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一、教學過程
(一)視頻導入，激發(fā)興趣
師：上課，同學們好!
生：略。
師：同學們請坐。我們都知道癌癥是困擾人類健康的一個難題，那老師想問一下大家有人知道罹患癌癥的原因到底是什么嗎?
生：略。
師：好的，看來大家的答案都非常的多樣化啊，那到底正確答案是什么呢。大家跟著老師一起來看一則相關(guān)的材料，然后老師請人來說一下從材料中得到了怎樣的結(jié)論。
生：略。
師：請第三組第四排這位男生來跟大家分享一下他的觀點。材料中講到美國科學家利用數(shù)學模型對32種癌癥進行了分析，結(jié)果表明：約66%的致癌突變要歸咎于DNA復制時隨機出現(xiàn)的錯誤，DNA復制錯誤可謂是“罪魁禍首”。那么老師再來問大家，DNA是怎樣復制的呢?
生：略。
師：大家并不是非常清楚，好，那現(xiàn)在我們就開始這節(jié)課的內(nèi)容《DNA的復制》，請同學們翻開課本。
(二)引導探究，層層遞進
師：通過之前的學習，我們指導沃森和克里克經(jīng)過研究之后發(fā)表了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，那在這之后他們倆又再次提出了DNA的自我復制的假說，那這個假說當中包含了什么內(nèi)容呢，大家觀察一下多媒體中展示的模型圖，來嘗試概括一下假說的主要內(nèi)容。5min后，老師請人來回答。
生：略
師：第三組第二排的這個男生，請你來回答一下。嗯，描述的非常準確，這個過程其實就是半保留復制，也就是說親代DNA雙鏈分離后的兩條單鏈均可作為新鏈合成的模板，復制完成后的子代DNA分子的核苷酸序列均與親代DNA分子相同，但子代DNA分子的雙鏈一條來自親代，另一條為新合成的鏈。那這是他們兩人的觀點，除此外還有一部科學家認為是全保留復制。我們再來看一則材料了解一下。
生：略。
師：請生物課代表再來說一下。
生：略。
師：說的非常具體，請坐。全保留復制是指母鏈DNA分開，分別復制形成兩條子鏈DNA，此后兩條母鏈DNA彼此結(jié)合，恢復原狀，新合成的兩條子鏈彼此互補結(jié)合形成一條新的雙鏈DNA分子。那我們知道科學觀點的提出是否正確是需要實驗來進行支持與驗證的，那么這兩則假說是否正確呢?后人也是做了大量的實驗來研究驗證的，大家想一下，如果是你們該如何驗證呢?
生：略。
師：有點兒沒有頭緒哈，那我們就先來做一個小實驗來找找思路。大家看老師放在桌面上的燒杯，從下至上依次裝有四氯化碳、水、大豆油，然后我再將穿插有不同數(shù)目鋼釘?shù)娜N泡沫條結(jié)構(gòu)a、b、c放入燒杯，大家觀察一下實驗現(xiàn)象然后思考一下為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?
生：略。
師：你舉手最快，你來說一下。
生：略。
師：好的，他的思路非常的清晰啊，他發(fā)現(xiàn)穿有鋼釘數(shù)目少的a在最上層，鋼釘數(shù)目最多的c在最下層，鋼釘數(shù)目居中的位于中間層。那如果老師想用鋼釘數(shù)目多少代表DNA分子量大小，然后燒杯中四氯化碳、水、大豆油的密度依次降低，形成了密度梯度。此時又可以說明什么呢?又是你舉手，那你來繼續(xù)說一下。
生：略。
師：反應(yīng)的非?？彀?，請坐。他說說明了分子量較小的DNA分子可漂浮在密度較低的液體中，分子量較大的DNA分子可漂浮在密度較大的液體中。
師：那現(xiàn)在我們再來看一下DNA半保留復制的驗證實驗，然后思考一下如果親代DNA的兩條鏈均為N15的重鏈，將含這種DNA分子的大腸桿菌放在僅含N14的培養(yǎng)基上，讓其繁殖2代。按照半保留復制假說和全保留復制假說，其子代DNA分子的組成及含量又是怎樣的。大家可以前后四人為一小組互相討論一下。
生：略。
師：討論的非常激烈，時間到哈，第四小組的代表你來說。
生：略。
師：請坐。他說如果按全保留復制，則F1的DNA分子為N15N15占1/2，N14N14占1/2，F(xiàn)2的DNA為N15N15占1/4，N14N14占3/4;若按半保留復制，則F1的DNA分子全為N15N14，F(xiàn)2的DNA為N14N15占1/2，N14N14占1/2。
師：那結(jié)合大家的討論結(jié)果，我們看一下多媒體上所呈現(xiàn)的這個實驗的結(jié)果，將氯化銫溶液離心，溶液中的銫離子會向離心管底部運動，隨著銫離子濃度增大，底部密度也增大，就形成了密度梯度溶液”。所以在該有密度梯度的溶液中如果將上述大腸桿菌親代、子一代和子二代DNA提取出來，在氯化銫溶液中離心，通過結(jié)果就能驗證DNA分子的復制方式。我們來看一下，應(yīng)該是什么呀?
