸納”教學(xué)模式,討論法、比較法、研究法等多種教學(xué)方法,并配以多媒體輔助教學(xué),教師通過列舉事例,引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn),進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)。
1.演示法:講授DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)時,首先讓學(xué)生觀察DNA立體結(jié)構(gòu)的模型或模式圖,使學(xué)生對雙螺旋結(jié)構(gòu)有個大體認(rèn)識,甚至可以鼓勵學(xué)生嘗試著對雙螺旋結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行描述;通過多媒體演示的方法,給學(xué)生展示DNA復(fù)制過程的動畫,使難點知識變靜為動、變抽象為形象,轉(zhuǎn)化為易于吸收的知識,并引導(dǎo)學(xué)生討論交流,歸納和總結(jié)DNA復(fù)制過程的特點 2.創(chuàng)設(shè)樂學(xué)情境,激發(fā)學(xué)習(xí)情趣教學(xué)方法。3.集體討論法
針對學(xué)生提出的問題,組織學(xué)生進(jìn)行集體和分組討論,促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。通過學(xué)生自己閱讀課本并思考,在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行討論,然后進(jìn)行歸納總結(jié),對DNA復(fù)制的特點得出正確的結(jié)論。這樣有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生對本節(jié)知識的認(rèn)識更清晰,更深刻 4.培養(yǎng)思維.強化訓(xùn)練,倡導(dǎo)合作共學(xué)的教學(xué)方法。
五、學(xué)法
學(xué)習(xí)指導(dǎo)的目的在于使學(xué)生愿學(xué)、樂學(xué)、主動學(xué)、會學(xué),在于提高學(xué)生的個性發(fā)展和全面發(fā)展因此教學(xué)該課,我確定了以下學(xué)法指導(dǎo)和能力培養(yǎng):培養(yǎng)興趣,強化思維,反復(fù)練習(xí)。
六、教學(xué)過程
在這節(jié)課的教學(xué)過程中,我注重突出重點,條理清晰,緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流,最大限度的調(diào)動學(xué)生參與課堂的積極性、主動性。
1、導(dǎo)入新課:(3—5分鐘)
先通過提問讓學(xué)生復(fù)習(xí)原有的知識,如DNA分子的基本元素組成,3種基本組成物質(zhì),基本結(jié)構(gòu)單位,以及化學(xué)結(jié)構(gòu)等。讓學(xué)生觀察DNA立體結(jié)構(gòu)的模型或模式圖,使學(xué)生對雙螺旋結(jié)構(gòu)有個大體認(rèn)識,甚至可以鼓勵學(xué)生嘗試著對雙螺旋結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行描述。然后讓學(xué)生回顧以前學(xué)過的有關(guān)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中DNA復(fù)制的時間。接下來設(shè)置問題:“DNA是如何復(fù)制的?”讓學(xué)生積極討論。然后才引出沃森和克里克對DNA復(fù)制過程的推測,從而得出DNA的半保留復(fù)制過程
2、講授新課:(30分鐘)
在講授新課的過程中,我突出教材的重點,明了地分析教材的難點。還根據(jù)教材的特點,學(xué)生的實際、教師的特長,以及教學(xué)設(shè)備的情況,我選擇了多媒體的教學(xué)手段。這些教學(xué)手段的運用可以使抽象的知識具體化,枯燥的知識生動化,乏味的知識興趣化。還重視教材中的疑問,適當(dāng)對題目進(jìn)行引申,使它的作用更加突出,有利于學(xué)生對知識的串聯(lián)、積累、加工,從而達(dá)到舉一反三的效果。
(1)通過上面學(xué)生復(fù)習(xí)原有的知識,在復(fù)習(xí)提問的基礎(chǔ)上,再結(jié)合課本中DNA分子的基本結(jié)構(gòu)單位的圖解,使學(xué)生明確4種脫氧核糖核苷酸的根本區(qū)別在于含氮堿基的不同,,它們聚合形成多核苷酸鏈。
