3.3 DNA的复制 教学设计
1、理解DNA分子复制的过程和意义； 科学知识与技能 2、描述DNA复制的概念； 3、分析、总结DNA复制过程的条件和特点； 4、说出DNA复制在遗传上的意义； 科学探究1、掌握应用碱基互补配对原则分析问题的方法； （过程、方2、了解DNA的复制过程，形成对假说—演绎法的进一步认识； 法与能力） 3、对实验的现象及结果具有清晰的表达能力； 1、认同人类对科学的认识是不断深化完善的过程； 科学情感、2、领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力； 态度与价3、逐步培养创新意识，能根据实验的现象提出自己的见解，参与交流，值观 分析不同的意见，并能够根据科学事实修正自己的观点； 科学、技术与社会的关系 了解DNA的复制原理在科学研究和实际生产中的应用。 教学目标 教学内容分析 1、教材中的地位 本节课内容是人教版高中生物必修2第三章第三节。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。学好本节课，有利于学生理解和巩固有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识，对于学生深刻认识遗传的本质非常重要；同时，“DNA的复制”又是后面变异部分的基础，学好本节课，有利于学生理解和掌握基因突变、基因重组、生物进化等内容。 2、教学重点和难点 “DNA复制方式的实验证据”虽是选学内容，但对学生学会科学的探究，科学的思考有很大的帮助，有助于提高学生分析问题和解决问题的能力，因此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节课的教学重点，也是难点。 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、创一般特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，认知征分析 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。 由于本节课的内容较抽象，学生会感到困难，因此在教学中，利用动学生特征 画模拟，设置大量的问题情境，从而激发学生的学习兴趣，进一步培养他们分析、归纳和概括的能力。 初始能学生已经掌握“DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂”的基本知识，力分析 在此基础上，本节课将要从分子水平来探讨生命的本质，抽象知识较多。 课时安排 1课时 教学过程设计 教学内容 一、复复习提问： 教师活动 学生活动 思考回答： 第1页 共4页
设计意图 时 间 温故知新，2-3
习检测：DNA分子的双螺旋结构 1、DNA分子的空间结构是什么样的？ 2、DNA分子双螺旋结构的3个要点是？（把DNA分子比作一个盘旋向上的旋转楼梯，扶手是？楼梯是？连接楼梯的作用力是？遵循什么原则？） 总结学生的回答，引出DNA复制的课题。 【DNA分子复制方式的探讨】 沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构之后，进一步提出了DNA半保留复制的假说（无实验依据）。 1、DNA复制方式的早期推测： 介绍当时科学界针对DNA复制方式提出的３种模型：全保留复制、半保留复制和弥散复制。 2、总结沃森和克里克提出的DNA半保留复制的假说内容。 3、DNA复制方式的实验依据 引导学生对DNA复制方式进行分析，讨论是“半保留复制”还是“全保留复制”？ （1）学生阅读教材P53关于该经典实验的内容； ①实验中涉及到哪些关键技术手段？ ②实验步骤和实验思路 提问：密度大的DNA在试管的上方还密度小的呢？中等的呢？ 引二、讲是下方，导学生思考密度梯度离心之后试管中授新的DNA条带所在的位置，并画示意图。 课： （2）根据实验过程，引导学生分析实验步骤； 提出问题：如果DNA是以全保留方式 复制的，请画出亲代，第一代，第二 代DNA离心后在试管中的位置？若是以半保留的方式复制呢？ （巡视学生 的活动，记录学生出现的问题。） （3）教师展示科学家的实际实验结果：由“中带”实验组，排除DNA全保留复制的可能性，得出结论——DNA分子为半保留复制。 【DNA复制的过程】 多媒体展示DNA分子复制的模拟动画，学生阅读教材P54中DNA分子复制过程的相关内容，回答一下几个问题： （1）什么是DNA的复制？ （2）DNA复制存在于哪些时期？ （3）生物体内的DNA复制至少需要哪些条件？（模板、原料、能量和酶）（4）DNA复制过程包括哪三个步骤？ （5）DNA复制的特点是什么？ （6）DNA复制的意义是什么？ 重点强调DNA复制的4个条件、3个过程和2个特点。 1、双螺旋结构 2、①两条脱氧核苷酸长链反向平行，盘旋成双螺旋结构；②基本骨架：磷酸-脱氧核糖，交叉排列；内部为碱基对③内部碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则 对3种DNA复制方式有所了解，并一一分析。 了解沃森和克里克提出的DNA半保留复制的假说内容，认识到这一假说缺少实验依据，应进一步探索。 （1）了解同位素示踪法和密度梯度离心等技术手段； （2）学生根据实验过程和提出的问题讨论并画图表示两种复制的结果。 学生根据演绎结果，推导出：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。 （3）由绘图结果可知，如果DNA为全保留复制，则不1514会出现“中带N/N”的实验结果，从而得出实验结论——DNA分子为半保留复制。 学生阅读总结后回答相关问题： DNA复制的4个条件—— 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。 DNA复制的3个过程—— 解旋、（半保留）复制、复旋 DNA复制的2个特点—— 边解旋边复制、半保留复制 以旧带新。分承上启下，钟 引入新课。 培养学生的参与意识和培养学生的合作、探索的精神。并进一步复习假说-演绎法。 7~8分钟 播放DNA复制的动画，使学生完成由感性到理性的知识过渡。20培养学生联想理解分的意识，在钟 学习过程中化抽象为具体，提高学习效率。 第2页 共4页
1．DNA复制的基本条件是 A．模板，原料，能量和酶 B．模板，温度，能量和酶 C．模板，原料，温度和酶 D．模板，原料，温度和能量 （体外DNA复制——RCR，需考虑温度因素） 2．下列属于DNA分子复制能准确无误地进行的原因的是 A．碱基之间由氢键相连 B．DNA分子独特的双螺旋结构及碱基有严格的互补配对原则 C．DNA的半保留复制 D．DNA的边解旋边复制特点 3、与DNA复制有关的计算 三、巩固练习 及时巩固所学知识。10及时反馈，分使知识得钟 到落实。 （1）某DNA分子经过三次复制后，所得到的第四代DNA分子中，含有第一代DNA分子中脱氧核苷酸链的条数有（ ） A．1条 B．2条 C．4条 D．8条 （2）某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A：G：T：C＝1：2：3：4，若该分子复制一次，则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ） A．200 B．300 C．400 D．800 资源与媒体设计 1 DNA复制示意图 第3页 共4页
高中生物 DNA的复制
