引入新课

通过前面的学习可知，DNA非常重要的功能之一就是携带遗传信息，并将其传递给下一代，亲代DNA如何传递给子代的呢，这就是本节课我们探讨的问题。

即DNA的复制。

所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，1DNA→2DNA。

那么，新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？

复习前概念，提出新问题，引发学习兴趣。

对DNA复制的推测及实验证据

DNA复制的过程和意义

一、对DNA复制的推测

1.引入沃森和克里克论文部分内容，提问：碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？

2.提问：除了半保留的方式之外，DNA复制的方式还可能有哪些？

3.提问：上述几种不同的复制方式，理论上来分析，哪种方式最可能？为什么？

引导学生从DNA结构特点思考DNA复制的方式，进一步锻炼结构和功能相统一的观念。

二、DNA半保留复制的实验证据

（一）实验设计

1.设计实验探究DNA复制的方式，首先需要确定实验目的是什么？

2.如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？

3.如何在实验中直观区分母链和子链？

4.采用什么方法才能检测DNA分子单链的组合形式呢？

介绍稳定同位素标记和密度梯度离心技术原理。

（二）实验分析

1.介绍实验操作步骤，展示对照组和第0代离心结果。双链都为¹⁴N的DNA分子密度较小，在离心管上部，称为轻带；而双链都为¹⁵N的DNA分子密度较大，在离心管底部，称为重带。

2.根据不同的DNA复制方式预测转移到¹⁴N培养基上大肠杆菌DNA复制一次和二次之后，离心的结果会是怎么样？

3.提问：与预期结果相比，复制两次后的实验结果能说明什么？

实验结果与预期结果一致，故证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。

（三）拓展实验

1.还有科学家提出了第三种复制假说：分散复制（或弥散复制）模型，根据上述实验设计，预测实验结果，并分析三种复制假说如何巧妙的加以区别：

复制一次结果排除了全保留复制的方式，复制两次的结果进一步排除了分散复制的方式，所以DNA复制的方式为半保留复制。

2.科学家同时还补充一个热变性DNA实验：

实验一：从含¹⁵N的大肠杆菌和含¹⁴N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100℃条件下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。

实验二：研究人员将含¹⁵N的大肠杆菌转移到¹⁴NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F₁DNA），将F₁DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现对应图b中的两个条带。

根据实验结果，可以排除哪种假说？理由是？

通过实验设计和分析，锻炼学生科学探究和科学思维的素养。

引导学生进一步体验假说-演绎法的重要意义。

再次强调假说-演绎法的意义。

物理化学技术对生物学研究的重要意义。

进一步运用分析、判断、推理等方法，培养科学思维。

（一）看图说话：概括总结

1.提问：DNA复制的过程？

2.提问：DNA复制的发生在什么场所和时期？

3.提问：DNA复制过程需要哪些条件？

4.提问：除了半保留复制的特点之外，DNA复制还有哪些特点呢？

5.DNA复制的意义是什么呢？

（二）拓展

1.果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50-100bp/s。上图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA的复制泡，是DNA上正在复制的部分，推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因？

2. 真核细胞DNA复制特点拓展

（1）子链延伸方向：5’端→3 ’端

（2）前导链、后随链、冈崎片段、DNA连接酶

（3） ①多起点双向复制，提高了复制速率

②复制起始时间越早，复制泡越大

③存在半不连续复制

培养学生主动建构知识框架，主动参与获取新知识的能力。

回扣解释本节课最初的问题，提升本节课的主题。

小结提升

通过知识网络形式对本节主要内容进行总结。

通过总结，构建知识结构。

课后作业

凤凰台习题

巩固提升，加深思考。