本文摘要：摘要：本文作者就DNA的半保留复制实验思路提出了改进设想，可以有效化解学习难度，培养学生的批判性思维。 关键词：DNA的半保留复制 实验证据 改进 高中生物必修二人教版《遗传与进化》第三章第三节DNA的复制这一节课题中，教材第一部分介绍了克里克和沃森在
摘要：本文作者就DNA的半保留复制实验思路提出了改进设想，可以有效化解学习难度，培养学生的批判性思维。
关键词：DNA的半保留复制 实验证据 改进
高中生物必修二人教版《遗传与进化》第三章第三节DNA的复制这一节课题中，教材第一部分介绍了克里克和沃森在发表了DNA分子的双螺旋结构的文章后，紧接着又发表了第二篇论文：提出了DNA的半保留复制的猜想。假说作为一种对所研究对象及其规律的推测或猜想，其真伪还必须基于科学的实验验证，于是教材第二部分内容就引进了DNA半保留复制的实验证据，由于相对较难，所以将其列为选学内容。
但是笔者认为这部分内容作为科学研究常用的方法假说-演绎法的学习是一个很好的材料，同时对于学生科学思维和科学探究的核心素养的培养也是意义深远。但是由于当时科学家的思维角度不同，使得本实验的理解难度大大增加，而通过对教材实验进行思路的转化，既可以佐证猜想，同时也可以有效化解学习难度，增强学生学习的积极性。
教材文本中对该实验的介绍是：
第一步：科学家首先将大肠杆菌置于含15NH4CL的培养基中生长若干代，其目的是获得双链都被15N标记的大肠杆菌。(这一效果的达成本就是基于半保留复制方式成立的基础之上，同时复制代数越多，才越容易获得双链均被15N标记的DNA,因为最终也会有两个DNA分子是单链被15N标记的。相信这一操作环节必定会给学生的理解增加很大的困难，进而影响到后面内容学习的信心。) 然后将提取DNA并进行密度梯度离心，记录离心后DNA的位置(试管的最底部，密度最大)。
第二步：将经过第一步培养的大肠杆菌转移到含14NH4CL的培养基中，让细胞分裂一次，其目的是让DNA复制一次，如果是按照半保留复制方式进行，则此时的DNA应该都是一条链为14N,另一条链为15N标记的。然后进行提取和密度梯度离心，则条带应该比第一次条带位置靠上(试管中部，密度居中)。第三步：让大肠杆菌在14NH4CL的培养基中分裂两次(DNA复制两次)，则如果是半保留复制，则此时所得DNA应该有两种类型：双链都是14N的DNA;一条链为14N,另一条为15N的DNA。然后进行提取和密度梯度离心，理论上应该是出现两个条带：双链都是14N的DNA条带，位于试管的最上端(密度最小);一条链为14N,另一条为15N的DNA条带,位于试管的中部(密度居中)。演绎推理与实验结果完全吻合，证明了猜想正确，即DNA复制方式为半保留复制。
演绎推理 密度梯度离心结果
笔者认为，上述实验可以做以下改进，降低理解的难度。第一步：将自然状态下的大肠杆菌的DNA直接进行提取和密度梯度离心，由于双链均为14N，离心后应该在试管的最上端获得一个条带(密度最小)。第二步：将大肠杆菌置于含15NH4CL的培养基中让细胞分裂一次(DNA复制一次)，则此时DNA应为一条链为14N,另一条为15N。然后提取DNA并进行密度梯度离心，则试管中部应该出现一个条带(密度居中)。
第三步：让大肠杆菌在含15NH4CL的培养基中分裂两次(DNA复制两次)，此时的DNA应该有两种：两条链均为15N的DNA;一条链为14N,另一条链为15N的DNA。然后进行DNA的提取和密度梯度离心，则应该在试管中出现两个条带：试管中部条带(密度居中)，试管最底部条带(密度最大)。实验结果与理论预期完全一致，也可以充分的证明DNA复制的模式为半保留复制。但是实验操作流程要比教材所介绍的简单很多，有效化解学习难点。
生物老师职称论文投稿刊物：《中学生物教学》(Biology Teachingin Middle School)杂志创刊于1985年，经国家新闻出版署批准，由教育部主管，陕西师范大学主办的中等教育类教学期刊，国际标准期刊：ISSN1005-2259,国内统一刊号：CN61-1256/G4,邮发代号：52-124，综合影响因子:0.015，复合影响因子:0.034。
演绎推理 密度梯度离心结果
新一轮的生物课程改革要求培养学生的生物核心素养：即生命观念、科学思维、科学探究以及社会责任。本节课内容的创造性的学习可以很好的激发学生的批判性思维，形成科学思维习惯，领悟科学探究的一般过程，感受到结构与功能相适应的生命观念，同时也认识到科学发展的艰难、科学探究方法的重要、科学与技术的密切联系，从而担负起一定的社会责任。
参考文献：
杨术芹. 模拟实验,化难为易——从密度梯度模拟实验到DNA半保留复制的实验证据[J]. 中学生物教学, 2017, 000(011):41-42.
王凤荣. DNA半保留复制的实验及例题分新[J]. 考试(高考理科版), 2007, 000(0Z1):114-115.
作者：张小勇 李珍珍
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