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学实录（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学实录（1）浙科版必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计意图本节课以“DNA通过复制传递遗传信息”为主题，旨在引导学生通过实验探究DNA复制的过程，理解DNA作为遗传物质的重要性。通过结合浙科版必修2教材内容，让学生掌握DNA复制的原理和机制，培养科学探究能力和生物知识运用能力。核心素养目标1.培养科学思维：通过实验探究，理解DNA复制的半保留原理。

2.发展科学探究：学会设计实验、观察现象、分析数据，提升实验操作能力。

3.强化社会责任：认识遗传信息传递对生物多样性和人类健康的重要性。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生已具备一定的基础生物学知识，了解细胞结构和功能，以及遗传信息的概念。在之前的学习中，学生对DNA的结构和功能有一定了解，但可能对DNA复制的具体过程和机制理解不够深入。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对生物学普遍感兴趣，尤其对遗传学这一领域充满好奇。他们具备一定的观察能力和逻辑思维能力，能够通过实验探究来学习新知识。学习风格上，部分学生偏好通过实验操作来学习，而另一部分学生则更倾向于理论学习和阅读。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在理解DNA复制过程中的半保留原理时可能存在困难，因为他们需要将抽象的分子结构转化为具体的实验现象。此外，实验操作中可能遇到的问题，如DNA提取、分离和检测的技巧，也可能成为学生的挑战。此外，学生可能对DNA复制过程中的酶和能量变化等复杂概念感到困惑。教学资源1.软硬件资源：DNA提取和分离实验器材（离心机、紫外-可见光分光光度计、电泳仪、凝胶成像系统等）。

2.课程平台：多媒体教学课件、教学视频。

3.信息化资源：DNA复制过程的动画模拟软件、在线实验指导手册。

4.教学手段：实验指导书、课堂讨论指南、学生实验报告模板。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示自然界中生物多样性的图片，提出问题：“生物的多样性是如何保持和传递的？”

2.提出问题：引导学生思考：“遗传信息是如何在生物体内传递的？”

3.引入新课：介绍DNA作为遗传物质的重要性，引出本节课的主题“DNA通过复制传递遗传信息”。

二、讲授新课（15分钟）

1.DNA的结构与功能（5分钟）

-讲解DNA的双螺旋结构、碱基对、磷酸骨架等基本概念。

-通过模型展示DNA的复制过程，强调半保留复制的原理。

2.DNA复制的过程（5分钟）

-讲解DNA解旋、配对、合成等步骤。

-结合动画演示DNA复制过程中的酶和能量变化。

3.DNA复制的调控（5分钟）

-介绍DNA复制过程中的调控机制，如启动子、复制叉等。

-强调DNA复制在生物体发育和遗传信息传递中的重要性。

三、巩固练习（10分钟）

1.实验操作练习（5分钟）

-分组进行DNA提取实验，观察实验现象，分析实验结果。

-学生分享实验经验，教师点评并解答疑问。

2.知识点回顾（5分钟）

-提问学生DNA复制过程中的关键步骤和调控机制。

-学生回答问题，教师点评并总结。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问学生DNA复制过程中的半保留原理。

2.引导学生思考DNA复制在生物体发育和遗传信息传递中的作用。

五、师生互动环节（10分钟）

1.学生分组讨论：探讨DNA复制过程中的难点和重点。

2.学生代表分享讨论成果，教师点评并解答疑问。

3.教师提问：DNA复制过程中的酶和能量变化对生物体有何意义？

六、核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.引导学生思考DNA复制技术在医学和生物学研究中的应用。

2.提出问题：“如何利用DNA复制技术解决实际问题？”

3.学生分组讨论，教师点评并总结。

七、总结与作业布置（5分钟）

1.总结本节课的学习内容，强调DNA复制的重要性。

2.布置作业：完成课后练习题，复习DNA复制过程中的关键步骤和调控机制。

教学时长：45分钟学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握程度：

-学生能够准确地描述DNA的双螺旋结构，理解碱基对、磷酸骨架等基本概念。

-学生掌握了DNA复制的半保留原理，能够解释DNA解旋、配对、合成等复制步骤。

-学生了解了DNA复制过程中的调控机制，如启动子、复制叉等，认识到这些机制在生物体发育和遗传信息传递中的重要性。

2.实验操作能力：

-学生通过DNA提取实验，学会了实验器材的正确使用和实验操作的规范流程。

-学生能够观察实验现象，分析实验结果，并从中得出结论。

3.科学探究能力：

-学生通过实验探究DNA复制的过程，培养了设计实验、观察现象、分析数据的能力。

-学生在实验过程中遇到问题时，能够通过小组讨论和查阅资料等方式解决问题。

4.科学思维能力：

-学生能够将抽象的分子结构转化为具体的实验现象，理解DNA复制的原理和机制。

-学生在分析DNA复制过程中的酶和能量变化时，发展了逻辑思维和批判性思维能力。

5.应用能力：

-学生认识到DNA复制技术在医学和生物学研究中的应用，如基因检测、基因编辑等。

-学生能够思考如何利用DNA复制技术解决实际问题，如疾病治疗、生物育种等。

6.社会责任感：

-学生了解遗传信息传递对生物多样性和人类健康的重要性，认识到自己在生物学领域的社会责任。

-学生在学习过程中，关注生物学领域的发展动态，关心人类面临的生物学问题。重点题型整理1.题型：解释DNA复制过程中的半保留原理。

答案：DNA复制过程中的半保留原理是指在DNA复制时，每个DNA分子的一条链作为模板，按照碱基互补配对原则合成一条新的互补链，从而形成两个新的DNA分子，每个分子都含有一条原始链和一条新合成的链。

