DNA的复制教案(浙江省温州市乐清市)

《DNA的复制》说课稿
课题：第三章第三节DNA的复制
学科：高中生物必修2
课的类型：传授课
一、教学目标:
知识目标
1、回顾细胞分裂的知识，说出DNA分子复制的时期和场所。
2、观察DNA分子复制的动画，概述DNA分子复制的过程、 进而总结DNA分子复制特点，准确复制的原因及意义。
能力目标
1、通过介绍康贝格的实验和梅赛尔-斯特尔的实验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。
2、尝试设计实验验证DNA分子复制的特点，发展科学探究能力。
情感目标
通过学生对DNA复制的条件、特点及实验的分析，养成科学的素养和学习科学家持之以恒、坚韧不拔的探索精神。
二、教学重点与难点:
教学重点：DNA分子复制的条件、特点及过程。
教学难点：DNA复制过程，半保留实验的分析。
三、教学手段：多媒体课件、flash动画
四、课时安排：一课时
五、教学过程：
教学程序设计
1、 复习旧知,引入新课
2、 引导回忆,发现问题
3、 介绍康贝格实验
4、 用flash课件展示DNA复制的过程，归纳总结，得出结论。
5、 介绍梅赛尔-斯特尔实验 ，验证假说
6、 课堂小结
7、 课后练习
1、复习旧知,引入新课
关于DNA分子的复制的教学，教师首先利用课件复习DNA双螺旋结构，提出问题：
①DNA化学组成的基本单位是什么？②DNA双螺旋结构的特点什么？总结学生的回答之后，引出DNA复制的课题。“根据DNA分子的结构，你猜想一下DNA是如何复制的呢？”，激起学生和兴趣，引入新课。
2、引导回忆,发现问题
首先向学生介绍DNA复制的概念, DNA分子的复制是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。然后让学生回顾以前学过的有关DNA复制的内容（复制的场所，复制的时间）。
3、介绍并分析科学家Kornbe的试验
此时教师指出：“随着DNA双螺旋的建立，很多学者都在试图揭示DNA复制的奥秘。”然后不失时机地向学生介绍康贝格实验：
1956年，美国生物化学家首次在试管中人工合成了DNA，他将从大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入含有4种脱氧核苷酸的人工合成体系中发现没有发生DNA的合成，当加入了少量噬菌体的单链DNA以及ATP后，再放在适宜的温度和pH条件下培养，发现其中DNA的含量增加。并且这些DNA的A＋T/G＋C的比值与所加入的DNA单链相同，与DNA聚合酶的来源无关。
同时，教师提出问题，启发学生思维：
①为什么要调节人工合成体系的温度和pH值？
②加入的4种脱氧核苷酸的用途是什么？
③大肠杆菌的DNA聚合酶起什么作用？
④加入的ATP的作用是什么？
⑤为什么在加入单链DNA之前没有DNA的合成，A＋T/G＋C的比值说明了什么？
在老师的启发引导下，学生分析、推理，得出结论，即DNA可以进行复制，复制时必需具备四个基本条件——原料、模板、能量、酶。
通过对上述实验现象和结论的分析及上述五个问题的讨论，学生可以归纳出DNA分子复制的条件及各条件的作用，这一结论是学生通过实验分析得出的，要比教师直接给出更有利于学生的理解和记忆，且让学生感受到成功的乐趣，激发学生的学生的兴趣，同时增强其分析问题、解决问题的能力，也提高学生获取信息、对信息加工的能力和用生物学术语来表达生物学现象的能力。
4、利用Flash动画，归纳DNA的复制过程
经过上面对康贝格实验的分析和讨论后，教师指出：“经过一代又一代的科学家们的努力，人们已经揭示出了DNA复制的大致过程，下面我们来观察一下生物体中的复制过程是如何进行的。”接着让学生点击DNA复制过程按钮，根据动画，并结合以前的知识，思考问题：接着播放DNA分子复制的视频，播放时请学生思考以下问题：
1 DNA复制的场所在哪里，在什么时期进行？
② DNA复制过程有什么特点？
③ 根据DNA分子的结构，分析一下为什么DNA分子能复制自己？
④ 复制对于生物的意义是什么？
通过认真观察和分析得出问题的答案：
