第三章第3節(jié)DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)余獻(xiàn)

1、第三章第3節(jié)DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思想提出假設(shè)一一推導(dǎo)結(jié)論一一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一一得出結(jié)論)作為本節(jié)課的教學(xué)主線，以求向?qū)W生介紹科學(xué)研究的一般過(guò)程和方法，并讓學(xué)生親身參與探究過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)工作的能力和方法。二、教材分析本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級(jí)中學(xué)課本生物必修2第三章第三節(jié)。DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制是遺傳學(xué)的基本理論。這一課時(shí)，在聯(lián)系DNA吉構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明DNA通過(guò)復(fù)制傳遞遺傳信息的功能。學(xué)好這一課時(shí)，有利于學(xué)生對(duì)有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等知識(shí)得理解和鞏固，對(duì)于學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)遺傳的本質(zhì)是非常重要的?！癉NA的復(fù)制”又是后面變異部分的基礎(chǔ)，學(xué)好這一課時(shí)，有利于學(xué)生對(duì)基因突變、基因重組、

2、生物進(jìn)化等內(nèi)容的理解和掌握。2、重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：DNA分子復(fù)制的過(guò)程2難點(diǎn)：(1)DNA分子復(fù)制方式的探究；(2)DNA分子復(fù)制的過(guò)程三、學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂的基本知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，本課時(shí)將要從分子水平來(lái)探討生命的本質(zhì)，屬于肉眼看不到的抽象知識(shí)。高中學(xué)生的認(rèn)知體系基本形成，認(rèn)知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認(rèn)知能力不斷完善。他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了明顯的提高，認(rèn)知活動(dòng)的自覺(jué)性，認(rèn)知系統(tǒng)的自我評(píng)價(jià)和自我控制能力也有了相應(yīng)的發(fā)展。由于本課時(shí)內(nèi)容具有較高的抽象性，學(xué)生們會(huì)感到困難，因此在教學(xué)中，我

3、除了引導(dǎo)學(xué)生自主、探索、合作學(xué)習(xí)以外，還通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)，設(shè)置大量的問(wèn)題情境，來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。四、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)1、知識(shí)目標(biāo)：(1) 、簡(jiǎn)述DNA復(fù)制的過(guò)程，并分析、歸納出DNAM制過(guò)程的特點(diǎn)。(2) 、探討DNA復(fù)制在遺傳上的意義2、能力目標(biāo)：(1) 通過(guò)對(duì)DNAM制方式的推測(cè)，再次領(lǐng)悟假說(shuō)一演繹法在科學(xué)研究中的應(yīng)用(2) 通過(guò)分組探究，增強(qiáng)合作意識(shí)，提高合作能力3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)分組探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)和科學(xué)態(tài)度。五、教法、學(xué)法設(shè)計(jì)1、教法設(shè)計(jì)結(jié)合教材的特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際，本課時(shí)主要采用探究式、啟發(fā)式教學(xué)法。引導(dǎo)學(xué)生探究DNA復(fù)制的方式

4、，當(dāng)學(xué)生遇到問(wèn)題難以解決時(shí)，教師進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膯l(fā)，讓學(xué)生的探究過(guò)程得以順利進(jìn)行。2、學(xué)法設(shè)計(jì)本課時(shí)通過(guò)設(shè)疑，學(xué)生提出問(wèn)題一一作出假設(shè)一一演繹推理一一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論。學(xué)生小組合作探究DNA復(fù)制的方式和復(fù)制的過(guò)程。識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在學(xué)習(xí)中進(jìn)行交流的基本方法。充分體現(xiàn)學(xué)生的“主體”地位。六、教學(xué)用具1、多媒體課件：用PowerPoint制作的演示文稿(內(nèi)有DNA復(fù)制過(guò)程的動(dòng)畫(huà))七、教學(xué)程序設(shè)計(jì)(1)流程圖利用圖片引出DNA是主要的遺傳物質(zhì)，引入新課。引導(dǎo)所學(xué)的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。2、探究DNA復(fù)制方式的材料：紅黑紙條學(xué)生利用教師提供的材料，自主探索DNA可能的復(fù)制過(guò)程，并請(qǐng)同學(xué)展示結(jié)果，提岀假