脫氧核苷酸的堿基有四種:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)(2)通過學(xué)生對雙螺旋結(jié)構(gòu)的空間認(rèn)識,鼓勵學(xué)生對雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點進(jìn)行討論并總結(jié),教師再得出結(jié)論:雙鏈等長,所含物質(zhì)組成相同;在數(shù)目上,A=T,C=G;嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù);(A+G)/(T+C)=1;A+T不等于C+G。堿基互補配對原則:A與T之間以兩個氫鍵相連,G與C之間以3個氫鍵相連。
(3)學(xué)生積極討論完之后,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)課本11頁關(guān)于DNA復(fù)制過程的內(nèi)容,提出相關(guān)問題:什么是解旋?解旋的目的是什么?什么是子鏈?復(fù)制一次能形成幾條子鏈?簡述子鏈形成過程。
讓學(xué)生充分回答上述問題之后,教師播放多媒體DNA分子復(fù)制過程的動態(tài)圖解,歸納出復(fù)制三點過程:①解旋提供準(zhǔn)確模板②合成互補子鏈③子、母鏈結(jié)合盤繞形成新DNA分子。DNA的這種復(fù)制方式即半保留復(fù)制,DNA復(fù)制過程需要模板、原料、能量和酶等基本條件。
3、課堂小結(jié),強化認(rèn)識。(3—5分鐘)
對DNA分子結(jié)構(gòu)特點,DNA復(fù)制過程及復(fù)制特點進(jìn)行小結(jié),強化學(xué)生對本堂課所學(xué)知識的鞏固。
4、板書設(shè)計:
在板書中,我根據(jù)板書的“規(guī)范、工整和美觀”的要求,結(jié)合所復(fù)學(xué)的內(nèi)容,設(shè)計了如圖所示的提綱式板書。在其中,注重了重、難點的突出,使學(xué)生對知識的結(jié)構(gòu)、層次、重點、難點一目了然,便于記憶和理解。
(一)DNA分子的結(jié)構(gòu)
(1)分析核苷酸的結(jié)構(gòu),理解核苷酸、核酸的種類
構(gòu)成核苷酸的五碳糖有兩種(RNA中的是核糖、DNA中的是脫氧核糖),堿基共5種(RNA有A、U、G、C四種,DNA有A、T、G、C四種),所以脫氧核苷酸、核糖核苷酸各4種共有8種;
(2)DNA的空間結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)(表格歸納法)
(二)DNA分子的復(fù)制(表格歸納法)
5.布置作業(yè):
例、如果將大腸桿菌的 DNA分子用 標(biāo)記,然后將大腸桿菌移入培養(yǎng)基上連續(xù)培養(yǎng)。從分析得知,第一代大腸桿菌DNA儲存的遺傳信息與親代大腸桿菌DNA儲存的遺傳信息完全相同,其原因是__________。若連續(xù)培養(yǎng)三代,此時,含標(biāo)記的DNA分子約占大腸桿菌DNA分子總量的多少?其原因是多少?
【解析】
解題時,可用下圖表示雙鏈DNA分子復(fù)制過程:從圖解可知,第二代大腸桿菌的DNA分子是以親代的DNA分子中兩條母鏈分別為模板,根據(jù)堿基互補配對原則復(fù)制而成的。第二代大腸桿菌的DNA分子總量中,含標(biāo)記的為(即);第三代應(yīng)為(即)?!敬鸢浮?/p>
以親代DNA為模板,根據(jù)堿基互補配對原則復(fù)制而成;25%;因 DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制。
通過以上練習(xí)使學(xué)生進(jìn)一鞏固本節(jié)課的重點與難點知識。
在作業(yè)的布置中,我嚴(yán)格遵循“重質(zhì)量、輕負(fù)擔(dān)”的指導(dǎo)思想。不搞題海戰(zhàn)術(shù),精心設(shè)計習(xí)題,根據(jù)學(xué)生的不同層次,主要設(shè)計了兩種題型:選擇題和填空題,并把習(xí)題分為基礎(chǔ)題和提高題兩部分,基礎(chǔ)題側(cè)重于考查學(xué)生對基本原理和基本概念等基礎(chǔ)知識的理解和掌握,主要針對的是中等以下的學(xué)生;提高題重點考查學(xué)生對知識的綜合運用能力,針對的是中等以上的學(xué)生。這樣做既照顧了整體,又兼顧了部分優(yōu)秀群體學(xué)生,很好地鞏固了課上所復(fù)習(xí)的知識點!
