人教版高一《DNA的復(fù)制》教案

人教版高一《DNA的復(fù)制》教案第三章第3節(jié)DNA的復(fù)制教案一、教材分析《DNA的復(fù)制》是高二生物學(xué)中十分重要的一節(jié)內(nèi)容，它是第一冊(cè)的有絲分裂和減數(shù)分裂中DNA和染色體復(fù)制的知識(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)又是第二冊(cè)基因控制蛋白質(zhì)合成、基因突變的知識(shí)前提，也是學(xué)生理解遺傳學(xué)基本理論的重點(diǎn)，所以本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)生的知識(shí)形成和分析應(yīng)用能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用。二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)記住DNA復(fù)制的概念簡(jiǎn)述DNA復(fù)制的過程，并分析、歸納出DNA復(fù)制過程的特點(diǎn)。知道DNA復(fù)制在遺傳上的意義能力目標(biāo)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。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(cè)，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。情感目標(biāo)：通過分組探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)和科學(xué)態(tài)度學(xué)情分析三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)DNA的復(fù)制方式的發(fā)現(xiàn)雖然是選學(xué)內(nèi)容，但是對(duì)學(xué)生的學(xué)會(huì)科學(xué)的探究，科學(xué)的思考有很大的幫助，有助于學(xué)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(diǎn)之一，但在知識(shí)層面上不作為重點(diǎn)。DNA復(fù)制過程完成了遺傳信息的傳遞功能；對(duì)DNA復(fù)制過程的研究，蘊(yùn)含著科學(xué)研究的過程和方法教育；DNA復(fù)制的過程具有微觀、動(dòng)態(tài)、連續(xù)、抽象的特點(diǎn)。因此，對(duì)DNA復(fù)制的過程的探討既是本課時(shí)的教學(xué)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)四、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，我除了引導(dǎo)學(xué)生自主、探索、合作學(xué)習(xí)以外，還通過啟發(fā)式教學(xué)，設(shè)置大量的問題情境，來激發(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。五、教學(xué)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(nèi)有DNA復(fù)制過程的動(dòng)畫）；實(shí)物展臺(tái)展示學(xué)生推導(dǎo)的DNA半保留和全保留復(fù)制的結(jié)果及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖六、課前準(zhǔn)備1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)，初步把握實(shí)驗(yàn)的原理和方法步驟。2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。人教版高一《DNA的復(fù)制》教案全文共1頁，當(dāng)前為第1頁。七、課時(shí)安排：1課時(shí)人教版高一《DNA的復(fù)制》教案全文共1頁，當(dāng)前為第1頁。八、教學(xué)過程人教版高一《DNA的復(fù)制》教案全文共2頁，當(dāng)前為第2頁。(2)教學(xué)過程設(shè)計(jì)人教版高一《DNA的復(fù)制》教案全文共2頁，當(dāng)前為第2頁。教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖問題探討〖提示〗兩個(gè)會(huì)徽所用的原料應(yīng)該選自一塊石材；應(yīng)先制造模型，并按模型制作會(huì)徽；應(yīng)使用電子控制的刻床；刻床應(yīng)由一名技術(shù)熟練的師傅操作，或完全數(shù)控等。（以上可由學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)推測(cè)回答，事實(shí)是原料確實(shí)選自一塊石材，但由于時(shí)間緊迫，兩個(gè)會(huì)徽是由兩名技術(shù)最好的師傅手工雕刻的）。驗(yàn)證的最簡(jiǎn)單的方法是：將兩個(gè)印章的圖形蓋在白紙上進(jìn)行比較（學(xué)生也可能提出更科學(xué)、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(zhì)，就必須具有精確的自我復(fù)制能力，那它是怎樣進(jìn)行復(fù)制的呢？思考討論引起思考引入新課一、對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)〖引導(dǎo)〗引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文P52，沃森和克里克提出的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型后，又發(fā)表了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說。進(jìn)而總結(jié)出“半保留復(fù)制”的概念?！贾v述〗在復(fù)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(dú)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(gè)雙螺旋分子中，一條鏈?zhǔn)桥f的而另外一條鏈?zhǔn)切碌?，因此這種復(fù)制方式被稱為半保留復(fù)制。閱讀思考學(xué)新知識(shí)二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)〖講述〗我們知道，當(dāng)假說通過實(shí)踐檢驗(yàn)并被證明是正確的后，才能上升為科學(xué)理論。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，放射性同位素示蹤技術(shù)被應(yīng)用到DNA分子復(fù)制的研究中。下面我們來探討一下DNA分子半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)?！