初一生物第三章教案

作为一名为他人授业解惑的教育工作者，通常会被要求编写教案，教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。教案应该怎么写呢？以下是小编整理的《初一生物第三章教案》，希望对大家有所帮助。

第一篇：初一生物第三章教案

初一生物种子植物教学教案

一、裸子植物 教学目标

1.通过了解裸子植物形态结构、生殖和生活习性的特点，进而了解裸子植物的主要特征，并了解裸子植物的经济意义。

2.通过对松树雌、雄球花;球果及叶片横切等的观察，进一步培养学生的观察能力和实验能力。

3.在引导学生对松树的球花、球果与桃树的花、果实的比较和对松树与铁线蕨的比较，从而归纳出裸子植物主要特征的过程中，进一步培养学生分析、综合等思维能力，培养学生科学的思维方法。

4.通过裸子植物与蕨类植物的比较，使学生逐步树立生物进化的基本观点;通过松树的形态结构、生殖与生活习性相适应的特点，使学生进一步树立生物与环境相适应的生物学观点;通过对裸子植物经济意义的了解，使学生进一步树立生物科学价值观，并对他们进行爱国主义的思想教育。

教学重点、难点分析 1.重点分析：

松树的形态结构、生殖和生活习性的特点，有助于使学生了解裸子植物的主要特征。这两部分知识能使学生更好地理解裸子植物比蕨类植物高等，更适于在陆地生活，由此认识到裸子植物在进化上所处的位置。所以松树的形态结构、生殖、生活习性的特点及裸子植物的主要特征应确定为本节的重点。

前边学过的藻类植物、苔藓植物、蕨类植物，在生殖过程中孢子显著，且脱离母体发育，称为孢子植物;而裸子植物和被子植物在生殖过程中都能产生种子，称为种子植物。孢子和种子都脱离母体发育，但孢子只是单细胞的生殖细胞，而种子则属于生殖器官，其结构远比孢子要复杂得多，加之种子有种皮保护，所以使它抗旱能力比孢子要强得多，这样就决定了种子植物比泡子植物更适于陆地生活。因此，种子植物与孢子植物的概念也应作为本节的重点。 2.难点分析：

学生很容易把松树的雌、雄球花和球果分别看作是绿色开花植物的花和果实，而且学生平时对松树的雌、雄球花和球果观察很少，这样对了解两类植物的区别，及裸子植物的主要特征，增加了困难，所以松树的球花及球果的结构应作为本节难点。

松的生殖过程比较复杂，其受精过程与蕨类植物不同，与绿色开花植物也不同，学生对松从传粉到受精，从雌球花经过受精后发育形成球果都会感到难以理解，加之整个生殖过程比较长又不易观察到，这样就决定了松的生殖过程也应作为本节的难点。

本节课要观察的内容较多，不仅要让学生观察到雌、雄球花的着生位置，了解两者主要的不同，观察到球花和球果的不同，而且观察球花、球果要与绿色开花植物的花、果实进行对比;还要观察较为复杂的松叶结构，要组织学生观察好这些内容也就成为了本节组织教学的难点。

教学过程设计

一、本课题参考课时为一课时。

二、教学过程： (一)引言的教学

出示松树、桃树、槭树等种子植物标本，请学生指出它们的名称，并提出问题：这些植物一般是以哪种器官来进行繁殖的? 当学生答出种子时，可让学生明确这些通过种子繁殖的植物叫种子植物。而前边学过的藻类植物、苔藓植物、蕨类植物在生殖过程中都不产生种子(这点也可以作为一个问题，让学生回答)，但是产生孢子，孢子显著。而且脱离母体发育，所以这三类植物叫孢子植物。在学生了解了孢子植物和种子植物的概念后，还要让学生知道种子的结构比孢子要复杂得多，而且其外有种皮保护，所以种子植物比孢子植物更适于在陆地生活，它是植物界中最高等的一类植物。

(二)裸子植物和被子植物的本质区别

先提出问题，我们平时买来的带硬壳的松子是松树的何种器官?买来的杏仁是何种器官?当学生答出：都是种子时。可让学生观察，松树的带种子的雌球果和杏的果实，提出观察思考题：松子和杏仁分别长在松和杏的什么结构上?种子是否裸露?(雌球果选择鳞片裂开的，这样的雌球果俗称松塔;观察杏的种子，可先把杏纵剖开，再把内果皮砸开)学生通过观察比较，明确松的种子长在雌球果上，种子是裸露在外的;杏的种子长在果实内，种子不裸露。松树的雌球果和杏的果实，其相同点是：都有种子。不同点是：松树的种子外边没有果皮包被，种子裸露;杏的种子外边有果皮包被，种子不裸露。因此他们虽然同属于种子植物但属于不同的类群，前者种子裸露属于裸子植物，后者种子有果皮包被属于被子植物。由此引出裸子植物的课题。

(三)关于裸子植物的教学 1.松树： (1)生活习性：

让学生根据自己平时在自然界中，在电影电视中所见到的松树的情况，说出松树的生活环境，然后展示松树的生境图(生活在高山岩石上的松树)，使学生了解松树不仅广泛生活在陆地上，还能生活在干旱和土壤贫瘠的地方，甚至岩石的缝隙中。

(2)形态结构：

事先给学生准备好油松和白皮松的枝条，让学生从叶的形态上找出适应干旱陆地生活的特征，并思考为什么?当学生观察到针形的叶，并答出，针形的叶可以防止体内的水分过多地散失出去时，可告诉学生针叶常常成束生长，让他们继续观察以上两种松都是几针一束的，学生观察后能答出，其中一种是两针一束，另一种是三针一束。此时，告诉学生两针一束的是油松，三针一束的是白皮松，使学生了解松叶几针一束，是区分各种松树的一个重要依据。

