2024-2025学年新教材高中生物 第三章 遗传的分子基础 第三节 DNA通过复制传递遗传信息教学设计（1）浙科版必修2

2024-2025学年新教材高中生物第三章遗传的分子基础第三节DNA通过复制传递遗传信息教学设计（1）浙科版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容浙科版必修2教材第三章遗传的分子基础第三节DNA通过复制传递遗传信息。本节课主要内容包括DNA分子的结构、复制过程、复制的意义以及DNA分子的多样性和特异性等。通过学习，使学生了解DNA复制在生物遗传过程中的重要作用，掌握DNA复制的基本原理和过程。二、核心素养目标培养学生科学探究精神，通过实验探究DNA复制的机制，提升观察、分析、推理和解释的能力。增强学生对生物科学与社会发展关系的认识，理解遗传信息传递的重要性。发展学生的生物科学思维，学会运用结构与功能观、信息观等生物学观念来解释生物学问题。三、学情分析本节课面对的是高中二年级的学生，他们已经具备了一定的生物学基础知识，对细胞结构、遗传变异等概念有一定了解。在知识层面，学生已经学习了DNA分子的基本结构，但对其复制机制和遗传信息的传递过程可能理解不够深入。在能力方面，学生的观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力有待提高，需要通过实验和问题解决活动来锻炼。在素质方面，学生的科学探究精神和合作学习意识逐渐增强，但部分学生可能对抽象的生物学概念学习兴趣不高。

学生的行为习惯对课程学习有一定影响。部分学生可能存在依赖教师讲解、缺乏自主学习的能力，这需要教师在课堂上引导学生积极参与，培养他们的自主学习习惯。此外，学生在实验操作过程中可能存在粗心大意、不规范操作等问题，需要教师加强实验操作的规范性和安全性的教育。

针对以上情况，本节课的教学设计将注重以下几个方面：一是通过实验探究活动，激发学生的学习兴趣，培养他们的科学探究能力；二是通过问题引导和小组合作，提高学生的合作学习意识和解决问题的能力；三是通过实例分析和讨论，加深学生对DNA复制和遗传信息传递的理解，培养他们的生物科学思维。四、教学资源-硬件资源：显微镜、实验台、DNA提取试剂盒、离心机、PCR仪、凝胶电泳装置、计算机、投影仪

-课程平台：学校网络教学平台

-信息化资源：DNA结构动画、DNA复制过程模拟软件、相关教学视频、在线实验指导手册

-教学手段：多媒体课件、实验指导书、课堂讨论、小组合作学习、实验演示五、教学过程一、导入新课

（老师）同学们，今天我们来学习第三章遗传的分子基础中的第三节DNA通过复制传递遗传信息。首先，让我们回顾一下之前学过的知识，比如DNA的结构和功能，以及基因的概念。接下来，我将通过一个简短的提问环节来检查大家对已有知识的掌握情况。

（学生）老师，DNA是由核苷酸组成的双螺旋结构，它储存了遗传信息。

（老师）很好，那谁能告诉我DNA复制在生物体中有什么作用？

（学生）DNA复制是生物体进行细胞分裂和繁殖的基础，它保证了遗传信息的传递。

（老师）非常好，今天我们将深入探讨DNA复制的过程和机制，以及它是如何确保遗传信息准确无误地传递给后代的。

二、新课导入

（老师）通过刚才的复习，我们知道DNA复制对于生物体的遗传信息传递至关重要。那么，DNA复制是如何进行的呢？今天我们就来揭开这个问题的神秘面纱。

三、DNA复制过程

（老师）首先，我们来了解DNA分子的结构。DNA分子由两条长链组成，这两条链通过碱基配对相互缠绕形成双螺旋结构。接下来，我将展示DNA分子的结构模型，请大家观察并记住其基本结构。