5、說(shuō)。簡(jiǎn)紹沃森和克里克的推測(cè)半保留復(fù)制，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。介紹并分析科學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾的試驗(yàn)，驗(yàn)證假說(shuō)利用多媒體課件展示DNA復(fù)制的過(guò)程，并和小組結(jié)果對(duì)比，歸納總利用多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后小結(jié)，強(qiáng)化知識(shí)的記憶和聯(lián)系。(2)教學(xué)過(guò)程:程序教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)思考回答：復(fù)習(xí)課件展示圖片并提問(wèn)：1、老虎和幼崽、陳佩斯和父親陳學(xué)生已有舊知1、同學(xué)們觀看這幾幅圖片？說(shuō)說(shuō)為什么孩子長(zhǎng)得像強(qiáng)。DNA是主要引入父母？的遺傳物質(zhì)新課2、DNA分子作為主要的遺傳物質(zhì)，親代是怎么把它因?yàn)楦改赴堰z傳物質(zhì)DNA傳遞給我及減數(shù)分裂(3分傳遞給子代的？是不是親代把遺傳物質(zhì)DNA給了我們們。和受精作用鐘)就沒(méi)有了呢

6、？2、精子和卵細(xì)胞的受精作用的知識(shí)是學(xué)總結(jié)學(xué)生的回答之后，引出DNA復(fù)制的課題不是。習(xí)dnaM制前面我們學(xué)過(guò)了減數(shù)分裂和受精作用，在減數(shù)分裂的基礎(chǔ)，由中染色體進(jìn)行了復(fù)制，DNA也跟著進(jìn)行復(fù)制。那DNA此引岀新課具體是怎么復(fù)制的，今天我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)一下第三章第3節(jié)DNA的復(fù)制題。讓學(xué)生針對(duì)DNA復(fù)學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前我們首先要來(lái)了解一下本節(jié)內(nèi)思考回答：性的來(lái)學(xué)習(xí)制方式容的目標(biāo)和重難點(diǎn)。的推測(cè)DNA的復(fù)制是指以親代DNA為模板，合成子代本模擬探索DNA的過(guò)程，即一個(gè)DNA變?yōu)?個(gè)DNA一個(gè)DNA是4條鏈試驗(yàn)的設(shè)計(jì)兩條鏈，兩個(gè)DNA是?新產(chǎn)生的DNA分子是一個(gè)全新是/不是和運(yùn)用，旨引岀問(wèn)的DNA分子嗎

7、？在激發(fā)學(xué)生題，做讓我們一起來(lái)探索一下！現(xiàn)在，假設(shè)你們都是生探索和協(xié)作岀假設(shè)物學(xué)家，你來(lái)推測(cè)一下DNA的復(fù)制會(huì)有幾種可能？學(xué)生根據(jù)假設(shè)討論演繹并表示兩種的興趣，培利用你們手中的紅紙條和黑紙條，黑色表示最初復(fù)制的結(jié)果養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)(5分的DNA分子鏈，我們叫母鏈。紅色表示新合成的DNA手能力和思鐘)分子鏈，我們叫子鏈?？碢PT上的這個(gè)DNA分子，是我們把雙螺旋展開(kāi)的平面，然后同學(xué)們討論之后在桌學(xué)生分析討論，提出DNA復(fù)制的兩維能力。上擺出DNAM制一次可能存在的結(jié)果。種假設(shè)：全保留復(fù)制和半保留復(fù)補(bǔ)充學(xué)生我們需要兩名勇敢的科學(xué)家為我們展示。制。的不足，同學(xué)生展示所組合的DNA分子復(fù)制的結(jié)果。時(shí)引岀對(duì)教

8、師PPT展示學(xué)生可能擺出的DNA復(fù)制的兩種狀態(tài)。DNA半保留1、全保留復(fù)制：新復(fù)制岀的DNA分子直接形成，完復(fù)制的實(shí)驗(yàn)全沒(méi)有舊的部分；證據(jù)的學(xué)2、半保留復(fù)制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；最后提出：沃森和克里克在發(fā)表了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的文章之后又提出了DNA復(fù)制的推測(cè)：半保留復(fù)制。學(xué)生聽(tīng)講并自己對(duì)照自己所擺的。習(xí)。對(duì)于DNA復(fù)制的推測(cè)，我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究思考、討論、回答：DNA的復(fù)制方式呢？我們可以從結(jié)果入手：驗(yàn)證子代DNA兩條鏈的來(lái)源如果子代DNA兩條鏈?zhǔn)且粭l母鏈和一條子鏈，則為如果子代DNAW條鏈?zhǔn)且粭l母鏈和半保留復(fù)制一條子鏈，則為半保留復(fù)制根據(jù)剛才我們展示的DNA分子，若是我