下面请学生结合生活在岩石上松树的挂图，找出根和茎在形态上的适应特点，并思考为什么?若答不出来，可启发学生，松树是高大的乔木(讲清乔木与灌木的概念)，它的根系会怎样，为何土壤干旱贫瘠时，还能郁郁葱葱。学生能答出：它的根系十分发达，可以吸收土壤深处的水分和无机盐，它的茎很粗壮，可以把根吸收的水分和无机盐较快地向上运输。并起到很好的支持作用，抵抗恶劣的陆地环境。

接下去让学生在显微镜下观察松叶横切面的切片，提出观察思考题：①松叶有哪些与生活习性相适应的结构特点?②这些特点对它的蒸腾作用会产生什么影响?观察时可要求学生对照课本上松叶横切面图，按照由外向内的顺序，并注意与蚕豆叶对比进行观察。强调观察的重点：表皮细胞的大小、细胞壁厚薄、排列状况、有无角质层、气孔特点。学生经观察、思考、讨论后能答出：松叶与生活习性相适的结构特点有：它的表皮细胞很小、细胞壁厚、排列紧密，有角质层，气孔深陷在表皮下面，这样的结构特点，使针形的松叶能进一步减少蒸腾作用。

最后，由教师简要小结一下，松树与生活习性相适应的形态结构特点。 (3)生殖：

事先准备好带有雌、雄球花和成熟球果(珠鳞开裂，内有种子)的松树枝条，充分利用标本和松生殖过程的剪贴图(或挂图)，加强直观性，以利于学生对这部分知识的了解。

首先让学生对照挂图观察松枝上雌、雄球花的着生位置，然后用放大镜观察雌、雄球花的内部结构，提出观察思考题：①雌、雄球花分别着生在松枝的什么位置上?②它是雌雄同株还是异株植物?③雌、雄球花内部各有什么主要结构?学生在观察思考后回答：雄球花着生在新枝的基部，雌球花着生在顶部，所以，松是雌雄同株的植物。春天，在雄球花里能产生大量花粉，在雌球花内，生有胚珠，其内有卵细胞。学生回答后，可让他们在显微镜下观察花粉，并用放大镜仔细观察胚珠外有无子房壁包被，提出问题：①花粉带有的气囊在传粉时有何意义?②在雌球花内着生的胚珠是否裸露?(此问题解决，除认真观察雌球花外，还可认真观察成熟的球果，联系球果内裸露的种子考虑)学生经观察能答出：花粉具有气囊利于风媒传粉，通过风把花粉传送到雌球花上。雌球花内着生的胚珠是裸露的，无子房壁包被，这样胚珠形成的种子也裸露，无果皮包被。

学生了解了松的雌、雄性生殖器官后，可利用剪贴图或挂图，了解生殖的过程。提出问题：①松树从传粉、受精到种子成熟需要多长时间?②球果是由什么结构发育来的?其内的种子有何特点?为什么?③松的生殖过程与生活习性相适应的特点是什么?这部分内容，可充分利用剪贴图和学生已学过的知识，在教师的启发下，由学生归纳出生殖的过程，并回答有关问题。边启发、边贴剪贴图、边由学生答出：春天时，雄球花内产生的花粉借助风散落到雌球花的胚珠上，并在胚珠内萌发形成花粉管，其内的精子与卵细胞融合形成受精卵，由受精卵发育成种子的胚。此时，胚珠也就发育形成种子，雌球花也就发育形成球果了。从头年春天开始传粉到第二年秋天球果才成熟。

球果内的种子带有翅，可随风飘散，在适宜的条件下，萌发长成一棵新的松树。从松的整个生殖过程来看，受精过程已脱离了水的限制，所以比蕨类植物更适于在陆地生活。

最后，教师小结一下松的生殖过程，强调松与生活习性相适应的特点是：受精过程完全摆脱了水的限制，所以它能生活在干旱的地方，比蕨类植物高等，是真正的陆生植物。

2.其他的裸子植物： 让学生观察侧柏、圆柏、银杏、水杉等裸子植物的标本或实物，了解这些裸子植物广泛分布在我国陆地上。

3.裸子植物的主要特征：

让学生与孢子植物和被子植物对比归纳出：裸子植物都能产生种子，胚珠裸露无子房壁包被，因此，种子裸露无果皮包被。并与蕨类植物对比归纳出：裸子植物根、茎、叶都很发达，受精过程不需要水，所以，适于生活在干旱的地方。

教师进一步小结裸子植物的主要特征。 4.裸子植物的经济意义：

给学生放我国各种各样的裸子植物及其经济意义的录像或投影片，使学生了解我国裸子植物资源丰富，居世界之首，是裸子植物的故乡，从而培养学生的爱国主义精神。让学生根据录像内容及日常的生活经验、讨论归纳出裸子植物的经济意义。

复习巩固题：松为何比铁线蕨更适于在陆地生活?裸子植物与绿色开花植物最主要的不同是什么? 【板书设计】 第四节 种子植物

一、裸子植物 (一)松树

1.生活环境：干旱、贫瘠的陆地。 2.形态结构：

3.生殖：受精过程脱离了水的

资料来自：悦考网

第二篇：第三章病毒 三 -生物教案

第三章病毒 教学设计三

一、课前准备：布置学生调查有关病毒的内容：

1.让学生根据自己的电脑特长组合成若干小组(每组以3-4人为宜)，再根据自己的兴趣从教师提供的课题中选择一个进行调查。 可选择的课题：

①病毒是一类什么样的生物(包括病毒的形态结构、生命活动特点)?它是如何被发现的? ②请两组分别患过腮腺炎和流感的同学查阅此类病是由于什么病毒引起的?你是怎样患上这种病的?有哪些症状?医生对你进行了什么治疗?大概经过多久你痊愈的?

