2024-2025学年高中生物 第三章 基因的本质 第3节 DNA的复制教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年高中生物第三章基因的本质第3节DNA的复制教学实录新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容教材章节：新人教版必修2第三章基因的本质第3节DNA的复制

内容：1.DNA复制的基本概念和过程；2.DNA复制酶的作用；3.DNA复制中的碱基配对原则；4.DNA复制的保真性和突变；5.DNA复制与细胞分裂的关系。核心素养目标1.培养学生的科学思维，通过DNA复制过程的学习，理解生物体遗传信息的稳定性与可变性的辩证关系。

2.增强学生的科学探究能力，通过实验模拟DNA复制，提升学生设计实验、分析数据和得出结论的能力。

3.强化学生的社会责任感，认识到基因技术在医学、农业等领域的应用，激发学生对科学研究的兴趣和责任感。教学难点与重点1.教学重点

-明确DNA复制的基本过程：教师需强调DNA复制是半保留复制，包括解旋、合成新链、连接等步骤，并举例说明DNA复制过程中碱基配对原则（A-T，C-G）的重要性。

-理解DNA复制酶的作用：重点讲解DNA聚合酶在DNA复制中的关键作用，包括催化新链的合成和校对功能，通过实例说明DNA聚合酶如何避免错误配对。

2.教学难点

-DNA复制过程中的半保留复制机制：学生可能难以理解为什么DNA复制是半保留的，需要通过模型演示或动画展示来帮助学生直观理解。

-DNA复制中的错误与校对：学生可能不清楚DNA聚合酶如何校对错误，需要详细解释DNA聚合酶的校对机制，并通过实例说明校对过程。

-DNA复制与细胞分裂的关系：学生可能难以理解DNA复制在细胞分裂中的作用，需要结合细胞周期图，解释DNA复制在间期和有丝分裂中的具体位置和作用。教学方法与手段1.教学方法：

-讲授法：用于介绍DNA复制的基本概念和过程，确保学生掌握核心知识。

-讨论法：通过小组讨论，引导学生探讨DNA复制中的难点问题，如半保留复制和错误校对。

-实验法：利用DNA复制模拟实验，让学生亲自动手，加深对复制过程的理解。

2.教学手段：

-多媒体演示：使用动画和视频展示DNA复制过程，提高学生的视觉体验。

-教学软件：利用交互式软件，让学生在虚拟环境中进行DNA复制实验。

-板书设计：清晰板书关键步骤和概念，帮助学生梳理知识结构。教学过程一、导入新课

同学们，今天我们来学习第三章基因的本质中的第三节DNA的复制。大家已经学习了DNA的结构，那么DNA是如何从一个细胞传递到另一个细胞，又是如何在细胞分裂时准确复制自己的呢？这就是我们今天要探讨的内容。

二、新课讲授

1.DNA复制的基本概念

同学们，DNA复制是指DNA分子在细胞分裂前准确无误地复制自己的过程。这个过程对生物体的遗传信息的稳定性和多样性至关重要。

2.DNA复制的过程

（1）解旋：首先，DNA双螺旋结构需要解开，这个过程由解旋酶完成。

（2）合成新链：解开的双链作为模板，合成新的互补链，这个过程由DNA聚合酶完成。

（3）连接：新合成的链与原来的链连接在一起，形成完整的DNA分子。

3.碱基配对原则

在DNA复制过程中，碱基配对原则非常重要。A总是与T配对，C总是与G配对。这个原则保证了复制的准确性。

4.DNA复制酶的作用

DNA复制酶包括DNA聚合酶和DNA连接酶。DNA聚合酶负责合成新的DNA链，而DNA连接酶则负责连接新合成的链与原有的链。

5.DNA复制的保真性和突变

尽管DNA复制非常准确，但仍然可能出现错误，这就是突变。DNA聚合酶具有校对功能，可以减少复制错误。

6.DNA复制与细胞分裂的关系

DNA复制发生在细胞分裂的间期，确保在细胞分裂时每个新细胞都有一份完整的遗传信息。

三、课堂活动

1.小组讨论

请同学们分组讨论：DNA复制过程中可能遇到的问题及解决方法。

2.实验模拟

利用DNA复制模拟实验，让学生亲自动手，加深对复制过程的理解。

四、课堂小结

今天我们学习了DNA复制的基本概念、过程、碱基配对原则、复制酶的作用、保真性和突变以及与细胞分裂的关系。DNA复制是生物体遗传信息传递和稳定性的重要保证。希望大家通过今天的学习，能够对DNA复制有一个全面而深入的理解。