9、們能看到DNA分子不同顏色的鏈就好了，可是一般情況下，我DNA們是看不到DNA分子的，那我們?cè)趺慈^(qū)分母鏈和子半保留鏈呢？（引導(dǎo)前面所學(xué)：前面我們學(xué)習(xí)DNA是主要的用放射性同位素對(duì)DNA分子進(jìn)行標(biāo)復(fù)制的遺傳物質(zhì)時(shí)，使用什么技術(shù)來(lái)區(qū)別DNA和蛋白質(zhì)，同記。實(shí)驗(yàn)證學(xué)回憶一下）據(jù)（12如果用15N標(biāo)記母鏈，14N標(biāo)記子鏈，親代和子分鐘）代之間的DNA就會(huì)有差別。將大腸桿菌放入含15nhcl培養(yǎng)若干代，就可以得到含15N的母鏈DNA培養(yǎng)學(xué)將含15N的上述親代大腸桿菌轉(zhuǎn)入含"NHCL培養(yǎng)生的參與意基液中培養(yǎng)，就可以得到14N的子鏈DNA識(shí)和培養(yǎng)學(xué)可是單個(gè)的DNA分子是很小的，放在試管中，標(biāo)生的

10、合作、記了我們也不可能區(qū)分開(kāi)，可以借用什么技術(shù)把不同密度梯度離心探究的精的DNA分開(kāi)？神。并進(jìn)一因?yàn)?5N密度大于"N,于是提取DNA進(jìn)行密度梯如果用15n標(biāo)記母鏈，14n標(biāo)記子步運(yùn)用假說(shuō)度離心。就可以在試管中看到分層的DNA帶了。鏈，復(fù)制后發(fā)現(xiàn)：-演繹法。只含15N的DNA在哪層？只含15N的DNA在哪層？同時(shí)含15N14N的DNA在哪層？最下層、最上層、中間現(xiàn)在我們來(lái)預(yù)測(cè)一下半保留復(fù)制會(huì)岀現(xiàn)什么樣的在老師的啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生們分析結(jié)果（假設(shè)紅線代表母鏈、藍(lán)線代表子鏈）。親代得岀預(yù)期結(jié)果：DNA用兩條紅線表示母鏈，如果是半保留復(fù)制，當(dāng)把當(dāng)復(fù)制一代后離心，子一代DNA放在含15N的培養(yǎng)

11、基中，親代DNA雙鏈解開(kāi)，各DNA只有一層中間帶15N/14N（中介紹結(jié)合一條15N的子鏈。則子一代得到兩一樣的DNA分帶）。當(dāng)復(fù)制第二代后離心，子二試驗(yàn)子都含15N14N，離心，DNA只有中間層。當(dāng)復(fù)制第二代代則會(huì)出現(xiàn)兩層帶14n/14n和模擬后離心，子二代則會(huì)岀現(xiàn)兩層帶上層和中層。15n/15n（輕帶和中帶）。探討教師展示科學(xué)家的實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們具體來(lái)看一下科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)。1958年科學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾采用含15N的NH4CI培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌若干代，提取部分標(biāo)記的大腸桿菌進(jìn)行DNA離心，發(fā)現(xiàn)DNA帶在試管底部（重帶）。然后將標(biāo)記的另一部分的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的普通培養(yǎng)液里繁殖，然后

12、離心分層，發(fā)現(xiàn)子一代在中層，子二代在上證明是層和中層。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和我們假設(shè)和演示的結(jié)果一樣。證實(shí)了DNA勺半保留復(fù)制。半保留復(fù)制對(duì)于DNA復(fù)制方式的探究，我們剛才是先做出假設(shè)-然后演繹推理-最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得岀結(jié)論：像這樣的方式叫假說(shuō)演繹法，前面我們也學(xué)習(xí)過(guò)。現(xiàn)在，利用我們剛才的實(shí)驗(yàn)，急需解決兩類(lèi)問(wèn)題：15n14n【分析】.親代DNA分子復(fù)制i次.2=2122 次.,4=23 次.8=23_n復(fù)制第n代？-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-2一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制n次后：（1）DNA分子數(shù)=其中含母鏈的DNA分子有個(gè)，（2）DNA單鏈數(shù)=母鏈數(shù)=學(xué)生分析、討論、回答2n22（n+1）2培

