人教版高一《DNA的復制》教案

人教版高一《DNA的復制》教案第三章第3節(jié)DNA的復制教案一、教材分析《DNA的復制》是高二生物學中十分重要的一節(jié)內容，它是第一冊的有絲分裂和減數分裂中DNA和染色體復制的知識基礎，同時又是第二冊基因控制蛋白質合成、基因突變的知識前提，也是學生理解遺傳學基本理論的重點，所以本節(jié)內容對學生的知識形成和分析應用能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用。二、教學目標知識目標記住DNA復制的概念簡述DNA復制的過程，并分析、歸納出DNA復制過程的特點。知道DNA復制在遺傳上的意義能力目標通過介紹Meselson、stehl的試驗，引導學生分析、比較、推理、歸納，培養(yǎng)科學的思維。通過引導學生觀察拉鏈和DNA復制的比較，鼓勵學生大膽想象、猜測，培養(yǎng)學生自主探索、合作學習、分析問題、解決問題的能力。情感目標：通過分組探究活動，培養(yǎng)學生的協(xié)作意識和科學態(tài)度學情分析三、教學重點難點DNA的復制方式的發(fā)現(xiàn)雖然是選學內容，但是對學生的學會科學的探究，科學的思考有很大的幫助，有助于學生分析問題，解決問題能力的提高，所以把它作為探究的重點之一，但在知識層面上不作為重點。DNA復制過程完成了遺傳信息的傳遞功能；對DNA復制過程的研究，蘊含著科學研究的過程和方法教育；DNA復制的過程具有微觀、動態(tài)、連續(xù)、抽象的特點。因此，對DNA復制的過程的探討既是本課時的教學重點，也是難點四、學情分析學生已經具有了DNA雙螺旋結構、有絲分裂、減數分裂的基本知識，在此基礎上，本課時將要從分子水平來探討生命的本質，屬于肉眼看不到的抽象知識。高中學生的認知體系基本形成，認知結構迅速發(fā)展，認知能力不斷完善。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，認知活動的自覺性，認知系統(tǒng)的自我評價和自我控制能力也有了相應的發(fā)展。由于本課時內容具有較高的抽象性，學生們會感到困難，因此在教學中，我除了引導學生自主、探索、合作學習以外，還通過啟發(fā)式教學，設置大量的問題情境，來激發(fā)學生的學習興趣和進一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。五、教學方法合作探究、討論法演示法、講授法媒體課件用PowerPoint制作的演示文稿（內有DNA復制過程的動畫）；實物展臺展示學生推導的DNA半保留和全保留復制的結果及相應的實驗結果示意圖六、課前準備1．學生的學習準備：預習，初步把握實驗的原理和方法步驟。2．教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內探究學案，課后延伸拓展學案。人教版高一《DNA的復制》教案全文共1頁，當前為第1頁。七、課時安排：1課時人教版高一《DNA的復制》教案全文共1頁，當前為第1頁。八、教學過程人教版高一《DNA的復制》教案全文共2頁，當前為第2頁。(2)教學過程設計人教版高一《DNA的復制》教案全文共2頁，當前為第2頁。教學內容教師組織和引導學生活動教學意圖問題探討〖提示〗兩個會徽所用的原料應該選自一塊石材；應先制造模型，并按模型制作會徽；應使用電子控制的刻床；刻床應由一名技術熟練的師傅操作，或完全數控等。（以上可由學生根據自己的經驗推測回答，事實是原料確實選自一塊石材，但由于時間緊迫，兩個會徽是由兩名技術最好的師傅手工雕刻的）。驗證的最簡單的方法是：將兩個印章的圖形蓋在白紙上進行比較（學生也可能提出更科學、更現(xiàn)代化的方法）。閱讀思考討論回答引入新課〖講述〗DNA既能作為遺傳物質，就必須具有精確的自我復制能力，那它是怎樣進行復制的呢？思考討論引起思考引入新課一、對DNA分子復制的推測〖引導〗引導學生閱讀課文P52，沃森和克里克提出的著名的DNA雙螺旋結構模型后，又發(fā)表了遺傳物質自我復制的假說。進而總結出“半保留復制”的概念。〖講述〗在復制過程中，原來雙螺旋的兩條鏈并沒有被破壞，它們分成單獨的鏈，每一條舊鏈作為模板再合成一條新鏈，這樣在新合成的兩個雙螺旋分子中，一條鏈是舊的而另外一條鏈是新的，因此這種復制方式被稱為半保留復制。閱讀思考學新知識二、DNA半保留復制的實驗證據〖講述〗我們知道，當假說通過實踐檢驗并被證明是正確的后，才能上升為科學理論。隨著科學技術的發(fā)展，放射性同位素示蹤技術被應用到DNA分子復制的研究中。下面我們來探討一下DNA分子半保留復制的實驗證據。〖講述〗大家閱讀課文P53，結合圖3-12，利用物理、化學知識體會科學家實驗設計的方法、原理、步驟、結果、結論及它的巧妙之處。強調：該實驗證明了DNA的復制是以半保留的方式進行的?？磮D思考培養(yǎng)嚴謹重視實的態(tài)度旁蘭思考題1〖提示〗本實驗是根據半保留復制原理和DNA密度的變化來設計的。在本實驗中根據試管中DNA帶所在的位置就可以區(qū)分親代與子代的DNA了。思考回答拓展思維知識遷移三、DNA復制的過程1.