第3節(jié)DNA的復(fù)制

教學(xué)目標(biāo)

1、基于科學(xué)史資料提供的實驗證據(jù)，運(yùn)用假說-演繹法探究DNA的復(fù)

制方式，概述DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制。

2、通過對DNA半保留復(fù)制方式的學(xué)習(xí)，理解DNA的準(zhǔn)確復(fù)制是遺

傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)。

3、認(rèn)同科學(xué)技術(shù)在人類生產(chǎn)生活中的重要作用。

教學(xué)設(shè)計思路

復(fù)習(xí)導(dǎo)入一?DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點

?對DNA復(fù)制的推測

新知探究一?DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)

（、DNA復(fù)制的過程

總結(jié)提升一?科學(xué)在不斷發(fā)展，科技無處不在一一DNA復(fù)制原理應(yīng)用于新冠

肺炎的篩查

教學(xué)實施過程

學(xué)習(xí)階段教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖

［溫故知新］引導(dǎo)學(xué)生利

回憶作答。用已有知識

導(dǎo)入新課提問學(xué)生DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)特構(gòu)建新知識。

點。

一、對DNA復(fù)制方式的預(yù)測

提出假說一一半保留復(fù)制和全

保留復(fù)制。展示這兩種復(fù)制模式的示

意圖，并簡講述它們的主要區(qū)別是來

自模板的母鏈與新合成的子鏈的結(jié)

合方式不同。

新知探究引導(dǎo)學(xué)生說出假說正確與否需學(xué)生思考回學(xué)生明確假

要實驗的驗證，以及實驗思路的關(guān)鍵答。說需要經(jīng)過

是什么？驗證。

二、DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)

介紹梅塞爾森和斯塔爾的經(jīng)典

實驗采用的實驗技術(shù)和實驗過程。

［小組活動一］

演繹推理一一按照DNA復(fù)制的小組活動，進(jìn)運(yùn)用分析、推

兩種假說進(jìn)行演繹推理，將預(yù)測的結(jié)行演繹推理。理等方法，培

果寫在學(xué)案上。填寫學(xué)案、展養(yǎng)科學(xué)思維。

用希沃助手投屏展示，讓學(xué)生解示預(yù)測結(jié)果。

釋為什么這么畫。

展示教師的預(yù)測結(jié)果，讓他們比學(xué)生回答。形成條帶的

較與我的差別。引出條帶的寬度代表寬窄與含量

著含量的多少。有關(guān)這一概

念。

實驗驗證——展示梅塞爾森和觀察結(jié)果，分理解科學(xué)以

斯塔爾實驗的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析實析得出結(jié)論。實驗為判別

驗結(jié)果。尺度。

得出結(jié)論一一DNA是以半保留復(fù)

新知探究制方式進(jìn)行復(fù)制的。

［小結(jié)］

帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出DNA復(fù)制方式學(xué)生思考，體體會假說-演

的探究應(yīng)用了科學(xué)研究常用的方法會假說-演繹繹法，培養(yǎng)科

之-----假說-演繹法。由此延伸出法應(yīng)用廣泛。學(xué)思維。

學(xué)習(xí)生活中遇到問題也可以考慮應(yīng)

用該方法解決。

三、DNA復(fù)制的過程任務(wù)驅(qū)動學(xué)

布置任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題閱讀學(xué)生閱讀教習(xí)，明確目

教材。材，思考老師的，提高效

LDNA分子復(fù)制的概念？提出的問題。率。

2.DNA分子復(fù)制的時間、場所？

3.DNA分子復(fù)制需要哪些條件？

4.DNA分子復(fù)制的過程？

5.DNA分子復(fù)制的特點？

6.DNA分子復(fù)制的意義？

學(xué)生回答前三個問題。學(xué)生作答。掌握基礎(chǔ)知

教師通過DNA復(fù)制的示意圖講學(xué)生根據(jù)示識。

解DNA復(fù)制的過程。指出DNA的復(fù)制意圖和講解了解DNA復(fù)制

包括解旋、合成子鏈，重新螺旋三個了解DNA復(fù)制的過程，并回

階段，新的DNA分子有一條母鏈和一的過程。扣DNA半保留

復(fù)制這一重

八給加資M一第一段的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)

點。

DNA鏈的延伸方向是5'端-3'端。

［小組活動二］小組活動，完依據(jù)DNA的結(jié)

帶領(lǐng)學(xué)生畫出不同時刻DNA復(fù)成不同時刻構(gòu)特點和DNA

制示意圖，標(biāo)出子鏈的3'端和5'端DNA復(fù)制過程聚合酶的作

及DNA聚合酶的位置，并用箭頭表示示意圖并展用特性對DNA

子鏈延伸方向。zj\O復(fù)制過程進(jìn)

