《DNA分子的复制》教学设计

1、 DNA分子的复制教学设计【教材版本】高中生物必修2遗传与进化（人教版）第3章基因的本质第3节DNA的复制。【教材分析】DNA分子的复制主要内容包括复制所需的条件、复制过程及特点、领会DNA分子独特的双螺旋结构和碱基互补配对与复制的密切关系。本节课不但和DNA的分子结构有密切关系，也与有丝分裂、减数分裂等知识有联系。本节在教材中占的篇幅不大，所以本节课应实行合理地拓展和延伸，在学习过程中能够对选学内容DNA的半保留复制的实验实行分析，让学生学习科学家的思维，培养学生的综合素质。【课标要求】概述DNA分子的复制【设计思路】“问题探讨”引入新课材料分析提出假说分析经典实验，验证假说PPT展示DNA

2、的复制过程学生分析总结，得出结论课后小结，巩固提升【学情分析】学生在必修一学习了核酸在细胞中的分布及化学组成，上节课又学习了DNA的结构，这为本节课的学习打下了基础。高二学生具有一定的逻辑推理水平，对事物的探究有激情，但其对探究的目的性、过程及结论的形成缺乏理性的思考，对新旧知识的联系把握还不够。【教学目标】知识与技能：1.概述DNA分子的复制过程；2.了解梯度离心的原理。过程与方法：通过复制过程的实验的分析，学习分析实验的方法。情感态度与价值观：1.分析经典实验，理解到技术的进步在探索真理奥秘中的重要作用，领悟科学探究的魅力；2.探讨DNA复制的生物学意义。【教学重点】DNA分子复制的条件、

3、过程和特点。【教学难点】DNA分子复制的过程。【教学方法】多媒体教学，讲授法，问题法。【教学准备】1.PPT课件（内含DNA分子复制过程的Flash动画）。2.学生自己找资料了解相关梯度离心的原理。【课时安排】一课时【教学过程】导入：PPT展示“问题探讨”，引入新课：北京奥运会会徽“中国印-舞动的北京”，将中国传统的印章和书法等艺术形式与体育运动特征结合起来，巧妙地勾画出一个向前奔跑、舞动着迎接胜利的人形。要将这枚会徽复制成两个印章（因为时间紧迫，由两个人手工刻制）：一个送交国际奥委会，一个留在中国。想一想，如何 将两个印章做得一模一样？做成后又怎样验证这两个印章的相似水准？生：阅读思考，讨论

4、回答。提示：两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，并按模型制作会徽；应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。（以上可由学生根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但因为时间紧迫，两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的）。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上实行比较（学生也可能提出更科学、更现代化的方法）。师：DNA既能作为遗传物质，就必须具有精确的自我复制水平，那它是怎样实行复制的呢？生：积极思考，学习热情高涨。师生互动：一、对DNA分子复制的推测PPT展示资料：材料分析：最早期提出的DNA复制模型有三种：保留型复制、半保留型复

5、制和分散性复制。在保留型复制的模型中，新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。半保留模型是一链旧模板，合成另一链，所以形成的分子是一半新的、一半旧的。分散模型复制的两个分子也是同时含有旧的和新的部分，但是其分配是随机组合的。沃森和克里克所推测的是半保留型的复制。他们认为原有的两链DNA会分开，没一链各作为一个模板用来复制新的部分，所以新合成的分子中有一旧链和一新链。师：这些复制观点的提出你有何启示？生：人类对科学的探究过程就是一个持续自我修正错误的过程。师：这些观点各不相同，如何来证明哪个观点是准确的？ 生：用实验证明。师：要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？生：把复制的单链和原来的链