③现在危害人类生存最严重的病——癌症是由癌症病毒引起的?请任选一至两例你熟悉的癌症病毒查阅，进行比较细的说明。

④目前被人们誉为最可怕的病毒——艾滋病毒，请查阅有关它的资料：如艾滋病毒的特点，最先发现情况，现在全世界及中国的感染人群数，发病症状，传播途径等，

⑤现在非典型性肺炎正横行于中国大地，让学生查阅相关资料，在课堂上发言，让学生更多了解引起非典型肺炎的病因，防护知识等。

⑥动物的口蹄疫是由病毒引发的一种严重威胁动物生命的疾病，同时也给人的生活带来了比较严重的影响。请你对这方面的内容做一个报告。 ⑦人类如何利用病毒为人类服务。请举例说明。

2.通过查询网络或者书籍、报刊完成你选定的主题。记录清楚你的信息来源，尽量确保它们的可靠。

3.将收集的资料进行整理，电脑知识好的同学最好作成幻灯片或电脑网页在课堂上展示，与同学之间相互交流。

二、课堂教学活动

教师引导学生按照课前安排好的顺序作主要发言。其他各组学生可以提问或补充。学生当堂完成讨论提纲的填写： 病毒

1.病毒的形态结构： (l)大小： 。 (2)形态： 。 (3)结构特点： 。 (4)营养方式： 。

2、病毒的类型： 。

3、病毒与其他生物： 。

4、病毒与人类： (l)病毒与人类疾病：

①病毒引发的人类疾病：(列出五种以上) 。

②病毒的传播途径： 。

③病毒疾病的预防： 。

(2)人类对病毒的利用：

第三篇：人教版初中初一上册生物教案：调查我们身边的生物

教学目标：

1、 说出调查的一般方法，初步学会做调查记录。

2、 描述身边的生物和它们的生活环境。

3、 关注周围生物的生存状况。

教学重点：

使学生初步学会设计调查方案、说出调查的一般方法和会做调查记录，同时培养学生的分工合作能力。

教学难点：

描述部分所调查生物的特征

课前准备：

帮助学生分组，确定调查范围。了解要调查的生物状况，并查找相关资料。

教学过程：

1、 把全班同学分成八个小组，选出小组长，说明本节调查课的目的，步骤，各小组自由选择调查范围(不可在教学区)然后汇报到老师处，每小组长把组员的名单交到老师处。强调调查范围的要求是生物种类较多，环境有较多变化的路线。

2、 注意事项：

如安全、不伤害动植物、不破坏生物的生活环境等。

应特别关注一些小生物。如树皮上、草丛中的小生物和天空中飞行的生物。

3、据报告册P2~3内容进行调查，并及时记录，布置作业是 星期四交齐。

4、纪律要求：

出入教室不可吵，不可影响其他班同学。

各小组提前十分钟回到教室，各小组要跟老师对好时间，要求本小组长组织好纪律。

5、利用下课前十分钟帮助学生归纳总结出调查的生物，(可按P9的分类方法)并对个别小组作出表扬。总结本节课全班同学的表现。(问题： 1.你们组调查了多少种生物?2.你们是按什么特征对它们进行分类的?分多少类?各多少种?每类选1-2种生物，说说它们的生活环境?调查中，你又想到哪些新的问题?)

教学后记：

初一(2)班没有说明细节，学生不明确调查的意义和方法，把抓昆虫等作为调查的主要目的，抓昆虫成为本班男生的主要任务。还应强调生物包括，动物，植物，真菌等其他生物。

初一(9)班事前说好了各种注意事项，强调了纪律，所以每个人都能完成好这次调查活动。

初一(10)班没有调动学生的积极性，该班学生较文静，气氛太沉闷

初一(3)班课堂纪律太乱，几位同学特意捣蛋，但小组间团队精神不错，调查到的种类较多，有些学生的知识面很广，认识植物种类多。

初一(5)班守纪律，调查生物最少19种，最多29种，证明每组都有认真调查的学生，学生积极性高，对老师的布置完成得很好。

初一(4)班户外活动时纪律管不好，很多男同学在玩蟾蜍等生物，男同学一堆，女同学一堆，纪律不好，但调查到最多的生物种类有40种，最少的也有25种，证明该班学生对生物有浓厚的兴趣，但事后发现很多生物不是真正看到的，是联想到和想到的，缺乏科学精神。

教学反思：

在户外活动前要多强调各种规章制度，考虑问题要面面俱到，，不然学生不了解活动的规则会发生很多意想不到的事。

第四篇：分子教案第三章DNA的生物合成

第三章

DNA的生物合成

教学重点：1.DNA的半保留复制及DNA的半不连续复制2.DNA复制的方式3.DNA复制的调控

教学难点：线形DNA复制末端问题的解决 教学时数：7学时

教学要求：1.掌握并理解DNA复制的特点

2.掌握并理解DNA复制的过程 3.掌握并理解DNA复制的主要方式

4.掌握并理解线性DNA复制末端缩短问题的解决方式 5.了解DNA复制的调控方式

教学方式：讲述、演示与计算机辅助教学 教学内容：

1. DNA复制的特点

证明DNA是遗传物质的两个关键性实验：首先用实验证明基因就是DNA分子的是美国的微生物学家Avery.他的实验是用肺炎球菌感染小鼠 。美国遗传学家Hershey用T2噬菌体感染大肠杆菌实验，也证明DNA是遗传物质。 这两个实验中主要的论点证据是：生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能。

目前认为生物界遗传信息传递的中心法则为

Replication of duplex DNA is a complex endeavor involving a conglomerate of enzyme activities. Different activities are involved in the stages of initiation, elongation, and termination.

