第3章第3節(jié) DNA的復(fù)制 -2023-2024學年高一生物同步教學設(shè)計+分層作業(yè)（人教版2019必修2）

第3章第3節(jié)DNA的復(fù)制-2023-2024學年高一生物同步教學設(shè)計+分層作業(yè)（人教版2019必修2）科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第3章第3節(jié)DNA的復(fù)制-2023-2024學年高一生物同步教學設(shè)計+分層作業(yè)（人教版2019必修2）教材分析第3章第3節(jié)“DNA的復(fù)制”是人教版2019年版高中生物必修2中的核心內(nèi)容，該章節(jié)旨在幫助學生理解DNA復(fù)制的基本過程、條件及意義。本節(jié)課緊密圍繞教材內(nèi)容，結(jié)合實際教學，引導學生通過實驗探究和理論分析，深入理解DNA復(fù)制的機制，為后續(xù)學習基因表達打下堅實基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生生物學實驗探究能力，通過觀察、實驗和數(shù)據(jù)分析，理解DNA復(fù)制的過程和規(guī)律；提升科學思維能力，運用模型解釋生物學現(xiàn)象；增強科學態(tài)度與責任，認識到生物學知識在解決實際問題中的重要性。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已具備一定的生物學基礎(chǔ)知識，包括細胞結(jié)構(gòu)、遺傳物質(zhì)的概念以及細胞分裂的基本過程。然而，對于DNA復(fù)制這一復(fù)雜過程的具體機制和步驟，學生可能僅有初步的了解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高一學生對生物學學科普遍保持較高的興趣，尤其對與生命現(xiàn)象相關(guān)的內(nèi)容。他們具備較強的觀察力和分析能力，能夠通過實驗和模型理解生物學概念。學習風格上，學生中既有偏好直觀教學的，也有喜歡通過邏輯推理來學習的。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在理解DNA復(fù)制過程中可能會遇到以下困難：一是對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的理解不夠深入，二是難以把握DNA復(fù)制過程中的半保留復(fù)制原理，三是實驗操作技能不足可能影響實驗結(jié)果的準確性。此外，將抽象的生物學概念與實際應(yīng)用相結(jié)合的能力也是學生需要提升的。教學資源-軟硬件資源：多媒體教學設(shè)備（投影儀、電腦）、實驗器材（顯微鏡、DNA模型、實驗試劑等）

-課程平臺：學校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學平臺

-信息化資源：DNA復(fù)制動畫視頻、相關(guān)實驗操作步驟PPT、在線生物學實驗?zāi)M軟件

-教學手段：互動式教學軟件、小組討論卡片、實驗報告模板教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的圖片，提出問題：“你們知道DNA是如何復(fù)制自己的嗎？”通過這個問題，激發(fā)學生的好奇心和探究欲望。

-回顧舊知：簡要回顧DNA的概念、結(jié)構(gòu)以及遺傳信息的傳遞過程，幫助學生建立新舊知識的聯(lián)系。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細講解DNA復(fù)制的概念、條件、過程和特點，包括前導鏈和滯后鏈的合成、DNA聚合酶的作用等。

-舉例說明：通過具體例子，如細菌DNA復(fù)制實驗，幫助學生理解DNA復(fù)制的過程和機制。

-互動探究：組織學生進行小組討論，探討DNA復(fù)制過程中的關(guān)鍵步驟和影響因素。

3.實驗操作（約30分鐘）

-學生活動：分組進行DNA復(fù)制實驗，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。

-教師指導：在實驗過程中，教師巡回指導，解答學生疑問，確保實驗順利進行。

4.結(jié)果分析（約20分鐘）

-學生活動：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析DNA復(fù)制過程中的特點和規(guī)律。

-教師指導：引導學生總結(jié)實驗結(jié)果，形成對DNA復(fù)制過程的整體認識。

5.模型構(gòu)建（約20分鐘）

-學生活動：利用DNA模型，模擬DNA復(fù)制過程，加深對半保留復(fù)制原理的理解。

-教師指導：指導學生如何使用模型，并引導學生觀察模型與實際過程的異同。

6.應(yīng)用拓展（約10分鐘）

-學生活動：探討DNA復(fù)制在基因工程、遺傳病診斷等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-教師指導：引導學生關(guān)注生物學知識在實際生活中的應(yīng)用，提高學生的科學素養(yǎng)。

