資源簡介

人教版高中生物必修2 第3章第3節《DNA的復制》教學設計
一、教材分析
人教版高中生物學必修二教材《遺傳與進化》第三章第三節“DNA的復制”。主要包括對DNA分子復制的推測、DNA半保留復制的證據和DNA分子復制的過程等三部分內容。 其中DNA分子復制的條件、過程和特點是教學重點，DNA分子復制的過程是教學難點。由于DNA分子屬于微觀結構，為使學生確實理解結構與功能的聯系，即DNA分子的雙螺旋結構決定了DNA分子半保留復制的方式。本部分內容包含了科學的實驗設計思路和方法，可通過引導學生層層探究，讓學生自己得出結論，同時還能感受科學探究的魅力，并再次體驗假說一演繹法的應用。
二、學情分析
雖然授課學生是高三學生，但由于該部分內容是在疫情期間進行網課學習，很多學生實則沒有掌握，所以本節課設置內容相對基礎，在學生已經具有了DNA雙螺旋結構、有絲分裂、減數分裂的基本知識，在此基礎上，本課時將要從分子水平來探討生命的本質，屬于肉眼看不到的抽象知識。由于本課時內容具有較高的抽象性，學生會感到困難，因此在教學中，我除了引導學生自主、探索、合作學習外，還通過啟發式教學，設置大量的問題情境，來激發學生的學習興趣和進一步培養他們的分析、歸納、概括能力。
三、教學目標
（一）生命觀念
1.說出DNA分子的復制過程、特點。 2.指導DNA復制的生物學意義。
（二）科學思維
根據堿基互補配對原則進行DNA復制的相關計算
（三）科學探究
培養小組合作與探究能力，嘗試用假說一演繹法探究DNA復制的方式。
四、教學重點和難點
（一）重點：DNA分子復制的條件、過程和特點。
（二）難點 ：對半保留復制的推理與驗證。
五、課時安排：1課時
六、【教學過程】
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入 何謂DNA的復制？新產生的DNA分子是一個全新的DNA分子嗎？ 學生回答 引出探究DNA復制的方式
教學過程 一.DNA分子復制方式的探究 1.介紹DNA復制早期的推測：提出兩種模型全保留復制、半保留復制。 提問：1)按照上述兩種復制模型，復制后得到的子二代DNA是怎樣的 （請同學們繪圖表示） 2) 如果要在實驗中直觀地區別、“標識”母鏈或子鏈,可以采取什么辦法 3) 如果15N標記母鏈，14N標記子鏈，則親代、子一代、子二代DNA鏈分別含有哪種N元素？ 這僅僅是沃森和克里克對DNA復制方式的推測，還需要實驗證據。 4）實驗驗證DNA復制的方式就要分別觀察子代DNA的情況，但實驗中，復制后的DNA分子混合在一起的，不易分離。怎么解決這個問題？ 教師講解密度梯度離心法的原理 2.DNA半保留復制的實驗證據 教師播放證明DNA進行半保留復制的實驗 提問：實驗材料如何選擇？ 教師講解：大腸桿菌是一種細菌，繁殖速度快，易培養，每20分鐘分裂一次（DNA就復制一次），可作為研究DNA的復制的實驗材料 將大腸桿菌放在含15N的培養液中培養若干代，得到親代DNA分子。 將已標記的親代大腸桿菌轉移到14N的培養液中培養子一代。 將大腸桿菌子一代大腸桿菌轉移到含有14N的培養液中再培養子二代 展示教材第P53圖3-12，說明實驗結果符合我們的推測，所以DNA的復制方式為半保留復制。 總結證明DNA半保留復制的實驗所用科學 研究方法：假說—演繹法 熟悉了解沃森和克里克提出半保留復制假說。 通過繪圖提示 學生找出證明DNA半保留復制用到的實驗方法:同位素標記法、密度梯度離心。 學生自主演繹推理兩種復制方式子一代子二代時的密度梯度離心情況 觀看視頻 學生能夠回答出大腸桿菌為何作為DNA復制的材料 回顧推理過程，使得學生理解科學探究的方法 學生通過閱讀教材，培養自主學習的能力。了解沃森和克里克提出的半保留復制假說。 通過問題設計引導學生思考，為學習DNA半保留復制的實驗證據做鋪墊。 培養學生進行實驗分析演繹推理的能力。 學生了解到大腸桿菌作為材料的原因 學生充分理解半保留復制的方式理解到DNA復制的子鏈與母鏈之間的關系 假說演繹法的體驗能夠培養科學探究的方法
教學過程 課堂總結 那DNA是怎樣通過半保留復制機制進行一個嚴格的復制過程的呢？ 二．DNA分子復制的過程 1、回顧舊知，思考DNA復制的場所和時間 2.閱讀資料分析總結DNA復制的條件 3、閱讀教材P54 DNA的復制過程初步完成表格填寫 課件以表格展示問題： 時間場所過程條件方式特點準確復制原因意義
引導學生填寫問題答案。 學生總結 課堂習 學生思考并且記住DNA復制的條件。 思考DNA復制的特點 思考填寫表格問題 課堂小結總結重難點 自學與小組合作學習相結合，層層遞進，步步深入，達成教學目標。 表格方式能讓學生進行梳理
【板書設計】
第18講 DNA的復制
對DNA復制的推測
1.研究方法：假說演繹
2.實驗方法：同位素標記法、密度梯度離心
3.實驗材料：大腸桿菌
4.實驗結果：見副板書
5.實驗結論：DNA復制的方式為半保留復制
二．DNA分子的復制過程
1.場所：主要在細胞核
2.時間：細胞分裂間期
3.條件： 模板、原料、能量、酶等基本條件
4.原則：堿基互補配對原則
5.特點：半保留復制、邊解旋邊復制
6.結果：1個DNA分子形成2個完全相同的DNA分子
7.意義：使遺傳信息從親代傳給子代
8.準確復制的原因：精確的模板、堿基互補配對原則和半保留復制的方式

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