《DNA的复制》教学设计.docx

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《DNA的复制》教学设计

《DNA的复制》教学设计

《DNA的复制》设计一、总体设计指导思想本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂，将科学研究的过程（发现问题——提出假设——推导结论——实验验证——得出结论）作为本节课的教学主线，以求向学生介绍科学研究的一般过程和方法，并让学生亲身参与探究过程，从而培养学生科学工作的能力和方法。

二、教材分析1、　　《DNA的复制》设计

一、 总体设计指导思想

本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂，将科学研究的过程（发现问题——提出假设——推导结论——实验验证——得出结论）作为本节课的教学主线，以求向学生介绍科学研究的一般过程和方法，并让学生亲身参与探究过程，从而培养学生科学工作的能力和方法。

二、 教材分析

1、教材中的地位

本节课内容是人教版高级中学课本生物必修2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。

学好这一课时，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。

2、重点难点

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。

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。

三、 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。

四、 教学目标设计

知识目标

1、 记住DNA复制的概念

2、 简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。

3、 知道DNA复制在遗传上的意义

能力目标

1、 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。

2、 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。

情感目标

通过分组探究活动，培养学生的协作意识和科学态度。

五、 教法、学法设计

（一）教法设计

结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用启发式教学法，比如：

在学习DNA复制的方式式，启发学生去思考复制的方式可能有哪些？

如果是这种方式，复制的结果是什么？

如果是那种方式，复制的结果是什么？

通过什么方式去证明你的假设？

再比如：

在学习DNA复制的条件时，可以启发学生去思考科学家是怎么知道需要这些条件的？

除了课本上介绍的条件外，还可能需要什么条件？

科学家是怎么知道的？

从而引导学生去探索和发现，使学生在教学活动中初步学会科学研究的一般方法，即发现问题——提出假说——试验验证——得出结论，培养学生的合作、探索的精神，发展学生的思维能力，为学生铺设符合知识规律的思维轨道，强化素质教育。

对于DNA复制的过程，学生是没有办法去探究的，但这一部分又比较抽象，我采用化抽象为具体的办法，采用拉链作为模型，让学生对比拉链的拉上、拉开和课本上介绍的DNA复制过程的异同点，从而加深学生对知识得理解和掌握。

（二）学法设计

本课时通过设疑导学，指导学生自主探索DNA复制的方式和复制的条件，发现知识，培养学生发现问题、解决问题、相互协作、自主学习的能力；通过点拨导议，启发学生思考、分析科学家的试验，概括、总结出正确结论，从而培养学生分析、推理、概括、总结的基本学习方法；通过展示小组提出的假设，培养学生的参与意识和创新意识，让学生学会在学习中进行交流的基本方法。

充分体现学生的“主体”地位。

六、 媒体选择

1、多媒体课件

用PowerPoint制作的演示eselson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。

密度大的DNA在试管的上方还是下方，密度小的呢？

中等的呢？

请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的DNA条带所在的位置。

并画出示意图。

请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的DNA条带所在的位置。

并画出示意图。

巡视学生的活动，记录学生出现的问题。

教师投影展示部分小组的讨论情况。

教师展示科学家的实际实验结果。

并总结出科学发现的一般过程。

　　在老师的启发引导下，学生们根据刚才演绎得结果，推导出这样的可能实验现象：

如果是全保留复制，则离心后DNA条带应该只有两条；如果是半保留复制，则离心后DNA条带应该有三条，并画出条带的位置。

 本模拟探索试验的设计和运用，旨在激发学生探索和协作的兴趣，培养学生的动手能力和思维能力。

D

N

A

复制的条件和过程探讨

  请同学们思考DNA复制至少需要什么条件？

　　科学家是怎么知道这些条件的呢？

 学生讨论后回答：

模板：

两条链分别作为模板

原料：

四种脱氧核苷酸

能量：

由ATP提供

酶：

解旋酶、聚合酶等

科学家通过推导和实验知道的。

 学生可能说不全，老师引导学生补充完整。

介绍试验

 请同学们想一想，下面这个事实说明了什么？

1958年美国生化学家Kornberg在试管中用脱氧核苷酸合成DNA。

他将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四种丰富的脱氧核苷酸和适量的Mg2+的人工体系中，并没有发生DNA的合成，当加入少量的RNA作引子和ATP作为能源物质，经保温孵育后，测定其中DNA的含量。

发现其中的DNA的含量增加了。

让学生根据实验结果得出结论：

复制除需要四个基本条件外，还需要其他条件，如RNA引物等。

旨在提醒学生不能把书读死。

而应该始终保持怀疑和探究的心态。

 模拟

探讨 请同学们自学课本上有关DNA复制过程的内容，总结DNA复制大体上分为几个步骤。

教师通过拉链来模拟DNA复制过程。

提出问题：

拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么？

复制代数和DNA数目之间，及与含母链的DNA数目之间有什么关系？

DNA复制过程是否就是完全像拉链的开合？

 学生自学并总结，如不完整可由其他同学补充。

解链——合成子链——螺旋

　　学生分组讨论拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么，由学生代表发言。

 培养学生联想理解的意识，在学习过程中化抽象为具体，提高学习效率。

培养学生分析比较的意识，进一步加深对DNA复制的理解。

 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

 反复播放DNA复制的动画，使学生完成由感性到理性的知识过渡。

DNA复制的意义 DNA复制有什么意义？

 传递遗传信息 

课堂小结 利用多媒体课件引导学生概括总结 学生总结本节课知识要点 巩固基础知识

课堂测评

 基础知识测评 学生练习 检验知识目标达标情况

八、课堂测评

1、一个噬菌体侵染细菌后，形成了200个子代噬菌体，子代DNA中含最初DNA链的DNA占

  　　A. 1% 　　B. 2% 　　C. 25%　　D. 50%

2、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（　　）：

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分子是边解旋边复制的 　　D．DNA复制过程中两条母链均可作模板

3、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，32P比31P质量大。

现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。

然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到Gl、G2代细胞。

再从G0、Gl、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图。

由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。

若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答下列问题：

⑴G0、Gl、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：

G0________，Gl________，G2_________。

⑵G2代在①、②、③3条带中DNA数的比例是______________。

⑶图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：

条带①________，条带②__________。

⑷上述实验结果证明了DNA的复制方式是____________________________________。

九、课后作业

1、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的（  ）：

Ａ．分裂前期　　　　Ｂ．分裂中期

Ｃ．分裂后期　　Ｄ．分裂间期

2、假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为，a若将其长期培养在含15N的培养基中便得到含15N的DNA，相对分子质量为b。

现将含15N的DNA大肠杆菌再培养在14N的培养基中，子二代DNA的相对分子质量平均为（　　）

A．/2　　 　　B．/2　　 　　C．/2　　 　　D．/2

3、某双链DNA分子带有15N同位素标记，在试管中以该DNA为模板进行复制实验，连续复制4代之后，试管中带有14N同位素标记的DNA占总量的

  　　A.%　　B.25%  　　C.50%   　　D.100%

4、利用多媒体课件，引导学生概括、总结本节课的知识要点，巩固基础知识，培养学生概括、总结的基本学习方法。

 DNA复制

时 间 

场 所 

条 件 

原 则 

结 果 

特 点 

5、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。

（设计此作业的目的是培养学生查阅资料，收集信息，小组协作进行研究性学习的能力。

）

　　十、板书设计

第三节 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