視頻標簽：DNA的復制

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視頻課題：高中生物必修2第3章《基因的本質(zhì)》 第3節(jié)《DNA的復制》陜西

教學設計、課堂實錄及教案：高中生物必修2第3章《基因的本質(zhì)》 第3節(jié)《DNA的復制》陜西

高中生物必修2——第3章《基因的本質(zhì)》 
第3節(jié)《DNA的復制》教學設計 
一、教材分析 
本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級中學課本生物必修2第三章第三節(jié)。DNA分子的結構和復制是遺傳學的基本理論。這一課時，在聯(lián)系DNA結構的基礎上，進一步闡明DNA通過復制傳遞遺傳信息的功能。學好這一課時，有利于學生對有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等知識得理解和鞏固，對于學生深刻認識遺傳的本質(zhì)是非常重要的。“DNA的復制”又是后面變異部分的基礎。 二、學情分析 
學生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結構、有絲分裂、減數(shù)分裂的基本知識，在此基礎上，本課時將要從分子水平來探討生命的本質(zhì)，屬于肉眼看不到的抽象知識。學生們會感到困難，因此在教學中，引導學生自主、探索、合作學習以外，還通過學生模擬活動來化解學生難點，來激發(fā)學生的學習興趣和進一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。 三、教學目標設計 
知識目標 
1.說出科學家對DNA分子復制作出的推測 
2.簡述DNA復制的過程并說明DNA分子的半保留復制。 3.知道DNA復制在遺傳上的意義 能力目標 
引導學生進行探究活動，培養(yǎng)學生的科學思維。 情感目標 
通過探究活動，培養(yǎng)學生的協(xié)作意識和科學態(tài)度。 
四、重難點 1.重點 
DNA的復制過程。 2.難點 
(1)科學家對DNA復制的推測 (2)DNA復制的過程。 
五、教學方法：探究法、演示法、講授法、討論法 六、課時安排：1課時 
六、教學過程： 
 
 教 學 活 動 
設  計 意  圖 
 教 師 活 動 
學 生 活 動 
 
   
復習導入  
展示學生課前制作的DNA雙螺旋結構模型并請學生介紹： 
1.DNA分子的雙螺旋結構有什么特點？ 
對學生的介紹作出評價。 
提問：那么在細胞進行有絲分裂或減數(shù)分裂的時，細胞內(nèi)的DNA分子如何精確的分配給兩個子細胞？ 
思考回答： 
1.DNA化學組成的基本單位是脫氧核苷酸，每個脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮的堿基組成。 2.兩條鏈盤旋成的雙螺旋結構。  
DNA復制 
學生已有的DNA雙螺旋結構的知識是學習DNA復制的基礎，由此引出新課題。 
 
                    
             
                    
                            一、 DNA復制的探究  
提出問題  
 做出假設 以學生制作模型為例， 
提出問題：新形成的新的DNA分子，是否如同洗照片一樣，是一個全新的分子嗎？ 
作出假設：DNA復制的三種推測 
全保留復制、半保留復制、彌散復制 展示三種推測的區(qū)別。 模擬活動 
請同學們利用紅色和綠色的紙帶模擬
親代DNA復制形成子一代DNA的過程。 部分組模擬全保留復制和 
其他組模擬半保留復制，并請學生展示。         
學生合作完成半保留復制和全保留復制形成子一代和子二代DNA分子模型。部分學生上黑板展示自己的成果。 
   
讓學生合作動手操作，有助于學生動手能力和思維能力的提高以及合作探索精神的培養(yǎng)。展示成果的目的在于讓學生樹立自信心。            
設計實驗 
同學們的模擬活動非常成功，可這畢竟是模擬活動，真正的DNA分子是一種生物大分子主要分布在細胞內(nèi)，肉眼不可見，如何才能讓人們用實驗手段解決這個難題呢？ 設計實驗 
1.如何通過設計實驗證明DNA的復制方式？關鍵思路是什么？ 2.可以采用什么實驗方法？ 介紹背景資料： 
1.已知Ｎ元素含有14N和15N兩種質(zhì)量不同的同位素，可用15N標記親代 DNA ，用14N 標記子代DNA 。 2.兩條鏈都為15N的DNA（表示為15
N/15N） 
3.一條鏈為14N，另一條鏈為15N的DNA（表示為14N/15N） 
4.兩條鏈都為14N的DNA（表示為14
N/14N） 
利用密度梯度離心技術可將不同的DNA分子分離在離心管的不同位置。  
      