2.题型：简述DNA复制过程中的关键步骤。

答案：DNA复制过程包括以下关键步骤：

-解旋：DNA双链在解旋酶的作用下解开。

-配对：DNA单链上的碱基按照A-T和C-G的互补配对原则形成新的碱基对。

-合成：DNA聚合酶催化脱氧核苷酸与模板链上的碱基形成磷酸二酯键，合成新的DNA链。

-纠错：DNA聚合酶具有校对功能，纠正复制过程中的错误。

3.题型：解释DNA复制过程中的能量变化。

答案：DNA复制过程中的能量变化主要来自于NTP（核苷三磷酸）的水解。NTP在DNA合成过程中提供能量，促进DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接到新链上。

4.题型：分析DNA复制过程中的调控机制。

答案：DNA复制过程中的调控机制包括：

-启动子：位于DNA分子上的特定序列，启动复制过程。

-复制叉：DNA解旋后形成的Y形结构，是复制过程的关键部位。

-DNA聚合酶：负责催化DNA合成，其活性受到多种调控因子的调控。

-纠错系统：通过校对功能确保复制过程的准确性。

5.题型：举例说明DNA复制技术在医学和生物学研究中的应用。

答案：DNA复制技术在医学和生物学研究中的应用包括：

-基因诊断：通过分析DNA序列，诊断遗传性疾病。

-基因治疗：利用基因工程技术，修复或替换受损基因，治疗遗传性疾病。

-生物育种：通过基因编辑技术，改良作物和动物的遗传特性，提高产量和抗病性。

-人类基因组计划：通过测序人类基因组，研究人类遗传信息的组成和功能。课堂小结，当堂检测一、课堂小结

1.回顾DNA的结构与功能，强调其作为遗传物质的重要性。

2.总结DNA复制过程中的关键步骤，包括解旋、配对、合成和纠错。

3.讲解DNA复制过程中的能量变化，解释NTP在复制过程中的作用。

4.分析DNA复制过程中的调控机制，如启动子、复制叉、DNA聚合酶等。

5.举例说明DNA复制技术在医学和生物学研究中的应用。

二、当堂检测

1.单项选择题：

-下列哪个选项不属于DNA复制过程中的关键步骤？（A.解旋B.配对C.合成D.转录）

-DNA复制过程中的能量主要来自于哪种分子的水解？（A.ATPB.GTPC.NTPD.CMP）

2.判断题：

-DNA复制是生物体内遗传信息传递的主要方式。（对/错）

-DNA复制过程中，每个DNA分子都含有一条原始链和一条新合成的链。（对/错）

3.简答题：

-简述DNA复制过程中的半保留原理。

-解释DNA复制过程中的能量变化及其来源。

4.实践题：

-描述DNA复制实验的操作步骤，并分析可能遇到的实验问题及其解决方法。

5.应用题：

-讨论DNA复制技术在医学和生物学研究中的应用，并提出至少两个应用实例。教学反思与改进在这次关于“DNA通过复制传递遗传信息”的教学过程中，我深刻反思了自己的教学方法和效果，以下是我的一些思考和改进计划。

首先，我发现学生们在理解DNA复制的半保留原理时存在一定的困难。尽管我使用了模型和动画演示，但似乎仍有一部分学生难以将抽象的分子结构转化为具体的实验现象。为了改进这一点，我计划在未来的教学中引入更多实际操作的环节，比如让学生亲手操作DNA提取实验，通过亲自观察和操作来加深对复制原理的理解。

其次，我发现课堂上的互动环节还可以更加活跃。尽管我尝试了分组讨论和提问，但学生们的参与度并不高。为了提高学生的参与度，我打算在未来的课堂上采用更多的提问技巧，比如“抛锚式”问题，即从学生感兴趣的实例出发，引导他们思考和探索相关的生物学概念。

再者，我对学生的实验操作能力的培养感到满意，但在实验报告的撰写上，我发现部分学生缺乏条理性和深度。为了改善这一状况，我将在下次实验课后，提供详细的实验报告撰写指南，并鼓励学生在实验前查阅相关资料，以便在报告中展示更深入的分析。

此外，我在讲授DNA复制过程中的调控机制时，感觉学生对酶和能量变化的概念理解不够。我计划在接下来的教学中，结合具体案例，如细胞周期调控和基因表达的调控，来帮助学生更好地理解这些概念。

在教学效果的评估方面，我发现传统的闭卷考试并不能全面反映学生的学习成果。因此，我计划在未来的教学中引入更多的评估方法，如开放性实验报告、小组讨论报告以及课堂表现评价，以便更全面地了解学生的学习情况。

最后，我意识到在教学过程中，我需要更多地关注学生的个性化学习需求。有的学生可能对理论知识掌握得很好，但在实验操作上可能比较生疏；有的学生则可能相反。为了满足这些不同需求，我计划在课后提供额外的辅导，让学生根据自己的需要选择合适的