高中生物第2章第一节遗传信息的复制教学设计北师大版必修2

第一节遗传信息的复制（第1课时）教学目标及教学重点、难点教学目标：1.在理解DNA半保留复制的基本原理的基础上，形成结构与功能观等生命观念，阐释遗传信息如何传递给子代。2.驾驭同位素标记与密度梯度离心的原理，并能据此推理全保留复制、半保留复制以及分散复制机理下DNA复制后的试验检测结果。3.驾驭假说-演绎法的基本过程。教学重点：驾驭DNA半保留复制的特点，并据此分析DNA复制的结果。教学难点：依据同位素标记与密度梯度离心的原理，推理全保留复制、半保留复制以及分散复制机理下DNA复制后的试验检测结果。教学过程教学环节主要教学活动设计意图课程导入【问题】提问学生：遗传信息是如何从亲代传递给子代的？提出问题，引起学生思索。做出假设【学生活动】用蓝笔表示亲代DNA成分，红笔表示新合成的DNA成分，尝试画出由亲代DNA复制得到的两个子代DNA。提出DNA复制三种可能的假设：全保留复制、半保留复制、分散复制。科学探究：依据试验现象提出合理的假设。演绎推理1.【问题】活动中我们如何区分亲本链成分与新合成的链？回答：DNA亲本成分与新合成的DNA成分颜色不同。2.【问题】我们学过的哪种技术能区分这两种DNA链？在该部分的设计中，依据学生已知的同位素示踪技术引申出同位素标记技术。3.【推理】以15N/15N-DNA为模板，14N的核苷酸为原料，让DNA复制一代、两代，分别推理全保留复制、半保留复制以及分散复制机理下子代DNA的组成状况。4.【问题】15N同位素标记的DNA与未标记的DNA什么性质不同？该问题引出试验的检测方法——密度梯度离心。【问题】什么技术可以分开密度（质量）不同的物质？5.【解读】给出密度梯度离心检测15N/15N-DNA与14N/14N-DNA的试验结果，学生通过比较试验结果理解密度梯度离心的原理。6.【推理】以15N/15N-DNA为模板，14N的核苷酸为原料，让DNA复制一代、两代，分别推理全保留复制、半保留复制以及分散复制机理下子代DNA经过密度梯度离心后的试验结果。科学思维：归纳与概括。科学思维：类比。科学思维：演绎与推理。科学思维：比较。科学思维：演绎与推理。找寻证据【资料阅读】1958年，美国遗传学家梅瑟生和斯达尔进行了如下试验：他们先将大肠杆菌在含15N的培育基中培育多代，使几乎全部的细菌DNA中的N元素被15N标记，再将15N标记的细菌菌液转移到只含有14N的培育基中培育。在培育细菌的过程中，他们于不同的时间点收集细菌样品，包括在含15N培育基中培育的菌液、转移到14N培育基中培育一代和培育两代的菌液。他们首先用裂解液裂解上述细菌细胞，然后将细菌裂解液进行密度梯度离心。接着他们把离心管放在紫外光下视察，这时他们兴奋地看到了自己期望的试验结果，离心管中有3种不同密度类型的DNA分子形成的区带：停留在离管口较近的位置的区带是分子密度较小的14N/14N-DNA带，称为轻带；离管底较近的位置的区带，是分子密度较大的15N/15N-DNA带，称为重带；介于轻带和重带之间的条带为15N/14N-DNA带，称为杂种带。取样的时间点不同，离心管中出现的区带也不同。【问题】1.含有15N-DNA的细菌在14N培育基中培育一代后，细菌裂解液只有一条低于15N/15N-DNA的区带，这说明什么？依据该结果的分析与上一环节演绎结果的比较，解除DNA全保留复制的假说。【问题】2.含有15N-DNA的细菌在14N培育基中培育两代后，细菌裂解液中出现了15N/14N-DNA杂种带和14N/14N-DNA轻带两条区带，这说明白什么？依据该结果的分析与上一环节演绎结果的比较，解除DNA分散复制的假说，得出DNA半保留复制的结论。【问题】3.DNA的结构与DNA复制的方式有哪些必定的联系？依据DNA的结构体会半保留复