一、总体设计思路
模块二《遗传与进化》第三章，从分子水平上进一步详尽地阐述遗传物质基础和作用原理。在上一节学生尝试建构DNA双螺旋结构模型的基础上，通过对模型的研究来推知原型的某种性能和规律，通过学生利用模型动手推测DNA复制的保留方式，再通过实验来验证，刚好让学生在思维和行为达成相对统一。
二、教材分析
教学内容分析
本节课内容是模块二《遗传与进化》第三章第三节。DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论。这一课时，在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。“DNA的复制”又是后面变异部分的基础，学好这一课时，有利于学生对基因突变、基因重组、生物进化等内容的理解和掌握
教学重点
DNA分子复制的条件、特点及过程
教学难点
DNA复制过程，半保留复制实验的分析
三、 学情分析
学生在之前的学习中掌握了DNA分子的双螺旋结构，并尝试制作了DNA的物理模型，在此基础上，本课时将要从分子水平来探讨生命的本质——遗传信息的传递，属于肉眼看不到的抽象知识。将抽象知识通过物理模型宏观化，再通过经典实验回到原型，对理性思维，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了明显的提高，认知活动的自觉性，认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。
四、教学目标
知识与技能
概述DNA分子的复制
DNA复制的过程，并分析、总结DNA复制的条件和特点
说出DNA复制在遗传上的意义
过程与方法
建构DNA双螺旋结构的物理模型，通过模型模拟DNA复制的过程
对不同的假说，能设计实验来进行验证，并推测结果
情感态度与价值观
探讨DNA复制的生物学意义
培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的理性思维
五、 媒体选择
多媒体课件
用PowerPoint制作的演示文稿（内有DNA复制过程的动画）
实物展台
展示学生推导的DNA半保留和全保留复制的结果及相应得实验结果示意图
六、教学过程
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教学环节 |
教师活动 |
学生活动 |
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回顾 |
展示图片信息：DNA的双螺旋结构图
（回顾DNA分子的结构）
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回顾DNA分子的结构 |
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构建DNA片段的模型 |
展示活动要求：
1、在N次贴上绘制脱氧核苷酸
2、构建一个含有3个碱基对的DNA片段
在学生互评的基础上，教师再进行点评
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制作含有3个碱基对的DNA片段；
展示学生作品，进行学生互评 |
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展示课题 |
资料： Watson 和Crick发表了DNA双螺旋模型之后不久，于同年又紧接着发表了DNA半保留复制的复制机理，他们提出半保留复制之前，普遍认为“蛋白质和核酸是彼此互补的，DNA自我复制过程是通过核酸和蛋白质的交替合成”。但Watson 和Crick认为：“DNA自我复制并不依赖于特异的蛋白质的合成，由Watson 和Crick构建的DNA复制的半保留模型将是后续学习的内容。
课题：DNA的复制 |
感受“结构与功能的统一性” |
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DNA复制产物的猜想 |
问题串：
1、亲代DNA和子代DNA之间什么是相同的？
2、亲代DNA在复制中的作用是什么？
3、DNA复制后，亲代DNA在哪？ |
一个DNA分子经过复制得到两个DNA分子，它们在结构和碱基序列上是相同的；
亲代DNA在复制过程中，起到了模板的作用，可能需要断开氢键便于复制；
亲代DNA保留到了子代DNA中。 |
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推测DNA的复制过程 |
沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传进行复制的一种可能机理。”
1、两组同学将DNA片段拼接起来，做为亲代DNA，为亲代DNA作一个标记
2、利用手中材料，尝试完成DNA的复制过程
3、用简单的语言来描述这个过程 |
学生动手操作
展示复制之后的结构图
适当的分析推测的过程 |
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回顾经典实验 |
设计实验：
1、如何标记亲代DNA？
2、如何鉴定实验结果？
3、预测实验现象
展示经典实验的结果，确定为半保留复制，再复制一次，推测结果。
1958年Meselson和Stehl用含有15N的培养基培养大肠杆菌，经过多次细胞分裂，细菌细胞的DNA充分地被15N标记上。然后把这些细胞移入正常的含同位素14N的培养基中，然后，在不同时刻（复制不同代数后）收集细菌样本，从中提取DNA，再将提出的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。 |
同位素标记法，标记亲代DNA
通过密度梯度离心，
14N//14N为轻带，14N//15N为中带，15N//15N为重带
预测全保留和半保留复制的条带分布 |
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展示DNA复制的过程 |
展示图解
播放动画 |
观看动画 组织学生观看DNA复制的动画课件。 学生随着动画的演示，一起念出过程：解链——合成子链——螺旋 |
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总结DNA复制的条件 |
展示
原料： |
学生讨论后回答： |
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归纳DNA复制的特点 |
展示图片
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DNA复制的特点：
半保留复制
边解旋边复制 |
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提炼DNA复制的数学规律 |
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提炼规律 |
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课后：研究性学习 |
请同学们在课后两周的时间内，以小组为单位撰写小论文，题目：《“DNA复制”的研究史》。两周后进行交流，并评选优秀小论文。 |
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七、板书设计
第三节 DNA的复制
一、产物：1个DNA→2个DNA
二、过程：解旋——合成子链——螺旋
三、条件：模板、酶、原料、能量等
四、特点
五、数学之美
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