人教版必修2 遗传信息的传递 第1课时 教案1.docx

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人教版必修2遗传信息的传递第1课时教案1

《遗传信息的传递》教学设计

一、教学理念

建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习是获取知识的过程其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。

因此，本课采用“支架式教学”的模式进行教学，即，创设情境→搭建支架→独立探索→协作学习→效果评价[1]，教师在教学过程中，创设真实的情境，以问题为支架引导学生探究，在协作、交流与质疑中实现对DNA复制的意义建构，实现学生对知识的主动探索、主动发现和主动建构。

二、学习任务分析

“遗传信息的传递”是浙科版高中生物必修2《第三章第三节遗传信息的传递》的内容，主要阐述遗传信息的传递方式。

本节内容是“DNA的分子结构和特点”的延续，是在联系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。

本节课的内容主要包括：

①“DNA复制过程”。

首先介绍DNA复制的概念，然后通过模拟DNA复制的活动，感受DNA复制过程列出DNA复制条件。

②通过分析“DNA复制过程的同位素示踪实验”得出DNA复制的特点。

DNA复制是遗传学的基本理论，是遗传分子基础的重点内容之一。

学习“遗传信息的传递”，可以为学生继续学习“遗传信息的表达”和“中心法则”奠定基础。

本节内容与有丝分裂、减数分裂、遗传规律、生物的变异、生物进化等密切相关。

根据《课程标准》和《教学指导意见》，本节内容安排1课时。

三、学习者分析

本课的教学对象是高二学生，从知识上来说经过必修一和必修二中“细胞的增殖”和“减数分裂”的学习，学生对DNA复制有了一定了解，在课前学习的基础上，学生对DNA复制有了一个初步的认识，如，DNA复制的时间、场所等。

