高中生物-DNA的复制教学设计学情分析教材分析课后反思

第3节DNA的复制

教学目标

1、基于科学史资料提供的实验证据，运用假说-演绎法探究DNA的复

制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。

2、通过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗

传信息稳定传递的基础。

3、认同科学技术在人类生产生活中的重要作用。

教学设计思路

复习导入一►DNA双螺旋结构的特点

।对DNA复制的推测

新知探究一►DNA半保留复制的实验证据

（、DNA复制的过程

总结提升一►科学在不断发展，科技无处不在一一DNA复制原理应用于新冠

肺炎的筛查

教学实施过程

学习阶段教师活动学生活动设计意图

［温故知新］引导学生利

回忆作答。用已有知识

导入新课提问学生DNA的双螺旋结构特构建新知识。

点。

一、对DNA复制方式的预测

提出假说一一半保留复制和全

保留复制。展示这两种复制模式的示

意图，并简讲述它们的主要区别是来

自模板的母链与新合成的子链的结

合方式不同。

新知探究引导学生说出假说正确与否需学生思考回学生明确假

要实验的验证，以及实验思路的关键答。说需要经过

是什么？验证。

二、DNA半保留复制的实验证据

介绍梅塞尔森和斯塔尔的经典

实验采用的实验技术和实验过程。

［小组活动一］

演绎推理一一按照DNA复制的小组活动，进运用分析、推

两种假说进行演绎推理，将预测的结行演绎推理。理等方法，培

果写在学案上。填写学案、展养科学思维。

用希沃助手投屏展示，让学生解示预测结果。

释为什么这么画。

展示教师的预测结果，让他们比学生回答。形成条带的

较与我的差别。引出条带的宽度代表宽窄与含量

着含量的多少。有关这一概

念。

实验验证——展示梅塞尔森和观察结果，分理解科学以

斯塔尔实验的结果，引导学生分析实析得出结论。实验为判别

验结果。尺度。

得出结论一一DNA是以半保留复

新知探究制方式进行复制的。

［小结］

带领学生总结出DNA复制方式学生思考，体体会假说-演

的探究应用了科学研究常用的方法会假说-演绎绎法，培养科

之-----假说-演绎法。由此延伸出法应用广泛。学思维。

学习生活中遇到问题也可以考虑应

用该方法解决。

三、DNA复制的过程任务驱动学

布置任务，让学生带着问题阅读学生阅读教习，明确目

教材。材，思考老师的，提高效

LDNA分子复制的概念？提出的问题。率。

2.DNA分子复制的时间、场所？

3.DNA分子复制需要哪些条件？

4.DNA分子复制的过程？

5.DNA分子复制的特点？

6.DNA分子复制的意义？

学生回答前三个问题。学生作答。掌握基础知

教师通过DNA复制的示意图讲学生根据示识。

解DNA复制的过程。指出DNA的复制意图和讲解了解DNA复制

包括解旋、合成子链，重新螺旋三个了解DNA复制的过程，并回

阶段，新的DNA分子有一条母链和一的过程。扣DNA半保留

复制这一重

八给加资M一第一段的内容，强调

点。

DNA链的延伸方向是5'端-3'端。

［小组活动二］小组活动，完依据DNA的结

带领学生画出不同时刻DNA复成不同时刻构特点和DNA

制示意图，标出子链的3'端和5'端DNA复制过程聚合酶的作

及DNA聚合酶的位置，并用箭头表示示意图并展用特性对DNA

子链延伸方向。zj\O复制过程进

行拓展，让学

生通过静态

的图片体会

体内DNA复制

的动态变化。

引出冈崎片段这一名称，指出前学生作答。通过问题串

导链的合成与解旋方向相同，是连续的形式，让学

的。后滞链的合成与解旋方向相反，生知道冈崎

是不连续的。片段和引物

给出资料一第二段的内容，引出等知识。

引物这一名词，并引导学生思考RNA

片段的去向及缺口处的处理。

播放DNA复制的视频。给学生直观

的视觉冲击，

使之能够清

楚了解DNA复

制过程。

引导学生总结出DNA复制的特掌握基础知

点和意义。识。

指出科学发展是发现问题-解决学生体会，感让学生体会

问题一再发现问题-再解决问题的螺悟。科学的发展

旋式上升过程。科技的发展推动着社不是一蹴而

会的发展和人类的进步。就的，是一个

2020年，新型冠状肺炎病毒席艰难的、螺旋

总结提升卷全球，我国人民众志成城，已经使式上升的过

疫情得到了有效的控制。其中，核酸程。认同科学

检测技术功不可没，该技术的基本原技术在人类

理就是DNA的复制。生产生活中

播放核酸检测小视频。的重要作用，

感悟科技的

力量。

视频播放完毕后，富有感情的激发学生的

说出：“我们抗疫工作取得了阶段性爱国情怀。

的重大胜利，除了离不开先进的科学

技术，更离不开医务工作者们辛勤的

付出，最后，向抗疫英雄们致敬！”

