DNA的复制教学设计

1、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、

2、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

3、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

4、。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

5、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

6、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

7、 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 D

8、NA，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

9、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。 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

10、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

11、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

12、 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（）： ADNA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 CDNA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

13、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、分别表示轻、中、重三种DNA分子 的位置，请回答下列问题： G0、Gl、G2 三代 DNA 离心后的试管分别是图中的： G0， Gl ， G2。 G2 代 在 、 、 3 条 带 中 DNA 数 的 比 例 是 图中、两条带中 DNA 分子所含的同位素磷分别是： 条带 ，条带 。 上 述 实

14、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（）： 分裂前期 分裂中期 分裂后期 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/2B/2C /2D/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 C. 50% D. 100% A. % B. 25% 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。