7.鞏固練習（約15分鐘）

-學生活動：完成課后練習題，鞏固所學知識。

-教師指導：及時檢查學生練習情況，解答學生疑問。

8.總結(jié)反思（約5分鐘）

-學生活動：回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，總結(jié)DNA復(fù)制過程的關(guān)鍵點和難點。

-教師指導：引導學生思考DNA復(fù)制在生物學研究中的重要性，激發(fā)學生對生物學的熱愛。

9.作業(yè)布置（約5分鐘）

-學生活動：完成課后作業(yè)，為下一節(jié)課做好準備。

-教師指導：提醒學生按時完成作業(yè)，并注意作業(yè)質(zhì)量。知識點梳理1.DNA復(fù)制的基本概念

-定義：DNA復(fù)制是指DNA分子在細胞分裂前，通過半保留復(fù)制的方式，準確無誤地復(fù)制出與原DNA分子完全相同的DNA分子的過程。

-意義：DNA復(fù)制是生物體遺傳信息傳遞和保持遺傳穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。

2.DNA復(fù)制的基本條件

-環(huán)境條件：適宜的溫度、pH值和離子濃度。

-物質(zhì)條件：模板DNA、四種游離的脫氧核苷酸（dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、DNA聚合酶、解旋酶、拓撲異構(gòu)酶等。

3.DNA復(fù)制的過程

-解旋：解旋酶解開DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，形成單鏈DNA。

-合成：DNA聚合酶在模板鏈上，從5'端到3'端合成新的DNA鏈。

-校對：DNA聚合酶具有校對功能，確保復(fù)制過程中堿基配對的準確性。

-連接：DNA連接酶連接新合成的DNA片段，形成完整的DNA分子。

4.DNA復(fù)制的半保留復(fù)制特點

-每個新合成的DNA分子包含一條來自親代DNA的鏈和一條新合成的鏈。

-保證了遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。

5.DNA復(fù)制過程中的酶

-解旋酶：解開DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。

-DNA聚合酶：催化DNA合成。

-解旋酶：解開DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。

-拓撲異構(gòu)酶：解除DNA復(fù)制過程中產(chǎn)生的拓撲張力。

-DNA連接酶：連接DNA片段。

6.DNA復(fù)制的影響因素

-溫度：過高或過低都會影響DNA復(fù)制的效率。

-pH值：過酸或過堿都會影響DNA復(fù)制的效率。

-離子濃度：適當?shù)碾x子濃度有利于DNA復(fù)制。

7.DNA復(fù)制的生物學意義

-維持生物體的遺傳穩(wěn)定性。

-為生物體細胞分裂提供遺傳物質(zhì)。

-為基因工程、遺傳病診斷等提供理論依據(jù)。

8.DNA復(fù)制與基因表達的關(guān)系

-DNA復(fù)制是基因表達的前提條件。

-DNA復(fù)制過程中，基因序列的穩(wěn)定性對基因表達至關(guān)重要。

9.DNA復(fù)制與生物進化

-DNA復(fù)制過程中，基因突變可能導致生物進化。

-DNA復(fù)制過程中的錯誤可能導致遺傳病的發(fā)生。

10.DNA復(fù)制在基因工程中的應(yīng)用

-基因克隆：通過DNA復(fù)制技術(shù)，將目的基因插入載體，實現(xiàn)基因的擴增。

-基因治療：通過DNA復(fù)制技術(shù)，將正?；?qū)牖颊唧w內(nèi)，治療遺傳病。

11.DNA復(fù)制與分子生物學技術(shù)

-Southernblot：檢測特定DNA序列。

-Northernblot：檢測特定RNA序列。

-PCR：體外擴增DNA片段。

12.DNA復(fù)制與生物信息學

-DNA序列分析：通過DNA復(fù)制技術(shù)，獲取DNA序列，為生物信息學研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學生參與度：通過觀察學生的課堂發(fā)言、提問和互動情況，評估學生的參與度和積極性。