贾v述〗大家閱讀課文P53，結(jié)合圖3-12，利用物理、化學(xué)知識(shí)體會(huì)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法、原理、步驟、結(jié)果、結(jié)論及它的巧妙之處。強(qiáng)調(diào)：該實(shí)驗(yàn)證明了DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。看圖思考培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)重視實(shí)的態(tài)度旁蘭思考題1〖提示〗本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)半保留復(fù)制原理和DNA密度的變化來設(shè)計(jì)的。在本實(shí)驗(yàn)中根據(jù)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(shí)遷移三、DNA復(fù)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(fù)制實(shí)質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制。2.時(shí)間：細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期3.場(chǎng)所：細(xì)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(zhǔn)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(duì)的堿基從氫鍵處斷裂，兩條螺旋的雙鏈解開，這個(gè)過程叫做解旋。解開的兩條單鏈叫母鏈（模板鏈）。②合成互補(bǔ)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(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一段子鏈。③子、母鏈結(jié)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(jìn)行，新合成的子鏈不斷地延伸，同時(shí)每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而各自形成一個(gè)新的DNA分子，這樣，1DNA分子→2個(gè)完全相同的DNA分子。6.特點(diǎn)：①DNA分子是邊解旋邊復(fù)制的；②是一種半保留式復(fù)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(zhǔn)確”復(fù)制的原因：①DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供模板；②堿基具有互補(bǔ)配對(duì)的能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤。8.結(jié)果：一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)完全相同的DNA分子9.意義：DNA通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對(duì)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(xué)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(fù)制一次能形成幾條子鏈？③簡(jiǎn)述“子鏈”形成的過程。DNA復(fù)制后兩個(gè)子代DNA分子和親代DNA分子是否完全相同？為什么？通過設(shè)問，學(xué)生回答，進(jìn)一步讓學(xué)生理解和鞏固DNA復(fù)制的全過程。人教版高一《DNA的復(fù)制》教案全文共3頁，當(dāng)前為第3頁。DNA分子連續(xù)復(fù)制演繹的計(jì)算規(guī)律人教版高一《DNA的復(fù)制》教案全文共3頁，當(dāng)前為第3頁。已知某一DNA分子用15N標(biāo)記（0代）將含有該標(biāo)記DNA分子的細(xì)胞（或細(xì)菌）轉(zhuǎn)移到只含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（進(jìn)行DNA復(fù)制）若干代后，其DNA分子數(shù)、脫氧核苷酸鏈數(shù)及相關(guān)比例如下表：世代DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)脫氧核苷酸鏈的數(shù)量變換規(guī)律分子總數(shù)不同DNA分子占全部DNA分子之比單鏈總數(shù)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(xué)生填表培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力小結(jié)1．通過學(xué)習(xí)必須掌握DNA的復(fù)制過程、復(fù)制的必需條件及DNA復(fù)制在生物學(xué)上的重要意義。為學(xué)習(xí)生物的遺傳和生物的變異奠定基礎(chǔ)。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(jù)之一。（2）把案犯在現(xiàn)場(chǎng)留下的毛發(fā)、血等進(jìn)行分析作為破案的證據(jù)，與DNA有關(guān)。（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。（課堂實(shí)錄）（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制，基因與我們常說的DNA有什么關(guān)系呢？在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分，并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。設(shè)計(jì)意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。九、板書設(shè)計(jì)

DNA分子的復(fù)制

1、概念：1DNA

——

2DNA

2、復(fù)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(fù)制》教案全文共4頁，當(dāng)前為第4頁。

3、半保留復(fù)制：概念

意義

人教版高一《DNA的復(fù)制》教案全文共4頁，當(dāng)前為第4頁。十、教學(xué)反思開頭學(xué)生興趣高的材料問題引入，能很快進(jìn)入學(xué)習(xí)角色。教師對(duì)本節(jié)教材中的資料分析進(jìn)行了重組，條理更清晰，有利于學(xué)生構(gòu)建新知識(shí)，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到教材內(nèi)容不