行拓展，讓學(xué)

生通過靜態(tài)

的圖片體會

體內(nèi)DNA復(fù)制

的動態(tài)變化。

引出岡崎片段這一名稱，指出前學(xué)生作答。通過問題串

導(dǎo)鏈的合成與解旋方向相同，是連續(xù)的形式，讓學(xué)

的。后滯鏈的合成與解旋方向相反，生知道岡崎

是不連續(xù)的。片段和引物

給出資料一第二段的內(nèi)容，引出等知識。

引物這一名詞，并引導(dǎo)學(xué)生思考RNA

片段的去向及缺口處的處理。

播放DNA復(fù)制的視頻。給學(xué)生直觀

的視覺沖擊，

使之能夠清

楚了解DNA復(fù)

制過程。

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出DNA復(fù)制的特掌握基礎(chǔ)知

點和意義。識。

指出科學(xué)發(fā)展是發(fā)現(xiàn)問題-解決學(xué)生體會，感讓學(xué)生體會

問題一再發(fā)現(xiàn)問題-再解決問題的螺悟。科學(xué)的發(fā)展

旋式上升過程。科技的發(fā)展推動著社不是一蹴而

會的發(fā)展和人類的進(jìn)步。就的，是一個

2020年，新型冠狀肺炎病毒席艱難的、螺旋

總結(jié)提升卷全球，我國人民眾志成城，已經(jīng)使式上升的過

疫情得到了有效的控制。其中，核酸程。認(rèn)同科學(xué)

檢測技術(shù)功不可沒，該技術(shù)的基本原技術(shù)在人類

理就是DNA的復(fù)制。生產(chǎn)生活中

播放核酸檢測小視頻。的重要作用，

感悟科技的

力量。

視頻播放完畢后，富有感情的激發(fā)學(xué)生的

說出：“我們抗疫工作取得了階段性愛國情懷。

的重大勝利，除了離不開先進(jìn)的科學(xué)

技術(shù)，更離不開醫(yī)務(wù)工作者們辛勤的

付出，最后，向抗疫英雄們致敬！”

第3節(jié)DNA的復(fù)制

一、對DNA復(fù)制方式的預(yù)測

二、DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)

板書設(shè)計三、DNA復(fù)制的過程

（作圖）

附：導(dǎo)學(xué)案

第4節(jié)DNA的復(fù)制

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］

1、運(yùn)用假說-演繹法探究DNA的復(fù)制方式，概述DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制。

2、通過對DNA半保留復(fù)制方式的學(xué)習(xí)，理解DNA的準(zhǔn)確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定

傳遞的基礎(chǔ)。

［活動一］預(yù)測梅塞爾森和斯塔爾的實驗結(jié)果（并在旁邊寫出鏈的標(biāo)記情況）。

半

保

3

m

M

15N/15N

親代DNA二代DNA子二代DNA

［活動二］畫出同一DNA分子兩不同時刻復(fù)制的示意圖，標(biāo)出子鏈的3'端和5'

端，并用箭頭表示子鏈延伸方向。

［小結(jié)］DNA的復(fù)制

時間

場所

模板

原料

條件

能量

酶

過程

特點

意義

［知識延伸］

真核生物DNA復(fù)制的速度比原核生物慢，基因組比原核生物大，然而真核生

物染色體DNA上有許多復(fù)制起點，他們可以分段進(jìn)行復(fù)制。例如，細(xì)菌DNA復(fù)

制叉移動速度為每分鐘50000bp,哺乳類動物復(fù)制叉移動速度實際每分鐘僅

1000-3000bp,相差約20-50倍，然而哺乳類動物的復(fù)制子只有只有細(xì)菌的幾十分

之一，所以從每個復(fù)制單位而言，復(fù)制所需要的時間在同一數(shù)量級。真核生物與

原核生物DNA復(fù)制還有一個明顯的區(qū)別是：真核生物染色體在全部復(fù)制完成之

前起點不再從新開始復(fù)制；而在快速生長的原核生物中，起點可以連續(xù)發(fā)動復(fù)制。

真核生物在快速生長時，往往采用更多的復(fù)制起點。例如黑腹果蠅的早期胚胎細(xì)