第3节DNA的复制

一、对DNA复制方式的预测

二、DNA半保留复制的实验证据

板书设计三、DNA复制的过程

（作图）

附：导学案

第4节DNA的复制

［学习目标］

1、运用假说-演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。

2、通过对DNA半保留复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定

传递的基础。

［活动一］预测梅塞尔森和斯塔尔的实验结果（并在旁边写出链的标记情况）。

半

保

3

m

M

15N/15N

亲代DNA二代DNA子二代DNA

［活动二］画出同一DNA分子两不同时刻复制的示意图，标出子链的3'端和5'

端，并用箭头表示子链延伸方向。

［小结］DNA的复制

时间

场所

模板

原料

条件

能量

酶

过程

特点

意义

［知识延伸］

真核生物DNA复制的速度比原核生物慢，基因组比原核生物大，然而真核生

物染色体DNA上有许多复制起点，他们可以分段进行复制。例如，细菌DNA复

制叉移动速度为每分钟50000bp,哺乳类动物复制叉移动速度实际每分钟仅

1000-3000bp,相差约20-50倍，然而哺乳类动物的复制子只有只有细菌的几十分

之一，所以从每个复制单位而言，复制所需要的时间在同一数量级。真核生物与

原核生物DNA复制还有一个明显的区别是：真核生物染色体在全部复制完成之

前起点不再从新开始复制；而在快速生长的原核生物中，起点可以连续发动复制。

真核生物在快速生长时，往往采用更多的复制起点。例如黑腹果蝇的早期胚胎细

胞中邻近复制起点的平均距离为7.9Kb,培养的成体细胞中复制起点的平均距离

为40Kb,说明成体细胞只利用一部分复制起点。幼年细胞生长较快，DNA复制

也必须较快，在复制速度不变的情况下利用更多复制起点便可以加速复制的进行。

［课后练习］

1、DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正

确的是（）

A,复制均在细胞核内进行

B.碱基互补配对原则保证了复制的准确性

C.1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子

D.游离的脱氧核甘酸在解旋酶的作用下合成子链

2、画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的DNA复制过

，N||,4N

程（例如一个含有15N和14N的DNA分子可表示为II）,并思考

含15N的DNA分子个数及比例。

DNA的复制一一学情分析

学生在上一节已经学习了DNA的结构，两条链的反相平行以及

碱基互补配对原则是学习本节课的基础。但结构是一个静态的模型,

DNA的复制确是一个动态的变化过程，学生可能会感到很抽象，不好

理解。因为DNA的两条链是反向平行的，而DNA聚合酶的工作方向

又是一定的，所以两条子链的合成方向也是相反的，又由于DNA是

边解旋边复制，所以与解旋方向相反的这条子链的不连续合成，对学

生来说一定是难点。RNA引物以及其切除后缺口的补齐又是学生难以

理解的另一知识点，总而言之,DNA复制的过程是本节课的最大难点。

DNA半保留复制方式的探究学生理解起来还是比较容易的，因为

这里应用了假说一演绎法，在孟德尔遗传规律的探究以及摩尔根证明

基因位于染色体上应用了该方法，学生已经作为学习的重点掌握了。

但用15N或14N标记DNA后,进行密度梯度离心对他们来说是新事物,

理解起来可能稍微有点难度，但学习完之后应该能够很好的掌握。

DNA的复制一效果分析

预期是通过巧妙的问题设计，步步深入，让学生在思维上由浅入

深主动去探寻知识。也许是学生们太紧张，课堂气氛比平时沉闷许多,

能够看到很多知道问题答案的同学也没有主动发言。探究活动一相对

较为简单，学生完成效果较好。但探究活动二难度稍大，对滞后链形

成的不连续性掌握稍差，但听完老师讲解以及看完视频后应该能够明

白。在最后说出新冠患者筛查利用的核酸检测技术的基本原理就是

DNA的复制时，学生的学习热情被激发起来了，尤其是当我说出向抗

疫英雄致敬时，学生们热血沸腾，达到了整节课的高潮。

导学案上设计了基础知识的小结，包括DNA复制的时间、场所、

条件、过程、特点和意义等，学生在听课的过程中已经自主完成了，

相信这部分基础知识他们已经掌握了。

整节课安排紧凑、高效，主要突破重、难点，基础知识放手学生

自主学习，在有限的课堂时间内提高了课堂的知识内容量。

DNA的复制一一教材分析

必修二讲述遗传与进化的有关知识，DNA的复制是遗传的基础。

通过复制由一个DNA分子变成两个DNA分子，再随着细胞的分裂遗

传给子代细胞。DNA的复制也是基因工程中PCR技术的基本原理，

学好本节也为学习PCR技术打下了基础。

在DNA复制方式的探索过程中科学家们应用了经典科学探究方

法一一假说一演绎法。孟德尔探究遗传规律以及摩尔根证明基因位于

染色体上都应用了该方法，这里是假说一演绎法的又一应用。

DNA的复制一一测评练习

2、DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制

的叙述，正确的是（）

E.复制均在细胞核内进行

F.碱基互补配对原则保证了复制的准确性

G.1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子

H.游离的脱氧核甘酸在解旋酶的作用下合成子链

答案：B

2、画出一个被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养3代的

DNA复制过程（例如一个含有i$N和的DNA分子可表示为

15N||1布

II