2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第三節(jié) DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息教學(xué)實錄（2）浙科版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息教學(xué)實錄（2）浙科版必修2科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息教學(xué)實錄（2）浙科版必修2教材分析2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息教學(xué)實錄（2）浙科版必修2。本節(jié)課以DNA復(fù)制為核心，探討遺傳信息的傳遞機制，通過實例分析、實驗演示等方法，引導(dǎo)學(xué)生理解DNA復(fù)制的過程、特點及意義，強化學(xué)生對遺傳學(xué)知識的掌握。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，通過DNA復(fù)制過程的分析，提高學(xué)生運用結(jié)構(gòu)與功能觀、系統(tǒng)觀解釋生物現(xiàn)象的能力。增強學(xué)生生物探究能力，通過實驗探究DNA復(fù)制的機理，提升實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析技能。同時，強化學(xué)生的社會責(zé)任感，認識到遺傳信息傳遞在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究中的重要性。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：學(xué)生在此前已學(xué)習(xí)過生物學(xué)的基本概念，包括細胞結(jié)構(gòu)、生物大分子等。他們對DNA的結(jié)構(gòu)和功能有一定的了解，能夠描述DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基配對原則。此外，學(xué)生對基因和遺傳信息的概念有所接觸，但對DNA復(fù)制的詳細過程和機制可能認識不足。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對生物學(xué)學(xué)科普遍感興趣，尤其對與生命奧秘相關(guān)的知識。他們的學(xué)習(xí)能力較強，能夠通過閱讀和實驗活動吸收新知識。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實驗操作來理解概念，而另一部分學(xué)生可能更傾向于通過理論講解來學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生可能對DNA復(fù)制過程中的一些復(fù)雜步驟感到困惑，如半保留復(fù)制和堿基配對的精確性。此外，學(xué)生對實驗原理的理解可能不夠深入，導(dǎo)致在實驗操作中遇到困難。此外，學(xué)生可能缺乏對遺傳學(xué)應(yīng)用的認識，難以將理論知識與實際應(yīng)用聯(lián)系起來。教學(xué)方法與策略1.采用講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，通過講解DNA復(fù)制的基本原理，引導(dǎo)學(xué)生深入理解遺傳信息的傳遞過程。

2.設(shè)計DNA復(fù)制實驗?zāi)M活動，讓學(xué)生通過動手操作，直觀體驗DNA復(fù)制的過程，增強實踐操作能力。

3.利用多媒體課件展示DNA結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，以及復(fù)制過程中的關(guān)鍵步驟，幫助學(xué)生建立空間想象力。

4.組織小組討論，讓學(xué)生分析DNA復(fù)制錯誤可能導(dǎo)致的結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和合作學(xué)習(xí)技能。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（教師）：同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)，知道了DNA是遺傳信息的載體。那么，DNA是如何將遺傳信息傳遞給子代的呢？今天，我們就來探究DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的奧秘。

（學(xué)生）：期待了解DNA復(fù)制的過程。

二、新課講授

1.DNA復(fù)制的基本原理

（教師）：首先，我們來回顧一下DNA復(fù)制的基本原理。DNA復(fù)制是一個半保留復(fù)制的過程，即每個新的DNA分子包含一個來自親代DNA的鏈和一個新合成的鏈。

（學(xué)生）：認真聽講，思考DNA復(fù)制的過程。

2.DNA復(fù)制的過程

（教師）：接下來，讓我們詳細探討DNA復(fù)制的過程。DNA復(fù)制分為三個階段：解旋、合成和連接。

（學(xué)生）：跟隨老師的講解，理解每個階段的步驟。

（教師）：首先是解旋階段，解旋酶解開DNA雙螺旋，形成單鏈DNA模板。然后是合成階段，DNA聚合酶在模板鏈上合成新的互補鏈。最后是連接階段，DNA連接酶將新合成的DNA片段連接起來，形成完整的雙鏈DNA。

（學(xué)生）：通過老師的講解，明白了每個階段的詳細步驟。

3.DNA復(fù)制的特點

（教師）：DNA復(fù)制具有半保留性、方向性、連續(xù)性和準確性等特點。其中，準確性是DNA復(fù)制最顯著的特點，它保證了遺傳信息的穩(wěn)定性。

（學(xué)生）：記錄DNA復(fù)制的特點，思考其生物學(xué)意義。

4.DNA復(fù)制與遺傳病的關(guān)系

（教師）：DNA復(fù)制過程中的錯誤可能導(dǎo)致遺傳病的發(fā)生。例如，鐮狀細胞貧血就是由于DNA復(fù)制錯誤導(dǎo)致血紅蛋白基因突變所致。

（學(xué)生）：思考DNA復(fù)制錯誤與遺傳病的關(guān)系，加深對遺傳學(xué)知識的理解。

三、課堂活動

1.DNA復(fù)制實驗?zāi)M

（教師）：現(xiàn)在，我們來進行一個DNA復(fù)制實驗?zāi)M活動。請同學(xué)們分組，每組準備一根筷子、兩個橡皮筋和一包膠帶。我們要模擬DNA解旋、合成和連接的過程。

（學(xué)生）：積極參與實驗?zāi)M，動手操作，體驗DNA復(fù)制的過程。

2.小組討論

（教師）：請同學(xué)們討論一下，DNA復(fù)制過程中的哪些環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)錯誤？這些錯誤可能帶來什么后果？