七、教學(xué)反思: 教學(xué)策略的選用
1、教學(xué)中要體現(xiàn)生物教學(xué)的直觀性原則。
本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)采用教學(xué)模具、多媒體課件輔助教學(xué)等手段,把抽象的概念形象化,動中有靜,靜中有動,學(xué)生興趣濃厚,教學(xué)效果理想。
2、注重科學(xué)探究的過程,充分體現(xiàn)學(xué)生主體性;本節(jié)內(nèi)容的整個教學(xué)過程設(shè)計為一種“指導(dǎo)型探究”過程,倡導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)。
3、在自主探究的過程中對學(xué)生的能力提出了較高的要求,教師要及時幫助學(xué)生解決探究實驗和研究性學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。
4、新課改背景下,教師應(yīng)靈活運用教材,充分開發(fā)和利用課程資源,合理設(shè)計,創(chuàng)造性地解決教學(xué)任務(wù)重而課時有限的矛盾。
本節(jié)課,充分發(fā)揮教材中蘊含的創(chuàng)新、探究的素材,把教材中的“現(xiàn)成結(jié)論”,通過多處“設(shè)障”、“布惑”,將教材進(jìn)行活化和優(yōu)化處理,使之真正成為學(xué)生的“學(xué)材”,潛移默化地把科學(xué)家的思維過程、教師的思維過程來感染學(xué)生的思維過程。通過對實驗選材、實驗設(shè)計思路及實驗結(jié)果的假設(shè)、預(yù)測、分析與綜合,在此過程中,學(xué)生感受到了科學(xué)研究的方法以及科學(xué)研究的一絲不茍的精神,更讓他們在與科學(xué)家的思維比較中,樹立自信心,原來自己的思維與科學(xué)家竟這樣的相似,自己也能成為科學(xué)家。課堂檢測表明,實驗班當(dāng)堂達(dá)標(biāo)率很高,學(xué)生學(xué)的主動,學(xué)得輕松,教師的主導(dǎo)作用得到高度體現(xiàn)。結(jié)束:
各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們,本節(jié)課我根據(jù)高二年級學(xué)生的心理特征及其認(rèn)知規(guī)律,采用直觀教學(xué)和歸納總結(jié)的教學(xué)方法,以“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”,教師的“導(dǎo)”立足于學(xué)生的“學(xué)”,以學(xué)法為重心,放手讓學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí),主動地參與到知識形成的整個思維過程,力求使學(xué)生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認(rèn)識水平,從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。我的說課完畢,謝謝大家。
第四篇:DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計
DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計
知識與技能:概述DNA分子的復(fù)制以及其生物學(xué)意義。過程與方法:通過討論交流培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力和邏輯思維能力,自主探究、合作學(xué)習(xí)的能力。情感、態(tài)度與價值觀:探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義,通過揭示DNA結(jié)果和功能的統(tǒng)一,對學(xué)生進(jìn)行唯物主義世界觀教育。
重點:DNA分子復(fù)制的條件、過程和特點。難點:DNA分子復(fù)制的過程。
教學(xué)策略:講述法為主,學(xué)生自學(xué)、討論相結(jié)合。課時:1課時。
教學(xué)過程:
新課導(dǎo)入:上節(jié)課我們已經(jīng)知道了DNA的結(jié)構(gòu),作為遺傳物質(zhì),DNA具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾p鏈螺旋結(jié)構(gòu),而生物的結(jié)構(gòu)和功能總是相互適應(yīng)的,DNA作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該首先具備什么功能呢?(板書:DNA的復(fù)制)新課研學(xué)
一、DNA分子的復(fù)制基本概念
學(xué)生先閱讀教材P63。教師提出問題: 1.何謂DNA的復(fù)制?(即:復(fù)制的概念)
學(xué)生回答后總結(jié)(略)
補充強調(diào):這里說的復(fù)制不是指其他物品的復(fù)制,是指DNA分子的復(fù)制,就是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。則1DNA→2DNA。那么,怎樣由1DNA→2DNA呢?這就是:
2.DNA的復(fù)制發(fā)生的時間? 學(xué)生回答后總結(jié)(略)
發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂的間期。3.DNA的復(fù)制發(fā)生的場所? 細(xì)胞核(主要),線粒體,葉綠體。
二、DNA分子的復(fù)制的方式
1.設(shè)疑:引導(dǎo)學(xué)生猜想DNA的復(fù)制方式可能有哪些種類?可讓學(xué)
生分組討論。
(引導(dǎo)方向:半保留復(fù)制、全保留復(fù)制……等等)
總結(jié)后講述:經(jīng)科學(xué)家們的千辛萬苦,已經(jīng)證明了,DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制,那么如果讓大家來想辦法證明這樣一個事實,大家能想到哪些辦法呢?(學(xué)生可能會在思考的過程中出現(xiàn)困難)隨即引導(dǎo)到課本P63實驗,我們來看看當(dāng)時科學(xué)家們是如何證明DNA分子的半保留復(fù)制方式的?
