資源簡介

《DNA的復制》教學設計
一、教材分析
《DNA的復制》是高中生物必修2第三章第三節的內容，本節包括對DNA分子復制的推測，DNA半保留復制的實驗證據（選學）和DNA分子復制的過程三部分內容。本節內容對應的“課程標準”要求是：“概述DNA分子的復制”，屬于“理解水平”的要求。教學課時1課時。
在講述DNA復制之前先講述DNA復制的推測，讓學生了解沃森和克里克在制作DNA模型時，就已經推測出了DNA分子的自我復制的機制這一事實，從而讓學生理解結構與功能的內在聯系，即DNA分子的雙螺旋結構，決定了DNA分子半保留復制的方式。有助于學生形成結構與功能相適應的生命觀念。
由于DNA半保留復制實驗的難度較大，將這部分內容安排為選學，但本節教材的編排實際上再次體現了假說—演繹法的應用，是發展學生科學思維、科學探究核心素養不可多得的科學史情境。
因此這兩部分內容是本節課教學不可忽視的內容。
學情分析
學生已經在上節課中學習了DNA的分子結構的相關知識，再結合前面所學的細胞有絲分裂和減數分裂的相關知識以及孟德爾遺傳定律，這為新知識的學習奠定了基礎。
三、教學目標
1.學生能基于DNA分子結構的認識，概述DNA分子的復制過程，探討DNA復制的生物學意義（生命觀念）。
2.能從對DNA復制的早期推測（假說）出發，預期實驗結果，并對結果進行分析（科學思維）。
3.進一步掌握同位素標記法及其應用（科學探究）。
4.深刻認識遺傳的物質基礎，為辯證摒棄生命是上帝創造的觀點奠定基礎（社會責任）。
四、說教學重點和難點
1.教學重點
DNA分子復制的條件、過程和特點。
2.教學難點
DNA分子復制的過程。
教法與學法
對于本節課的難點（DNA復制過程），輔以多媒體動畫演示。由抽象變為形象，轉化為易于理解的知識。并指導學生進行討論交流，通過提高學生的識圖能力、思維能力，且適當配合練習，將知識化難為易。學生通過觀看動畫演示在教師的指導和幫助下，進行觀察、對比、歸納，使所學知識系統化、完善化。
教學過程
1.創設情境，引入課題。
由秦人廣場的“秦公鼎”雕塑創設情境引入，設置問題“DNA是如何復制的”。
2.介紹DNA復制的假說
教師首先讓學生假設DNA的復制方式：是半保留復制還是全保留復制呢？然后層層設疑，逐步剖析經典實驗。DNA是肉眼看不見的，如何才能分辨DNA呢？
3.分析經典實驗，讓學生領悟科學探究的魅力
教師引導學生分析經典實驗中用同位素15N 標記的方法，分析用CsCl密度梯度離心后重帶、中帶、輕帶表示的DNA分子的雙鏈構成是怎樣的，在整個實驗的親代、子一代、子二代細胞中提取出的DNA離心的結果說明了什么。通過層層分析，學生不僅能夠自己得出結論：DNA的確具有半保留復制的特點，同時還能感受科學探究的魅力。
4.借助媒體手段，突破DNA復制過程的難點。
教師利用多媒體演示DNA復制的動態變化過程。
整體感知DNA復制過程：首先讓學生明確DNA并不是由原來的DNA分子產生一個全新的DNA分子，而是DNA分子的兩條鏈分開，每一條鏈(母鏈)作為一個模板再配上一條子鏈，這樣形成的2個DNA分子每個都有一條母鏈和一條子鏈。三個階段：①DNA雙螺旋結構在DNA解旋酶作用下解旋成2個單鏈片段；②以解開的每一條單鏈片段(母鏈)為模板，遵循堿基互補配對原則，與提供原料中的4種核苷酸各自互補配對，并在DNA聚合酶作用下連接成一段子鏈；③子鏈不斷延伸并與對應母鏈盤繞成雙螺旋結構，形成各含一條母鏈和一條子鏈的2個DNA分子。
設置問題讓學生分析DNA復制過程的特點、條件等，領會DNA的結構和堿基互補配對與復制的關系。思考問題有：①DNA復制過程的特點有哪些？（其特點是邊解旋邊復制，半保留復制。）②DNA復制需要哪些條件？（復制需要模板、原料、酶和能量等基本條件。特別需要向學生說明的是，DNA復制所需要的酶有多種，教材中介紹的“DNA解旋酶”、“DNA聚合酶”只是其中主要的兩種。）③DNA復制的場所在哪里？在什么時間進行的？（DNA復制的場所是細胞核，復制時間是在細胞有絲分裂的間期和減數第一次分裂的間期。）④計算在第一代、第二代和第三代中含15NDNA分子的個數及所占比例，進一步強調DNA半保留復制的特點。
探討DNA自我復制的生物學意義：讓學生分析子代DNA與親代DNA的堿基序列的特征，探討DNA自我復制的生物學意義。正是由于DNA分子的這一復制過程，才使得親代的遺傳信息傳遞給子代，從而使前后代保持了一定的連續性。
引導學生理解DNA復制與染色體復制（細胞分裂）的關系。
課堂檢測 習題見課件
板書設計
DNA的復制
對DNA復制的早期推測
DNA半保留實驗證據
方法、材料、過程、結果預期、結果分析
DNA復制的過程
過程：解旋、合成子鏈、形成子代DNA
場所：細胞核、線粒體、葉綠體（擬核）
時間：有絲分裂間期、減Ⅰ間
條件：模板（兩條鏈）、原料（4種脫氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶）
特點：邊解旋邊復制、半保留復制
意義：傳遞遺傳信息
與染色體復制的關系
作業布置
三維設計課堂練習
九、教學反思

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