《DNA的复制》教学设计.pdf

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《DNA的复制》教学设计
《DNA的复制》设计一、总体设计指导思想本节课突出对学
生科学素质的培养,精心设计课堂,将科学研究的过程(发
现问题——提出假设——推导结论——实验验证——得出
结论)作为本节课的教学主线,以求向学生介绍科学研究的
一般过程和方法,并让学生亲身参与探究过程,从而培养学
生科学工作的能力和方法。二、教材分析1、《DNA
的复制》设计
一、总体设计指导思想
本节课突出对学生科学素质的培养,精心设计课堂,将科学
研究的过程(发现问题——提出假设——推导结论——实验
验证——得出结论)作为本节课的教学主线,以求向学生介
绍科学研究的一般过程和方法,并让学生亲身参与探究过
程,从而培养学生科学工作的能力和方法。
二、教材分析
1、教材中的地位
本节课内容是人教版高级中学课本生物必修2第三章第三
节。DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论。这一课时,
在联系DNA结构的基础上,进一步阐明DNA通过复制传递遗
传信息的功能。学好这一课时,有利于学生对有丝分裂、减
数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固,对于学生深刻认识
遗传的本质是非常重要的。“DNA的复制”又是后面变异部分
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的基础,学好这一课时,有利于学生对基因突变、基因重组、
生物进化等内容的理解和掌握。
2、重点难点
DNA的复制方式的发现虽然是选学内容,但是对学生的学会
科学的探究,科学的思考有很大的帮助,有助于学生分析问
题,解决问题能力的提高,所以把它作为探究的重点之一,
但在知识层面上不作为重点。
DNA复制过程完成了遗传信息的传递功能;对DNA复制过程
的研究,蕴含着科学研究的过程和方法教育;DNA复制的过
程具有微观、动态、连续、抽象的特点。因此,对DNA复制
的过程的探讨既是本课时的教学重点,也是难点。
三、学情分析
学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基
本知识,在此基础上,本课时将要从分子水平来探讨生命的
本质,属于肉眼看不到的抽象知识。高中学生的认知体系基
本形成,认知结构迅速发展,认知能力不断完善。他们能够
掌握基本的思维方法,特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创
造思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了明显
的提高,认知活动的自觉性,认知系统的自我评价和自我控
制能力也有了相应的发展。
由于本课时内容具有较高的抽象性,学生们会感到困难,因
此在教学中,我除了引导学生自主、探索、合作学****以外,
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还通过启发式教学,设置大量的问题情境,来激发学生的学四、教学目标设计
知识目标
1、记住DNA复制的概念
2、简述DNA复制的过程,并分析、归纳出DNA复制过程
的特点。
3、知道DNA复制在遗传上的意义
能力目标
1、通过介绍Meselson、stehl的试验,引导学生分析、
比较、推理、归纳,培养科学的思维。
2、通过引导学生观察拉链和DNA复制的比较,鼓励学生
大胆想象、猜测,培养学生自主探索、合作学****分析问题、
解决问题的能力。
情感目标
通过分组探究活动,培养学生的协作意识和科学态度。
五、教法、学法设计
(一)教法设计
结合教材的特点和学生实际,本课时主要采用启发式教学
法,比如:在学****DNA复制的方式式,启发学生去思考复制
的方式可能有哪些?如果是这种方式,复制的结果是什么?
如果是那种方式,复制的结果是什么?通过什么方式去证明
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你的假设?再比如:在学****DNA复制的条件时,可以启发学
生去思考科学家是怎么知道需要这些条件的?除了课本上
介绍的条件外,还可能需要什么条件?科学家是怎么知道
的?从而引导学生去探索和发现,使学生在教学活动中初步
学会科学研究的一般方法,即发现问题——提出假说——试
验验证——得出结论,培养学生的合作、探索的精神,发展
学生的思维能力,为学生铺设符合知识规律的思维轨道,强
化素质教育。对于DNA复制的过程,学生是没有办法去探究
的,但这一部分又比较抽象,我采用化抽象为具体的办法,
采用拉链作为模型,让学生对比拉链的拉上、拉开和课本上
介绍的DNA复制过程的异同点,从而加深学生对知识得理解
和掌握。
(二)学法设计
本课时通过设疑导学,指导学生自主探索DNA复制的方式和
复制的条件,发现知识,培养学生发现问题、解决问题、相
互协作、自主学****的能力;通过点拨导议,启发学生思考、
分析科学家的试验,概括、总结出正确结论,从而培养学生
分析、推理、概括、总结的基本学****方法;通过展示小组提
出的假设,培养学生的参与意识和创新意识,让学生学会在
学****中进行交流的基本方法。充分体现学生的“主体”地位。
六、媒体选择
1、多媒体课件
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用PowerPoint制作的演示eselson和Stehl用含有15N的
培养基培养大肠杆菌,经过多次细胞分裂,细菌细胞的DNA
充分地被15N标记上。然后把这些细胞移入正常的含同位素
14N的培养基中,然后,在不同时刻(复制不同代数后)收
集细菌样本,从中提取DNA,再将提出的DNA进行离心,记
录离心后试管中DNA的位置。
密度大的DNA在试管的上方还是下方,密度小的呢?中等的
呢?请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的DNA条带
所在的位置。并画出示意图。请同学们思考用密度梯度离心
之后试管中的DNA条带所在的位置。并画出示意图。
巡视学生的活动,记录学生出现的问题。
教师投影展示部分小组的讨论情况。
教师展示科学家的实际实验结果。
并总结出科学发现的一般过程。
在老师的启发引导下,学生们根据刚才演绎得结果,推
导出这样的可能实验现象:如果是全保留复制,则离心后DNA
条带应该只有两条;如果是半保留复制,则离心后DNA条带
应该有三条,并画出条带的位置。本模拟探索试验的设计
和运用,旨在激发学生探索和协作的兴趣,培养学生的动手
能力和思维能力。
D
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N
A
复制的条件和过程探讨
请同学们思考DNA复制至少需要什么条件?
科学家是怎么知道这些条件的呢?学生讨论后回
答:
模板:两条链分别作为模板
原料:四种脱氧核苷酸
能量:由ATP提供
酶:解旋酶、聚合酶等
科学家通过推导和实验知道的。学生可能说不全,老师引
导学生补充完整。
介绍试验
请同学们想一想,下面这个事实说明了什么?
1958年美国生化学家Kornberg在试管中用脱氧核苷酸合成
DNA。他将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四种丰
富的脱氧核苷酸和适量的Mg2+的人工体系中,并没有发生
DNA的合成,当加入少量的RNA作引子和ATP作为能源物质,
经保温孵育后,测定其中DNA的含量。发现其中的DNA的含
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量增加了。
让学生根据实验结果得出结论:复制除需要四个基本条件
外,还需要其他条件,如RNA引物等。
旨在提醒学生不能把书读死。而应该始终保持怀疑和探究的
心态。
模拟
探讨请同学们自学课本上有关DNA复制过程的内容,总结
DNA复制大体上分为几个步骤。
教师通过拉链来模拟DNA复制过程。提出问题:
拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么?
复制代数和DNA数目之间,及与含母链的DNA数目之间有什
么关系?
DNA复制过程是否就是完全像拉链的开合?学生自学并总
结,如不完整可由其他同学补充。
解链——合成子链——螺旋
学生分组讨论拉链中的各个部件各代表复制过程中的
什么,由学生代表发言。培养学生联想理解的意识,在学培养学生分析比较的意识,进一步加深对DNA复制的理解。
观看动画组织学生观看DNA复制的动画课件。学生随
着动画的演示,一起念出过程:解链——合成子链——螺旋
反复播放DNA复制的动画,使学生完成由感性到理性的知
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识过渡。
DNA复制的意义DNA复制有什么意义?传递遗传信息
课堂小结利用多媒体课件引导学生概括总结学生总结
本节课知识要点巩固基础知识
课堂测评
基础知识测评学生练****检验知识目标达标情况
八、课堂测评
1、一个噬菌体侵染细菌后,形成了200个子代噬菌体,子
代DNA中含最初DNA链的DNA占
%%%
%
2、下列关于DNA复制的说法,其中不正确的是():