生：略。
師：非常棒啊，就是半保留復制。我們已經(jīng)認識了半保留復制的原則，那具體過程又是怎樣呢，大家跟著老師看一個視頻短片一起來了解一下。
生：……
師：大家都先別急著概括，我們嘗試用DNA分子模型和脫氧核苷酸卡紙模型等模擬DNA的半保留復制的過程，然后再來請人說一下。
生：略。
師：大家動手能力還是非常不錯的，那就請第三小組代表你來分享一下。
生：略。
師：非常準確，請坐。他說DNA分子的復制的基本過程為：“首先由解旋酶利用能量將DNA分子兩條鏈解旋開，形成模板，然后按照堿基互補配對原則將相應(yīng)的核苷酸連接上去，再形成磷酸二酯鍵合成子鏈”。那老師有兩個小問題：①DNA分子的兩條鏈是否需要完全分開成單鏈才能開始復制?②子鏈合成方向是從5’端到3’端，還是從3’端到5’端?大家再觀察一下課本上的配圖，然后再來說一下。
師：班長你來試一下。
生：略。
師：觀察的十分細致啊，他說DNA在解旋的同時就開始復制了，并非兩條鏈完全分開后才開始復制。而第②個問題主要取決于DNA聚合酶，DNA聚合酶只能催化前一個核苷酸3’碳上羥基中的氫與后一個核苷酸5’碳上磷酸基團中的羥基之間發(fā)生脫水聚合反應(yīng)，形成3’,5’-磷酸二酯鍵，故子鏈合成方向只能是從5’端到3’端。那現(xiàn)在我們就已經(jīng)掌握的非常全面了，就請第一排的這位女生來在在黑板上用這些模型模擬一下DNA復制過程。
生：略。
師：好，其他人有跟他步驟不同的地方嗎?沒有啊，那說明大家都已經(jīng)掌握清楚了，所以總的來看，DNA復制過程就是在解旋-合成子鏈-螺旋化。
(三)鞏固拓展，提升認知
師：好的，那本節(jié)課的知識到這里已經(jīng)全部學完了，老師有個問題想要問一下大家，大家看一下多媒體當中的這個材料 “研究發(fā)現(xiàn)，人類瘤細胞中最長的DNA分子達36000 μm，DNA復制速度約為4 μm/min，按此計算，完成瘤細胞該DNA分子復制需9000 min，但實際僅40 min即完成” 。這是為什么呢? 大家思考一下，然后回答老師。
生：略。
師：請你來嘗試一下。
生：略。
師：我們這位同學思維發(fā)散的非?？彀?，是因為DNA具有多起點復制的特點，請坐。
(四)鞏固拓展，提升認知
師：同學們，今天咱們主要學習了哪些內(nèi)容，同學們有哪些收獲呢?有沒有人來跟我們分享一下。
生：略。
師：同學們這節(jié)課每個人都有自己不同的收獲，這非常好。今天的內(nèi)容很重要，也比較難，課后需要再進行復習。
(五)實際演練，布置作業(yè)
師：同學們，今天的作業(yè)是回家后每個人查閱觀看DNA復制過程的視頻短片，并書寫一篇科學小短文，同時下節(jié)課來為同學們與老師進行分享。那同學們，我們這節(jié)課就到此結(jié)束，下課吧。
二、板書設(shè)計
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