北師生物必修2遺傳與進(jìn)化第2章第一節(jié)《遺傳信息的復(fù)制》教學(xué)設(shè)計(jì)（第1課時(shí)）

教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)基本信息課題第2章第一節(jié)遺傳信息的復(fù)制（第1課時(shí)）學(xué)科生物學(xué)學(xué)段：高中年級(jí)高一教材書名：《普通高中教科書生物學(xué)必修2遺傳與進(jìn)化》教學(xué)設(shè)計(jì)參與人員姓名單位設(shè)計(jì)實(shí)施者指導(dǎo)者課件制作者其他參與者教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)：1.在理解DNA半保留復(fù)制的基本原理的基礎(chǔ)上，形成結(jié)構(gòu)與功能觀等生命觀念，闡釋遺傳信息如何傳遞給子代。2.掌握同位素標(biāo)記與密度梯度離心的原理，并能據(jù)此推理全保留復(fù)制、半保留復(fù)制以及分散復(fù)制機(jī)理下DNA復(fù)制后的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果。3.掌握假說(shuō)-演繹法的基本過(guò)程。教學(xué)重點(diǎn)：掌握DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)，并據(jù)此分析DNA復(fù)制的結(jié)果。教學(xué)難點(diǎn)：依據(jù)同位素標(biāo)記與密度梯度離心的原理，推理全保留復(fù)制、半保留復(fù)制以及分散復(fù)制機(jī)理下DNA復(fù)制后的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課程導(dǎo)入【問(wèn)題】提問(wèn)學(xué)生：遺傳信息是如何從親代傳遞給子代的？提出問(wèn)題，引起學(xué)生思考。做出假設(shè)【學(xué)生活動(dòng)】用藍(lán)筆表示親代DNA成分，紅筆表示新合成的DNA成分，嘗試畫出由親代DNA復(fù)制得到的兩個(gè)子代DNA。提出DNA復(fù)制三種可能的假設(shè)：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制?？茖W(xué)探究：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出合理的假設(shè)。演繹推理1.【問(wèn)題】活動(dòng)中我們?nèi)绾螀^(qū)分親本鏈成分與新合成的鏈？回答：DNA親本成分與新合成的DNA成分顏色不同。2.【問(wèn)題】我們學(xué)過(guò)的哪種技術(shù)能區(qū)分這兩種DNA鏈？在該部分的設(shè)計(jì)中，依據(jù)學(xué)生已知的同位素示蹤技術(shù)引申出同位素標(biāo)記技術(shù)。3.【推理】以15N/15N-DNA為模板，14N的核苷酸為原料，讓DNA復(fù)制一代、兩代，分別推理全保留復(fù)制、半保留復(fù)制以及分散復(fù)制機(jī)理下子代DNA的組成情況。4.【問(wèn)題】15N同位素標(biāo)記的DNA與未標(biāo)記的DNA什么性質(zhì)不同？該問(wèn)題引出實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)方法——密度梯度離心?！締?wèn)題】什么技術(shù)可以分開(kāi)密度（質(zhì)量）不同的物質(zhì)？5.【解讀】給出密度梯度離心檢測(cè)15N/15N-DNA與14N/14N-DNA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果理解密度梯度離心的原理。6.【推理】以15N/15N-DNA為模板，14N的核苷酸為原料，讓DNA復(fù)制一代、兩代，分別推理全保留復(fù)制、半保留復(fù)制以及分散復(fù)制機(jī)理下子代DNA經(jīng)過(guò)密度梯度離心后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？茖W(xué)思維：歸納與概括。科學(xué)思維：類比。科學(xué)思維：演繹與推理。科學(xué)思維：比較?？茖W(xué)思維：演繹與推理。尋找證據(jù)【資料閱讀】1958年，美國(guó)遺傳學(xué)家梅瑟生和斯達(dá)爾進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：他們先將大腸桿菌在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)多代，使幾乎所有的細(xì)菌DNA中的N元素被15N標(biāo)記，再將15N標(biāo)記的細(xì)菌菌液轉(zhuǎn)移到只含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。在培養(yǎng)細(xì)菌的過(guò)程中，他們于不同的時(shí)間點(diǎn)收集細(xì)菌樣品，包括在含15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)的菌液、轉(zhuǎn)移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)一代和培養(yǎng)兩代的菌液。他們首先用裂解液裂解上述細(xì)菌細(xì)胞，然后將細(xì)菌裂解液進(jìn)行密度梯度離心。接著他們把離心管放在紫外光下觀察，這時(shí)他們興奮地看到了自己期望的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，離心管中有3種不同密度類型的DNA分子形成的區(qū)帶：停留在離管口較近的位置的區(qū)帶是分子密度較小的14N/14N-DNA帶，稱為輕帶；離管底較近的位置的區(qū)帶，是分子密度較大的15N/15N-DNA帶，稱為重帶；介于輕帶和重帶之間的條帶為15N/14N-DNA帶，稱為雜種帶。取樣的時(shí)間點(diǎn)不同，離心管中出現(xiàn)的區(qū)帶也不同?！締?wèn)題】1.含有15N-DNA的細(xì)菌在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)一代后，細(xì)菌裂解液只有一條低于15N/15N-DNA的區(qū)帶，這說(shuō)明什么？根據(jù)該結(jié)果的分析與上一環(huán)節(jié)演繹結(jié)果的比較，排除DNA全保留復(fù)制的假說(shuō)?！締?wèn)題】2.含有15N-DNA的細(xì)菌在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)兩代后，細(xì)菌裂解液中出現(xiàn)了15N/14N-DNA雜種帶和14N/14N-DNA輕帶兩條區(qū)帶，這說(shuō)明了什么？根據(jù)該結(jié)果的分析與上一環(huán)節(jié)演繹結(jié)果的比較，排除DNA分散復(fù)制的假說(shuō)，得出DNA半保留復(fù)制的結(jié)論?！締?wèn)題】3.DNA的結(jié)構(gòu)與DNA復(fù)制的方式有哪些必然的聯(lián)系？依據(jù)DNA的結(jié)構(gòu)體