图1 双螺旋DNA的复制

1.1 DNA的半保留复制(semiconservative replication)

1 Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时即推测，DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链，这样新合成的子代DNA分子中一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种复制方式为半保留复制。

1958年Meselson和Stahl利用氮标记技术在大肠杆菌中首次证实了DNA的半保留复制，他们将大肠杆菌放在含有15N标记的NH4Cl培养基中繁殖了15代，使所有的大肠杆菌DNA被15N所标记，可以得到15N桪NA。然后将细菌转移到含有14N标记的NH4Cl培养基中进行培养，在培养不同代数时，收集细菌，裂解细胞，用氯化铯(CsCl)密度梯度离心法观察DNA所处的位置。由于15N DNA的密度比普通DNA(14N-DNA)的密度大，在氯化铯密度梯度离心(density gradient centrifugation)时，两种密度不同的DNA分布在不同的区带。 实验结果表明：在全部由15N标记的培养基中得到的15N桪NA显示为一条重密度带位于离心管的管底。当转入14N标记的培养基中繁殖后第一代，得到了一条中密度带，这是15N桪NA和14N-DNA的杂交分子。第二代有中密度带及低密度带两个区带，这表明它们分别为15N14N-DNA和14N14N-DNA。随着以后在14N培养基中培养代数的增加，低密度带增强，而中密度带逐渐减弱，离心结束后，从管底到管口，CsCl溶液密度分布从高到低形成密度梯度，不同重量的DNA分子就停留在与其相当的CsCl密度处，在紫外光下可以看到DNA分子形成的区带。为了证实第一代杂交分子确实是一半15N-DNA-半14N-DNA，将这种杂交分子经加热变性，对于变性前后的DNA分别进行CsCl密度梯度离心，结果变性前的杂交分子为一条中密度带，变性后则分为两条区带，即重密度带(15N-DNA)及低密度带(14N-DNA)。它们的实验只有用半保留复制的理论才能得到圆满的解释(图2和16-3)。

图2 DNA的半保留复制第一代分子含有一条亲代的链(用黑色素示)，与另一条新合成的链(用白色表示)配对。在以后的连续复制过程中，原来亲代的两条链仍然保持完整，因此总有两个分子各具有一条原来亲代的链

图3 DNA的半保留复制-Meslson Stahl实验密度梯度离心后的DNA 位置：左三管为对照;右三管为实验结果

1.2 半不连续性复制(DNA synthesis is semidiscontinuous)

Lagging strand of DNA must grow overall in the 3´-5´ direction and is synthesized discontinuously in the form of short fragments (5´-3´) that are later connected covalently. Leading strand of DNA is synthesized continuously in the 5´-3´ direction. Okazaki fragments are the short stretches of 1000-2000 bases produced during discontinuous replication; they are later joined into a covalently intact strand. Semidiscontinuous replication is mode in which one new strand is synthesized continuously while the other is synthesized discontinuously. On the leading strand DNA synthesis can proceed continuously in the 5′ to 3′ direction as the parental duplex is unwound.

 On the lagging strand a stretch of single-stranded parental DNA must be exposed, and then a segment is synthesized in the reverse direction (relative to fork movement). A series of these fragments are synthesized, each 5′3′; then they are joined together to create an intact lagging strand. 

2.参与DNA复制的有关物质

2.1 DNA polymerases in prokaryotic

3 DNA polymerases are enzymes that synthesize a daughter strand(s) of DNA (under direction from a DNA template). May be involved in repair or replication. DNA聚合酶Ⅰ，(DNA polymerase Ⅰ,简写DNA polⅠ)、 DNA聚合酶Ⅱ和DNA聚合酶Ⅲ。(DNA polymerase Ⅱ，Ⅲ，简写DNA polⅡ,DNA polⅢ)见表1。

这种酶的共同性质是：①需要DNA模板，因此这类酶又称为依赖DNA的DNA聚合酶(DNA dependent DNA polymerase, DDDP)。②需要RNA或DNA做为引物(primer)，即DNA聚合酶不能从头催化DNA的起始。③催化dNTP加到引物的3′桹H末端，因而DNA合成的方向是5′→3′。④三种DNA聚合酶都属于多功能酶，它们在DNA复制和修复过程的不同阶段发挥作用。由于DNA聚合酶Ⅰ是研究得最清楚而且代表了其他DNA聚合酶的基本特点，所以我们着重介绍DNA polⅠ的作用并指出另外二种DNA pol的特殊性：

DNA polymerases typically have nuclease activities as well as the ability to synthesize DNA. A 3′5′ exonuclease activity is typically used to excise bases that have been added to DNA incorrectly. This provides a "proofreading" error-control system, as we see in the next section. 2.1.1 DNA聚合酶Ⅰ(DNA polymerase I)

The first enzyme to be characterized was DNA polymerase I, which is a single polypeptide of 103 kD. The chain can be cleaved into two regions by proteolytic treatment.

The larger cleavage product (68 kD) is called the Klenow fragment. It is used in synthetic reactions in vitro. It contains the polymerase and the 3′5′ exonuclease activities. The C-terminal two-thirds of the protein contains the polymerase active site, while the N-terminal third contains the proofreading exonuclease. The active sites are ~30 Å apart in the protein, indicating that there is spatial separation between adding a base and removing one.