學生們思考回答： 
1.區(qū)分親代和子代DNA。 2.可以采用同位素示蹤技術。   
幫助學生接下來對結果進行預測搭建知識的框架。 
學生積極思考問題、解決問題，并在解決問題的過程中培養(yǎng)科學的思想以及慢慢熟練設計實驗的思路。 
   
         
實驗驗證 1958年Meselson和Stehl用含有15
N的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，經(jīng)過多次細胞分裂，然后把這些細胞移入正常的14
N的培養(yǎng)基中，每隔一段時間收集細菌樣本一次，從中提取DNA，再將提出的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。 
請同學們根據(jù)不同的推測對結果進行預測： 
1.如果DNA是以半保留的方式復制
  
      老師
   
學生學會借鑒科學史中的經(jīng)典實驗幫助學習，根據(jù)這個實驗了解如何利用同位素標記技術設計
14
N/14
N-DNA 密度小-輕帶 
14
N/15
N-DNA密度居中-中帶 
15
N/15
N-DNA密度大-重帶 
  
 
 
                    
             
                    
                            的，那么離心后應該出現(xiàn)幾條DNA帶？請在離心管的位置標出。    
2.如果DNA是以全保留的方式復制的，那么離心后應該出現(xiàn)幾條DNA帶？請再離心管的相應位置標出。     
的啟發(fā)引導下，學生們根據(jù)剛才演繹得結果，推導出這樣的可能實驗現(xiàn)象：如果是半保留復制，則離心后DNA條帶應該有三條；如果是全保留復制，則離心后DNA條帶應該只有兩條。 
  
實驗。 得出結論 根據(jù)實驗結果，可以得出什么結論？ DNA的復制是半保留復制。  
      
二、DNA分子復制的過程 
DNA復制的方式已經(jīng)明確了，那么DNA半保留復制的具體過程是怎樣的?播放視頻資料 需解決問題： 1.DNA復制概念？ 2.DNA復制時間？ 3.DNA復制場所？ 4.DNA復制過程？ 5. DNA復制條件? 
6.DNA復制特點、原則？ 7.DNA準確復制原因、意義？ 思維拓展 
雖然DNA復制在很大程度上保證了復制的精確性，但是仍然有10-9的錯誤率。請根據(jù)這一數(shù)據(jù)計算，約為31.6億個堿基對的人類基因組復制時可能產(chǎn)生多少個錯誤，這些錯誤可能有什么影響？ 
答：6個堿基錯誤，影響可能很大，也可能沒影響。 
學生討論后回答： 
模板：兩條鏈分別作為模板 原料：四種脫氧核苷酸 能量：由ATP提供 酶：解旋酶、聚合酶等 
同學們概述出DNA復制的三個過程： 
解旋——合成子鏈——形成子代DNA，以及DNA復制的兩個特點;邊解旋邊復制、半保留復制。   
培養(yǎng)學生辯證思維的能力，建立DNA結構與功能適應相統(tǒng)一的觀念。 
   
梳理DNA復制主體知識，落實本節(jié)課知識目標，在學習過程中化抽象為具體，提高學生微觀空間想象力。 
 
     
技能訓練 
規(guī)律總結： 
1個15N標記的DNA分子在14
N的培養(yǎng)基 
1.復制n次，產(chǎn)生的子代DNA分子為
______個，其中含有15
N的DNA分子為_____個， 
2.含有14
N的______個， 
3.只含14
N的______個， 
4.只含有15
N的_____個； 
5.含15N的脫氧核苷酸鏈和含14
N的脫
  
 
 
                    
             
                    
                            氧核苷酸鏈之比為___________。  
練習題 
1.一個由15N標記細菌的DNA，再放入含14N培養(yǎng)基，假設細菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了8個新個體，則8個新個體中DNA中的含15N鏈有幾個？ 
 
七、板書設計 
一、DNA復制的推測 二、DNA復制 1.概念 2.時期 3.場所 4.過程 5.條件 6.特點

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