詳細(xì)講述該試驗(講述過程略)
講述完之后引導(dǎo)學(xué)生理解這個實驗的原理,嘗試讓學(xué)生回答后面的分析題!2.講述DNA分子復(fù)制過程。
先引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材P64相關(guān)內(nèi)容之后再進(jìn)行答疑講解。
講述內(nèi)容:DNA分子復(fù)制過程:a.解旋提供準(zhǔn)確模板:在ATP供能、解旋酶的作用下,DNA分子兩條多脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂,于是部 分雙螺旋解旋為兩條平行雙鏈,此過程叫解旋。解開的兩條單鏈叫母鏈(模板鏈)。
b.合成互補子鏈:以上述解開的兩條多脫氧核苷酸鏈為模板,在酶的作用下,以周圍環(huán)境中游離的脫氧核苷酸為原料,按照堿基互補配對原則,合成兩條與母鏈互補的子鏈。
c.子母鏈結(jié)合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下,隨著解旋過程的進(jìn)行,新合成的子鏈不斷地延伸,同時每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈互相盤繞成螺旋結(jié)構(gòu),解旋完即復(fù)制完,形成新的DNA分于,這樣一個DNA分子就形成兩個完全相同的DNA分子。即邊解螺旋邊復(fù)制。
特別補充強調(diào):DNA分子復(fù)制包括:①解旋:在DNA解旋酶的作用下,能量ATP的參與,把雙鏈螺旋的DNA打開氫鍵,解開成為兩條單鏈,且以單鏈為模板。
②合成:在DNA合成酶的作用下,以母鏈為模板,ATP為能量,脫氧核苷酸為原料,按堿基互補配對原則合成為一條新的子鏈。
③復(fù)旋:在DNA復(fù)旋酶的作用下,以ATP為能量,一條母鏈和一條子鏈螺旋成為一個新的DNA分子。即:
1DNA→2DNA單鏈(母)→2母+2子→(母十子)+(母十子)→2DNA 由上述過程可以知道,在以母鏈為模板合成新的子鏈的過程中,新合成的子鏈上脫氧核苷酸的排列順序與另一條每鏈上脫氧核苷酸的排列順序完全相同,故母鏈與子鏈螺旋化形成的新DNA分子中堿基對的排列順序也完全相同;新形成的每個DNA分子中的雙鏈有一條是未自上代DNA的母鏈,所以叫半保留復(fù)制??茖W(xué)家已經(jīng)用35P或14N同位素示蹤得以證實。
3.待學(xué)生充分理解DNA分子的復(fù)制過程之后,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)DNA分子復(fù)制的特點、條件、結(jié)果和DNA分子復(fù)制的生物學(xué)意義。學(xué)生回答后總結(jié):
特點(1)DNA分子式邊解旋便復(fù)制的;(2)是一種半保留復(fù)制方式。(即在子代雙鏈中,有一條是親代原有的鏈,另一條則是新合成的。)條件(1)模版:兩條母鏈;(2)原料:四種脫氧核糖核苷酸、能量(ATP);(3)酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶。
結(jié)果 一個DNA分子通過復(fù)制形成完全相同的兩個DNA分子。
意義 DNA通過復(fù)制,是遺傳物質(zhì)中儲存的信息從親代傳給子代,從而保證了物種的相對穩(wěn)定性,保持了遺傳信息的連續(xù)性,是種族得以延續(xù)。
課堂小結(jié)
概念:
時間:有絲分裂和減數(shù)分裂的間期 條件:(1)模版:兩條母鏈;(2)原料:四種脫氧核糖核苷酸、能量(ATP);(3)酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶。過程:解旋、配對、合成。
特點:(1)DNA分子式邊解旋便復(fù)制的;(2)是一種半保留復(fù)制方式。(即在子代雙鏈中,有一條是親代原有的鏈,另一條則是新合成的。)
意義:保證了物種的相對穩(wěn)定性
第五篇:《DNA的復(fù)制》教案2
《DNA的復(fù)制》教案
教學(xué)目標(biāo)