（學(xué)生）：分組討論，分享各自的觀點，共同分析DNA復(fù)制過程中的潛在問題。

四、課堂小結(jié)

（教師）：今天我們學(xué)習(xí)了DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的原理、過程、特點以及與遺傳病的關(guān)系。希望大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠更加深入地理解遺傳信息的穩(wěn)定性以及生物學(xué)的重要性。

（學(xué)生）：總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，回顧DNA復(fù)制的要點。

五、課后作業(yè)

1.閱讀教材，復(fù)習(xí)DNA復(fù)制的過程和特點。

2.思考DNA復(fù)制在生物學(xué)研究中的應(yīng)用，并撰寫一篇短文。

（學(xué)生）：認真完成課后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識。教學(xué)資源拓展一、拓展資源

1.DNA復(fù)制技術(shù)的應(yīng)用：介紹PCR（聚合酶鏈反應(yīng)）技術(shù)，這是一種廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)研究的技術(shù)，用于擴增特定的DNA片段，是現(xiàn)代生物技術(shù)中不可或缺的工具。

2.DNA測序技術(shù)：介紹DNA測序技術(shù)的發(fā)展歷程，包括Sanger測序、SOLiD測序、Illumina測序等，以及這些技術(shù)在基因研究、遺傳病診斷等方面的應(yīng)用。

3.DNA變異與遺傳疾?。航榻B常見的DNA變異類型，如點突變、插入突變、缺失突變等，以及這些變異如何導(dǎo)致遺傳疾病，如囊性纖維化、唐氏綜合癥等。

4.DNA復(fù)制過程中的酶：介紹參與DNA復(fù)制的酶類，如DNA聚合酶、解旋酶、DNA連接酶等，以及它們的功能和作用機制。

二、拓展建議

1.閱讀相關(guān)科普書籍或文章，如《DNA的故事》、《基因傳》等，以更深入地了解DNA復(fù)制和遺傳信息的傳遞。

2.觀看科普視頻，如《科學(xué)美國人》關(guān)于DNA復(fù)制的視頻，通過直觀的方式理解復(fù)雜的生物學(xué)過程。

3.參與在線課程或講座，如Coursera、edX等平臺上的分子生物學(xué)課程，學(xué)習(xí)DNA復(fù)制的高級理論和應(yīng)用。

4.參加科學(xué)實驗活動，如學(xué)校的生物實驗室開放日，親自動手進行DNA提取或PCR實驗，體驗科學(xué)研究的過程。

5.閱讀最新的科學(xué)研究成果，關(guān)注DNA復(fù)制和遺傳學(xué)領(lǐng)域的最新進展，如Nature、Science等期刊上的相關(guān)論文。

6.參與討論組或論壇，與同學(xué)和教師交流DNA復(fù)制和遺傳學(xué)的問題，分享學(xué)習(xí)心得和見解。

7.探索DNA復(fù)制在生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9，了解其在實際中的應(yīng)用案例。

8.設(shè)計自己的研究項目，如探究DNA復(fù)制過程中特定酶的活性變化，或分析特定基因的變異與疾病的關(guān)系，通過實際操作提升科研能力。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的原理、過程、特點以及與遺傳病的關(guān)系。以下是對本節(jié)課內(nèi)容的總結(jié)：

1.DNA復(fù)制的基本原理是半保留復(fù)制，即每個新的DNA分子包含一個來自親代DNA的鏈和一個新合成的鏈。

2.DNA復(fù)制過程分為三個階段：解旋、合成和連接。解旋酶解開DNA雙螺旋，形成單鏈模板；DNA聚合酶在模板鏈上合成新的互補鏈；DNA連接酶將新合成的DNA片段連接起來。

3.DNA復(fù)制具有半保留性、方向性、連續(xù)性和準確性等特點，其中準確性最為顯著，保證了遺傳信息的穩(wěn)定性。

4.DNA復(fù)制過程中的錯誤可能導(dǎo)致遺傳病的發(fā)生，如鐮狀細胞貧血等。

5.DNA復(fù)制技術(shù)在生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如PCR、DNA測序、基因編輯等。

當堂檢測：

1.選擇題：

（1）DNA復(fù)制的基本特點是（）

A.半保留復(fù)制

B.全保留復(fù)制

C.堿基互補配對

D.隨機復(fù)制

（2）以下哪項不是DNA復(fù)制過程中的酶（）

A.解旋酶

B.DNA聚合酶

C.RNA聚合酶

D.DNA連接酶

2.判斷題：

（1）DNA復(fù)制是生物體生長發(fā)育過程中必不可少的生物學(xué)過程。（）

（2）DNA復(fù)制過程中的錯誤會導(dǎo)致遺傳病的發(fā)生。（）

3.簡答題：

請簡述DNA復(fù)制過程中的三個階段及其各自的功能。

4.論述題：

請結(jié)合DNA復(fù)制的過程和特點，分析DNA復(fù)制在生物學(xué)研究中的應(yīng)用及其重要性。板書設(shè)計①DNA復(fù)制的基本原理

-半保留復(fù)制

-親代DNA的兩條鏈作為模板

-新合成的DNA分子包含一條親代鏈和一條新鏈

②DNA復(fù)制的過程

-解旋階段：解旋酶解