DNA的结构和复制教学设计 人教版

DNA的结构和复制教学设计人教版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自于人教版高中生物必修一第四章《细胞的代谢》中的第二节《DNA分子的复制》。本节课的主要内容有：

1.DNA分子的双螺旋结构：脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的排列方式。

2.DNA复制的场所、条件、过程和特点：主要场所在细胞核，需要模板、能量、酶和原料等条件，遵循半保留复制的原则，边解旋边复制，产生两个子代DNA分子。

3.DNA复制的意义：保证了遗传信息的传递和保持连续性。二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要体现在科学思维、科学探究和生命观念三个方面。

1.科学思维：通过学习DNA分子的双螺旋结构和复制过程，培养学生的模型构建能力，使其能够理解并描述DNA分子的结构特点和复制机制。

2.科学探究：通过观察和分析DNA复制过程中的实验现象，培养学生的问题解决能力和实验操作技能，使其能够运用所学知识解释生活中的生物学问题。

3.生命观念：通过学习DNA复制的意义，使学生认识到DNA复制对生物遗传信息传递的重要性，培养其对生命科学的理解和尊重生命的意识。

同时，本节课还注重培养学生的社会责任感和合作意识，鼓励学生在课堂上进行讨论和交流，提高其团队合作能力和沟通技巧。三、教学难点与重点1.教学重点：

（1）DNA分子的双螺旋结构：教师需要讲解DNA分子由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成的双螺旋结构，强调脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，含氮碱基排列在内侧，通过氢键连接形成碱基对。

（2）DNA复制的场所、条件、过程和特点：教师需要详细讲解DNA复制的场所（细胞核），复制所需的条件（模板、能量、酶和原料等），复制过程（边解旋边复制）以及特点（半保留复制）。

（3）DNA复制的意义：教师需要强调DNA复制对遗传信息传递和保持连续性的重要性。

2.教学难点：

（1）DNA分子的双螺旋结构：学生难以理解脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的排列方式以及它们之间的关系，教师可以通过动画演示或模型展示来帮助学生理解。

（2）DNA复制的场所、条件、过程和特点：学生难以理解DNA复制的具体过程和特点，教师可以通过实验演示、图解或动画展示来帮助学生理解。

（3）DNA复制的意义：学生难以理解DNA复制对遗传信息传递的重要性，教师可以通过举例说明（如基因突变、遗传病等）来帮助学生理解。

（4）半保留复制的原理：学生难以理解半保留复制是如何实现的，教师可以通过图解或动画展示来帮助学生理解。

（5）碱基互补配对原则：学生难以记忆和理解碱基互补配对原则（A-T、C-G），教师可以通过口诀、图解或动画展示来帮助学生记忆和理解。四、教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、教学幻灯片、DNA模型、显微镜等。

2.课程平台：人教版高中生物必修一第四章《细胞的代谢》数字化教学资源包。

3.信息化资源：DNA分子结构与复制的相关视频、动画、图片等。

4.教学手段：讲授、演示、讨论、小组合作、实验操作等。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“DNA的结构和复制”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解DNA的结构和复制知识点。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“DNA的结构和复制”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出“DNA的结构和复制”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解DNA的结构和复制知识点，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握DNA的复制过程。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验DNA的复制过程。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解DNA的结构和复制知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握DNA的复制过程。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解DNA的结构和复制知识点，掌握DNA的复制过程。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据“DNA的结构和复制”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与“DNA的结构和复制”课题相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的DNA的结构和复制知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、知识点梳理1.DNA分子的双螺旋结构：

-脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的排列方式。

-脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架。

-含氮碱基排列在内侧，通过氢键连接形成碱基对。

2.DNA复制的场所、条件、过程和特点：

-场所：主要在细胞核。

-条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶等）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）。

-过程：边解旋边复制，两条子链分别以两条模板链为模板进行合成。

-特点：半保留复制，即每个新合成的DNA分子包含一个旧链和一个新链。

3.DNA复制的意义：

-保证了遗传信息的传递和保持连续性。

-实现了遗传信息的复制和分布，为生物的生长、发育和繁殖提供基础。

4.碱基互补配对原则：

-A与T配对，C与G配对。

-配对原则保证了DNA复制的准确性和稳定性。

5.基因突变：

-基因突变是指DNA分子中发生碱基替换、插入或缺失，导致基因结构的改变。

-基因突变是生物进化和遗传变异的重要来源。

6.遗传病：

-遗传病是由基因突变引起的疾病，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等。

-了解遗传病有助于提高学生对生物学知识在实际生活中的应用的认识。

7.实验方法和技术：

-观察DNA和RNA在细胞中分布的实验：使用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，观察DNA和RNA在细胞中的分布情况。

-探索DNA复制的方法：通过实验验证DNA的复制过程，如使用放射性同位素标记DNA，观察复制过程中的放射性分布情况。七、课后作业1.根据DNA分子的双螺旋结构，画出DNA分子的结构示意图，并标注出脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的排列方式。

2.描述DNA复制的场所、条件、过程和特点，并用自己的话进行解释。

3.解释碱基互补配对原则，并给出一个实例说明如何应用这个原则。

4.讨论基因突变对生物的影响，举例说明一种遗传病及其发病机制。

5.根据实验结果，分析实验现象，回答以下问题：

a.DNA和RNA在细胞中的分布情况有何不同？

b.如何探索DNA复制的过程？

c.实验中使用的放射性同位素标记DNA的作用是什么？

答案：

1.DNA分子的结构示意图如下：

2.DNA复制的场所主要在细胞核。条件包括模板（DNA的双链）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶等）和原料（四种游离的脱氧核苷酸）。过程是边解旋边复制，两条子链分别以两条模板链为模板进行合成。特点是有丝分裂间期进行，是半保留复制，即每个新合成的DNA分子包含一个旧链和一个新链。

3.碱基互补配对原则是指A与T配对，C与G配对。这个原则保证了DNA复制的准确性和稳定性。例如，在DNA复制过程中，新合成的DNA链会与模板链进行互补配对，形成新的DNA分子。

4.基因突变对生物的影响：基因突变是生物进化和遗传变异的重要来源。举例说明：囊性纤维化是由一个基因突变引起的，这个基因突变导致细胞内蛋白质的合成异常，从而影响细胞的正常功能。

5.

a.DNA和RNA在细胞中的分布情况不同：DNA主要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中。

b.探索DNA复制的过程：可以通过实验验证DNA的复制过程，如使用放射性同位素标记DNA，观察复制过程中的放射性分布情况。

c.实验中使用的放射性同位素标记DNA的作用是：通过标记DNA，可以追踪和观察DNA在复制过程中的运动和分布情况，从而探索DNA复制的机制和过程。八、教学反思与改进本节课的主题是“DNA的结构和复制”，我通过讲解、演示、讨论等教学手段，让学生们对DNA的结构和复制有了更深入的理解。然而，在教学过程中，我也发现了一些需要改进的地方。

首先，在讲解DNA分子的双螺旋结构时，我发现部分学生对脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的排列方式理解不够清晰。因此，我计划在未来的教学中，通过更多的模型展示和实物演示，帮助学生更好地理解DNA分子的结构。

其次，在讲解DNA复制的场所、条件、过程和特点时，我发现一些学生对DNA复制的具体过程和特点理解不够透彻。因此，我计划