五、课后作业

1.阅读教材相关内容，复习DNA复制的基本过程和碱基配对原则。

2.思考：DNA复制过程中可能遇到的问题有哪些？如何解决这些问题？

3.查找资料，了解DNA复制在医学、农业等领域的应用。

六、教学反思

本节课通过讲授、讨论、实验等多种教学方法，使学生掌握了DNA复制的基本知识。在教学过程中，我注重引导学生主动思考，培养学生的科学探究能力。同时，通过实验模拟，让学生亲身体验DNA复制的全过程，提高了学生的学习兴趣和主动性。在今后的教学中，我将继续探索更加有效的教学方法，以提高学生的学习效果。知识点梳理1.DNA复制的基本概念

-DNA复制是指DNA分子在细胞分裂前准确无误地复制自己的过程。

-复制的重要性：保证生物体遗传信息的稳定性和多样性。

2.DNA复制的过程

-解旋：解旋酶解开DNA双螺旋结构。

-合成新链：以解开的双链为模板，DNA聚合酶合成新的互补链。

-连接：DNA连接酶连接新合成的链与原有的链。

3.碱基配对原则

-A与T配对，C与G配对。

-碱基配对原则保证了复制的准确性。

4.DNA复制酶的作用

-DNA聚合酶：负责合成新的DNA链。

-DNA连接酶：负责连接新合成的链与原有的链。

5.DNA复制的保真性和突变

-复制保真性：DNA聚合酶具有校对功能，减少复制错误。

-突变：尽管复制保真性高，但仍然可能出现错误，即突变。

6.DNA复制与细胞分裂的关系

-DNA复制发生在细胞分裂的间期。

-确保在细胞分裂时每个新细胞都有一份完整的遗传信息。

7.DNA复制的调控

-激活和抑制DNA复制的因子：如DNA聚合酶、DNA解旋酶等。

-复制调控机制：确保在适当的时间和条件下进行DNA复制。

8.DNA复制在生物技术中的应用

-PCR技术：利用DNA复制原理进行基因扩增。

-克隆技术：通过DNA复制实现基因的复制和表达。

9.DNA复制与遗传疾病的关系

-突变导致的遗传疾病：如镰状细胞贫血、囊性纤维化等。

-DNA修复机制：细胞内DNA修复系统修复复制错误。

10.DNA复制的研究方法

-DNA电泳：分析DNA分子的长度和大小。

-Southern印迹：检测特定DNA序列的存在。

-Northern印迹：检测特定RNA序列的存在。课堂1.课堂提问

-在新课导入时，通过提问激发学生的学习兴趣，了解他们对DNA复制已有知识的掌握程度。

-在讲解过程中，通过提出关键性问题，检验学生对DNA复制过程的理解，如“DNA复制过程中，哪些步骤是半保留复制的特征？”

-设置开放性问题，鼓励学生思考，如“如果DNA复制过程中发生错误，会导致什么后果？”

-通过提问，观察学生的反应和回答，及时调整教学节奏和深度。

2.观察学生参与度

-在小组讨论和实验活动中，观察学生的参与情况，包括提问、回答和互动。

-关注学生是否能够独立思考和解决问题，如“学生是否能正确解释实验现象？”