The small fragment (35 kD) possesses a 5′3′ exonucleolytic activity, which excises small groups of nucleotides, up to ~10 bases at a time. This activity is coordinated with the synthetic/proofreading activity. It provides DNA polymerase I with a unique ability to start replication in vitro at a nick in DNA. (No other DNA polymerase has this ability.) At a point where a phosphodiester bond has been broken in a double-stranded DNA, the enzyme extends the 3′OH end. As the new segment of DNA is synthesized, it displaces the existing homologous strand in the duplex. (1)DNA聚合酶的5′→3′聚合活性：

(2)DNA聚合酶的3′→5′外切核酸酶活性：

(3)DNA聚合酶的5′→3′外切核酸酶活性：

许多实验证实DNA polⅠ并不是DNA复制过程中的主要酶，它的作用主要与DNA损伤后的修复有关。

2.1.2 DNA聚合酶Ⅱ(DNA polymeraseⅡ)

4 此酶分子量为120KD，每个细胞约有100个酶分子，但活性只有DNA polⅠ的5%，它具有5′→3′聚合活性和3′→5′外切活性，而没有5′→3′外切活性，它的作用可能与DNA损伤修复有关。

2.1.3 DNA聚合酶Ⅲ(DNA polymeraseⅢ) 这是在DNA复制过程中起主要作用的聚合酶，它是由一个多亚基组成的蛋白质分子，其分子量>600kDa整个酶分子形成一个不对称的二聚体，每个大肠杆菌细胞中只有10?0个酶分子，但催化dNTP参入DNA链的速率却是最快的，约为9000核苷酸/每分钟/每个酶分子。这也证明DNA polⅢ是DNA复制过程中主要发挥作用的酶。在大肠杆菌染色体DNA进行复制时，DNA聚合酶Ⅲ全酶并不是单独起作用的，而是与引发体，介链酶等构成一个复制体(replisome)。由于复制体的存在，先导链和随从链可以同时复制。DNA polⅢ是由多亚基组成的不对称二聚体，它可能同时负责先导链和随从链的复制，在φ×174的复制中观察到引发体总是伴随着DNA loop的存在。

DNA polymerase III (the replicase) is a large enzyme complex. The replicase activity was originally discovered by a lethal mutation in the dnaE locus, which codes for the 130 kD α subunit that possesses the DNA synthetic activity. The 3′5′ exonucleolytic proofreading activity is found in another subunit, ε, coded by dnaQ. The basic role of the ε subunit in controlling the fidelity of replication in vivo is demonstrated by the effect of mutations in dnaQ: the frequency with which mutations occur in the bacterial strain is increased by >103fold.

表1 大肠杆菌DNA聚合酶特征

DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合

Ⅰ Ⅱ 酶Ⅲ 109KD 400 +

120KD 17-100 + 30低 不详

>600KD 10-20 + 30,000高 复制

分子量

每个细胞中的分子数 5′→3′聚合活性

37℃转化率核苷酸数/酶

600 分子·分钟 5′→3′外切活性 3′→5′外切活性 切刻平移活性 对dNTP亲和力

+ + + 低 修复

功能

去除引物 填补空缺

2.2真核生物DNA聚合酶(DNA polymerases in prokaryotic) 真核生物DNA聚合酶有α、β、γ、δ及ε。它们的基本特性相似于大肠杆菌DNA聚合酶，其主要活性是催化dNTP的5′→3′聚合活性，基本特征见表2。

表2 真核生物DNA聚合酶

亚基数 4

α

4 36-38 核 + -

β

4 160-300 线粒体 + - 复制

γ

2 170 核 + - 复制

δ

5 256 核 + - 复制

ε

分子量(KD) >250 细胞内定位 核

5′→3′聚合活性 + 3′→5′外切活性 - 功能 复制、引发 修复

真核细胞在DNA复制中起主要作用的是DNA polα，主要负责染色体DNA的复制。DNA polβ的模板特异性是具有缺口的DNA分子，被认为它与DNA修复有关。DNA polγ在线粒体DNA的复制中起作用。DNA polδ不但有5′→3′聚合活性，而且还具有3′→5′外切酶活性，据认为真核生物DNA复制是在DNA polα和DNA polδ协同作用下进行的，前导链的合成靠DNA polδ催化。而随从链的合成靠DNA polα和引发酶配合作用完成。 2.3 DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和蛋白质： 2.3.1.解链酶(helicase) DNA开始复制时首先在起始点处解开双链，反应是在一种解链酶(helicase)的催化下进行的。解链酶需要ATP分解供给能量。大肠杆菌中DnaB蛋白就有介链酶活性，与随从链的模板DNA结合，沿5′→3′方向移动，还有一种叫做Rep蛋白和前导链的模板DNA结合沿3′→5′方向移动。解链酶的作用就是打开DNA双链之间的氢键。 2.3.2 单链结合蛋白：(single strand binding proteins, SSBP) 它与解开的单链DNA结合，使其稳定不会再度螺旋化并且避免核酸内切酶对单链DNA的水解，保证了单链DNA做为模板时的伸展状态，SSBP可以重复利用。 2.3.3引发体的形成：

Primer is a short sequence (often of RNA) that is paired with one strand of DNA and provides a free 3´-OH end at which a DNA polymerase starts synthesis of a deoxyribonucleotide chain. (1)引物酶(primase) A primase is required to catalyze the actual priming reaction. This is provided by a special RNA polymerase activity that is the product of the dnaG gene. The enzyme is a single polypeptide of 60 kD (much smaller than RNA polymerase). The primase is an RNA polymerase that is used only under specific circumstances, that is, to synthesize short stretches of RNA that are used as primers for DNA synthesis. DnaG primase associates transiently with the replication complex, and typically synthesizes an 1112 base primer. Primers start with the sequence pppAG, opposite the sequence 3′GTC5′ in the template.

