33《DNA的复制》教案新部编本 申定健.docx

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33《DNA的复制》教案新部编本申定健

教师学科教案

[20–20学年度第__学期]

任教学科：

_____________

任教年级：

_____________

任教老师：

_____________

xx市实验学校

基本信息

课题

人教版生物必修2《遗传与进化》第3章第3节DNA的复制

作者及工作单位

申定健绵竹市南轩中学

教材分析

DNA复制是生物遗传信息得以世代相传和延续的基础，也是生物变异的基础。

对本节的学习有助于学生更好的认识基因的本质。

本节内容在编排上先讲述科学家对DNA复制的推测，然后介绍DNA半保留复制的实验证据（选学），在此基础上再引导学生学习半保留复制的具体过程。

虽然DNA半保留复制的实验证据属于选学内容，但教师可根据学生理解层次的不同，进行有选择的介绍和探究学习，本设计即以引导学生对该过程的演绎推理，在帮助学生理解的同时，培养学生科学探究的一般方法和逻辑思维。

学情分析

学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识，在此基础上，本课时将要从分子水平来探讨生命的本质，属于肉眼看不到的抽象知识。

高中学生的认知体系基本形成，认知结构迅速发展，认知能力不断完善。

他们能够掌握基本的思维方法，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。

由于本课时内容具有较高的抽象性，学生们会感到困难，因此在教学中，我除了引导学生自主、探索、合作学习以外，还通过启发式教学，设置大量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。

教学目标

一、情感态度与价值观

1.通过DNA复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲。

2.通过分组探究活动，培养学生的协作意识和科学态度。

二、过程与方法

1.利用课件复习DNA双螺旋结构，引入新课。

2.学生利用教师提供的材料，自主探索DNA可能的复制过程，并用课件展示成果，提出假说。

3.介绍并分析科学家Kornberg和Meselson、Stehl的试验，验证假说。

4.利用多媒体课件展示DNA复制的过程，并和小组结果对比，归纳总结，得出结论。

5.利用多媒体课件引导学生进行课后小结，强化知识的记忆和联系。

三、知识与技能

1.简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。

2.知道DNA复制在遗传上的意义。

3.通过介绍Meselson、stehl的试验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。

4.通过引导学生观察拉链和DNA复制的比较，鼓励学生大胆想象、猜测，培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。

教学重点和难点

1.DNA的复制方式的发现虽然是选学内容，但是对学生的学会科学的探究，科学的思考有很大的帮助，有助于学生分析问题，解决问题能力的提高，所以把它作为探究的重点之一，但在知识层面上不作为重点。

2.DNA复制过程完成了遗传信息的传递功能；对DNA复制过程的研究，蕴含着科学研究的过程和方法教育；DNA复制的过程具有微观、动态、连续、抽象的特点。

因此，对DNA复制的过程的探讨既是本课时的教学重点，也是难点。

教学过程

（教学过程的表述不必详细到将教师、学生的所有对话、活动逐字记录，但是应该把主要教学环节、教师活动、学生活动、设计意图很清楚地再现。

）

教学环节

教师活动

预设学生行为

设计意图

一、复习旧知，引入新课

1.老师提问：

①DNA化学组成的基本单位是什么？

②DNA双螺旋结构的特点和性质是什么？

2.生活实例作类比，通过知识的迁移，寻找答案。

PPT展示北京奥运会会徽——“中国印舞动的北京”，提问：

①将会徽制成两枚相同的印章的方法？

3.发现问题是科学研究的第一步，问题使学生产生了强烈的求知解疑心理，教师此时抓住这一有利时机，提出紧扣主题的具有挑战性、探索性的问题，使学生主动去探索，故紧接着提问：

