DNA的复制教学设计

1、DNA的复制教学设计一、教材分析人教版高中生物学必修教材遗传与进化第三章第三节“ DNA的复制”。主要包括对 DNA分子复制的推测、 DNA 半保留复制的证据和 DNA分子复制的过程等三部分内容。其中 DNA分子复制的条件、 过程和特点是教学重点，DNA分子复制的过程是教学难点。由于DNA 分子属于微观结构，为使学生确实理解结构与功能的联系，即 DNA分子的双螺旋结构决定了 DNA分子半保留复制的方式，如让学动手模拟其复制的经过，再辅以多媒体课件演示 DNA的复制的动态变化过程，能较好地引起学生学习的兴趣， 使抽象的内容形象化、具体化，以发展学生的想象力。此外， DNA半保留复制的证据虽为选学

2、内容，但本部分却包含了科学的实验设计思路和方法，可通过引导学生层层探究，让学生自己得出结论， 同时还能感受科学探究的魅力，并再次体验假说一演绎法的应用。二、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。高中学生的认知体高中生物系基本形成，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。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，学生会

3、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的分析、归纳、概括能力。三、三维目标（一）知识与能力1. 概述 DNA分子的复制过程、特点。2. 探讨 DNA复制的生物学意义。（二）过程与方法培养动手能力、小组合作与探究能力，尝试用假说一演绎法探究 DNA复制的方式。（三）情感态度与价值观体验科学家严谨细致的科学态度，初步形成生物体结构与功能相统一的观点。高中生物四、教学重点和难点（一）重点DNA分子复制的条件、过程和特点。（二）难点对半保留复制的推理与验证。五、教学方法讲授法、合作讨论法、史料分析法、多媒

4、体教学法六、课前准备DNA双螺旋模型组件、多媒体课件七、课时安排1 课时八、教学过程（一）导入利用教师提供的材料，组装 DNA 分子的平面结构，引出新课。（二）讲授新课1. 对 DNA分子复制的推测高中生物1953年，沃森和克里克的论文中有这样一段话：“我们的 DNA模型实际上是一对模板，每一模板与另一个互补。我们设想，在复制前氢键断开，两条链松开、分离，然后每条链作为形成自己新链的模板，最后我们从原先仅有的一对链得到了两对链，而且准确地复制了碱基序列。 ”这真是个天才的预测。这个模型曾被人们怀疑（沃森和克里克自己也怀疑），因为最大的问题就是双链是如何打开的? 之后，有科学家通过研究发现，作为

5、遗传物质的一个亲代DNA分子能够通过复制形成两个完全相同的子代 DNA分子，那么， DNA分子是如何进行复制的呢 ? 你能从 DNA分子的双螺旋结构设想出 DNA 复制的方式可能有哪几种吗 ?是全保留复制、半保留复制、弥散复制方式或是其他的方式呢 ?请同学们大胆猜想并分组讨论，尝试画出示意图。高中生物图 1 DNA复制的方式那么这些假说中哪一个是正确的呢？请按照假说- 演绎的研究方法设计实验证明DNA 的复制是半保留复制、全保留复制还是弥散复制。师生讨论，完成学案上的内容。我们的推测是否正确，请看科学家的实验结果（微课和图片）高中生物高中生物图 2 半保留复制实验证据（图片来源：生物学（美）清

6、华大学出版社，2008）2.DNA 分子复制的过程教师出示材料1：1956 年，美国生物化学家康贝格首次在试管中人工合成了DNA，引起生物科学界的极大关注和赞扬，有人为探究 DNA合成所需要的条件，模拟康贝格实验做了如下实验： 配制人工合成体系并保持适宜的温度和pH；在人工合成体系中加入4 种脱氧核苷酸，发现没有发生DNA生成；随之将该体系分成4 份，在 1 号体系中加入从大肠杆菌中提取的解旋酶、 DNA聚合酶等，仍没有发生DNA的合成；在 2 号体系中加入上述酶，再加入ATP，仍没有 DNA合成；在 3 号体系中加入上述酶，加入少量噬菌体的单链DNA，仍没有 DNA 合成；在 4号体系中加人

7、上述酶，同时加入ATP和少量噬菌体的单链DNA，终于发现有 DNA生成 !材料来源：生物学教学，2015 年第 40 卷第 8 期，杨君：“ DNA的复制 " 一节的探究式教学设计根据资料 1，在学案上写出总结DNA复制的条件。【过渡】知道了 DNA复制的条件，那么 DNA复制是怎样进行的？教师出示材料 2：为了获知细胞复制的场所，将变形虫放在有标记过的脱氧核苷酸培养液中 , 一段时间后，在细胞核中首先发现有标记的 DNA 分子。高中生物材料 3：为了获知细胞复制的时期，科学家通过生化分析得知，细胞分裂间期细胞中脱氧核苷酸含量开始时很低，不久急剧增加，以后又逐渐降低到初始水平。随着脱

8、氧核苷酸含量的动态变化， DNA 聚合酶的活性显著增高。材料 4：研究表明， DNA 的复制总能准确无误地进行，其复制过程中出错的概率仅为1。你认为 DNA能够准确复20000制最关键的因素是什么？材料 5：女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子达 36 mm，DNA 复制速度约为 4 m/min(1mm=1000 m)，但复制过程仅需 40min 左右即完成。材料 2，3， 4， 5 的来源：中学生物学教学，2017 年第29 卷第 8 期，黄堡鑫：精雕课堂，提高课堂教学的有效性谈“ DNA 的复制”几个环节的处理结合材料2， 3， 4，5、 DNA 复制过程微课、教材第54页内容完成下列概念图并讨论完成下列问题：高中生物图 3 DNA复制概念图（ 1） DNA 复制为什么要解旋？复制速度为什么那么快？为什么复制过程中出错的概率低？（ 2）如何理解 DNA复制的意义（三）课堂小结引导学生概括总结本节课