但从课前学习情况来看，大家对DNA复制无法构建一个完整的过程，希望有更直观的形式来帮助他们构建DNA复制的过程。

同时对同位素示踪实验的原理和过程不太理解，希望能得到老师的帮助。

高中学生有很强的社会责任感，对失踪儿童的“回家”问题非常关注，这激发了学生学习遗传信息传递的热情。

四、教学目标

知识目标：

1.通过仔细观察“DNA复制过程”视频，形成DNA复制的概念。

2.通过模拟DNA复制过程，列出DNA复制的条件、评述DNA复制过程。

3.通过分析DNA复制探究实验，得出DNA复制的特点。

能力目标：

1.尝试通过动手操作、小组合作来模拟DNA复制过程，完成DNA复制过程的模型建构。

2.尝试用假说-演绎法探究DNA复制的方式，运用抽象思维分析解决问题。

情感态度价值观：

1.通过DNA复制过程的模型构建与分析，认同生物结构与功能相统一的生物学观点。

2.重温经典实验，体验科学家认识DNA复制的探索过程，感悟科学探究的魅力。

3.关注儿童失踪问题，学会保护自己、关爱他人。

五、教学重点和难点

重点：

DNA复制条件、过程和特点。

难点：

DNA复制过程。

六、教学方法

本课受条件限制，学生不能进行真实的实验操作，因此，教学过程中主要运用模型构建来模拟DNA复制的过程。

运用探究研讨法，并辅之多媒体教学法，帮助学生自主建构DNA复制的过程，列出DNA复制的条件。

学生通过课前学习学会自主学习，通过问题研讨学会合作和探究性学习。

七、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

教学意图

创

设

情

境

从“国际失踪儿童日”引起对失踪儿童回家问题的关注。

【展示】新闻链接：

通过DNA比对被拐儿童24年后与亲人相认

为什么通过比对DNA可以确定亲子关系？

惊叹失踪儿童之多，感叹失踪儿童回家之难！

思考并回答

在高中生强烈的社会责任感基础上激起探究遗传信息传递的欲望

目

标

导

学

展示：

本课学习目标和课前学习结果

学习目标：

1.通过课前学习对DNA复制形成初步认识。

【展示】学习困惑

2.通过仔细观察“DNA复制过程”视频，形成DNA复制的概念。

3.通过模拟DNA复制过程，列出DNA复制的条件、评述DNA复制过程

4.通过分析DNA复制探究实验，得出DNA复制的特点。

明确学习目标，对接下来的学习做好准备。

明确学习目标，为接下来的学习做好准备。

培养学生的自学能力和问题的意识；了解学生认知基础。

一、DNA复制的概念

【展示】DNA分子结构

回忆：

DNA分子结构特点和基本单位

【过渡】遗传信息的传递是通过DNA的复制来完成的。

复制是怎么发生的呢？

下面我们来看一个关于DNA复制的短片，完成任务2。

【展示】DNA复制过程视频

问：

DNA复制前后，数目有什么变化？

追问：

复制后的DNA和原来的DNA有区别？

【小结并展示】DNA的复制就是产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程。

【板书】1个DNA复制2个DNA

提取已有知识。

仔细观察视频

回答问题，总结归纳DNA复制的概念。

把先有的学习提取到记忆中，为构建新知做好准备。

为概念学习提供支架，通过归纳法进行概念的学习。

二、探究DNA复制的过程

【过渡】经过课前学习和刚才的视频，我们对DNA复制过程已经有了一个初步认识。

下面我们通过小组分工合作来完成任务3。

进行学生活动：

【展示】DNA分子片段的一小段脱氧核苷酸链

安排学生小组活动，进行必要的说明：

活动1.请以小组为单位，用所给材料或你自己所选材料模拟该DNA片段的复制过程。

活动2.请展示该DNA片段复制后形成的子一代DNA。

活动3.请用自己的语言描绘该DNA片段复制过程。

指导各小组开展活动，给有困难的学习小组帮助。

【活动结果展示】

1.各小组展示活动结果。

2.师生互动，评价并修正，最后形成正确结果。

3.共同评价黑板前的同学的活动结果

问：

到这里DNA复制是不是就完成了？

　　明确DNA复制过程还有重新形成双螺旋结构的过程。

4.请一个同学来解说DNA复制的过程

5.结合同学解说的复制过程，修正在黑板前模拟复制过程的同学的操作细节。

总结下DNA复制的过程和条件形成板书。

明确活动任务。

一个小组到黑板前完成该活动，其他同学在自己座位上活动。

展示活动结果

对不同的结果提出质疑。

在不断修正错误结果的过程中构建新知。

准确说出DNA复制条件。

让学生在做中学，在课前学习的基础上，通过小组分工合作模拟实验，主动探究DNA复制过程，列出DNA复制的条件。

通过质疑和修正，激发学生的问题意识，实现生生评价，师生评价。

在评价过程中模型不断完善，模糊的知识逐渐变得清晰，逐渐构建新知。

通过活动3，培养学生的观察能力，交流与表达能力。

三、探究DNA复制的方式

【过渡】刚才我们模拟的是DNA分子的一小个片段的复制过程，但是DNA分子是很长的，那么整个DNA的复制方式是以什么方式进行的呢？

有人提出了不同的观点。

【展示】三种复制方式

分析验证三种复制方式的实验思路

问1.我们来看一下这三种复制模式的区别在哪？

问2.要在实验中真实地区别、标识母链还是子链，可以采用什么办法？

问3.在实验中，复制后的DNA分子通常是随机混合在一起的，如何将带有不同标记的DNA分子分开？

小结：