13、養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想理解的意識(shí)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中化抽象為具體，提高學(xué)習(xí)效率。DNA復(fù)制的過(guò)程（約20分鐘）同學(xué)們，我們知道了DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，我們知道一個(gè)DNA分子半保留復(fù)制得岀兩個(gè)一模一樣的DNA分子。那我們具體來(lái)看一下DNA復(fù)制的過(guò)程。在DNAM制的過(guò)程中，我們需要解決一些問(wèn)題1、DAN分子復(fù)制的概念是什么？2、時(shí)間在何時(shí)？3、DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所？4、DNA分子復(fù)制的過(guò)程如何？什么叫解旋？解旋酶的作用位點(diǎn)？解旋的目的是什么？5、DNA分子復(fù)制時(shí)需要哪些條件？6、DNA分子的特點(diǎn)有哪些？，與洗照片一樣嗎？針對(duì)這8個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在大家仔細(xì)閱讀書(shū)上54頁(yè)，合作探究，尋找答案，然后填在導(dǎo)學(xué)案上。教師叫學(xué)

14、生起來(lái)回答，表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)學(xué)生。對(duì)于DNAM制的過(guò)程及條件我們利用一個(gè)動(dòng)畫(huà)具體來(lái)分析一下。組織學(xué)生觀看DNAM制的動(dòng)畫(huà)課件。學(xué)生討論后回答：1. 概念：是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程。2. 場(chǎng)所：真核細(xì)胞：細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體原核細(xì)胞：擬核3. 時(shí)間：細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期（真核生物）4. 過(guò)程：（1）解旋（2）合成互補(bǔ)子鏈（3）螺旋化在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂，雙螺旋的兩條鏈解開(kāi)的過(guò)程。堿基對(duì)之間的氫鍵目的：為復(fù)制提供準(zhǔn)確的模板，解開(kāi)的兩條單鏈叫母鏈。5. 條件： 模板：親代DNA勺兩條母鏈； 原料：4

15、種脫氧核苷酸； 能量：ATP;酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。6. DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制（多起點(diǎn)復(fù)制）；半保留復(fù)制方式。不一樣學(xué)生隨著動(dòng)畫(huà)的演示，一起念岀過(guò)程：解鏈一一合成子鏈一一螺旋學(xué)生自學(xué)并總結(jié)，如不完整可由其他同學(xué)補(bǔ)充。培養(yǎng)學(xué)生分析比較的意識(shí)，進(jìn)一步加深對(duì)DNA復(fù)制的理解。使學(xué)生完成由感性到理性的認(rèn)識(shí)觀看動(dòng)畫(huà)7、DNA分子為何能精確復(fù)制？&DNA分子復(fù)制的意義是什么？7. 準(zhǔn)確復(fù)制的原因：DNA分子具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板；堿基遵循互補(bǔ)配對(duì)原則，使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。8. 意義：保持了遺傳信息的連續(xù)性，保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性。課堂小結(jié)（3分鐘）利用多

16、媒體課件引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課知識(shí)要點(diǎn)鞏固基礎(chǔ)知識(shí)課堂測(cè)評(píng)基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)評(píng)學(xué)生練習(xí)檢驗(yàn)情況八、課堂測(cè)評(píng)1. 一個(gè)有15N標(biāo)記的DNA分子放在沒(méi)有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng),復(fù)制5次后標(biāo)記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的（）A.1/10B.1/5C.1/16D.1/322將一個(gè)DNA分子用14N進(jìn)行標(biāo)記，在普通培養(yǎng)基上讓其連續(xù)復(fù)制3次，在最后得到的DNA分子中，被標(biāo)記的DNA的脫氧核苷酸鏈占DNA總的脫氧核苷酸鏈的比例是（）A.1/32B.1/16C.1/8D.1/43. 某DNA分子片斷含有100個(gè)堿基對(duì)，其中A為60個(gè)，該片段連續(xù)復(fù)制三次所需C的數(shù)量為A.180個(gè)B.280個(gè)C.320個(gè)D.360個(gè)4. 某DNA分子含有腺嘌呤200個(gè)，該DNA復(fù)制數(shù)次后，消耗了周?chē)h(huán)境中3000個(gè)含腺嘌呤的脫氧核苷酸，則該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了多少次？（）A.3次B.4次C.5次D.6次5. 根據(jù)DNA分子復(fù)制的