2024-2025学年新教材高中生物 第三章 遗传的分子基础 第三节 DNA通过复制传递遗传信息教案（1）浙科版必修2

2024-2025学年新教材高中生物第三章遗传的分子基础第三节DNA通过复制传递遗传信息教案（1）浙科版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容2024-2025学年新教材高中生物第三章遗传的分子基础第三节“DNA通过复制传递遗传信息教案（1）浙科版必修2”内容主要包括以下部分：1.DNA分子的双螺旋结构及其稳定性；2.DNA复制的基本原理与过程；3.DNA复制中的重要酶类及其功能，如解旋酶、DNA聚合酶等；4.复制过程中DNA链的延伸与终止；5.DNA精确复制的保障机制——校对与修复；6.DNA复制的生物学意义，特别是在遗传信息传递与维持遗传稳定性的作用。本节教学内容紧密结合教材，旨在帮助学生深入理解DNA复制的本质及其在遗传中的重要性。核心素养目标本节课旨在培养学生的生物学核心素养，特别是科学探究和生命观念方面的能力。通过学习DNA通过复制传递遗传信息，学生将能够：1.形成对DNA双螺旋结构及其稳定性的深入理解，培养结构与功能相适应的生命观念；2.掌握DNA复制的基本原理与过程，提高科学探究能力，通过实例分析领悟生物学现象；3.认识到DNA精确复制的重要性，培养批判性思维与问题解决能力，探索遗传信息传递的精确性与生物多样性的关系；4.通过对DNA复制生物学意义的探讨，激发对生命现象的好奇心与探索精神，增强社会责任感，认识到科技进步对人类生活的影响。以上目标紧密结合新教材要求，注重培养学生的综合素养。学情分析本节课针对的是高中二年级的学生，他们在知识、能力、素质方面具备以下特点：

1.知识层面：学生已经学习过生物的基本知识，如细胞的结构与功能、生物的遗传与变异等，为本节课学习DNA复制打下基础。然而，对于DNA分子的双螺旋结构、复制过程中涉及的酶类及其功能等较为复杂的知识点，学生可能尚未完全掌握，需要在本节课中加以引导和讲解。

2.能力层面：经过前一阶段的学习，学生具备一定的观察、思考、分析和解决问题的能力。他们能够通过实例进行科学探究，但在面对抽象的生物学概念时，可能存在理解上的困难。此外，学生的实验操作能力有待提高，对实验现象的观察和分析能力也需要加强。

3.素质层面：学生具有较强的求知欲和好奇心，对生物学现象充满兴趣。他们具备一定的合作意识和团队精神，但在自主学习、批判性思维和问题解决方面，部分学生仍需提高。此外，学生的责任心和自律性对课程学习有一定影响。

1.学生层次：学生分为优秀、中等和基础三个层次。优秀生在知识掌握、能力运用和素质表现方面较为突出，对课程学习有较强的信心；中等生在知识掌握和能力运用方面较为扎实，但在素质方面有一定差距；基础生在知识、能力和素质方面均存在不足，需要教师重点关注。

2.知识方面：学生对DNA的基本概念有一定了解，但部分学生对DNA分子结构、复制过程等知识掌握不扎实，可能影响对本节课内容的理解。针对这一问题，教师应在教学中注重基础知识点的巩固，为学生搭建知识框架。

3.能力方面：学生在科学探究和问题解决方面具备一定能力，但在实验操作和观察分析方面表现不足。为提高学生能力，教师应组织丰富的教学活动，如小组讨论、实验演示等，引导学生积极参与，提高实践能力。

4.素质方面：学生的求知欲和好奇心对课程学习具有积极影响，但部分学生在自主学习、批判性思维和问题解决方面存在不足。教师应关注学生个体差异，创设有利于学生主动学习的情境，激发学生思考，培养其自主学习和问题解决能力。

5.行为习惯：学生的课堂纪律、学习态度和作业完成情况对课程学习产生一定影响。教师应加强对学生的引导和督促，培养良好的学习习惯，提高学习效率。教学方法与策略为确保教学目标的有效实现，针对学习者特点，本节课将采用以下教学方法与策略：

