《DNA的复制》的教学设计
一、教材分析
本节课是高中生物必修2第三章第三节的内容。在分子生物学这一块占有很重要的地位,DNA复制是生物遗传信息得以世代相传和延续的基础,也是生物变异的基础,同时也为转录和翻译及RNA的复制等奠定了坚实基础。
本节内容先讲述科学家对DNA复制的推测,然后介绍DNA半保留复制的实验证据,在此基础上再引导学生学习半保留复制的具体过程。
二、学情分析
由于课时较少,学生在有机物还没学明白之前就开始学习这么复杂的有机化学反应,好多学生根本就不理解,纯纯的机械记忆。
从能力方面分析,要求学生要有强大的理解能力,从分子水平来探讨生命的本质,属于肉眼看不到的抽象知识,学生们会感到困难。
其次他们有一定的观察推理能力,能够掌握基本的思维方法,逻辑思维,创造思维有了较大的发展,认知能力也在不断完善;从知识准备情况看,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,并具备一定的数学、物理和化学知识。
三、教学目标
1.概述DNA分子的复制过程。
2.通过学习科学家探索DNA复制的经典实验,形成提出问题、分析问题和解决问题的能力。
3.探讨DNA复制的生物学意义。
四、教学重难点
1.教学重点:DNA分子复制的条件、过程和特点。
2.教学难点:对半保留复制的推理与验证。
五、教法和学法
根据内容设置一些问题,通过回答问题培养学生的参与意识、主体意识、创新意识,属于问答式教法;
以原有关于DNA的知识为基础建构DNA复制的框架为主线,辅以多媒体手段,采用学生探索研究的启发式教学方法。
教法上由于事围观分子内容不好理解 以“教师为主导,学生为主体”的教学方法。
学法上,以学生观察分析为主线,结合课件及实物模型操作为辅。
六、教学过程
(一)温故知新、导入新课
1、复习DNA的立体结构是怎样的?
2.组成DNA的基本单位有哪几种?
3.碱基配对遵循什么原则?
观察课件上亲子代的相貌特征提出问题,亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代?学生回答:通过复制,转入对复制的学习。
这是在学生掌握旧知识基础上,对已掌握的知识进行引申和发展从而获得新知,也就是我们常说的温故而知新,它符合认知建构理论。
(二)创设情境、学习新课
提出问题是DNA如何复制的呢?学生回答不出来,引入试卷复印这一生活中的事件,提出DNA的复制方式也有2种,分别是半保留和全保留。
一、 DNA分子复制的推测
1.学生阅读课本,通过问题:沃森,克里克提出的关于DNA分子复制方式的假说是怎样的?引入对“半保留复制”概念的学习,接下来我使用课件给出关于DNA分子复制方式的另一假说——全保留复制。然后让学生分别用红色和蓝色纸条代表母链和子链,模拟出子一代、子二代的DNA分子组成,体会半保留复制和全保留复制。通过问题激发学生思考引发求知欲望;通过展示两种复制方式,降低了学生学习的难度,学生自己模拟两种复制方式,会使知识理解的更加透彻,并且加深了记忆。
2.接着再次提出这样一个问题:DNA究竟是以半保留还是全保留方式进行复制的呢?
以此激发学生的求知欲望,从而引导学生对DNA分子复制的方式进行探究。
二 、DNA复制的实验证据
观看复制方式验证的实验视频,然后引导学生探究:
问题1:如果是半保留复制,亲代的DNA分子复制后得到的第l代DNA和第2代DNA的组成是怎么样的 用图解表示出来
问题2:用什么方法识别DNA中哪一条是母链,哪一条是子链 (启发学生采用同位素标记的方法)
问题3:用哪种同位素进行标记
问题4:如果原DNA是15N的,原料是14N的,那么请推演复制后的第1代DNA与第2代DNA中N的情况如何
问题5:复制后,子一代的每个DNA全为15N/14N-DNA;第2代的DNA中有一半是14N/14N-DNA,另一半为15N/14N-DNA。但我们是看不出DNA分子的,产生的DNA分子通常是混杂在一起的。有什么技术或方法可以证明上述结论是正确的
问题6:如果对每一代的DNA进行离心分离,实验的结果会是怎样的呢 用图解表示。
三、DNA复制的过程
指导学生阅读课本P54页,回答问题?
1. DNA复制过程至少需要哪些条件?
2.DNA复制过程大体上分为几个步骤?
3. DNA复制结果如何?
4.DNA准确复制的意义何在?
通过学生的阅读提高学生的自学能力和探究知识的能力。
学生阅读完后教师展示复制过程的视频,再利用直观形象的动画,介绍DNA复制的过程。
放映DNA复制的动画,详细讲解复制过程;不仅激发学生学习兴趣,而且使难点知识变静为动,变抽象为形象,转化成学生易于吸收的知识,使学生更好的从感性认识上升为理性认识。
最后让学生总结复制特点,准确复制的原因以及提出这样一个问题:新合成的子代DNA与亲代DNA是不是完全一样的?由问题的回答进一步让学生巩固对DNA复制过程的学习并引导学生共同探讨DNA复制的生物学意义。
填写表格:
DNA的复制
时间 有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期
场所 主要细胞核
条件 模板 、原料、 酶 、能量等
原则 碱基互补配对原则
结果 子链与母链结合,形成两个相同的DNA分子
特点 半保留,边解旋边复制
从DNA分子复制时间,复制所需要条件,复制场所、规律、产物、特点等多维度进行总结,重点知识加以小结帮助学生构建完善的知识体系,并最终理解DNA复制在遗传学中的地位。
(三)巩固练习
1.下列关于DNA复制过程的正确顺序是 ( )
①互补碱基对之间氢键断裂//②互补碱基对之间形成氢键//③DNA分子在解旋酶的作用下解旋//④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对//⑤子链与母链盘 旋成双螺旋状结构。
A.①③④②⑤ B.①④②⑤③
C.①③⑤④② D.③①④②⑤
2.DNA复制的基本条件是( )
A.模板,原料,能量和酶 B.模板,温度,能量和酶
C.模板,原料,温度和酶 D.模板,原料,温度和能量
3、 一个DNA分子复制后,新形成的子链( B )
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
找三道相关练习题:即有关半保留复制及DNA复制时期、场所、条件及过程的习题。
(四)布置作业
课本作业和基础巩固作业。
从知识和能力不同层次设计练习题,达到分层次教学的目的。
七、板书设计
通过板书设计,让这一节课的内容直观的呈现给学生,将较复杂的教材内容分成层次与段落,主次分明,便于学生理解和掌握,巩固学生的感知量。
5