胞中鄰近復(fù)制起點的平均距離為7.9Kb,培養(yǎng)的成體細(xì)胞中復(fù)制起點的平均距離

為40Kb,說明成體細(xì)胞只利用一部分復(fù)制起點。幼年細(xì)胞生長較快，DNA復(fù)制

也必須較快，在復(fù)制速度不變的情況下利用更多復(fù)制起點便可以加速復(fù)制的進(jìn)行。

［課后練習(xí)］

1、DNA復(fù)制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正

確的是（）

A,復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行

B.堿基互補(bǔ)配對原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性

C.1個DNA分子復(fù)制1次產(chǎn)生4個DNA分子

D.游離的脫氧核甘酸在解旋酶的作用下合成子鏈

2、畫出一個被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)3代的DNA復(fù)制過

，N||,4N

程（例如一個含有15N和14N的DNA分子可表示為II）,并思考

含15N的DNA分子個數(shù)及比例。

DNA的復(fù)制一一學(xué)情分析

學(xué)生在上一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)，兩條鏈的反相平行以及

堿基互補(bǔ)配對原則是學(xué)習(xí)本節(jié)課的基礎(chǔ)。但結(jié)構(gòu)是一個靜態(tài)的模型,

DNA的復(fù)制確是一個動態(tài)的變化過程，學(xué)生可能會感到很抽象，不好

理解。因為DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模鳧NA聚合酶的工作方向

又是一定的，所以兩條子鏈的合成方向也是相反的，又由于DNA是

邊解旋邊復(fù)制，所以與解旋方向相反的這條子鏈的不連續(xù)合成，對學(xué)

生來說一定是難點。RNA引物以及其切除后缺口的補(bǔ)齊又是學(xué)生難以

理解的另一知識點，總而言之,DNA復(fù)制的過程是本節(jié)課的最大難點。

DNA半保留復(fù)制方式的探究學(xué)生理解起來還是比較容易的，因為

這里應(yīng)用了假說一演繹法，在孟德爾遺傳規(guī)律的探究以及摩爾根證明

基因位于染色體上應(yīng)用了該方法，學(xué)生已經(jīng)作為學(xué)習(xí)的重點掌握了。

但用15N或14N標(biāo)記DNA后,進(jìn)行密度梯度離心對他們來說是新事物,

理解起來可能稍微有點難度，但學(xué)習(xí)完之后應(yīng)該能夠很好的掌握。

DNA的復(fù)制一效果分析

預(yù)期是通過巧妙的問題設(shè)計，步步深入，讓學(xué)生在思維上由淺入

深主動去探尋知識。也許是學(xué)生們太緊張，課堂氣氛比平時沉悶許多,

能夠看到很多知道問題答案的同學(xué)也沒有主動發(fā)言。探究活動一相對

較為簡單，學(xué)生完成效果較好。但探究活動二難度稍大，對滯后鏈形

成的不連續(xù)性掌握稍差，但聽完老師講解以及看完視頻后應(yīng)該能夠明

白。在最后說出新冠患者篩查利用的核酸檢測技術(shù)的基本原理就是

DNA的復(fù)制時，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情被激發(fā)起來了，尤其是當(dāng)我說出向抗

疫英雄致敬時，學(xué)生們熱血沸騰，達(dá)到了整節(jié)課的高潮。

導(dǎo)學(xué)案上設(shè)計了基礎(chǔ)知識的小結(jié)，包括DNA復(fù)制的時間、場所、

條件、過程、特點和意義等，學(xué)生在聽課的過程中已經(jīng)自主完成了，

相信這部分基礎(chǔ)知識他們已經(jīng)掌握了。

整節(jié)課安排緊湊、高效，主要突破重、難點，基礎(chǔ)知識放手學(xué)生

自主學(xué)習(xí)，在有限的課堂時間內(nèi)提高了課堂的知識內(nèi)容量。

DNA的復(fù)制一一教材分析

必修二講述遺傳與進(jìn)化的有關(guān)知識，DNA的復(fù)制是遺傳的基礎(chǔ)。

通過復(fù)制由一個DNA分子變成兩個DNA分子，再隨著細(xì)胞的分裂遺

傳給子代細(xì)胞。DNA的復(fù)制也是基因工程中PCR技術(shù)的基本原理，

學(xué)好本節(jié)也為學(xué)習(xí)PCR技術(shù)打下了基礎(chǔ)。

在DNA復(fù)制方式的探索過程中科學(xué)家們應(yīng)用了經(jīng)典科學(xué)探究方

法一一假說一演繹法。孟德爾探究遺傳規(guī)律以及摩爾根證明基因位于

染色體上都應(yīng)用了該方法，這里是假說一演繹法的又一應(yīng)用。

DNA的復(fù)制一一測評練習(xí)

2、DNA復(fù)制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復(fù)制

的敘述，正確的是（）

E.復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行

F.堿基互補(bǔ)配對原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性

G.1個DNA分子復(fù)制1次產(chǎn)生4個DNA分子

H.游離的脫氧核甘酸在解旋酶的作用下合成子鏈

答案：B

2、畫出一個被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)3代的

DNA復(fù)制過程（例如一個含有i$N和的DNA分子可表示為

15N||1布

II