DNA是如何进行复制的？

引出课题。

1.学生思考并回答：

①DNA化学组成的基本单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基组成。

碱基有四种，它们是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。

②DNA双螺旋结构的主要特点是：

DNA分子结构具有稳定性、多样性、特异性。

2.学生思考回答：

Ⅰ原材料相同；Ⅱ模型相同；Ⅲ同一个人进行制作等。

 复习上节课内容，让学生温故知新。

另外，结合实例北京奥运会会徽的制作，激发学生学习兴趣，引导对DNA复制的学习。

二、明确概念，知晓史实

1.明确概念。

在探究DNA复制之前，首先明确DNA复制的概念：

以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，也就是由1个DNA分子合成2个DNA分子的过程。

提问：

新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？

2.知晓DNA复制模型的早期推测。

在DNA复制方式被证实之前，存在三种推测模型：

①全保留复制：

新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分；②半保留复制：

形成的分子一半是新的，一半是旧的；③分散复制（弥散复制）：

新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的。

PPT演示三种模型。

3.科学家沃森和克里克推测DNA复制的方式是半保留复制。

提问引导学生讨论：

①这些观点各有不同，如何来证明那个观点是正确的？

；②如果要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？

1.学生思考，引发推测。

2.学生了解三种模型。

3.学生回答：

（1）只能用科学实验来证明。

（2）

把复制的单链和原来的链做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。

 首先明确DNA复制的概念，可以从整体上去认识DNA复制。

在生物学发展史上，存在的三种推测模型，结合沃森和克里克科学家的推测，对DNA复制模型形成初步印象。

三、问题启发，合作探究

1.探究DNA分子复制方式的实验设计（小组讨论）

老师提示：

15N——密度大，14N密度小，实验材料选择大肠杆菌，培养液为NH4Cl作为唯一N源的培养液。

2.以问题串的形式，提示学生思考实验设计的过程和方法。

问题如下：

①大肠杆菌首先放在什么培养基中培养？

②然后转移到什么培养基中培养的？

③预测可能观察到哪些实验现象？

④实验结论是什么？

3.DNA分子半保留复制的实验证据。

通过学生实验设计和预期的实验结果，并逐一用PPT展示。

通过师生共同讨论后，出示DNA复制实际实验结果。

总结得出：

DNA复制的方式是半保留复制。

1.学生进行实验设计，关键是区分亲子代DNA，方法是同位素示踪法和密度梯度离心法。

2.学生思考，并完成实验设计，预期实验结果。

3.学生讨论DNA复制的三种模型的实验预期的结果，并总结。

合作探究DNA复制的三种可能的实验结果，目的是让学生学会实验设计，共同协作完成，以培养学生相互协作的精神。

以真实实验数据证明DNA半保留复制方式。

四、过程详解，动画演示

1.在明确半保留复制方式后，结合生活实例，提问思考。

问题：

有人认为DNA复制就像复印材料一样，一张材料复印一次也可以得到两张相同的材料。

这种说法对不对，为什么？

教师引导提问：

DNA复制的具体过程是怎样的呢？

２.动画演示详细阐述三个问题：

①DNA复制的基本条件；②复制过程的主要特点；③复制形成的子代DNA和亲代DNA的关系。

讲授法讲解DNA复制过程，结合课件教师精讲以下内容：

DNA分子的解旋。

DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，氢键断裂。

DNA复制的特点：

边解旋边复制。

DNA复制时，解链一端解旋的同时利用游离的脱氧核苷酸以碱基互补配对原则合成子链。

DNA复制的结果：

形成两条完全相同的子代DNA。

讲解完后，以动画形式演示DNA复制过程，加深学生对DNA复制的整体印象。

1.学生思考后回答：

与复印材料不同，因为DNA分子的复制结果并没有形成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半旧的两个DNA分子，并且原来的旧的DNA也不存在。

2.学生观看PPT课件动画，学习DNA复制的具体过程。

结合课件和动画讲解DNA复制的具体过程，形象生动描述该过程，使学生对DNA复制过程加深印象，本节重点内容容易掌握，难点容易突破。

五、总结归纳，形成要点

师生共同总结归纳形成要点。

如下：

1.场所：

细胞核（主）、线粒体、叶绿体

2.时间：

细胞分裂间期（有丝分裂、减数分裂）

3.条件：

（1）模板：

解旋的DNA两条单链

（2）原料：

脱氧核苷酸

（3）能量：

ATP

（4）酶：

解旋酶、DNA聚合酶

4.特点：

（1）边解旋边复制

（2）半保留复制

5.“准确”复制的原理：

（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；

（2）碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。

6.意义：

将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。

师生共同总结归纳。

归纳形成要点，方便学生理解和记忆。

六、课堂练习，巩固提高

课堂练习：

1.下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（B）

A.DNA复制过程中需要酶的催化

B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供

C.DNA分子是边解旋复制的

D.DNA复制过程中两条母链均可作模板

2.以DNA的一条链“－A－T－C－”为模板，经复制后的子链是（A）

A.“－T－A－G－”B.“－U－A－G－”

C.“－T－A－C－”D.“－T－U－G－”