概念：指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。DNA的復制實質上是遺傳信息的復制。2.時間：細胞有絲分裂和減數第一次分裂的間期3.場所：細胞核（主要）、線粒體、葉綠體4.條件：⑴模板：兩條母鏈⑵原料：四種脫氧核苷酸、能量（ATP）⑶酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等5.過程：①解旋提供準確模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子兩條多脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，兩條螺旋的雙鏈解開，這個過程叫做解旋。解開的兩條單鏈叫母鏈（模板鏈）。②合成互補子鏈：以上述解開的每一段母鏈為模板，以周圍環(huán)境中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。③子、母鏈結合盤繞形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，隨著解旋過程的進行，新合成的子鏈不斷地延伸，同時每條子鏈與其對應的母鏈盤繞成雙螺旋結構，從而各自形成一個新的DNA分子，這樣，1DNA分子→2個完全相同的DNA分子。6.特點：①DNA分子是邊解旋邊復制的；②是一種半保留式復制。（即在子代雙鏈中，有一條是親代原有的鏈，另一條（子鏈）則是新合成的。）7.“準確”復制的原因：①DNA具有獨特的雙螺旋結構，能為復制提供模板；②堿基具有互補配對的能力，能夠使復制準確無誤。8.結果：一個DNA分子形成兩個完全相同的DNA分子9.意義：DNA通過復制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使種族得以延續(xù)。學生思考下列問題：①什么叫解旋？解旋的目的是什么？②什么叫“子鏈”？復制一次能形成幾條子鏈？③簡述“子鏈”形成的過程。DNA復制后兩個子代DNA分子和親代DNA分子是否完全相同？為什么？通過設問，學生回答，進一步讓學生理解和鞏固DNA復制的全過程。人教版高一《DNA的復制》教案全文共3頁，當前為第3頁。DNA分子連續(xù)復制演繹的計算規(guī)律人教版高一《DNA的復制》教案全文共3頁，當前為第3頁。已知某一DNA分子用15N標記（0代）將含有該標記DNA分子的細胞（或細菌）轉移到只含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（進行DNA復制）若干代后，其DNA分子數、脫氧核苷酸鏈數及相關比例如下表：世代DNA分子的結構特點脫氧核苷酸鏈的數量變換規(guī)律分子總數不同DNA分子占全部DNA分子之比單鏈總數不同脫氧核苷酸鏈占全部鏈之比只含15N分子含14N15N雜種分子只含14N分子含15N的鏈含14N的鏈0112112141/21/2241/21/281/43/4381/43/4161/87/8n2n2/2n1－2/2n2n＋11/2n1－1/2n學生填表培養(yǎng)學生的總結能力小結1．通過學習必須掌握DNA的復制過程、復制的必需條件及DNA復制在生物學上的重要意義。為學習生物的遺傳和生物的變異奠定基礎。2．目前DNA分子廣泛用于刑事案件偵破等方面（l）DNA分子是親子鑒定的主要證據之一。（2）把案犯在現(xiàn)場留下的毛發(fā)、血等進行分析作為破案的證據，與DNA有關。（四）反思總結，當堂檢測。教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內容，并進行當堂檢測。設計意圖：引導學生構建知識網絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄）（五）發(fā)導學案、布置預習。我們已經學習了DNA的結構和復制，基因與我們常說的DNA有什么關系呢？在下一節(jié)課我們一起來學習基因是具有遺傳效應的DNA片段。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分，并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。設計意圖：布置下節(jié)課的預習作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。九、板書設計

DNA分子的復制

1、概念：1DNA

——

2DNA

2、復制過程：解旋

模板+原料

1DNA

單DNA

2DNA

E

能量+

E

人教版高一《DNA的復制》教案全文共4頁，當前為第4頁。

3、半保留復制：概念

意義

人教版高一《DNA的復制》教案全文共4頁，當前為第4頁。十、教學反思開頭學生興趣高的材料問題引入，能很快進入學習角色。教師對本節(jié)教材中的資料分析進行了重組，條理更清晰，有利于學生構建新知識，同時也認識到教材內容不