2024-2025學年新教材高中生物 第三章 遺傳的分子基礎 第三節(jié) DNA通過復制傳遞遺傳信息教學實錄（1）浙科版必修2

2024-2025學年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎第三節(jié)DNA通過復制傳遞遺傳信息教學實錄（1）浙科版必修2授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間設計意圖本節(jié)課以“DNA通過復制傳遞遺傳信息”為主題，旨在引導學生通過實驗探究DNA復制的過程，理解DNA作為遺傳物質的重要性。通過結合浙科版必修2教材內容，讓學生掌握DNA復制的原理和機制，培養(yǎng)科學探究能力和生物知識運用能力。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)科學思維：通過實驗探究，理解DNA復制的半保留原理。

2.發(fā)展科學探究：學會設計實驗、觀察現象、分析數據，提升實驗操作能力。

3.強化社會責任：認識遺傳信息傳遞對生物多樣性和人類健康的重要性。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：學生已具備一定的基礎生物學知識，了解細胞結構和功能，以及遺傳信息的概念。在之前的學習中，學生對DNA的結構和功能有一定了解，但可能對DNA復制的具體過程和機制理解不夠深入。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對生物學普遍感興趣，尤其對遺傳學這一領域充滿好奇。他們具備一定的觀察能力和邏輯思維能力，能夠通過實驗探究來學習新知識。學習風格上，部分學生偏好通過實驗操作來學習，而另一部分學生則更傾向于理論學習和閱讀。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生在理解DNA復制過程中的半保留原理時可能存在困難，因為他們需要將抽象的分子結構轉化為具體的實驗現象。此外，實驗操作中可能遇到的問題，如DNA提取、分離和檢測的技巧，也可能成為學生的挑戰(zhàn)。此外，學生可能對DNA復制過程中的酶和能量變化等復雜概念感到困惑。教學資源1.軟硬件資源：DNA提取和分離實驗器材（離心機、紫外-可見光分光光度計、電泳儀、凝膠成像系統(tǒng)等）。

2.課程平臺：多媒體教學課件、教學視頻。

3.信息化資源：DNA復制過程的動畫模擬軟件、在線實驗指導手冊。

4.教學手段：實驗指導書、課堂討論指南、學生實驗報告模板。教學過程設計一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設情境：展示自然界中生物多樣性的圖片，提出問題：“生物的多樣性是如何保持和傳遞的？”

2.提出問題：引導學生思考：“遺傳信息是如何在生物體內傳遞的？”

3.引入新課：介紹DNA作為遺傳物質的重要性，引出本節(jié)課的主題“DNA通過復制傳遞遺傳信息”。

二、講授新課（15分鐘）

1.DNA的結構與功能（5分鐘）

-講解DNA的雙螺旋結構、堿基對、磷酸骨架等基本概念。

-通過模型展示DNA的復制過程，強調半保留復制的原理。

2.DNA復制的過程（5分鐘）

-講解DNA解旋、配對、合成等步驟。

-結合動畫演示DNA復制過程中的酶和能量變化。

3.DNA復制的調控（5分鐘）

-介紹DNA復制過程中的調控機制，如啟動子、復制叉等。

-強調DNA復制在生物體發(fā)育和遺傳信息傳遞中的重要性。

三、鞏固練習（10分鐘）

1.實驗操作練習（5分鐘）

-分組進行DNA提取實驗，觀察實驗現象，分析實驗結果。

-學生分享實驗經驗，教師點評并解答疑問。

2.知識點回顧（5分鐘）

-提問學生DNA復制過程中的關鍵步驟和調控機制。

-學生回答問題，教師點評并總結。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問學生DNA復制過程中的半保留原理。

2.引導學生思考DNA復制在生物體發(fā)育和遺傳信息傳遞中的作用。

五、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.學生分組討論：探討DNA復制過程中的難點和重點。

2.學生代表分享討論成果，教師點評并解答疑問。

3.教師提問：DNA復制過程中的酶和能量變化對生物體有何意義？

六、核心素養(yǎng)能力的拓展要求（5分鐘）

1.引導學生思考DNA復制技術在醫(yī)學和生物學研究中的應用。

2.提出問題：“如何利用DNA復制技術解決實際問題？”