6 (2)引发体(primosome) 高度解链的模板DNA与多种蛋白质因子形成的引发前体促进引物酶结合上来，共同形成引发体，引发体主要在DNA随从链上开始，它连续地与引物酶结合并解离，从而在不同部位引导引物酶催化合成RNA引物，在引物RNA的3′桹H末端接下去合成DNA片段，这就是随从链不连续合成的开始。 2.4 与超螺旋松驰有关的酶：

拓扑异构酶(topoisomerase)是一类改变DNA拓扑性质的酶。在体外可催化DNA的各种拓扑异构化反应，而在生物体内它们可能参与了DNA的复制与转录。在DNA复制时，复制叉行进的前方DNA分子部分产生有正超螺旋，拓扑酶可松驰超螺旋，有利于复制叉的前进及DNA的合成。DNA复制完成后，拓扑酶又可将DNA分子引入超螺旋，使DNA缠绕、折叠，压缩以形成染色质。DNA拓扑异构酶有Ⅰ型和Ⅱ型，它们广泛存在于原核生物及真核生物中。

表3 大肠杆菌和真核生物中的拓扑异构酶

类型

Ⅰ型拓扑异构酶 大肠杆菌 真核生物 Ⅱ型拓扑异构酶

切开二股DNA链

大肠杆菌

依赖ATP

真核生物

切开二股DNA链 依赖ATP

松弛正超螺旋; 引入负超螺旋， 解环连等 松驰正超螺旋， 但不能引入负超螺旋

切开一股DNA链 切开一股DNA链

松驰负超螺旋 松驰正，负超螺旋

作用

对超螺旋的作用

拓扑异构酶Ⅰ(TopoⅠ)的主要作用是将环状双链DNA的一条链切开一个口，切口处链的末端绕螺旋轴按照松驰超螺旋的方向转动，然后再将切口封起来。这就使DNA复制叉移动时所引起的前方DNA正超螺旋得到缓解，利于DNA复制叉继续向前打开。拓扑异构酶Ⅰ除上述作用外，对环状单链DNA还有打结或解结作用，对环状双链DNA的环连或解环连以及使环状单链DNA形成环状双链DNA都有作用(图13)。

拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ)是在大肠杆菌中发现的，曾被称为旋转酶(gyrase)，它们作用特点是切开环状双链DNA的两条链，分子中的部分经切口穿过而旋转，然后封闭切口，TopoⅡ还可使DNA分子从超螺旋状态转变为松驰状态，此反应不需要ATP参与。DNA复制完成后，TopoⅡ在ATP参与下，DNA分子从松驰状态转变为负超螺旋。此外，TopoⅡ催化的拓扑异构化反应还有环连或解环连，以及打结或解结。

3 DNA复制的过程：

7 



 Initiation involves recognition of an origin by a complex of proteins. Before DNA synthesis begins, the parental strands must be separated and (transiently) stabilized in the single-stranded state. Then synthesis of daughter strands can be initiated at the replication fork.

Elongation is undertaken by another complex of proteins. The replisome exists only as a protein complex associated with the particular structure that DNA takes at the replication fork. It does not exist as an independent unit (for example, analogous to the ribosome. As the replisome moves along DNA, the parental strands unwind and daughter strands are synthesized.

At the end of the replicon, joining and/or termination reactions are necessary. Following termination, the duplicate chromosomes must be separated from one another, which requires manipulation of higher-order DNA structure.

DNA复制的全部过程可以人为地分成三个阶段，第一个阶段为DNA复制的起始阶段，这个阶段包括起始点，复制方向以及引发体的形成，第二阶段为DNA链的延长，包括前导链及随从链的形成和切除RNA引物后填补空缺及连接岗崎片段。第三阶段为DNA复制的终止阶段。

3.1 DNA复制的起始阶段： 3.1.1 DNA复制的起始点

   The two strands of DNA must suffer their initial separation. This is in effect a melting reaction over a short region.

An unwinding point begins to move along the DNA; this marks the generation of the replication fork, which continues to move during elongation.

The first nucleotides of the new chain must be synthesized into the primer. This action is required once for the leading strand, but is repeated at the start of each Okazaki fragment on the lagging strand.

很多实验都证明：复制是从DNA分子上的特定部位开始的，这一部位叫做复制起始点(originof replication)常用ori或o表示。细胞中的DNA复制一经开始就会连续复制下去，直至完成细胞中全部基因组DNA的复制。DNA复制从起始点开始直到终点为止，每个这样的DNA单位称为复制子或复制单元(replicon)。在原核细胞中，每个DNA分子只有一个复制起始点，因而只有一个复制子，而在真核生物中，DNA的复制是从许多起始点同时开始的，所以每个DNA分子上有许多个复制子。

DNA复制起始点有结构上的特殊性，例如：大肠杆菌染色体DNA复制起始点Oric由422个核苷酸组成，是一系列对称排列的反向重复序列，即回文结构(palindrome)，其中有9个核苷酸或13个核苷酸组成的保守序列，这些部位是大肠杆菌中DnaA蛋白识别的位置，大肠杆菌染色体DNA是环状双链DNA，它的复制是典型的“θ”型复制(由于形状像希腊字母θ)。从一个起点开始，同时向两个方向进行复制，当两个复制方向相遇时，复制就停止。而有些生物的DNA复制起始区是一段富含A·T的区段。这些特殊的结构对于在DNA复制起始过程中参与的酶和许多蛋白质分子的识别和结合都是必须的。

8 3.2 DNA复制的延长阶段

DNA的复制实际上就是以DNA为模板在DNA聚合酶作用下，将游离的四种脱氧单核苷酸(dATP,dGTP,dCTP,dTTP,简写为dNTP)聚合成DNA的过程。

这是一个非常复杂的酶促反应，需要许多种酶和蛋白质参与，现分别叙述它们在DNA复制中作用。

图4 DNA聚合酶Ⅲ催化先导链和随从的合成

图5 大肠杆菌DNA复制叉中复制过程简图

As the replisome moves along DNA, unwinding the parental strands, it elongates the leading strand. Periodically the primosome activity initiates an Okazaki fragment on the lagging strand. We can propose two types of model for what happens to the DNA replicase when it completes synthesis of an Okazaki fragment. It might dissociate from the template, so that a new complex must be assembled to elongate the next Okazaki fragment. Or the same complex may be reutilized.