① 复制的场所是细胞核，时间是有丝分裂间期和减数分裂第1次分裂前的间期。
2 复制的特点是边解旋边复制，是半保留的。
3 DNA的双螺旋结构为复制提供了两个精确的模板，严格的碱基互补配对能力保证了复制准确无误地进行。
④（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。
通过认真观察、分析和讨论得出问题的答案。从而使学生巩固DNA复制的场所、时期、总结出DNA复制的过程，进而分析出DNA复制的特点、准确复制的原因及意义。
DNA分子的复制过程用动画演示，化微观为宏观，化抽象为具体，化静态为动态，使学生有了直观认识，提高学生观察能力和总结问题的能力，突出本节课重点知识
5、实验设计，介绍梅赛尔-斯特尔的实验
学生对整个复制过程有了直观的认识，经讨论后，得出DNA的复制是以亲代DNA 分子的脱氧核苷酸链为模板，按碱基互补配对原则进行，在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条则是新合成的。此时才引出沃森和克里克对DNA复制过程的推测——半保留复制，这时学生进行分组讨论，应用什么方法证明DNA的半保留复制。有很多设计方法，大家比较认同的方法是同位素标记法，由于在光合作用的发现和噬菌体侵染细菌实验中学生已经知道同位素标记法，并且在噬菌体侵染细菌实验中学生也了解怎么标记，但是怎样检测结果学生不知道，故在此我给学生提供DNA标记后可以用离心的方法将不同密度的DNA区分开这一相关知识。
通过让学生研究用什么方法证明实验，发展学生科学探究能力，可采用分组讨论的形式，可以发展学生合作学习的能力。
然后教师过渡：“这只是我们的理论推测，实际上是否和理论一样呢？”向学生介绍梅赛尔-斯特尔的实验。
实验分为两组：
①对照组：标记的大肠杆菌的DNA。
②实验组；以标记的大肠杆菌为第1代，在的培养基上生长，繁殖4次。从实验组的5代大肠杆菌中分别提取DNA。
将对照组和实验组的DNA分别进行密度梯度离心，不同重量的DNA在离心管中的位置不同，结果如下：
大肠杆菌 在离心管中的位置 DNA分子
对照组第1代第2代第3代第4代第5代 上层下层中层1中层：1上层1中层：3上层1中层：7上层 含含含中层为上层为中层为上层为中层为上层为
讲课时只给出实验的结果，DNA分子在离心管中的位置，让学生根据DNA的复制过程去解释实验现象，分析问题：
（1）离心管中不同位置的DNA分子的元素组成有什么不同？
（2）为什么不同DNA分子的比例随着复制次数而改变？
（3）请预测第6代的大肠杆菌的DNA分子经密度梯度离心后在离心管中的位置和比例如何？
最后得出科学结论：实验证明了DNA分子复制过程是半保留复制。
6、课堂小结：我设计了一个表格，可采用师生共同进行总结的方式，这样活动起来会更加和谐、自然，还有助于学生对基础知识的进一步理解和掌握。
课堂练习
1）在生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件是 （D.）
① 酶类 ② 游离四种脱氧核苷酸 ③ ATP ④ DNA分子　
⑤ mRNA　 ⑥ tRNA　 ⑦ 适宜的温度 ⑧ 适宜的PH值
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥⑦
C.①②③⑤⑦⑧ D.①②③④⑦⑧
2）有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15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA分子单链的比例依次是（A ）
A. 1/4 、1/8 B. 1/2、1/4
C. 1/4 、1/16 D. 1/8、1/8
7、课后练习：必修2书p54页练习题
六、板书设计
DNA的复制
概念：
时间：有丝分裂的间期
减数第一次分裂前的间期
场所：主要在细胞核
条件：模板、酶、原料、能量等。
过程：1、解旋
2、合成子链
3、合成子代DNA
特点：边解旋、边复制;半保留复制。
意义：传递遗传信息