同位素标记会使带有不同标记的DNA分子在密度上有一些差异，所以可以将每代DNA分子进行离心，记录离心后DNA在离心管中的位置。

【展示】离心管

说明：

组成不同的DNA在离心管中的分布。

【过渡】根据这样的思路，1958年，哈佛大学两位生物学家以大肠杆菌为实验材料设计了一个经典实验。

我们一起回顾一下这个实验，分析实验结果，完成任务4。

【展示】【经典再现】

（1）将大肠杆菌放入含15N的培养液培养若干代得到亲代DNA，提取DNA，离心

问：

结果DNA离心后形成重带，说明什么问题？

（2）然后将大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养。

（3）细胞分裂一次后，提取DNA，离心。

得到中带。

问：

这个结果，排除了哪种观点？

为什么？

（4）细胞分裂两次后，提取DNA，离心

按照我们前面模拟的DNA复制方式，利用刚才的模型我们继续分析，预测一下子2代的结果将如何？

师示例：

我们可以用两种不同的线表示不同标记，如：

亲代DAN用两条黄色的线表示，子一代DNA用一条黄色的，一条红色的表示。

师：

结果如何？

【展示】子2代结果：

轻带和中带

问：

实验结果和我们的预测一致，证明了DNA复制是一种什么方式的复制？

小结：

这个实验证明了：

DNA复制是半保留复制，即子代双链中，有一条是来自亲代的DNA，另一条则是新合成的。

（板书：

半保留复制）

得出：

同位素标记法。

得出：

离心的方法。

得出亲代ＤＮＡ都标记上了15N。

得出排除了全保留复制，因为如果是全保留复制将是一条轻带一条重带。

学生活动，其中一个学生上台展示。

分析结果得出一条中带，一条轻带

总结得出半保留复制。

给学生提供新的刺激，产生新的兴奋。

通过引导学生对一系列问题的思考、分析，形成实验设计的基本思路。

引导学生基于假设进行演绎推理，分析得出DNA复制一代和两代后，子代DNA的组成情况。

最后得出DNA复制的方式是半保留复制。

目

标

检

测

【过渡】今天这节课，我们重点学习了DNA复制的过程，分析了DNA复制过程的同位素示踪实验。

大家对DNA的复制还有什么疑问吗？

师：

都没问题了，那我们来检测一下

【展示】

1.如图是DNA分子复制的图解，请根据图回答：

（1）图中的[1]表示_氢键断开的过程，需要相关酶的作用。

（2）图中的[2]过程表示以母链为模板进行碱基的互补配对_，参

与配对的物质是游离在周围的脱氧核苷酸。

（3）图中的[3]过程表示形成两个新的DNA_分子，这一过程包括子链与母链在在空间结构上的螺旋化。

2.请你说说DNA分子复制能准确无误地进行原因是有哪些？

DNA双螺旋结构为复制提供精确的模板，碱基互补配对确保复制准确进行

学生提问，互动

共同解决问题。

完成个人的自我评价。

通过个人的自我评价和集体对个人学习的评价，完成课堂教学效果评价。

课

堂

小

结

今天我们学习了DNA的复制，生殖细胞在形成过程中也要进行DNA复制。

这一复制使亲代的遗传信息传递给了子代，保持了前后代遗传信息的连续性。

所以我们可以通过DNA比对，确定亲子关系，这正是现在公安部门寻找失踪儿童的一种重要手段。

希望DNA数据库能帮助更多的失踪儿童回家，愿天下失散家庭早日团聚！

重新回到老师引课所创设的情境，解决老师提出的问题，完成本课的学习。

通过小结与本课创设的情境相乎应，引导学生关注生物科学的发展与应用，使学生认识到知识的应用价值。

课后延伸

请各学习小组在课后撰写“DNA复制”有关的小论文：

题目可从以下题目中选，也可以自拟。

一周后进行交流。

【展示】供选题目：

1.DNA复制的研究史2.体外DNA复制3.影响DNA复制的因素4.DNA复制与细胞增殖。

课后以小组为单位完成。

向课后延伸拓展知识和学习空间。

板书

遗传信息的传递

１个DNA半保留复制２个DNA

模板

原料

（挂一个模板DNA模型）酶（挂两个复制后生成的DNA模型）

能量

教学反思：

本课主要采用“支架式教学”的模式进行教学，即，创设情境→搭建支架→独立探索→协作学习→效果评价，教师在教学过程中，通过新闻链接将学生引入一个真实的问题情境，并提供必要的解决问题的工具。

在搭建支架环节，先帮助学生确立目标，然后为学生提供达成目标所需要的资料和方法。

本课的教学最大的亮点是抓住核心，按照学科的基本方法组织知识的教学，突出学科思想方法教学，具体表现在：

1.本节课对DNA复制过程的教学，较好地运用了模型法，通过模拟DNA复制过程的活动，将微观的、分子水平的DNA复制过程转化成看得到、摸得着的模型构建活动，通过小组合作学习以及评价环节学生自主地参与了获得知识的过程，领悟和学到一些具体的可行的科学方法，提高了科学探究能力，逐步养成了科学的态度和精神。

2.从科学方法的产生途径看，它是人们在研究学科知识的过程中，经验和技巧的提炼与升华。

学科中典型的思想与方法主要体现在一些经典的实验中，蕴含其中的丰富多彩的思想方法是生物学科的宝贵财富。

本节课通过经典再现环节，充分挖掘了经典实验中隐含的科学方法。

这一环节使用假说-演绎法组织教学，把学习的主动权还给学生，教师充分发挥指导者、帮助者、组织者的作用。

3.学生进入社会必须“会想、会说、会做”，高中学生接受教育的主要途径还是课堂教学，但课堂教学的时间有限，如何解决这个矛盾？

本课的教学设计在教学时间和空间上进行了突破，向课前和课后延伸，拓宽了科学方法教育的范围，提高科学方法教育的效果。