3.3 DNA复制的终止阶段

DNA在复制过程中，合成出的前导链为一条连续的长链。随从链则是由合成出许多相邻的片段，在连接酶的催化下，连接成为一条长链。连接作用是在连接酶催化下进行的。 连接酶(ligase)的作用是催化相邻的DNA片段以3′、5′-磷酸二酯键相连接。连接反应中的能量来自ATP(或NAD+)。连接酶先与ATP作用，以共价键相连生成E桝MP中间体。中间体即与一个DNA片段的5′-磷酸相连接形成E-AMP-5′-DNA。然后再与另一个DNA片段的3′-OHH末端作用，E和AMP脱下，两个DNA片段以3′、5′磷酸二酯键相连接。随从链的各个DNA片段就是这样连接成一条DNA长链(图14)。

图6 连接酶的催化反应

已有研究证明大肠杆菌染色体DNA具有复制终止位点，此处可以结合一种特异的蛋白质分子叫做Tus，这个蛋白质可能是通过阻止解链酶(Helicase)的解链活性而终止复制的。详细的机制还不完全清楚。

DNA复制完成后，靠拓扑酶将DNA分子引入超螺旋结构。 3.

4五、真核生物DNA复制的特点：

DNA复制的研究最初是在原核生物中进行的，有些原核生物的DNA复制已经搞得很清楚。真核生物比原核生物复杂得多，但DNA复制的基本过程还是相似的。在这里我们主要讨论一些重要的区别。

图7 端粒酶催化端区TG链的合成

1.与原核生物不同，真核生物DNA复制有许多起始点，例如酵母S. cerevisiae的17号染色体约有400个起始点，因此，虽然真核生物DNA复制的速度(60核苷酸/每秒钟)比原核生物DNA复制的速度(E.coli 1700核苷酸/每秒钟)慢得多，但复制完全部基因组DNA也只要几分钟的时间。

2.SV40病毒DNA主要依靠宿主细胞中的DNA复制体系进行DNA的复制，这是了解真核生物DNA复制的体外模型。在真核生物DNA复制叉处，需要两种不同的酶。DNA聚合酶α(polα)和DNA聚合酶δ(polδ)。polα和引物酶紧密结合，在DNA模板上先合成RNA引物，再由polα延长DNA链，这种活性还要复制因子C参与。同时结合在引物模板上的PCNA(增殖细胞核抗原Proliferating cell nuclear antigen)此时释放了polα，然后由polδ结合到生长链3′末端，并与PCNA结合，继续合成前导链。而随从链的合成靠polα紧密与引物酶结合并在复制因子C帮助下，合成岗崎片段(图15)。

图8 真核生物DNA复制叉结构示意图

3.由于真核生物染色体是线性DNA，它的两端叫做端区(telomeres)，端区是由重复的寡核苷酸序列构成的。例如酵母的端区重复序列是5′G(1?)T(3)3′。前面讲到所有生物DNA聚合酶都只能催化DNA从5′→3′的方向合成，因此当复制叉到达线性染色体末端时，前导链可以连续合成到头，而由于随从链是以一种不连续的形式合成岗崎片段，所以不能完成线性染色体末端的复制，如果这个问题不解决，真核生物在细胞分裂时DNA复制将产生5′末端隐缩，使DNA缩短，近十多年的研究表明，真核生物体内都存在一种特殊的反转录酶叫做端粒酶(telomerase)，它是由蛋白质和RNA两部分组成的，它以自身的RNA为模板，在随从链模板DNA的3′桹H末端延长DNA，再以这种延长的DNA为模板，继续合成随从链(图16)。由此可见端粒酶在保证染色体复制的完整性上有重要意义。

4. DNA复制的方式

4.1

θ-复制replication by θ-structure

4.2

滚环复制replication by rolling cycles structure 13 φX174噬菌体由一个单链环状DNA组成，这条链称为正(+)链;合成的互补链称为负

(一)链。双链体的复制以滚环复制方式进行。

4.3

D-环复制Replication by displacement loop structure D-环复制(Replication by displacement loop structure) The D loop maintains an opening in mammalian mitochondrial DNA, which has separate origins for the replication of each strand. 14

5.DNA复制的调控

5.1 ColEI质粒DNA的复制调控 Rop蛋白、反义RNA

5.2 真核细胞DNA的复制调控 细胞生活周期水平调控(限制点调控)：决定细胞停留在G1期还是进入S期(by cylins,cdc(cell division cycle)gene products).

染色体水平调控：决定不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按一定顺序在S期起始复制。

复制子水平调控：决定复制的起始与否，并且是高度保守的。

第五篇：第三章---保护生物的多样性教案

保护生物多样性

(一)

教学目标：

知识目标：1.举例说明生物的多样性面临的威胁及原因。 2.关注我国特有的珍稀动、植物的现状。

能力目标：通过调查、收集与分析资料，提高学生的信息收集能力，学会鉴别、选择、运用与分享信息，提高学生合作交流以及归纳总结能力。

情感态度目标：使学生了解生物，保护生物;宣传科学合理地保护 生物的做法;通过宣传教育活动去营造爱护生物的良好社会氛围。

教学重点和难点: 1.让学生体会到保护生物多样性的紧迫性和艰巨性

课前准备：教师：1.收集关于生物种类减少和濒临灭绝的资料，以及珍稀

动植物的图片和资料。

2.制作多媒体的课件。

学生：1.收集保护生物多样性的资料。

导言：

复习提问：1. 生物多样性的主要内容是什么?

