【教案】DNA的复制教案2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

教学设计方案教学主题DNA的复制教学对象高一学生科目生物学教材人教版高中生物学必修二授课时间1课时授课类型新授课，讲授法教学工具教材、多媒体教学目标1.从结构与功能观角度阐明DNA半保留复制的过程。（生命观念）2.通过观察、分析，说明DNA复制的特点。（科学思维）3.通过“模拟实验——同位素标记的DNA经离心后在试管中的分布”，发展分析、推理的能力。（科学探究）4.说出沃森和克里克对DNA复制方式的早期推测。体会科学发展的艰辛，养成求实的科学精神。（社会责任）教学重难点重点：1）运用演绎——推理法探究DNA复制的方式。2）DNA半保留复制的过程、特点、条件。难点：1）DNA半保留复制的过程。重难点解决方案学生运用假说——演绎法探究。教师利用板书示范、讲述。直观教具——视频展示微观过程教学目标细化知识与技能1.从结构与功能观角度阐明DNA半保留复制的过程。（生命观念）2.通过观察、分析，说明DNA复制的特点。（科学思维）过程与方法3.模拟实验——“同位素标记的DNA经离心后在试管中的分布”，发展分析、推理的能力。（科学探究）情感、态度与价值观4.说出沃森和克里克对DNA复制方式的早期推测。体会科学发展的艰辛，养成求实的科学精神。（社会责任）课后作业1.绘制本节课的概念图2.查阅PCR技术的相关资料，了解PCR技术的原理及其应用。网络学习拓展资源视频、文字资料参考资料人教版教材教学反思本节课的导入由DNA双螺旋结构特点入手，唤醒学生先前学习的知识，为本节课的学习做准备。两个学生活动的设计既突出了重点又突破了难点，尤其是活动二让学生自己分析信息再去作图，设计巧妙。教师通过问题串的形式层层深入，引导学生一步步的思考，掌握知识，最后播放视频，既总结了DNA复制的过程，又给学生以直观的形象认识。课程内容较多，具有一定的难度，不能保证全体同学在课上理解并内化知识。板书设计教学过程教师活动学生活动设计意图复习旧课，导入新课（5min）1.复习导入教师提问：上节课我们讲了沃森和克里克探究出DNA的双螺旋模型，那么DNA双螺旋结构有什么特点呢？学生根据之前所得回答：DNA分子由两条链组成，这两条链按照反上平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替链接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并遵循碱基互补配对原则。复习导入，唤醒学生关于DNA的结构的知识，便于理解和内化结构与功能观。教师追问：沃森和克里克在提出碱基特异性配对的看法后又提出了对DNA复制方式的一种推测。那么从DNA分子双螺旋结构可以设想出怎么样的DNA复制方式呢？引入新课：DNA的半保留复制方式讲授新课、课堂实践操作（30min）（1）半保留复制的实验证据【活动一】（一）提出问题：教师展示科学史上对DNA的复制方式提出的三种假设：全保留复制、半保留复制、弥散复制。（二）作出假设：学生分成三组。（三）设计实验：教师引导学生阅读同位素标记法和离心技术的实验原理，要求学生使用同位素标记法演绎假说。学生讨论后，教师补充完善，共同得出实验方案：1.将大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代，提取DNA离心。2.将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养一代，提取DNA离心。3.继续培养第二代后，提取DNA离心。由于15N比14N重，故1）若DNA的两条链都用15N标记，那么这样的DNA分子密度最大，离心时应该在试管的底部。2）若DNA的两条链都没有被15N标记，那么这样的DNA分子密度最小，离心时应该在试管的上部。3）若DNA的两条链中只有一条单链被15N标记，那么这样的DNA分子离心时应该在试管的中部（四）实验验证：（教师展示实验视频及结果）实验结果与半保留复制方式的预期结果相同。（五）得出结论：DNA的复制方式为半保留复制。学生提出问题：哪种才是DNA真正的复制方式呢？学生分为三组，作出3种假设。分别假设全保留复制、半保留复制、弥散复制为真正的复制方式。学生使用同位素标记法演绎假说，设计实验方案后，预想并绘制全保留复制、半保留复制、弥散复制三种复制方式的三次离心结果。学生观看实验视频检验自己的假设。得出结论：DNA的复制方式为半保留复制。最后表达交流。引导学生提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达交流，掌握科学探究的一般方法，培养学生科学探究的能力，锻炼科学思维。（2）DNA的复制过程过渡：我们已经知道了DNA的复制方式为半保留复制，那么DNA到底是如何进行复制的呢？教师指导学生阅读教材，思考问题：DNA复制的概念？DNA复制的场所？DNA复制的条件？（包括模版、能量、酶、原料）学生通过阅读教材能回答出：DNA复制是指以亲代DNA为模版合成子代DNA的过程。复制的场所真核细胞是细胞核，线粒体和叶绿体中也存在。原核细胞在拟核中。复制的时间在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。复制的模版为DNA的两条单链，原料是游离的4种脱氧核苷酸，能量是ATP，酶主要是解旋酶和DNA聚合酶。学生阅读教材归纳出DNA复制的概念、场所、条件，锻炼学生归纳总结能力。教师通过讲授法，利用DNA复制的模式图讲解DNA复制的基本过程：解旋、合成子链、重新螺旋。DNA在解旋酶的作用下解开双链，然后以一条单链为模版，在DNA聚合酶的作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对的原则合成子链。子链与母链重新螺旋。教师运用直观教具——视频深入展示DNA复制的过程：那么DNA的复制过程到底是怎样的一个动态过程呢？下面我们来观看一则视频，直观感受一下DNA是如何进行复制的。在观看视频的过程中，思考DNA的复制有什么特点？组织学生观看视频后进行小组讨论，总结DNA复制的特点。学生通过观察和讨论可以总结出：DNA的复制是边解旋边复制的。DNA的复制为双向复制、多起点复制。其中一条链的复制是连续的，另一条链的复制是不连续的。DNA的复制需要RNA引物。利用模式图和视频讲解基本过程，便于学生理解微观的过程，给学生留下直观的印象。学生总结DNA复制的特点，发展学生的归纳概括能力。教师展示文字材料并提问：为什么DNA复制一条链是连续而另一条链是不连续的呢？引物为什么是RNA？合成几个片段之后又怎么变成一条完整的链的呢？阅读这段材料，自主自考。学生阅读资料后了解到：DNA聚合酶不能从头合成子链，且只能从5’端到3’端延伸DNA链，而DNA是边解旋边复制的，所以DNA有一条链只能合成一个个片段，叫作冈崎片段。再由DNA连接酶将片段连接成一条完整的子链。3.巩固提升【活动二】教师组织学生绘制DNA复制的先后2个时刻过程图，并标注DNA每一条链的3’端、5’端和复制方向。教师演示其中一条子链的绘制方式，学生自主完成其他子链的绘制。学生自主完成DNA复制过程中子链的绘制。巩固所学知识，通过让学生自主绘制复制的过程图课堂小结（5min）学生自主填写以下表格，教师订正。自主填写表格既能总结本节所学，完善知识框架，又能获得课堂反馈，把握学生对知识的掌握程度。课后和实验作业（5min）1.绘制本节课的概念图2.查阅PCR技术的相关资料，了解PCR技术的原理及其应用。对知识形成概念图，丰