DNA复制教案

第三章第3节《DNA的复制》教学设计
设计思想
本节课突出对学生科学素质的培养，精心设计课堂教学，将科学探究的过程（提出问题——作出假设——演绎推理——实验验证，得出结论）作为本节课的教学主线，以求让学生亲身参与、体验科学探究的过程，从而培养学生的科学精神和科学素养。
教材分析
1、教材中的地位
本节课内容是人教版高中生物必修2第3章第三节。这一课时，是遗传学的基本理论，在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。学好这一课时，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质非常重要。本节内容又是学习后面第5章内容的基础，学好这一课时，有利于学生对基因突变、基因重组等内容的理解和掌握。
2、重点难点
重点：DNA分子复制的过程
难点 DNA分子复制方式的探究；DNA分子复制的过程
学情分析
学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识，在此基础上，他们能够掌握基本的思维方法，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了一定的提高，认知活动的自觉性，认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。
由于本课时内容具有较高的抽象性，学生们会感到困难，因此在教学中，我除了引导学生自主、探索、合作学习以外，还通过启发式教学，设置一定量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。
教学目标
1.知识目标：
（1）概述DNA分子的复制。
（2）探讨DNA复制的生物学意义。
2.能力目标：
（1）通过对DNA复制方式的推测，再次领悟假说—演绎法在科学研究中的应用
（2）通过分组探究，增强合作意识，提高合作能力
3.情感态度与价值观目标：
⑴认识到合作交流在科学研究中的重要性 （2）认同技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。（3）认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程
教法、学法设计
（一）教法设计
结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用探究式、启发式教学法。引导学生探究DNA复制的方式，当学生遇到问题难以解决时，教师进行恰当的启发，让学生的探究过程得以顺利进行。
（二）学法设计
本课时通过设疑，学生提出问题——作出假设——演绎推理——实验验证，得出结论。学生小组合作探究DNA复制的方式和复制的过程。
教学用具
1、多媒体课件
PPT演示文稿（内有DNA复制过程的动画）
2、探究DNA复制方式的材料
两种颜色的长约8厘米的短绳或电线或纸条，每组12+16=28根
3、数码相机
拍摄并展示学生推测的DNA半保留和全保留复制的结果
七、教学过程：
程 序
教 学 活 动
设 计
意 图
教 师 活 动
学 生 活 动
导入新课
提出问题
展示有趣的游戏，根据性状的遗传，提出问题：人体内遗传物质是什么？DNA具有那么精密的双螺旋结构，要遗传给后代会怎样复制呢？
思考思考后回答
与学生比较生疏，通过有趣的导入，拉近距离，提高学生兴趣
D
N
A
复制方式的推测
及实验证据
分组讨论
提出假说
实验验证
一个 DNA分子有两条链，复制一次以后得到几个DNA分子，几条链？
如果最初的DNA的链我们用红色表示，新合成的链都用蓝色表示，你能设想出得到的DNA分子有可能是什么样子吗？
根据DNA分子的双螺旋结构，你认为DNA复制的方式可能有哪几种？
请同学们根据假设分组讨论复制一代后的结果是什么？把手中的短绳粘在垫板上表示结果。
教师展示部分小组的讨论结果。
教师指导学生总结复制的方式有两种可能，根据刚才的假设，表示出子二代的DNA情况。
回答：
2个，4条
学生分组分析讨论，提出DNA复制的两种假设：全保留复制和半保留复制。
学生根据假设讨论演绎并画图表示两种复制的结果
小组间相互补充作出评价
各小组继续探究并展示成果
培养学生的参与意识和培养学生的合作、探究的精神。并进一步运用假说-演绎法。
如何用实验证明假说：
根据刚才我们的分析，我们若是能看到DNA分子不同颜色的链就好了，可是一般情况下，我们是看不到DNA分子的，哪位同学能帮我们想个办法？
如果用15N标记亲代DNA的两条链，复制所用的原料为14N，亲代子代之间就会有差别。
可是单个的DNA分子是很小的，放在试管中，标记了我们也不可能区分开可以借用什么技术把不同的DNA分开？
介绍1958年Meselson和Stehl实验过程，让学生预测半保留复制和全保留复制各会出现什么样的结果？并在垫板上画出各代的DNA带情况。
巡视学生的活动，记录学生出现的问题，然后展示部分小组的讨论情况。
教师展示科学家的实际实验结果。
回答：
用放射性同位素对DNA分子进行标记。
密度梯度离心
在老师的启发引导下，学生们分析得出预期结果：
如果是全保留复制，则离心后DNA条带应该只有两条；
如果是半保留复制，则离心后DNA条带应该有三条，并画出条带的位置。
本模拟探索试验的设计和运用，旨在激发学生探索和协作的兴趣，培养学生的动手能力和思维能力。
证明是
半保留复制
D
N
A
复制的过程探讨
观看动画
组织学生观看DNA复制的动画。
让同学思考DNA复制的大体过程和需要的条件，比较新合成的DNA和亲代DNA，比较子链和母链，分析精确复制的条件
过程：解链——合成子链——螺旋
条件：
模板：两条链分别作为模板
原料：四种脱氧核苷酸
能量：由ATP提供
酶：解旋酶、DNA聚合酶等
双螺旋结构提供模板、碱基互补配对
学生可能说不全，老师引导学生补充完整。
思考其他
问题
DNA复制的
概念
时间
主要场所
特点
结合课本知识回答
自主学习
DNA复制的意义
DNA复制有什么意义？
传递遗传信息
课堂小结
概括总结
总结本节课知识要点
巩固基础知识
当堂检测
基础知识测评
学生练习
检验学习效果
八、板书设计
第3节 DNA的复制
一、复制方式的推测：
半保留复制
全保留复制
二、半保留复制的实验证据
三、复制的过程
过程：
条件：
特点：
四、意义：
九、巩固练习
1、关于DNA分子复制的叙述，错误的是（）
A．复制发生在细胞分裂间期 B．边解旋边复制
C．复制需要氨基酸和酶 D．复制遵循碱基互补配对原则
2．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（）
A．鸟嘌呤与胸腺嘧啶B鸟嘌呤与尿嘧啶 C鸟嘌呤与胞嘧啶 D．腺嘌呤与尿嘧啶
3．一个ＤＮＡ分子复制后，新形成的子链（）
A．是DNA母链的片段　　　　　　 B．和DNA母链之一完全相同
C．和DNA 母链都相同　　　 　 D．和DNA母链稍有不同
4.某双链DNA分子，经3次复制后，所得到的第四代DNA分子中，含有原亲代DNA链的分子数是（ ）
A.1 B.2 C.3 D.4
5、一条染色体含有一个双链DNA分子，经复制后，一条染色单体含有 （ ）
A、两条双链DNA分子 B、一条双链DNA分子 C、一条单链DNA分子 D、四条双链DNA分子
6．用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N 的培养基中复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是
A 1／2，1／4 B 1／4，1／8C 1／4，1／16 D 1／8，1／8
7、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞移至含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：
(1)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带① ，条带② 。
（2）G0、G1、G2三代DNA分子离心后的试管分别是图中的：G0
G1 ，G2 。
（3）G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是 。
（4）上述实验结果证明DNA的复制方式为 。DNA的自我复制能使生物
的 保持相对稳定。