（学生）观察了DNA分子的结构模型，我记住了它的双螺旋结构和碱基配对。

（老师）很好。接下来，我们来看DNA复制的过程。DNA复制分为三个阶段：解旋、合成和连接。

（老师）首先，解旋阶段，DNA双链在解旋酶的作用下被解开。请大家看屏幕上的动画，观察解旋的过程。

（学生）通过动画，我看到了DNA双链在解旋酶的作用下被解开，形成了两条单链。

（老师）接下来是合成阶段。在合成阶段，DNA聚合酶在单链上合成新的互补链。请大家看屏幕上的动画，观察合成过程。

（学生）通过动画，我明白了DNA聚合酶是如何在单链上合成新的互补链的。

（老师）最后是连接阶段。连接酶将新合成的DNA片段连接起来，形成完整的DNA分子。请大家看屏幕上的动画，观察连接过程。

（学生）通过动画，我看到了连接酶是如何将新合成的DNA片段连接起来的。

四、DNA复制特点

（老师）通过刚才的学习，我们知道DNA复制具有半保留复制的特点。这意味着每个新的DNA分子都包含一条来自亲代DNA的链和一条新合成的链。这个特点保证了遗传信息的准确传递。

（老师）接下来，我们来探讨DNA复制过程中的校对机制。这个机制是如何保证复制准确性的呢？

（学生）我知道DNA聚合酶具有校对功能，它可以检测并修复复制过程中的错误。

（老师）非常好，这个校对机制对于保证遗传信息的准确性起到了重要作用。

五、DNA复制的意义

（老师）DNA复制在生物体中具有非常重要的意义。首先，它是生物体进行细胞分裂和繁殖的基础；其次，它保证了遗传信息的传递，使得生物体能够将遗传信息传递给后代。

（老师）此外，DNA复制还与基因突变、遗传病等相关。请大家思考一下，DNA复制过程中的错误可能会导致哪些遗传问题？

（学生）DNA复制过程中的错误可能会导致基因突变，进而引发遗传病。

六、课堂小结

（老师）今天我们学习了DNA通过复制传递遗传信息的相关内容。我们了解了DNA分子的结构、复制过程、复制特点以及复制的意义。希望大家通过这节课的学习，能够更加深入地理解遗传信息的传递过程。

（老师）课后，请大家完成以下作业：阅读教材相关内容，思考DNA复制在生物体中的重要性，并尝试用所学知识解释生活中的一些遗传现象。

（学生）好的，老师，我明白了。我会认真完成作业，并尝试将所学知识应用到实际生活中。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-DNA复制与细胞分裂的关系：介绍DNA复制在细胞分裂过程中的作用，包括有丝分裂和减数分裂，以及DNA复制与细胞周期调控的关系。

-DNA复制的调控机制：探讨DNA复制过程中的调控机制，如启动子、阻遏物、复制因子等，以及这些机制如何保证DNA复制的准确性和效率。

-DNA复制与基因突变的关联：分析DNA复制过程中的错误如何导致基因突变，以及基因突变与遗传病之间的关系。

-基因编辑技术：介绍CRISPR-Cas9等基因编辑技术，这些技术如何利用DNA复制原理进行基因编辑，以及其在医学和生物研究中的应用。

2.拓展建议：

-学生可以通过阅读相关的科普书籍或科学杂志，了解DNA复制在生物科学中的重要性。

-建议学生观看与DNA复制相关的教育视频，如科普讲座、实验演示等，以直观地理解DNA复制的机制。

-鼓励学生参与实验室的实践活动，如DNA提取实验、PCR实验等，亲身体验DNA复制的过程。

-学生可以查阅最新的科学文献，了解DNA复制领域的最新研究进展，如新型DNA复制酶的发现、DNA复制错误的修复机制等。

-建议学生分组讨论，针对DNA复制与遗传病的关系进行深入研究，如唐氏综合症、囊性纤维化等，并撰写研究报告。

-组织学生进行角色扮演活动，模拟DNA复制过程中的各种调控机制，以加深对相关知识的理解。

-提供一些在线学习平台，如KhanAcademy、Coursera等，让学生在课外自主学习和巩固DNA复制的知识。

-鼓励学生参与科学竞赛或创新项目，将所学知识应用于实际问题解决，如设计DNA复制模拟实验、开发基于DNA复制的教育工具等。七、板书设计①本文重点知识点：

-DNA分子的双螺旋结构

-DNA复制的基本过程：解旋、合成、连接

-DNA复制的半保留性

-DNA复制与细胞分裂的关系

-DNA复制过程中的校对机制

②关键词：

-核苷酸

-碱基互补配对

-解旋酶

-DNA聚合酶

-连接酶

-半保留复制

-校对

③重点句子：

-“DNA分子的双螺旋结构是由两条反向平行的多核苷酸链组成的，两条链通过碱基互补配对相连。”