(1)知識目標(biāo):概述DNA分子的復(fù)制;探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義(2)能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,觀察能力、分析理解能力(3)德育目標(biāo):激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)、愛科學(xué)的求知欲
教學(xué)重點、難點
(1)教學(xué)重點:DNA復(fù)制的條件、過程及特點。(2)教學(xué)難點:DNA復(fù)制的過程,特別是半保留復(fù)制。
教學(xué)過程
關(guān)于DNA分子的復(fù)制的教學(xué),教師首先可以通過課題下的2008北京奧運會的會幑“中國印?舞動的北京”導(dǎo)及問題探討,激起學(xué)生和興趣。然后讓學(xué)生回顧以前學(xué)過的有關(guān)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中DNA復(fù)制的時間。接下來設(shè)置問題:“DNA是如何復(fù)制的”?讓學(xué)生積極討論。然后才引出沃森和克里克對DNA復(fù)制過程的推測,從而得出DNA 的半保留復(fù)制過程。其次,指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本,充分利用課本的彩圖來分析、學(xué)習(xí)科學(xué)家對DNA復(fù)制過程所做的經(jīng)典實驗,通過這個實驗使學(xué)生掌握科學(xué)研究的思想,領(lǐng)悟科學(xué)探究的魅力,也掌握一種生物學(xué)實驗常用的方法-放射性同位素標(biāo)記法,分析用CsCL密度梯度離心后重帶、中帶、輕帶表示的DNA分子的雙鏈構(gòu)成怎樣的,在整個實驗親代、子一代、子二代細(xì)胞中提取出的DNA離心結(jié)果說明了什么。通過層層分析,學(xué)生不僅能夠自已得出結(jié)論,同時也訓(xùn)練了學(xué)生的邏輯思維能力和進(jìn)一步明確了什么是半保留復(fù)制。從而也得出了DNA復(fù)制的定義。最后,提出相關(guān)問題:
(1)什么是解旋:解旋的目的是什么?(2)什么叫子鏈?復(fù)制一次能形成幾條子鏈?(3)簡述子鏈形成過程?
讓學(xué)生充分回答上述問題后,教師播放多媒體DNA分子復(fù)制過程的動態(tài)圖解。歸納出復(fù)制三點過程:
①解旋提供準(zhǔn)確模板②合成互補子鏈③子、母鏈結(jié)合盤繞形成新DNA分子。以上過程可配合板圖進(jìn)行歸納。通過這個過程得出DNA復(fù)制的特點:
(一)DNA分子是邊解旋邊復(fù)制的,是一種半保留復(fù)制,即在子代雙鏈中,有一條是親代原有的鏈,另一條則是新合成的。
(二)DNA復(fù)制嚴(yán)格遵守堿基互補配對原則準(zhǔn)確復(fù)制,從而保證了子代和親代具有相同的遺傳性狀。
設(shè)問:DNA復(fù)制后兩個子代DNA分子與親代DNA分子是否完全相同?為什么?
通過設(shè)問,讓學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固DNA復(fù)制的全過程。接下來讓學(xué)生總結(jié)出DNA復(fù)制的四大基本條件:
①模板:開始解旋的DNA分子的兩條單鏈; ②原料:是游離在核液中的脫氧核苷酸; ③能量:是通過水解ATP提供;
④酶:酶是指一個酶系統(tǒng),不僅僅是指一種解旋酶。
最后通過以上分析,總結(jié)出DNA復(fù)制的意義以及在生活中的應(yīng)用:
意義:DNA通過復(fù)制,使遺傳信息從親代傳給子代,從而保證了物種的相對穩(wěn)定性,保持了遺傳信息的連續(xù)性,使物種得以延續(xù)。
應(yīng)用:目前DNA分子廣泛應(yīng)用于刑事案件偵破等方面。
如:DNA分子是親子鑒定的主要證據(jù)之一。把案犯在現(xiàn)場留下的毛發(fā)、血等進(jìn)行分析作為破案的證據(jù),與DNA有關(guān)。