2023學(xué)年完整公開課版第3節(jié)DNA的復(fù)制

的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)課題DNA的復(fù)制單元必修2學(xué)科生物年級高中教材分析本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級中學(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結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的功能。學(xué)好這一課時(shí)，有利于學(xué)生對有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等知識得理解和鞏固，對于學(xué)生深刻認(rèn)識遺傳的本質(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)生對基因突變、基因重組、生物進(jìn)化等內(nèi)容的理解和掌握。學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng)一、知識性目標(biāo)1.說出科學(xué)家對DNA分子復(fù)制作出的推測；2.簡述DNA復(fù)制的過程并說明DNA分子的半保留復(fù)制；3.知道DNA復(fù)制在遺傳上的意義。二、能力目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。三、情感目標(biāo)通過探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識和科學(xué)態(tài)度。生命觀念：比較分析“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的原理和過程，得出相應(yīng)的結(jié)論；人類對遺傳物質(zhì)的探索過程，得出“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的結(jié)論?？茖W(xué)探究：通過引導(dǎo)學(xué)生觀察拉鏈和DNA復(fù)制的比較，鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象、猜測，培養(yǎng)學(xué)生自主探索、合作學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力。科學(xué)思維：通過介紹Meselson、stehl的試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析、比較、推理、歸納，培養(yǎng)科學(xué)的思維。社會責(zé)任：通過分組探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識和科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：DNA分子復(fù)制的條件、過程和特點(diǎn)。難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：DNA分子復(fù)制的過程。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課創(chuàng)設(shè)情境，激趣導(dǎo)入要將這枚北京奧運(yùn)會復(fù)制成兩個(gè)印章（由于時(shí)間緊迫，由兩個(gè)人手工刻制）：一個(gè)送交國際奧委會，一個(gè)留在中國。想一想，如何才能將兩個(gè)印章做得一模一樣？做成后又怎樣驗(yàn)證這兩個(gè)印章的相似程度？觀察圖片思考問題，想到利用復(fù)制的方法可解決問題。通過激趣導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生興趣，提出本節(jié)課研究主題。新課講授提問：有關(guān)DNA復(fù)制，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些知識？你們覺得還有哪些疑問？問題·探討沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道:“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能的機(jī)制”。討論1.城基互補(bǔ)配對原則暗示DNA的復(fù)制機(jī)制可能是怎樣的？2.這句話中為什么要用“可能”二字？這反映科學(xué)研究具有什么特點(diǎn)？一、對DNA復(fù)制的推測你能從DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，設(shè)想出DNA復(fù)制的方式可能有哪幾種嗎？沃森和克里克緊接著發(fā)表了第二篇論文，提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說:DNA復(fù)制時(shí)，DNA雙螺旋解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈分別作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的條鏈、因此，這種復(fù)制方式稱作半保留復(fù)制。也有人持不同觀點(diǎn)，提出全保留復(fù)制等不同假說。全保留復(fù)制是指DNA復(fù)制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是新合成的。你能畫圖表示三種復(fù)制的結(jié)果嗎？二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)假如用15N標(biāo)記母鏈，用14N標(biāo)記子鏈，請同學(xué)們根據(jù)假設(shè)分組討論復(fù)制一代和兩代的結(jié)果是什么？