-學生專注度：通過學生的眼神交流、筆記記錄和課堂活動參與度，評價學生的專注程度。

-學生理解力：通過提問和回答問題，檢查學生對DNA復(fù)制過程和原理的理解程度。

2.小組討論成果展示：

-小組合作精神：評估學生在小組討論中的合作意識和團隊協(xié)作能力。

-信息整合能力：檢查學生能否將所學知識與實際案例相結(jié)合，形成有邏輯性的討論成果。

-表達與溝通能力：通過學生的發(fā)言和展示，評價學生的表達清晰度和溝通效果。

3.隨堂測試：

-知識掌握情況：通過隨堂測試，檢驗學生對DNA復(fù)制基本概念、過程和原理的掌握程度。

-應(yīng)用能力：測試學生能否將所學知識應(yīng)用于解決實際問題。

-反思能力：評估學生能否對DNA復(fù)制過程中的難點進行自我反思和總結(jié)。

4.實驗報告評估：

-實驗操作規(guī)范性：評估學生在DNA復(fù)制實驗中的操作是否符合規(guī)范要求。

-數(shù)據(jù)記錄與分析能力：檢查學生是否能夠準確記錄實驗數(shù)據(jù)，并進行分析和解釋。

-實驗報告撰寫能力：評價學生能否按照要求撰寫實驗報告，包括實驗?zāi)康?、方法、結(jié)果和討論。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)：教師應(yīng)針對學生在課堂上的積極參與、提問和回答問題給予正面的評價和鼓勵。

-針對小組討論：教師應(yīng)肯定學生在小組討論中的貢獻，鼓勵學生提出創(chuàng)新性觀點。

-針對隨堂測試：教師應(yīng)詳細分析學生的測試結(jié)果，指出學生的優(yōu)點和不足，并提供相應(yīng)的學習建議。

-針對實驗報告：教師應(yīng)評價學生的實驗操作、數(shù)據(jù)分析能力和報告撰寫能力，指出存在的問題并指導學生改進。通過及時有效的反饋，幫助學生鞏固知識，提高學習效果。教學反思與總結(jié)哎，這節(jié)課講完之后，我就在想，教學這事兒啊，真是一門藝術(shù)，也是一個不斷學習和成長的過程。首先，我覺得我在教學方法上還是有點收獲的。

我嘗試了互動式教學，讓學生們通過小組討論和實驗操作來理解DNA復(fù)制的原理?？粗麄兎e極地參與，我挺欣慰的。但是，我也發(fā)現(xiàn)，有些學生可能對實驗操作不太熟悉，我在指導的時候，得更加細致一些，尤其是對于那些實驗步驟比較繁瑣的地方。

至于策略嘛，我發(fā)現(xiàn)PPT的使用挺關(guān)鍵，尤其是那些DNA復(fù)制的動畫，學生一看就明白了。但是，我也要注意，不能過度依賴PPT，要讓學生有時間去思考，去總結(jié)。

管理上，我注意到課堂紀律總體還好，但是個別學生還是有點分心。我以后得想辦法，比如設(shè)置一些小挑戰(zhàn)或者小獎勵，來吸引他們的注意力。

技能方面，我注意到學生們的觀察能力和分析能力有了提升。他們在實驗過程中，學會了如何觀察、記錄和分析數(shù)據(jù)。

情感態(tài)度上，我對學生的積極性感到很滿意。他們對待實驗和討論的態(tài)度都很認真，這種學習態(tài)度是很好的。

但是，當然也有不足之處。比如說，我在講解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的時候，可能有點快了，有些學生可能沒有完全跟上。我以后得注意，對于一些關(guān)鍵的概念和步驟，要多花點時間解釋。

還有，我發(fā)現(xiàn)個別學生在實驗操作上存在一些問題，比如取液量的控制、實驗器材的使用等。我以后在實驗課上，得更加細致地指導他們。

改進措施嘛，我打算在接下來的教學中，加強對實驗操作的訓練，同時，對于一些關(guān)鍵知識點，我會通過更多的例子和案例來講解，幫助學生們更好地理解。典型例題講解1.例題：

假設(shè)某DNA片段的堿基序列為5'-ATCGGCTA-3'，請寫出該DNA片段的互補鏈序列。

答案：3'-TAGCCGAT-5'

2.例題：

在DNA復(fù)制過程中，如果A-T堿基對發(fā)生錯誤，錯誤配對為A-G，請寫出可能導致的突變類型。

答案：點突變（替換突變）

3.例題：

假設(shè)某DNA片段含有100個堿基，其中G-C堿基對占60%，A-T堿基對占40%。請計算該DNA片段中G-C堿基對的數(shù)量。

答案：60個

4.例題：

在DNA復(fù)制過程中，如果發(fā)生一個堿基的插入，導致序列