-“DNA复制的基本过程包括解旋、合成和连接三个阶段。”

-“DNA复制具有半保留性，即每个新的DNA分子都包含一条来自亲代DNA的链和一条新合成的链。”

-“DNA复制与细胞分裂密切相关，保证了遗传信息的准确传递。”

-“DNA复制过程中的校对机制保证了复制过程的准确性。”八、教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，对于DNA复制的基本概念和过程有较好的理解。

-观察到学生在课堂讨论中能够主动提出问题，并尝试从不同的角度分析问题，表现出较强的批判性思维。

-个别学生在回答问题时存在逻辑不清、表达不完整的情况，需要进一步锻炼其表达能力。

2.小组讨论成果展示：

-小组讨论环节中，学生能够有效地分工合作，共同完成对DNA复制过程的探究。

-学生在展示讨论成果时，能够清晰地阐述DNA复制的关键步骤和调控机制，展示了良好的团队合作能力。

-部分小组在展示过程中，能够结合实际案例，如基因编辑技术，深入分析DNA复制在生物科学中的应用，体现了知识的迁移能力。

3.随堂测试：

-随堂测试涵盖了DNA复制的基本概念、过程和意义，测试结果显示学生对这些知识点的掌握程度较高。

-在测试中，学生能够正确回答关于DNA分子结构、复制过程和复制特点的问题，显示出对基础知识的扎实掌握。

-部分学生在解答与DNA复制相关的应用问题时，如基因突变与遗传病，表现出一定的困难，需要进一步强化这部分内容的教学。

4.学生自评与互评：

-学生通过自评和互评，能够反思自己在课堂上的表现，如参与度、表达能力、团队合作等方面。

-学生在互评中能够客观评价同伴的表现，并提出建设性的意见，体现了良好的评价能力和人际交往能力。

-通过自评和互评，学生能够认识到自己的不足，并制定相应的改进措施，有利于提高学习效果。

5.教师评价与反馈：

-针对课堂表现，教师将对积极参与、表现突出的学生给予表扬，同时对表现不够积极的学生进行鼓励，提高他们的参与度。

-对于小组讨论成果展示，教师将肯定学生的团队合作精神和创新思维，同时指出展示过程中存在的不足，如时间管理、表达清晰度等。

-随堂测试的成绩分析将作为教学评价的重要依据，教师将针对学生的薄弱环节进行针对性的辅导和讲解。

-教师将对学生的自评和互评给予指导，帮助他们更好地理解评价标准，提高自我评价能力。

-教师将根据学生的学习反馈，调整教学策略，如增加互动环节、改进教学方法等，以提高教学效果。典型例题讲解典型例题1：

假设一个DNA片段的序列为5'-ATGCCGTTA-3'，请写出其互补链的序列。

答案：3'-TAGCGGAA-5'

典型例题2：

在DNA复制过程中，如果碱基A与T之间的氢键断裂，可能会导致什么结果？

答案：如果A与T之间的氢键断裂，可能导致复制过程中碱基配对错误，例如A与C配对，这会导致DNA序列的错误。

典型例题3：

解释DNA复制过程中的半保留性。

答案：DNA复制过程中的半保留性指的是每个新的DNA分子由一条来自原始DNA分子的链和一条新合成的链组成。这意味着在复制过程中，每个原始DNA链作为模板，合成一个新的互补链，从而保证了遗传信息的传递。

典型例题4：

为什么DNA复制过程中需要校对机制？

答案：DNA复制过程中需要校对机制是因为在复制过程中可能会发生错误，如碱基配对错误或插入/缺失突变。校对机制可以帮助识别和纠正这些错误，从而保证DNA序列的准确性。

典型例题5：

如果DNA复制过程中发生了一个碱基替换错误，这个错误是如何传递给下一代的？

答案：如果DNA复制过程中发生了一个碱基替换错误，这个错误会在细胞分裂时传递给子细胞。在减数分裂中，这个错误可能会传递给下一代，导致遗传变异。这个过程被称为突变，是生物进化的重要驱动力之一。

补充说明：

1.典型例题1和典型例