“dna的复制”一节的教学

1 / 7 “DNA 的复制”一节的教学 m “DNA 的复制 ” 一节的教学 1 教材分析 本节内容选自人教版高中生物 (必修 2)第 3 章第 3 节。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地认识基因的本质。 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，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。 2 学情分析 学生在学习本节之前已经学习了 DNA 是主要的遗传物质和DNA分子的结构 ,而 DNA作为遗传物质一个重要特点就是能通过自身的复制传递遗传信息 ,因此学好本节内容对于学生理解基因突变、基因工程等知识是非常重要的 ,它是整个遗传学的基础。据课程目标 ,本节内容的要求 “ 概述 DNA 分子的复制 ”, 是属于 “ 理解水平 ” 的要求 ,对学生要求较高 ,并且2 / 7 是对学生进行科学方法教育和培养能力的好材料。 3 教学目标 知识目标 说出 DNA 复制的时间和场所； 概述 DNA 复制所需条件、复制过程及特点。 能力目标 通过学习科学家探索 DNA 复制的经典实验 ,形成提出问题、分析问题和解决问题的能力； 通过小组讨论交流 ,形成分析能力、创新思维能力及表达能力。 情感目标 体验科学家认识 DNA 复制的思维过程； 探讨 DNA 复制的生物学意义； 形成良好的科学思维和科学态度。 4 教学重点和难点 重点： DNA 分子复制的条件、过程和特点 难点：对半保留复制的推理与验证。 5 教学策略 复习旧知，导入新课。 简单快速地将上节课所学内容（ DNA 分 子的结构）进行回顾、巩固。 分析经典实验，引导学生领悟科学探究的过程。 3 / 7 引导学生对康贝格、梅塞尔斯特尔等人的经典实验进行层层设疑，让学生尝试自己作出设计，得出结论。 借助直观手段，帮助学生理解 DNA 复制的具体过程。 6 教学过程 导入课程 先对几个学生就上节课所学内容进行提问，根据他们回答的情况来确定复习旧知的详细程度。若同学们对上节课学习过的内容印象比较深，大部分都能回忆起来，那么就无需再花费时间对其复习；若同学们对其印象不深，只能回想起少部分内容，那么就由老师引导大家一同回忆。这时老师尽量不要直接告诉同学们，而要让同学们自己说出来。 对 DNA 复制的初步探究 引导学生讨论并分析康贝格的实验，了解 DNA 复制的一般条件。 步骤 1:1956 年，美国生物化学家康贝格，将大肠杆菌中提取出的 DNA 聚合酶加入到具有 4 种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中。 结果：试管中的 4 种脱氧核苷酸不能合成 DNA 分子。 提问： 四种脱氧核苷酸的用途是什么 ? 大肠杆菌的 DNA聚合酶起什么作用 ? 通过什么来保证酶的活性 ? 为什么不能合成 DNA分子 ? 人工体系中可能还缺少哪些条件 ? 你能否帮助康贝格分析他实验失败的原因 ,并设计一个可行的4 / 7 实验来进行 DNA 的复制 ? 在一系列问题的激发下 ,学生进行热烈的讨论。（ 5分钟左右） 步骤 2:康贝格在上述试管中加入了少量 DNA 分子和 ATP，培养在适宜的温度条件下。一段时间后，测定其中 DNA 的含量。 结果：试管中 DNA 的含量增加了。 提问： 根据实验可知， DNA 复制需要哪些必需的条件？ (原料、酶、能量和模板 )。 能否设计实验来验证一下 DNA 的模板作用 ?(课后设计，下节课讲解 ) 此过程不仅让学生掌握了 DNA 复制的条件 ,而且培养学生实验设计的能力 ,激起了学生智慧的火花。 对 DNA 复制方式的演绎推理 通过对上述问题的探讨，学生对 DNA 复制的条件有了一个比较初步的了解。这时，教师就势引导学生思考并分析其复制的方式。 展示三种可能的复制方式的示意图（全保留复制、半保留复制、弥散复制） 做出假设。让学生讨论三种复制方式有何不同，并作简要描述。 分析推演。科学家已经证实， DNA 为半保留复制，请同学们探究以下问题： 5 / 7 既然是半保留复制，亲代的 DNA 分子复制后得到的第一代和第二代 DNA 的组成是怎样的？你能否用图表示出来？ 怎样识别 DNA 中哪一条是母链，哪一条 是子链？（启发学生采用同位素标记的方法） 用哪种同位素来进行标记？为什么？ 如果原 DNA 是 15N，原料是 14N，那么复制一代和复制两代后，的情况怎样？（引导学生用图解进行分析） 复制后，子一代的每条 DNA 全为 15N/14N-DNA，子二代 DNA中有一半是 14N/14N-DNA，另一半是 15N/14N-DNA。但是我们肉眼看不见 DNA 分子，产生的 DNA 分子通常是混杂在一起的。有什么技术活方法可以证明上述结论是正确的？（启发学生采用离心的方法） 如果对每一代的 DNA 进行离心分析，那么实验结果会 是怎样的呢？ 验证推理。让学生自主阅读教材中的选学内容，看是否与自己的推理一致。最后，教师可对学生的推理活动作一个简单的总结。如作出假设 DNA 半保留复制；推理设想实验的方案和预测可能出现的结果；验证推理阅读教材中的经典实验。整个过程其实就是一种演绎推理的思维方法。 对 DNA 复制过程的探究 经过上面对复制的条件及方式的探究后 ,教师演示 DNA 复制的动画 ,让学生观察生命体内的复制过程是如何进行的 ,并6 / 7 在此基础上让学生思考如下问题 :DNA 复制是在什么时期 ?DNA 复制的场所在哪里 ?DNA 复制的特点是什 么 ? 如何保证复制的精确 ? 复制过程中一定不会出现差错吗 ?复制的意义是什么 ?通过一系列问题串对 DNA复制进行总结 ,让学生掌握相关知识。 7 课外研究性学习 利用 DNA复制的原理 ,使 DNA在体外完成复制 ,这就是聚合酶链式反应 (简称 PcR)。让学生查阅相关资料介绍 PcR 技术及其应用 ,并制作宣传板报。课外通过让学生进行自主探究学习 ,即培养学生搜集信息和处理信息的能力 ,同时也让学生体会到 DNA 复制原理在科学及社会实践中有着重要的应用 ,这也是新课程所倡导的理念。 8 教学后记 传统的生物学教学往往只是注重教师的 讲解 ,而忽略了学生的参与 ,学生是被动地接受。本节课的设计将科学的经典实验和学生的探究过程相结合 ,让学生沿着科学的逻辑思维路线 ,即发现问题、大胆假设、实验探究 ,最终得到符合逻辑的结论 ,体现了学生的主体地位。既培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力 ,又激发学生学习的兴趣。将探索知识、科学研究方法和培养能力有机地融为一体 ,通过师生互动和生生互动 ,达到教学目标