要的能量直接由糖类提供

条母链均可作模板
3、含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可
参与DNA分子的组成,32P比31P质量大。现将某哺乳动物
的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到
G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中
培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到Gl、G2代细胞。
再从G0、Gl、G2代细胞中提取出DNA,经密度梯度离心后得
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到结果如下图。由于DNA分子质量不同,因此在离心管内的
分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子
的位置,请回答下列问题:
⑴G0、Gl、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:
G0________,Gl________,G2_________。
⑵G2代在①、②、③3条带中DNA数的比例是
______________。
⑶图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是:
条带①________,条带②__________。
⑷上述实验结果证明了DNA的复制方式是
____________________________________。
九、课后作业
1、DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的():


2、假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为,a若将
其长期培养在含15N的培养基中便得到含15N的DNA,相对
分子质量为b。现将含15N的DNA大肠杆菌再培养在14N的
培养基中,子二代DNA的相对分子质量平均为()
A./2B./2C./2D./2
3、某双链DNA分子带有15N同位素标记,在试管中以该DNA
为模板进行复制实验,连续复制4代之后,试管中带有14N
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同位素标记的DNA占总量的
A.%%%%
4、利用多媒体课件,引导学生概括、总结本节课的知识要
点,巩固基础知识,培养学生概括、总结的基本学****方法。
DNA复制
时间
场所
条件
原则
结果
特点
5、研究性学****br/>请同学们在课后两周的时间内,以小组为单位撰写小论文,
题目:《“DNA复制”的研究史》。两周后进行交流,并评选优
秀小论文。
(设计此作业的目的是培养学生查阅资料,收集信息,小组
协作进行研究性学****的能力。)
十、板书设计
第三节DNA的复制
一、复制的方式:半保留复制
二、复制的条件:模板、酶、原料、能量等
三、复制的过程
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解旋——合成子链——螺旋
四、复制的意义:传递遗传信息
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