人教课标实验版-遗传与进化-第３章　基因的本质-第３节　ＤＮＡ的复制【市一等奖】

《DNA的复制》教学设计一、总体设计指导思想本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂教学，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．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。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（一）知识目标记住DNA复制的概念。简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。知道DNA复制在遗传上的意义。（二）能力目标通过介绍Meselson、stehl的试验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。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。（三）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复制的方式时，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制作的演示文稿。（内有DNA复制过程的动画）2．实物展台展示学生推导的DNA半保留和全保留复制的结果及相应的实验结果示意图。3．拉链四个七、教学程序设计学生利用教师提供的材料，自主探索DNA可能的复制过程，并用实物展台展示成果，提出假说。学生利用教师提供的材料，自主探索DNA可能的复制过程，并用实物展台展示成果，提出假说。利用课件复习DNA双螺旋结构，引入新课。引导所学的知识，发现问题利用多媒体课件展示DNA复制的过程，并和小组结果对比，归纳总结，得出结论。利用多媒体课件展示DNA复制的过程，并和小组结果对比，归纳总结，得出结论。利用多媒体课件引导学生进行课后小结，强化知识的记忆和联系。介绍并分析科学家Kornberg和Meselson、Stehl的试验，验证假说利用多媒体课件引导学生进行课后小结，强化知识的记忆和联系。介绍并分析科学家Kornberg和Meselson、Stehl的试验，验证假说八、教学过程展示课件并提问：1．DNA化学组成的基本单位是什么？2．DNA分子的空间结构是什么样的？总结学生的回答之后，引出DNA复制的课题。有关DNA复制，我们已经学习过哪些知识？你们觉得还有哪些疑问？（以此设问引导学生回忆已有知识，发现新的问题。）沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传进行复制的一种可能机理。”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？假如用15N标记母链，用14N标记子链，请同学们根据假设分组讨论复制一代和两代的结果是什么？用图形表示结果。教师投影展示部分小组的讨论情况。1958年Meselson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DNA，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。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？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。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数目之间有什么关系？DNA复制过程是否就是完全像拉链的开合？九、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（）：A．DNA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C．DNA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①、②、③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