資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 生物學 年級 高一 學期 春季
課題 第3章 第3節 DNA的復制
教科書 書 名：必修二 《遺傳與進化》 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月
教學目標
1. 運用假說—演繹法探究DNA的復制方式，概述DNA通過半保留方式進行復制。 2. 通過對DNA半保留復制方式的學習，理解DNA的準確復制是遺傳信息穩定傳遞的基礎。 3.概述DNA復制的條件、過程和特點。
教學內容
教學重點： 1. 運用假說—演繹法探究DNA的復制方式。
2. DNA復制的條件、過程和特點。
教學難點： 1. 運用假說—演繹法探究DNA的復制方式。
2. DNA復制的過程。
教學過程
課前導入 通過展示林志穎和兒子Kimi的照片進行提問：這對父子長相為何如此相似？原因是遺傳物質DNA通過復制傳遞給子代。引入新課學習。 新課講授 對DNA復制的推測 半保留復制 沃森和克里克提出半保留復制假說。該假說認為新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈。 全保留復制 全保留復制假說認為新合成的親代DNA的雙鏈都是新合成的。 分散復制 分散復制假說認為DNA復制完成后，親代DNA雙鏈被切割成小片段分散在新合成的DNA雙鏈中。 [提問]：究竟哪種假說才是正確的呢？可以通過假說—演繹法來探究一下。 探究DNA復制的方式 1.提出假說 DNA復制的可能方式有三種：半保留復制、全保留復制以及分散復制。 設計實驗 完成【學習任務一】 請同學們以小組為單位討論相關問題： 如果要通過實驗區分DNA復制方式的三種假說，那么實驗中區分的關鍵是什么？ 實驗重點要能區別在子代DNA分子中兩條鏈的來源。 如何區分來自模板DNA的母鏈和新合成的DNA子鏈呢？ 利用同位素標記法，先將細菌培養在只含有15N的培養基里，得到被15N標記的親代DNA，再將細菌轉移至只含14N的培養基里，這樣，新合成的子鏈就是含14N的。 （3）如何測定子代DNA帶有同位素標記的情況？ 利用密度梯度離心技術，由于含有不同氮元素使DNA分子密度不同，經離心后會分布在離心管的不同位置。 15N/15N標記的DNA，其密度最大，經離心后離心管中會出現一條重帶；只有一條單鏈被15N標記的，其密度居中，經離心后離心管中會出現一條中帶，如果兩條單鏈都沒有被15N標記，其密度最小，離心后離心管中會出現一條輕帶。 完成【學習任務二】 進行演繹推理，根據不同假說，預測實驗結果： 親代DNA子一代DNA子二代DNADNA標記類型離心后試管中位置DNA標記類型離心后試管中位置DNA標記類型離心后試管中位置半保留復制全保留復制
演繹推理 實驗驗證 1958年梅塞爾森和斯塔爾兩位科學家以大腸桿菌為實驗材料，利用同位素標記技術和密度梯度離心法進行了相關實驗。最終實驗結果與半保留復制假說預測的結果相同，最終得出結論。 實驗結論 DNA的復制是以半保留的方式進行的。 觀看《DNA復制的過程》視頻，完成【學習任務三】 DNA復制的過程 過程：解旋→合成子鏈→復旋 場所：主要是細胞核 時間：細胞分裂前的間期 條件： 模板:親代DNA的兩條鏈 酶：解旋酶、DNA聚合酶等 能量：ATP 原料：4種游離的脫氧核糖核苷酸 結果：一個DNA分子形成了兩個完全相同的DNA分子 特點：邊解旋邊復制、半保留復制 DNA復制的意義 1. DNA通過復制后，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續性。 2. DNA復制時出現差錯，引起生物變異，從而為生物進化提供原材料。 介紹2017年美國學者拍攝到的DNA復制過程動態視頻所引發的新的討論。指出對于DNA復制的研究還在繼續。 課堂小結 對DNA復制的推測 探究DNA復制的方式 DNA復制的過程 DNA復制的意義 當堂檢測 完成課堂練習
備注：教學設計應至少含教學目標、教學內容、教學過程等三個部分，如有其它內容，可自行補充增加。

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