1.教学方法：

（1）讲授法：以教师为主导，对DNA复制的原理、过程、酶类功能等知识点进行系统讲解，为学生搭建知识框架。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，针对DNA复制过程中的关键问题展开探讨，培养学生的合作意识和批判性思维。

（3）案例研究：选择与DNA复制相关的实际案例，引导学生分析、探讨，提高学生的问题解决能力。

（4）项目导向学习：将学生分为不同的小组，每组负责研究一个与DNA复制相关的项目，如“DNA复制过程中酶类的功能研究”等，激发学生的探究兴趣。

2.教学活动：

（1）角色扮演：让学生扮演DNA分子、酶等角色，通过表演的形式展示DNA复制过程，增强学生对知识点的理解。

（2）实验：设计一系列与DNA复制相关的实验，如“探究DNA解旋酶的功能”，让学生亲自动手操作，提高实验操作能力。

（3）游戏：设计“DNA复制大挑战”等游戏，让学生在轻松愉快的氛围中学习DNA复制的相关知识。

3.教学媒体与资源：

（1）PPT：制作精美的PPT课件，展示DNA复制的原理、过程、酶类功能等知识点，帮助学生形象地理解教学内容。

（2）视频：播放与DNA复制相关的科普视频，如“DNA复制过程的动画演示”，让学生直观地了解DNA复制过程。

（3）在线工具：利用在线基因测序工具，让学生模拟DNA复制过程，提高学生的实践操作能力。

（4）实物模型：准备DNA双螺旋结构、酶类等实物模型，帮助学生形象地理解抽象的生物学概念。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于DNA复制原理和过程的预习资料，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“DNA如何通过复制传递遗传信息”，设计具有启发性和探究性的问题，如“DNA复制过程中，解旋酶和DNA聚合酶的作用是什么？”

-监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的预习情况，及时给予指导和反馈。

-学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照要求，阅读预习资料，初步理解DNA复制的相关知识。

-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：将预习笔记、问题等提交至在线平台。

-教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生独立思考和自主学习的能力。

-信息技术手段：利用在线平台，实现资源共享和进度监控。

-作用与目的：

-帮助学生提前接触课程难点，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习习惯和问题发现能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

-导入新课：通过播放DNA复制过程的动画视频，激发学生学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解DNA复制的原理、酶的作用等重难点知识，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：开展小组讨论、角色扮演（扮演DNA链、酶等角色）、实验操作等活动，让学生在实践中掌握DNA复制的技能。

-解答疑问：针对学生在活动中产生的疑问，进行及时解答和引导。

-学生活动：

-听讲并思考：积极参与课堂，认真听讲，思考教师提出的问题。

-参与课堂活动：在小组讨论、角色扮演和实验操作中，亲身体验DNA复制的知识应用。

-提问与讨论：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：通过讲解，帮助学生深入理解DNA复制的理论知识。

-实践活动法：通过课堂活动，培养学生的实践操作能力。

-合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队协作能力。

-作用与目的：

-加深学生对DNA复制理论知识的理解，掌握课程重难点。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和问题解决能力。

-通过合作学习，提高学生的沟通能力和团队合作意识。

3.课后拓展应用

-教师活动：

-布置作业：根据课程内容，布置相关的课后作业，巩固学生对DNA复制知识点的掌握。

-提供拓展资源：推荐与DNA复制相关的学术文章、视频等，引导学生进行深入学习和研究。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈，指导学生改进。

-学生活动：

-完成作业：认真完成课后作业，巩固课堂所学。

-拓展学习：利用拓展资源，进行进一步的自主学习。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思，提出改进建议。