课堂练习，学生完成，教师示范讲解，及时巩固。

学生思考，并完成练习。

及时地进行课堂练习，帮助学生对课堂内容的理解，达到活学活用。

七、作业布置，知识迁移

1.完成教材54页课后练习；

2.完成《课堂新坐标——生物》第3节DNA复制的章节练习。

学生课后完成作业。

布置作业，促进所学内容的迁移和课后巩固。

板书设计（需要一直留在黑板上主板书）

第3节DNA的复制

一、复制的方式：

半保留复制

二、复制的条件：

模板、酶、原料、能量等

三、复制的过程

解旋——合成子链——螺旋

四、复制的意义：

传递遗传信息

学生学习活动评价设计

项目

评分细则

小组评分

教师评分

课堂

表现

40分

认真听课，积极进行课堂学习活动。

并有自已独立的见解。

40分

基本上能认真听课，积极进行课堂学习活动。

30分

能认真听课，并进行课堂学习活动。

但有分神的现象。

要教师约束。

20分

在教师的约束学习活动不佳。

 15分或以下

作业

完成

20分

按时保质保量独立完成，并有独特见解。

20分

按时保质保量独立完成。

15分

基本能按时完成。

10分

有不交作业或抄袭等的现象。

5分或以下

小组

活动

40分

积极参加小组活动，有独立见解，动手、动口、动脑能力强，与同学合作愉快。

40分

积极参加小组活动，爱动手、动口、动脑能力强，与同学合作愉快。

35分

能参加小组活动，与同学合作愉快。

30分

达不到以上要求。

20分或以下

总评

80分以上评优，70-80评良，50-60评合格，50分以下评不合格。

总分：

等级：

教学反思

《DNA的复制》一节课程标准要求是“概述DNA分子的复制”。

DNA复制的方式内容并不是本节重点内容。

通过将这部分教学内容设计成“探究DNA复制的方式”引导学生运用假说演绎的科学方法进行探究性学习，没有直接将知识内容呈现给学生，学生教师通过经历科学探究的过程，可以享受了科学探究的乐趣。

另外，教师借助精心整合的多媒体素材，引导学生探究DNA复制的方式，一方面对DNA分子复制过程的特点有更直观形象的认识，另一方面也使生物基础知识与经典实验更有机的结合在一起。

完成教学后，反思本节教学，有如下感受：

有效地创设问题情境，可以充分激发学生的探究欲望，发挥学生的主观能动性和创造力，让学生主动地获取知识。

本课对科学史资料进行充分挖掘，精心创设问题情境，设计针对性问题，以问导思，让学生充分体悟经典实验中所蕴含的科学研究方法，学生通过思考、讨论、交流等方式进行探究学习，培养了学生的创新精神、分析问题和解决问题的能力。

同时，教师本人也作为一个合作者，师生一起兴趣盎然，共同经历科学家的探究历程。

本节课较圆满地体现了新课程理念，整节课，学生主体地位能很好体现。

本节课遗憾之处，由于知识积累不足、生物科学素养较低，学生对科学史中用到的材料和技术手段往往感觉陌生，尽管老师的问题精心设计，问题情境巧妙创设，但部分学生仍有力不从心之感。

如对放射性元素标记的DNA复制过程中，含放射性元素的DNA占后代DNA总数的比例，及含放射性的DNA链占后代DNA总链数的比例掌握不好，究其原因是学生没有真正掌握探究DNA复制方式的实验，个人觉得有两点没有给学生讲解清楚，一是在培养基中完成对大肠杆菌的标记过程，这里要给学生强调大肠杆菌是在培养基中繁殖很多代以后才用来实验的，从培养基中取出的大肠杆菌的DNA中均含有了放射性元素，而不能理解成有部分大肠杆菌的DNA一条链含放射性，另一条不含；另外一点就是DNA在试管中分离的原理，这点应联系噬菌体侵染细菌的实验中大肠杆菌与上清液离心分离的给学生讲解。

一些问题学生未能充分思考，学生讨论不充分，与新课程理念倡导的同伴合作学习有些背离。

因此，一些问题的设计仍需进一步推敲，合理调整跨度，务求使学生的思考更有价值更有效。

例如，在给学生讲完DNA复制的过程后，应注意给学生归纳DNA复制过程中DNA分子数目的变化，要从简单到复杂总结出2n，同时要利用图给学生展示，亲代DNA的两条链始终在子代中连续传递；对于复制过程中各代所需核苷酸数量的计算，要引导学生从整体的角度分析，看各代有多少“新”的DNA出现。

相对于传统教学模式以语言文字为主来说，本节课多媒体较好发挥出它的优势，化难为易，化繁为简，变抽象为具体，很好突出和突破了本节课的教学重难点“DNA复制过程”。

但本节课多媒体与生物学科教学的有效整合仍不太理想，主要表现为：

整合点定位不够准确，整合仍欠深度。