3.3DNA的复制教学设计2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

《DNA的复制》教学设计
一、教材分析
《DNA的复制》是高中生物必修2第三章第三节的内容，本节包括对DNA分子复制的推测，DNA半保留复制的实验证据（选学）和DNA分子复制的过程三部分内容。本节内容对应的“课程标准”要求是：“概述DNA分子的复制”，属于“理解水平”的要求。教学课时1课时。
在讲述DNA复制之前先讲述DNA复制的推测，让学生了解沃森和克里克在制作DNA模型时，就已经推测出了DNA分子的自我复制的机制这一事实，从而让学生理解结构与功能的内在联系，即DNA分子的双螺旋结构，决定了DNA分子半保留复制的方式。有助于学生形成结构与功能相适应的生命观念。
由于DNA半保留复制实验的难度较大，将这部分内容安排为选学，但本节教材的编排实际上再次体现了假说—演绎法的应用，是发展学生科学思维、科学探究核心素养不可多得的科学史情境。
因此这两部分内容是本节课教学不可忽视的内容。
学情分析
学生已经在上节课中学习了DNA的分子结构的相关知识，再结合前面所学的细胞有丝分裂和减数分裂的相关知识以及孟德尔遗传定律，这为新知识的学习奠定了基础。
三、教学目标
1.学生能基于DNA分子结构的认识，概述DNA分子的复制过程，探讨DNA复制的生物学意义（生命观念）。
2.能从对DNA复制的早期推测（假说）出发，预期实验结果，并对结果进行分析（科学思维）。
3.进一步掌握同位素标记法及其应用（科学探究）。
4.深刻认识遗传的物质基础，为辩证摒弃生命是上帝创造的观点奠定基础（社会责任）。
四、说教学重点和难点
1.教学重点
DNA分子复制的条件、过程和特点。
2.教学难点
DNA分子复制的过程。
教法与学法
对于本节课的难点（DNA复制过程），辅以多媒体动画演示。由抽象变为形象，转化为易于理解的知识。并指导学生进行讨论交流，通过提高学生的识图能力、思维能力，且适当配合练习，将知识化难为易。学生通过观看动画演示在教师的指导和帮助下，进行观察、对比、归纳，使所学知识系统化、完善化。
教学过程
1.创设情境，引入课题。
由秦人广场的“秦公鼎”雕塑创设情境引入，设置问题“DNA是如何复制的”。
2.介绍DNA复制的假说
教师首先让学生假设DNA的复制方式：是半保留复制还是全保留复制呢？然后层层设疑，逐步剖析经典实验。DNA是肉眼看不见的，如何才能分辨DNA呢？
3.分析经典实验，让学生领悟科学探究的魅力
教师引导学生分析经典实验中用同位素15N 标记的方法，分析用CsCl密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成是怎样的，在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取出的DNA离心的结果说明了什么。通过层层分析，学生不仅能够自己得出结论：DNA的确具有半保留复制的特点，同时还能感受科学探究的魅力。
4.借助媒体手段，突破DNA复制过程的难点。
教师利用多媒体演示DNA复制的动态变化过程。
整体感知DNA复制过程：首先让学生明确DNA并不是由原来的DNA分子产生一个全新的DNA分子，而是DNA分子的两条链分开，每一条链(母链)作为一个模板再配上一条子链，这样形成的2个DNA分子每个都有一条母链和一条子链。三个阶段：①DNA双螺旋结构在DNA解旋酶作用下解旋成2个单链片段；②以解开的每一条单链片段(母链)为模板，遵循碱基互补配对原则，与提供原料中的4种核苷酸各自互补配对，并在DNA聚合酶作用下连接成一段子链；③子链不断延伸并与对应母链盘绕成双螺旋结构，形成各含一条母链和一条子链的2个DNA分子。
设置问题让学生分析DNA复制过程的特点、条件等，领会DNA的结构和碱基互补配对与复制的关系。思考问题有：①DNA复制过程的特点有哪些？（其特点是边解旋边复制，半保留复制。）②DNA复制需要哪些条件？（复制需要模板、原料、酶和能量等基本条件。特别需要向学生说明的是，DNA复制所需要的酶有多种，教材中介绍的“DNA解旋酶”、“DNA聚合酶”只是其中主要的两种。）③DNA复制的场所在哪里？在什么时间进行的？（DNA复制的场所是细胞核，复制时间是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期。）④计算在第一代、第二代和第三代中含15NDNA分子的个数及所占比例，进一步强调DNA半保留复制的特点。
探讨DNA自我复制的生物学意义：让学生分析子代DNA与亲代DNA的碱基序列的特征，探讨DNA自我复制的生物学意义。正是由于DNA分子的这一复制过程，才使得亲代的遗传信息传递给子代，从而使前后代保持了一定的连续性。
引导学生理解DNA复制与染色体复制（细胞分裂）的关系。
课堂检测 习题见课件
板书设计
DNA的复制
对DNA复制的早期推测
DNA半保留实验证据
方法、材料、过程、结果预期、结果分析
DNA复制的过程
过程：解旋、合成子链、形成子代DNA
场所：细胞核、线粒体、叶绿体（拟核）
时间：有丝分裂间期、减Ⅰ间
条件：模板（两条链）、原料（4种脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶）
特点：边解旋边复制、半保留复制
意义：传递遗传信息
与染色体复制的关系
作业布置
三维设计课堂练习
九、教学反思