教学环节

主要教学活动

设计意图

引入新课

结合假说演绎法，对DNA复制进行问题探讨：沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”

1. 碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？

2. 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?

复习前概念，提出新问题，引发学习兴趣。

新知学习

对DNA复制的推测

1.引入沃森和克里克论文部分内容，提问：碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？

2.提问：除了半保留的方式之外，DNA复制的方式还可能有哪些？

出示科学家提出的DNA全保留和半保留复制的两种假说图解，提示学生全保留复制是指母链DNA分开，分别复制形成两条子链DNA，此后两条母链DNA彼此结合，恢复原状，新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。提出问题：“怎样证明DNA复制方式是半保留复制还是全保留复制呢？”

3.提问：上述几种不同的复制方式，理论上来分析，哪种方式最可能？为什么？

引导学生从DNA结构特点思考DNA复制的方式，进一步锻炼结构和功能相统一的观念。

二、DNA半保留复制的实验证据

（一）、实验设计

1.设计实验探究DNA复制的方式，首先需要确定实验目的是什么？

2.接下来确定实验的自变量、因变量是什么？

3.如何控制自变量？

4.采用什么方法才能检测DNA分子单链的组合形式呢？

介绍稳定同位素标记和密度梯度离心技术原理。

、实验分析

教师提出问题：“如果亲代DNA的两条链均为N15的重链，将含这种DNA分子的大肠杆菌放在仅含N14的培养基上，让其繁殖2代。按照半保留复制假说和全保留复制假说，分别写出其子代DNA分子的组成及含量。”学生分组讨论预测结果，教师巡回指导。(按全保留复制，则F1的DNA分子为N15N15占1/2， N14N14占1/2， F2的DNA为N15N15占1/4， N14N14占3/4；按半保留复制，则F1的DNA分子全为N15N14， F2的DNA为N14N15占1/2， N14N14占1/2。)

提问：与预期结果相比，复制两次后的实验结果能说明什么？

复制一次结果排除了全保留复制的方式，复制两次的结果进一步排除了分散复制的方式，所以DNA复制的方式为半保留复制。

总结DNA复制方式探究思路。

总结实验技术的重要意义。

通过实验设计和分析，锻炼学生科学探究和科学思维的素养。

引导学生进一步体验假说-演绎法的重要意义。

再次强调假说-演绎法的意义。

物理化学技术对生物学研究的重要意义。

DNA复制的过程和意义

1.展示DNA复制的动画和图片资料，提问：请描述DNA复制的过程？

各小组利用上节课所制作的DNA分子模型和脱氧核苷酸卡纸模型等模拟DNA的半保留复制的过程。教师巡回指导。学生在模拟活动过程中都懂得首先由解旋酶利用能量将DNA分子两条链解旋开，形成模板，然后按照碱基互补配对原则将相应的核苷酸连接上去，再形成磷酸二酯键合成子链。

2.提问：DNA复制的发生在什么场所和时期？

3.提问：DNA复制过程需要哪些条件？

4.提问：除了半保留复制的特点之外，DNA复制还有哪些特点呢？

5.DNA复制的意义是什么呢？

使学生体验模型建构在科学研究中的魅力，锻炼学生动手操作能力，体验在实践中发现问题解决问题的能力，培养学生合作学习能力。

回扣解释本节课最初的问题，提升本节课的主题。

小结提升

通过知识网络形式展示本节小结。

对本节主要内容进行总结。

通过总结，构建知识结构。

课后作业

书后习题

巩固提升，加深思考。