1、遗传信息的传递DNA的复制 一、教材分析本节内容是浙科版高中生物必修2第三章第三节。本节内容在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。内容包括DNA半保留复制的实验资料分析；DNA复制的过程；DNA复制的特点与条件；DNA复制的意义。本节内容不仅以DNA的结构为基础，也与有丝分裂、减数分裂、生物的生殖有联系，是遗本节传规律的分子基础，对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。同时它又是学习生物变异和现代生物进化理论的知识基础。二、学情分析学生已经学习了有丝分裂、减数分裂和DNA的双螺旋结构，这些知识为本节的学习打下基础。对于科学技术例如同位素标记、离心等方法，学生也有
2、一定的了解。DNA复制内容太过抽象，平铺直叙会使课堂气氛沉闷，在培养学生实验分析和探究能力方面稍显不足。所以在学生抽象思维的基础上，利用科学史创设探究情境，指导学生根据已有假设进行演绎，最后进行实验验证、得出结论。不仅可以提升能力培养的层次，更能让学生深入思考科学的思维过程，领悟生物科学的理性思维。三、 教学目标1. 概述DNA分子的复制（重点）2. 活动：探究DNA的复制过程（难点）四、教学策略本设计试图将基础知识和经典实验结合，通过分析科学史，提出假设，引导学生根据假设作出演绎，再用实验证据验证演绎，最后得出结论。利用“任务驱动-小组合作”的形式解决学生被动学习的问题，做到教师引导，学生主
3、导。避免抽象知识传授时的枯燥，又可以达到培养学生理性思维的双赢。五、课前准备 学案、小组展示用的印有试管的展示纸张、标记笔六、教学过程教学活动简短的视频展示利用DNA比对方法进行寻亲的实例，指出DNA比对的工作原理是亲代能将遗传信息传递给子代，进而引出遗传信息的传递需要通过DNA的复制进行。简单回顾DNA复制的时间、场所。提问：DNA如何复制？它复制时需要哪些条件？活动一：DNA复制条件的分析展示资料：康贝尔的DNA人工合成体系的建立 1956年，美国生化学家康贝尔首次在试管中人工合成DNA。他做了很多尝试：将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四种脱氧核苷酸的人工体系中，结果没有DNA合成
4、。他又向试管中加入了少量病毒的单链DNA以及ATP后，再放在适宜的温度和pH条件下，发现其DNA的含量增加。并且这些DNA与加入的DNA相同。任务一：根据所学的DNA的结构，思考DNA的复制需要哪些条件？学生小组进行材料的分析，根据学案中四个提示性问题进行总结。提示： 为什么要调节温度和PH？ 加入四种脱氧核苷酸起什么作用？ 加入ATP的作用是什么？ 为什么加入单链DNA之前没有DNA的合成？ 得出DNA复制的四个条件：酶、能量、原料、模板。建立起DNA复制的过程是一个生化反应的意识。 分析结果：DNA确实合成且与加入的DNA完全相同，印证了“复制”一词。继而提问“DNA是怎样做到相同的？即它
5、是如何复制的？”活动二：DNA复制方式的实验结果推演展示资料2： 指出科学家探讨后提出的三种DNA复制模型。通过模型具体内容的分析引出：欲确定具体是哪种模型，关键要能区分子代DNA的新旧成分。问题串：如何区分新旧成分？（启发学生利用同位素标记法，并指出科学家利用N的同位素进行标记）标记好的DNA分子密度有差异，如何把DNA分子分开？（介绍密度梯度离心方法，展示三种N组成的DNA分子离心后的位置分布，区别：轻带、重带、中带）任务二：根据已有的假设和科学技术方法对DNA复制的离心现象进行推理，小组用红色粉笔将讨论结果总结到教师准备的印有试管的纸头上，教师随机选小组进行展示。假设：全保留复制如果原D
6、NA是15N标记的，原料用的是14N的脱氧核苷酸，那么请推演亲代DNA分子连续复制得到的第1代和第2代DNA分子中N的情况如何？请在下图标记出来。请用图解表示（ 15 15 表示DNA的两条母链，用14 表示子链）。复制1次复制2次子一代DNA子二代DNA 如果对每一代的DNA进行密度梯度离心分离，实验现象会是怎样的呢？请用图解表示（用阴影条带表示） 亲代DNA 子一代DNA 子二代DNA 假设：半保留复制 若DNA是半保留复制，让亲代DNA（用15N标记）在含14N的原料中连续复制2次，每代DNA的N情况如何？对每一代的DNA进行离心分离，实验的结果会是怎样的呢？用图解表示。（图示如上） 假
7、设：弥散复制若DNA是弥散复制，让亲代DNA（用15N标记）在含14N的原料中连续复制2次，每代DNA的N情况如何？对每一代的DNA进行离心分离，实验的结果会是怎样的呢？用图解表示。学生小组代表上台进行推演结果的解说。活动三：DNA半保留复制实验证据的展示教师指出三种复制方式最终的实验结果是不同的，所以可以利用实验进行验证。展示M.Meselson和F.Stahl的大肠杆菌同位素标记实验。学生分析实验现象，得出结论：DNA的复制是半保留复制。活动四：DNA复制具体过程 在前面知识铺垫成形的基础上播放DNA复制的flash动画。根据学生一起总结DNA复制的过程和特点。 最后教师进行课堂小结和知识应用。提出课后思考：DNA复制如何保证产生的新分子和原来一模一样？如果复制过程出了差错会产生什么影响？板书设计