-教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：指导学生进行学习反思，促进自我提升。

-作用与目的：

-巩固学生对DNA复制知识点的掌握。

-拓宽学生的知识视野，提升学生的学术研究能力。

-通过反思总结，帮助学生形成良好的学习习惯，促进个人发展。知识点梳理1.DNA分子的双螺旋结构

-DNA由两条互补的链组成，形成双螺旋结构。

-双螺旋结构的主要特点：两条链以氢键相互连接，形成碱基对（A-T、C-G）。

-双螺旋结构的稳定性：磷酸骨架的负电荷排斥，以及碱基配对间的氢键作用。

2.DNA复制的基本原理

-复制过程遵循半保留复制原则，即每条新合成链与原模板链互补。

-复制起始：在特定序列（如ori）处，解旋酶解开DNA双链，形成复制泡。

-复制延伸：DNA聚合酶沿模板链合成新链，5'→3'方向。

3.DNA复制的关键酶类

-解旋酶：解开DNA双链，为复制提供单链模板。

-DNA聚合酶：在复制延伸阶段，负责新链的合成。

-连接酶：连接DNA片段，形成完整的DNA链。

4.DNA复制过程的重要机制

-校对与修复：确保复制过程中出现的错误得到纠正。

-多聚酶链式反应（PCR）：实验室常用的DNA复制技术，用于放大特定DNA片段。

5.DNA复制的生物学意义

-维持遗传稳定性：通过精确复制，传递遗传信息。

-生物多样性：复制过程中的突变，为进化提供原材料。

6.影响DNA复制准确性的因素

-复制酶的活性：复制酶的活性影响复制速度和准确性。

-环境因素：紫外线、化学物质等可导致DNA损伤，影响复制准确性。

-遗传因素：某些基因突变可能导致复制酶功能异常，影响复制过程。

7.DNA复制与疾病

-DNA复制异常可能导致基因突变，进而引发遗传性疾病。

-肿瘤发生：细胞周期调控异常，导致DNA复制失控，细胞无限增殖。

8.DNA复制的研究方法

-实验室技术：如PCR、电泳、测序等，用于研究DNA复制过程。

-生物信息学：通过计算机分析复制相关基因和序列，揭示复制机制。

本节课的知识点梳理涵盖了DNA复制的各个方面，旨在帮助学生全面理解DNA复制的原理、过程、生物学意义及其在实际应用中的重要性。通过本节课的学习，学生将能够掌握DNA复制的基本知识，为后续学习遗传学、分子生物学等领域打下坚实基础。课后拓展-阅读材料：《生命的奥秘：DNA复制与修复》

-视频资源：《DNA复制过程的动画演示》

-科普文章：《DNA复制与疾病的关系》

-学术论文：《DNA复制酶的研究进展》

-在线课程：《DNA复制与生物技术》

2.拓展要求：

-鼓励学生在课后阅读《生命的奥秘：DNA复制与修复》，了解DNA复制在生命过程中的重要作用。

-观看《DNA复制过程的动画演示》，直观地了解DNA复制过程，加深对知识点的理解。

-阅读科普文章《DNA复制与疾病的关系》，探讨DNA复制异常与遗传性疾病的关系。

-阅读学术论文《DNA复制酶的研究进展》，了解当前DNA复制酶领域的研究动态。

-参加在线课程《DNA复制与生物技术》，学习DNA复制技术在生物技术中的应用。

3.教师指导与帮助：

-推荐阅读材料，解答学生在阅读过程中遇到的疑问。

-组织学生进行讨论，分享阅读和观看心得，互相学习。

-鼓励学生撰写读后感和观后感，加深对知识点的理解。

-提供必要的学术支持，如文献查阅、实验指导等，帮助学生深入研究。

-关注学生的拓展学习进度，及时给予反馈和指导，确保学习效果。课堂1.课堂评价：

-通过提问：在课堂上提问学生关于DNA复制的基本概念、过程和关键酶类的作用，了解学生对知识点的掌握情况。

-观察学习状态：观察学生在课堂活动中的参与度、合作态度和思考问题的能力，评估学生的学习状态和兴趣。

-进行小测试：设计一些选择题、填空题或简答题，测试学生对DNA复制知识点的理解和应用能力，及时发现学生的知识盲点和理解偏差。

2.作业评价：

-批改作业：认真批改学生的课后作业，包括预习