用圖形表示結(jié)果。你能通過實(shí)驗(yàn)證明到底哪種假說正確呢?巡視學(xué)生的活動(dòng)，記錄學(xué)生出現(xiàn)的問題。教師投影展示部分小組的討論情況。教師展示科學(xué)家的實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果。得出結(jié)論：DNA復(fù)制的方式：半保留復(fù)制拓展延伸：因DNA復(fù)制采用半保留的方式，所以一個(gè)DNA分子經(jīng)幾代復(fù)制后的所有DNA中，只有兩個(gè)DNA分子含有原DNA鏈。但所有DNA與原DNA所帶的信息（脫氧核苷酸的排列序）完全相同。（變異除外）三、DNA復(fù)制的過程請同學(xué)們思考DNA復(fù)制至少需要什么條件？科學(xué)家是怎么知道這些條件的呢？請同學(xué)們想一想，下面這個(gè)事實(shí)說明了什么？1958年美國生化學(xué)家Kornberg在試管中用脫氧核苷酸合成DNA。他將大腸桿菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四種豐富的脫氧核苷酸和適量的Mg2+的人工體系中，并沒有發(fā)生DNA的合成，當(dāng)加入少量的RNA作引子和ATP作為能源物質(zhì)，經(jīng)保溫孵育后，測定其中DNA的含量。發(fā)現(xiàn)其中的DNA的含量增加了。思考回答1、DNA復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期2、由于DNA主要存在與細(xì)胞核內(nèi)，因此DNA復(fù)制的場所主要是細(xì)胞核。發(fā)現(xiàn)問題：關(guān)于DNA怎樣復(fù)制？需要哪些條件？復(fù)制的結(jié)果怎樣？有何特點(diǎn)？等等是還沒有解決的問題。學(xué)生分組分析討論，提出DNA復(fù)制的三種假設(shè)：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制及彌散復(fù)制。學(xué)生根據(jù)假設(shè)討論演繹并畫圖表示三種復(fù)制的結(jié)果小組間相互補(bǔ)充作出評價(jià)。在老師啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)剛才演繹結(jié)果，推導(dǎo)出可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如果是全保留復(fù)制，則離心后DNA條帶應(yīng)該只有兩條；如果是半保留復(fù)制，則離心后DNA條帶應(yīng)該有三條，并畫出條帶的位置。閱讀拓展延伸內(nèi)容學(xué)生討論后回答：模板：兩條鏈分別作為模板原料：四種脫氧核苷酸能量：由ATP提供酶：解旋酶、聚合酶等科學(xué)家通過推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)知道的。讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：復(fù)制除需要四個(gè)基本條件外，還需要其他條件，如RNA引物等。用設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生回憶已有知識，發(fā)現(xiàn)新問題通過問題探討進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考，結(jié)合已有知識思考新的問題，達(dá)到知識的遷移運(yùn)用。培養(yǎng)學(xué)生參與意識和培養(yǎng)學(xué)生的合作、探索精神。并進(jìn)一步復(fù)習(xí)假說-演繹法。激發(fā)學(xué)生探索和協(xié)作的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力。通過拓展延伸，幫助學(xué)生總結(jié)新知，拓展視野。通過老師引導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)充完整，幫助學(xué)生全面學(xué)習(xí)DNA的復(fù)制過程。旨在提醒學(xué)生不能把書讀死。而應(yīng)該始終保持懷疑和探究的心態(tài)。小刀：1.在DNA復(fù)制過程中，不可能發(fā)生的是（B）A．基因突變B．基因重組C．DNA解旋D．堿基互補(bǔ)配對2.假定某高等生物體細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)是10條，其中染色體中的DNA用3H胸腺嘧啶標(biāo)記，將該體細(xì)胞放入不含有標(biāo)記的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)2代，則在形成第2代細(xì)胞時(shí)的有絲分裂后期，沒有被標(biāo)記的染色體數(shù)為（D）A．5條B．40條C．20條D．10條3.某研究小組模擬細(xì)胞DNA復(fù)制條件人工合成某DNA片段，連續(xù)進(jìn)行了4次循環(huán)。已知在第2次循環(huán)中消耗了P個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。下列分析判斷錯(cuò)誤的是（D）

A．該DNA片段中含有胸腺嘧啶脫氧核糖核酸個(gè)

B．第3次循環(huán)中消耗了2P個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸

C．4次循環(huán)中共消耗了個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸

D．4次循環(huán)后得到的DNA分子共有游離的磷酸基16個(gè)思考、回答問