2. 保护生物多样性的根本措施是什么?

教师：生物的多样性让这个世界充满了生机，但他们目前的生存正面临着很大的威胁。下面就请学生们把你们了解的情况展示出来。

学生：学生展示生物的照片，生存环境，历史情况，现状等，介绍四到五种珍稀动物的情况。)

教学过程：

引言：生物的多样性让这个世界充满了生机，但他们目前的生存正面临着很大的威胁。很多学生热爱大自然、关心动物，他们收集了大量的资料，下面请学生们来介绍这些生物。

你对《北京南海子麋鹿园中动物灭绝年代顺序的石碑》有什么感想?

(展示我国一级保护动物、植物和部分二级保护生物的名单

1 和图片：金丝猴、朱鹮、扬子鳄、银杉、珙桐、藏羚羊、白鳍豚、望天树等。)

教师：使生物多样性面临威胁的因素有哪些呢?

学生： 1.生存环境的改变和破坏, 2.人类的滥捕滥杀, 3.环境的污染。

教师：同学们说得很好，除了同学们所说的以外，生物的多样性还受到了哪 些威胁呢?

学生：阅读书上资料。

学生：外来物种的侵入是造成生物多样性灭绝的另一个重要因

素。

教师：为什么外来物种的入侵会影响其他物种的生存呢?

学生：生态系统是经过长期进化形成的，系统中的物种经过上百年、上千年 的竞争、排斥、适应和互利互助，才形成了现在相互依赖又互相制约的密切关系。一个外来物种引入后，有可能因不能适应新环境而被排斥在系统之外，必须要有人的帮助才能勉强生存;也有可能因新的环境中没有相抗衡或制约它的生物，这个引进种可能成为真正的入侵者，打破平衡，改变或破坏当地的生态环境。

教师：你们还知道哪些外来物种对生态造成的威胁吗? 学生：薇甘菊、水花生 、欧洲鳗。

学生：我国最近很多城市引进国外的草种和观赏植物，也会给我国的物种产 生威胁吗?

教师：这个问题已经引起了人们的关注，的确存在着可能性，所以人们试图 在 寻找一个更好的方法来解决这个问题。人类的活动使生物的多样性受到了影响，我们人类也受到了大自然的惩罚，人类怎样才能挽回影响，让我们与生物一起和平共处地在地球上生存和繁衍下去。

2 学生：让人们不要滥砍滥伐，砍伐者给予处罚。让人民不要随意地引进各种物种，而是要充分的开发当地的资源，合理的引进。开展动物多样性保护的宣传和教育。开展动物多样性的研究和保护。制定和执行保护生物多样性以及保护环境的一写相关的法律法规。

课堂练习：

1.为了保护完整的温带森林生态系统，我国建立了(

)

A.长白山自然保护区

B.青海湖自然保护区 C.向海自然保护区

D.卧龙自然保护区

2.以下不是威胁生物多样性的原因的是(

)

A.森林面积减少

B.环境污染

C. 生物进化

D.生物入侵

3.对生物多样性最直观的体现是(

)

A.环境多样性

B.物种多样性 C.遗传多样性

D.生态系统多样性

4.我国是世界上物种最丰富的国家之一，下列国家中不正确的是( )

A.我国的苔藓植物、蕨类植物和种子植物的种类的总和居世界第三 B.我国是裸子植物最丰富的国家，被称为“裸子植物之乡” C.我国是动物种类最多的国家之一

D.我国的鸟类和鱼类的种类都居世界首位

5.以下哪项不是威胁生物多样性的原因?(

)

A.森林面积减少

B.环境污染

C.生物进化

D.生物入侵

6.保护生物多样性，最有效的措施是(

)

A.迁地保护

B.就地保护

C.克隆

D.法制管理

7.有许多生物学家呼吁保护生物的多样性，但也有许多试验证明野生动物携带有许多致病生物，你觉得应该(

)

A.坚决保护，部分捕杀

B.坚决彻底杀死，并且全部检验

C.给动物界施用抗生素

D.坚决保护不杀戮，远离不接触

8.生物种类的灭绝对人类的最大影响是(

)

A.经济上遭受打击

B.缺少了科学研究的资料

C.生态平衡受到影响

D.生物资源的潜在价值永久消失

9.我国多数野生生物濒危或灭绝的主要原因是(

)

3 A.生存环境的改变和破坏

B.环境污染 C.掠夺式开发利用

D.外来物种入侵

教学反思：

《保护生物的多样性》作为第六单元最后一章内容出现在生物教材的最后，正是体现了生物课程标准以人与生物圈为主线的指导思想。

本节课我按照课程标准把教学目标定位在以情感、态度与价值观的培养为主，兼顾知识讲解，从多个角度培养学生自主学习、探究合作的能力。

本节课，收集了大量的资料，这使教学显得丰富充实。最后，设计“动物园标语”使得教学效果落于实处，不但要求学生创新的能力，还使得情感、态度与价值观的教育跃升到了新的高度。

但是本节课由于对学生的分析不太到位，在教学环节——自主学习，这一环节中发现学生对一些知识点掌握欠缺，在交流过程中表达有误，表达不出来。发现这一问题时我索性放开来给他们讲解、引导、纠正解决了这些问题，花费时间太多，加上本节课课堂容量大，致使课没上完。