-观察学生的课堂行为，如注意力集中程度、参与讨论的积极性等。

3.当堂测试

-在课程结束时，进行简短的测试，包括选择题、填空题和简答题，评估学生对本节课知识点的掌握情况。

-测试内容涵盖DNA复制的基本概念、过程、酶的作用和与细胞分裂的关系等核心内容。

-测试结果用于了解学生的学习难点，为课后辅导和个性化教学提供依据。

4.反馈与鼓励

-对学生的回答和表现给予及时的反馈，肯定正确答案，指出错误并解释原因。

-鼓励学生在课堂上积极发言，不怕犯错，培养他们的自信心。

-对于表现优异的学生给予表扬，激发学生的学习动力。

5.课堂讨论评价

-通过参与课堂讨论，评估学生的批判性思维和合作能力。

-观察学生在讨论中的角色，是否能够提出有见地的观点，是否能够倾听他人的意见。

-讨论结束后，要求学生总结讨论内容，评估他们的总结能力。

6.实验操作评价

-观察学生在实验中的操作技巧，是否能够按照实验步骤正确操作。

-评估学生的实验报告，包括实验结果的分析和结论。

-通过实验报告，了解学生对实验原理的理解程度。典型例题讲解1.例题：

-题目：DNA分子在复制过程中，A碱基总是与哪种碱基配对？

-解答：A碱基总是与T碱基配对。

-说明：根据DNA复制的碱基配对原则，A-T配对是固定的，这是保证DNA复制准确性的基础。

2.例题：

-题目：DNA复制过程中，哪个步骤是由DNA聚合酶负责的？

-解答：DNA复制过程中，DNA聚合酶负责合成新的DNA链。

-说明：DNA聚合酶是DNA复制过程中的关键酶，它负责在模板链上合成与模板互补的新链。

3.例题：

-题目：在DNA复制过程中，如果发生A-T配对错误，将会产生什么类型的突变？

-解答：如果发生A-T配对错误，将会产生转换突变。

-说明：转换突变是指DNA链上嘌呤和嘧啶之间的替换，如A被C替代。

4.例题：

-题目：DNA复制过程中的保真性是如何实现的？

-解答：DNA复制过程中的保真性是通过DNA聚合酶的校对功能实现的。

-说明：DNA聚合酶在合成新链时具有校对能力，可以识别并修正错误的碱基配对。

5.例题：

-题目：在DNA复制过程中，为什么说它是半保留复制？

-解答：在DNA复制过程中，每个新合成的DNA分子包含一条来自亲代DNA的链和一条新合成的链，因此称为半保留复制。

-说明：半保留复制保证了遗传信息的稳定性，即每个子代DNA分子都保留了亲代DNA的一部分信息。

补充说明：

-在讲解这些例题时，可以结合DNA双螺旋结构图和DNA复制过程的动画，帮助学生更直观地理解。

-可以通过模拟实验，让学生亲自动手操作，加深对DNA复制过程的理解。

-在解答过程中，鼓励学生提问，并针对学生的疑问进行解答，促进学生的深度思考。

-可以设计一些变式题目，如改变错误的碱基配对类型，或者询问不同类型的DNA复制酶的作用，以拓展学生的知识面。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学引入：在讲解DNA复制这一复杂过程时，我尝试引入实际案例，如PCR技术的应用，让学生看到DNA复制在现实生活中的重要性，这样不仅增加了课堂的趣味性，也提高了学生的兴趣。

2.互动式教学：我尝试采用更多的互动式教学方法，如小组讨论、角色扮演等，让学生在活动中学习，这样可以更好地调动学生的积极性，同时也培养了他们的团队协作能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生理解深度不足：尽管我使用了多种教学方法，但部分学生对DNA复制过程中的半保留复制和碱基配对原则的理解还不够深入。

2.实验操作技能有待提高：在实验操作环节，我发现一些学生对于实验器材的使用和实验步骤的掌握不够熟练，这可能会影响他们对实验结果的正确解读。

3.评价方式单一：目前我主要依赖课堂表现和期末考试来评价学生的学习成果，这种评价方式可能无法全面反映学生的学习情况。

反思改进措施（三）

1.深化概念教学