3.學生分組討論，教師點評并總結。

七、總結與作業(yè)布置（5分鐘）

1.總結本節(jié)課的學習內容，強調DNA復制的重要性。

2.布置作業(yè)：完成課后練習題，復習DNA復制過程中的關鍵步驟和調控機制。

教學時長：45分鐘學生學習效果學生學習效果主要體現在以下幾個方面：

1.知識掌握程度：

-學生能夠準確地描述DNA的雙螺旋結構，理解堿基對、磷酸骨架等基本概念。

-學生掌握了DNA復制的半保留原理，能夠解釋DNA解旋、配對、合成等復制步驟。

-學生了解了DNA復制過程中的調控機制，如啟動子、復制叉等，認識到這些機制在生物體發(fā)育和遺傳信息傳遞中的重要性。

2.實驗操作能力：

-學生通過DNA提取實驗，學會了實驗器材的正確使用和實驗操作的規(guī)范流程。

-學生能夠觀察實驗現象，分析實驗結果，并從中得出結論。

3.科學探究能力：

-學生通過實驗探究DNA復制的過程，培養(yǎng)了設計實驗、觀察現象、分析數據的能力。

-學生在實驗過程中遇到問題時，能夠通過小組討論和查閱資料等方式解決問題。

4.科學思維能力：

-學生能夠將抽象的分子結構轉化為具體的實驗現象，理解DNA復制的原理和機制。

-學生在分析DNA復制過程中的酶和能量變化時，發(fā)展了邏輯思維和批判性思維能力。

5.應用能力：

-學生認識到DNA復制技術在醫(yī)學和生物學研究中的應用，如基因檢測、基因編輯等。

-學生能夠思考如何利用DNA復制技術解決實際問題，如疾病治療、生物育種等。

6.社會責任感：

-學生了解遺傳信息傳遞對生物多樣性和人類健康的重要性，認識到自己在生物學領域的社會責任。

-學生在學習過程中，關注生物學領域的發(fā)展動態(tài)，關心人類面臨的生物學問題。重點題型整理1.題型：解釋DNA復制過程中的半保留原理。

答案：DNA復制過程中的半保留原理是指在DNA復制時，每個DNA分子的一條鏈作為模板，按照堿基互補配對原則合成一條新的互補鏈，從而形成兩個新的DNA分子，每個分子都含有一條原始鏈和一條新合成的鏈。

