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一、教學(xué)過(guò)程
(一)視頻導(dǎo)入，激發(fā)興趣
師：上課，同學(xué)們好!
生：略。
師：同學(xué)們請(qǐng)坐。我們都知道癌癥是困擾人類健康的一個(gè)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(lái)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(lái)看一則相關(guān)的材料，然后老師請(qǐng)人來(lái)說(shuō)一下從材料中得到了怎樣的結(jié)論。
生：略。
師：請(qǐng)第三組第四排這位男生來(lái)跟大家分享一下他的觀點(diǎn)。材料中講到美國(guó)科學(xué)家利用數(shù)學(xué)模型對(duì)32種癌癥進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：約66%的致癌突變要?dú)w咎于DNA復(fù)制時(shí)隨機(jī)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，DNA復(fù)制錯(cuò)誤可謂是“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。那么老師再來(lái)問大家，DNA是怎樣復(fù)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(fù)制》，請(qǐng)同學(xué)們翻開課本。
(二)引導(dǎo)探究，層層遞進(jìn)
師：通過(guò)之前的學(xué)習(xí)，我們指導(dǎo)沃森和克里克經(jīng)過(guò)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(fù)制的假說(shuō)，那這個(gè)假說(shuō)當(dāng)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(lái)嘗試概括一下假說(shuō)的主要內(nèi)容。5min后，老師請(qǐng)人來(lái)回答。
生：略
師：第三組第二排的這個(gè)男生，請(qǐng)你來(lái)回答一下。嗯，描述的非常準(zhǔn)確，這個(gè)過(guò)程其實(shí)就是半保留復(fù)制，也就是說(shuō)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(fù)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(lái)自親代，另一條為新合成的鏈。那這是他們兩人的觀點(diǎn)，除此外還有一部科學(xué)家認(rèn)為是全保留復(fù)制。我們?cè)賮?lái)看一則材料了解一下。
生：略。
師：請(qǐng)生物課代表再來(lái)說(shuō)一下。
生：略。
師：說(shuō)的非常具體，請(qǐng)坐。全保留復(fù)制是指母鏈DNA分開，分別復(fù)制形成兩條子鏈DNA，此后兩條母鏈DNA彼此結(jié)合，恢復(fù)原狀，新合成的兩條子鏈彼此互補(bǔ)結(jié)合形成一條新的雙鏈DNA分子。那我們知道科學(xué)觀點(diǎn)的提出是否正確是需要實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行支持與驗(yàn)證的，那么這兩則假說(shuō)是否正確呢?后人也是做了大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究驗(yàn)證的，大家想一下，如果是你們?cè)撊绾悟?yàn)證呢?
生：略。
師：有點(diǎn)兒沒有頭緒哈，那我們就先來(lái)做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象然后思考一下為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?
生：略。
師：你舉手最快，你來(lái)說(shuō)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(shí)又可以說(shuō)明什么呢?又是你舉手，那你來(lái)繼續(xù)說(shuō)一下。
生：略。
師：反應(yīng)的非?？彀?，請(qǐng)坐。他說(shuō)說(shuō)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?cè)賮?lái)看一下DNA半保留復(fù)制的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，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(fù)制假說(shuō)和全保留復(fù)制假說(shuō)，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(shí)間到哈，第四小組的代表你來(lái)說(shuō)。
生：略。
師：請(qǐng)坐。他說(shuō)如果按全保留復(fù)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(fù)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(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，將氯化銫溶液離心，溶液中的銫離子會(huì)向離心管底部運(yùn)動(dòng)，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(lái)，在氯化銫溶液中離心，通過(guò)結(jié)果就能驗(yàn)證DNA分子的復(fù)制方式。我們來(lái)看一下，應(yīng)該是什么呀?
生：略。
師：非常棒啊，就是半保留復(fù)制。我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了半保留復(fù)制的原則，那具體過(guò)程又是怎樣呢，大家跟著老師看一個(gè)視頻短片一起來(lái)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(fù)制的過(guò)程，然后再來(lái)請(qǐng)人說(shuō)一下。
生：略。
師：大家動(dòng)手能力還是非常不錯(cuò)的，那就請(qǐng)第三小組代表你來(lái)分享一下。
生：略。
師：非常準(zhǔn)確，請(qǐng)坐。他說(shuō)DNA分子的復(fù)制的基本過(guò)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(bǔ)配對(duì)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(gè)小問題：①DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠裥枰耆珠_成單鏈才能開始復(fù)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(lái)說(shuō)一下。
師：班長(zhǎng)你來(lái)試一下。
生：略。
師：觀察的十分細(xì)致啊，他說(shuō)DNA在解旋的同時(shí)就開始復(fù)制了，并非兩條鏈完全分開后才開始復(fù)制。而第②個(gè)問題主要取決于DNA聚合酶，DNA聚合酶只能催化前一個(gè)核苷酸3’碳上羥基中的氫與后一個(gè)核苷酸5’碳上磷酸基團(tuán)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(qǐng)第一排的這位女生來(lái)在在黑板上用這些模型模擬一下DNA復(fù)制過(guò)程。
生：略。
師：好，其他人有跟他步驟不同的地方嗎?沒有啊，那說(shuō)明大家都已經(jīng)掌握清楚了，所以總的來(lái)看，DNA復(fù)制過(guò)程就是在解旋-合成子鏈-螺旋化。
(三)鞏固拓展，提升認(rèn)知
師：好的，那本節(jié)課的知識(shí)到這里已經(jīng)全部學(xué)完了，老師有個(gè)問題想要問一下大家，大家看一下多媒體當(dāng)中的這個(gè)材料 “研究發(fā)現(xiàn)，人類瘤細(xì)胞中最長(zhǎng)的DNA分子達(dá)36000 μm，DNA復(fù)制速度約為4 μm/min，按此計(jì)算，完成瘤細(xì)胞該DNA分子復(fù)制需9000 min，但實(shí)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(qǐng)你來(lái)嘗試一下。
生：略。
師：我們這位同學(xué)思維發(fā)散的非?？彀?，是因?yàn)镈NA具有多起點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn)，請(qǐng)坐。
(四)鞏固拓展，提升認(rèn)知
師：同學(xué)們，今天咱們主要學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容，同學(xué)們有哪些收獲呢?有沒有人來(lái)跟我們分享一下。
生：略。
師：同學(xué)們這節(jié)課每個(gè)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(jìn)行復(fù)習(xí)。
(五)實(shí)際演練，布置作業(yè)
師：同學(xué)們，今天的作業(yè)是回家后每個(gè)人查閱觀看DNA復(fù)制過(guò)程的視頻短片，并書寫一篇科學(xué)小短文，同時(shí)下節(jié)課來(lái)為同學(xué)們與老師進(jìn)行分享。那同學(xué)們，我們這節(jié)課就到此結(jié)束，下課吧。
二、板書設(shè)計(jì)
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