3.3 DNA的复制（教学设计）-【上好课】高一生物同步备课系列（人教版2019必修2）

第3节 DNA的复制 年级 高一年级 授课时间 1课时 课题 第3节 DNA的复制 教材分析 本节包括“对DNA复制的推测”“DNA 半保留复制的实验证据”“DNA 复制的过程”三部分内容。这三部分内容的编排顺序遵循了科学史，即基于DNA的结构推测DNA复制的机制，然后通过实验证明DNA半保留复制机制的正确性，最后介绍DNA复制的具体过程。在“对DNA复制的推测”中，教材首先介绍了沃森和克里克推测DNA复制是半保留复制的假说，并解释了这种复制方式。还介绍了当时还有其他假说，并解释了其中一种假说，即全保留复制。 在“DNA半保留复制的实验证据”中，介绍了背景知识，展示了“证明DNA复制方式的实验示意图”。通过“思考·讨论”活动进行演绎推理，从而完成运用假说一演绎法探究DNA复制方式的过程。最后教材用黑体字总结了DNA的复制方式:“DNA的复制是以半保留的方式进行的。”在“DNA复制的过程”中，配“DNA 复制的示意图”介绍了DNA复制的过程。最后用黑体字总结了DNA复制的过程。 教学目标 1.运用假说一演绎法探究DNA的复制方式,概述DNA通过半保留方式进行复制。 2.通过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。 教学重、难点 1.教学重点 (1)运用假说一演绎法探究DNA的复制方式。 (2 )DNA复制的条件、过程和特点。 2.教学难点 (1)运用假说一演绎法探究DNA的复制方式。 (2)DNA复制的过程。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 引入新课 展示沃森和克里克《核酸的分子结构》论文节选，引导学生思考“问题探讨”中的问题导入新课。 碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的? 碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制，可能需要先解开DNA的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。 文中画线这句话中为什么要用“可能”二字?这反映科学研究具有什么特点? 科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。 思考有关问题。 对DNA复制的推测 引导学生阅读教材并思考： 沃森和克里克发表的第二篇论文，提出了什么假说？假说的复制方式是什么？这种复制方式的特点是什么？ 提出了遗传物质自我复制的假说。假说的复制方式称作半保留复制。这种复制方式的特点是新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的--条链。 这一假说提出后，有人持不同观点，提出什么方式的复制假说？这种复制方式特点是什么？ 提出全保留复制等不同假说。全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 阅读教材并思考问题。 DNA半保留复制的实验证据 DNA的复制方式存在争论，沃森与克里克的假说并没有马上被接受，要通过实验探究DNA复制是哪种方式, 实验的关键思路是什么? 通过实验区分亲代和子代的DNA。 为了证明DNA复制是半保留复制，1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验。 该实验用什么技术区分来自模板DNA的母链与新合成的DNA子链？ 同位素标记技术。 该实验用什么元素做标记? 用N元素做标记。 15N和14N具有放射性吗？本实验是根据同位素放射性的位置确定DNA条带的位置吗？ 15N和14N都不具有放射性，所以本实验并不是根据同位素放射性的位置来确定DNA条带的位置。 如何测定子代DNA带有同位素的情况? 含15N的 DNA比含14N的DNA密度大，利用离心技术可以在试管中区分不同N元素的DNA分子。 科学家是如何让大肠杆菌的DNA被15N标记的? 科学家先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代。 介绍梅塞尔森和斯塔尔的经典实验实验过程。 按照DNA复制方式的假说进行演绎推理，预测实验结果，并进行交流。 展示科学家进行实验后离心管内物质分层收集后的检测结果，预测结果进行比较。 引导分析实验结果说明DNA的复制方式是半保留复制。 学生进一步思考，如果是全保留复制，实验结果预期会是怎样的？ 如果是全保留复制，第一代的结果：一半的细胞中DNA是15N/15N－DNA，另一半的细胞中DNA是14N/14N－DNA；第二代的结果：1/4的细胞中DNA是15N/15N－DNA，3/4的细胞中DNA是14N/14N－DNA。 请学生用铅笔画出预期结果DNA在离心管内的分布。 展示证明DNA半保留复制的实验视频。 层层深入思考问题。 运用假说一演绎法解决问题。演绎推理预测结果。 正误判断典例分析 正误判断 1.沃森和克里克证明了DNA分子的复制方式是半保留复制。( ) 2.证明DNA半保留复制的实验运用了同位素