6、做上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况。二、DNA分子半保留复制的实验证据PPT展示：证明DNA实行半保留复制的实验图解生：分析“证明DNA实行半保留复制的实验”，利用物理、化学知识体会实验设计的方法、原理、步骤、结果、结论及它的巧妙之处，进而体会科学家的思维。学生因自己能想到和科学家相似的实验方法而兴奋不已，体验到学习的乐趣。三、DNA分子复制的过程PPT展示：DNA复制过程的Flash动画。师：请同学们认真观看DNA分子的复制过程，仔细阅读教材P54中相关内容，思考并回答下列问题：师：什么是DNA的复制？生：是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实际上是遗传信息的复制

7、。师：DNA是在什么时候复制的？生：细胞有丝分裂和减数分裂间期。师：DNA是在哪里复制的？生：主要在细胞核，线粒体、叶绿体中也会发生。师：DNA复制有哪些必需条件？生：需要（1）模板：两条母链；（2）原料：四种游离的脱氧核苷酸；（3）能量：ATP；（4）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。师：简述“新”DNA的形成过程？生：首先是解旋，在ATP的供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，从而作为母板为复制提供准确的模板；接着，在DNA聚合酶的作用下，以解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则各自合成与

8、母链互补的一段子链；随着解旋过程的进行，新合成的子链不断的在延伸，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一个新的DNA分子。师：DNA复制具有什么特点？生：边解旋边复制及半保留复制。师：DNA复制的结果是什么？生：一个DNA分子成为两个完全相同的DNA分子。师：为什么DNA能够“准确”的复制?生：第一，DNA分子具有特殊的双螺旋结构，能为复制提供模板；第二，碱基互补配对原则保证了复制的准确无误。师：这样的复制有什么意义？生：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。评价反馈：1.DNA分子的复制发生在细胞有

9、丝分裂的（）A.分列前期 B.分裂中期 C.分裂后期 D.分裂间期2.DNA的复制不可能发生在（）A.细胞核 B.叶绿体 C.线粒体 D.核糖体3.某DNA分子有碱基200对，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60%，则该DNA分子连续复制两次所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为（）80个160个240个320个4.以DNA的一条链“-A-G-T-T-A-C-A-”为模板，经复制后得到的子链是 5.现有从生物体内提取的一个DNA分子（称第一代）和标记放射性同位素3H的四种脱氧核苷酸，要在实验室里合成新的DNA分子：（1）除上述几种物质外，还必须有 和 ，方能合成第二代的DNA分子。（2）在第二代的

10、DNA分子中，有 条含3H的链。（3）在第二代的DNA分子中，含有3H链的碱基序列相同吗？ （4）在第五代的全部DNA分子中，有 条链不含3H。解析与答案：1.D 2.D 3.C 4.-T-C-A-A-T-G-T- 5.（1）酶 ATP（2）一 （3）不同 （4）两课堂小结：师：通过本节学习你学到了什么？生：掌握了DNA的复制过程、复制的必需条件及DNA复制在生物学上的重要意义。师：目前DNA分子技术在生活实践中都有哪些应用？生：亲子鉴定、刑事案件侦破等。【作业布置】1.在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种（A、G、C、T），因此，构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种，它们的名称是 ，

11、 ， 和 。2.从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子复制需要 、 、 和 等条件。DNA分子的 结构能够为复制提供精确的模板，通过 保证了复制能够正确地进行。3.将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是：（ ）A.DNA连接酶 B.DNA酶 C.DNA解旋酶 D.DNA聚合酶4.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代后，试管中带有15N同位素标记的DNA占总量的（ ）A.12.5% B.25% C.50% D.100%【板书设计】第三节 DNA分子的复制1.复制的概念：是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA分子的过程。2.复制的时期：有丝分裂和减数分裂的间期。3.复制的场所：细胞核（主要场所）、线粒体、叶绿体。4.复制的方式：非连续性的半保留复制。5.复制的条件： 酶、原料、能量、模板。 6.复制的过程：解旋合成子链螺旋（边解旋、边复制）7.复制的结果：一个DNA分子 两个DNA分子。8.复制的生物学意义：传递遗传信息。【教学反思】 本节课一开始就用到了学生感兴趣的问题引起