2.題型：簡述DNA復制過程中的關鍵步驟。

答案：DNA復制過程包括以下關鍵步驟：

-解旋：DNA雙鏈在解旋酶的作用下解開。

-配對：DNA單鏈上的堿基按照A-T和C-G的互補配對原則形成新的堿基對。

-合成：DNA聚合酶催化脫氧核苷酸與模板鏈上的堿基形成磷酸二酯鍵，合成新的DNA鏈。

-糾錯：DNA聚合酶具有校對功能，糾正復制過程中的錯誤。

3.題型：解釋DNA復制過程中的能量變化。

答案：DNA復制過程中的能量變化主要來自于NTP（核苷三磷酸）的水解。NTP在DNA合成過程中提供能量，促進DNA聚合酶將脫氧核苷酸連接到新鏈上。

4.題型：分析DNA復制過程中的調控機制。

答案：DNA復制過程中的調控機制包括：

-啟動子：位于DNA分子上的特定序列，啟動復制過程。

-復制叉：DNA解旋后形成的Y形結構，是復制過程的關鍵部位。

-DNA聚合酶：負責催化DNA合成，其活性受到多種調控因子的調控。

-糾錯系統(tǒng)：通過校對功能確保復制過程的準確性。

5.題型：舉例說明DNA復制技術在醫(yī)學和生物學研究中的應用。

答案：DNA復制技術在醫(yī)學和生物學研究中的應用包括：

-基因診斷：通過分析DNA序列，診斷遺傳性疾病。

-基因治療：利用基因工程技術，修復或替換受損基因，治療遺傳性疾病。

-生物育種：通過基因編輯技術，改良作物和動物的遺傳特性，提高產量和抗病性。

-人類基因組計劃：通過測序人類基因組，研究人類遺傳信息的組成和功能。課堂小結，當堂檢測一、課堂小結

1.回顧DNA的結構與功能，強調其作為遺傳物質的重要性。

2.總結DNA復制過程中的關鍵步驟，包括解旋、配對、合成和糾錯。

3.講解DNA復制過程中的能量變化，解釋NTP在復制過程中的作用。

4.分析DNA復制過程中的調控機制，如啟動子、復制叉、DNA聚合酶等。

5.舉例說明DNA復制技術在醫(yī)學和生物學研究中的應用。

二、當堂檢測

1.單項選擇題：

-下列哪個選項不屬于DNA復制過程中的關鍵步驟？（A.解旋B.配對C.合成D.轉錄）

-DNA復制過程中的能量主要來自于哪種分子的水解？（A.ATPB.GTPC.NTPD.CMP）

2.判斷題：

-DNA復制是生物體內遺傳信息傳遞的主要方式。（對/錯）

-DNA復制過程中，每個DNA分子都含有一條原始鏈和一條新合成的鏈。（對/錯）

3.簡答題：

-簡述DNA復制過程中的半保留原理。

-解釋DNA復制過程中的能量變化及其來源。

4.實踐題：

-描述DNA復制實驗的操作步驟，并分析可能遇到的實驗問題及其解決方法。

5.應用題：

-討論DNA復制技術在醫(yī)學和生物學研究中的應用，并提出至少兩個應用實例。教學反思與改進在這次關于“DNA通過復制傳遞遺傳信息”的教學過程中，我深刻反思了自己的教學方法和效果，以下是我的一些思考和改進計劃。

首先，我發(fā)現學生們在理解DNA復制的半保留原理時存在一定的困難。盡管我使用了模型和動畫演示，但似乎仍有一部分學生難以將抽象的分子結構轉化為具體的實驗現象。為了改進這一點，我計劃在未來的教學中引入更多實際操作的環(huán)節(jié)，比如讓學生親手操作DNA提取實驗，通過親自觀察和操作來加深對復制原理的理解。

其次，我發(fā)現課堂上的互動環(huán)節(jié)還可以更加活躍。盡管我嘗試了分組討論和提問，但學生們的參與度并不高。為了提高學生的參與度，我打算在未來的課堂上采用更多的提問技巧，比如“拋錨式”問題，即從學生感興趣的實例出發(fā)，引導他們思考和探索相關的生物學概念。

再者，我對學生的實驗操作能力的培養(yǎng)感到滿意，但在實驗報告的撰寫上，我發(fā)現部分學生缺乏條理性和深度。為了改善這一狀況，我將在下次實驗課后，提供詳細的實驗報告撰寫指南，并鼓勵學生在實驗前查閱相關資料，以便在報告中展示更深入的分析。

此外，我在講授DNA復制過程中的調控機制時，感覺學生對酶和能量變化的概念理解不夠。我計劃在接下來的教學中，結合具體案例，如細胞周期調控和基因表達的調控，來幫助學生更好地理解這些概念。

在教學效果的評估方面，我發(fā)現傳統(tǒng)的閉卷考試并不能全面反映學生的學習成果。因此，我計劃在未來的教學中引入更多的評估方法，如開放性實驗報告、小組討論報告以及課堂表現評價，以便更全面地了解學生的學習情況。

最后，我意識到在教學過程中，我需要更多地關注學生的個性化學習需求。有的學生可能對理論知識掌握得很好，但在實驗操作上可能比較生疏；有的學生則可能相反。為了滿足這些不同需求，我計劃在課后提供額外的輔導，讓學生根據自己的需要選擇合適的