必修二第三章第3節(jié)《DNA的復(fù)制》教案

1、第三章第3節(jié) DNA的復(fù)制一、教材分析 DNA的復(fù)制是高二生物學中十分重要的一節(jié)內(nèi)容，它是第一冊的有絲分裂和減數(shù)分裂中DNA和染色體復(fù)制的知識基礎(chǔ)，同時又是第二冊基因控制蛋白質(zhì)合成、基因突變的知識前提，也是學生理解遺傳學基本理論的重點，所以本節(jié)內(nèi)容對學生的知識形成和分析應(yīng)用能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用。二、教學目標知識目標1、 記住DNA復(fù)制的概念2、 簡述DNA復(fù)制的過程，并分析、歸納出DNA復(fù)制過程的特點。3、 知道DNA復(fù)制在遺傳上的意義能力目標1、 通過介紹Meselson、stehl的試驗，引導學生分析、比較、推理、歸納，培養(yǎng)科學的思維。2、 通過引導學生觀察拉鏈和DNA復(fù)制的比較，

2、鼓勵學生大膽想象、猜測，培養(yǎng)學生自主探索、合作學習、分析問題、解決問題的能力。情感目標：通過分組探究活動，培養(yǎng)學生的協(xié)作意識和科學態(tài)度學情分析三、教學重點難點DNA的復(fù)制方式的發(fā)現(xiàn)雖然是選學內(nèi)容，但是對學生的學會科學的探究，科學的思考有很大的幫助，有助于學生分析問題，解決問題能力的提高，所以把它作為探究的重點之一，但在知識層面上不作為重點。DNA復(fù)制過程完成了遺傳信息的傳遞功能；對DNA復(fù)制過程的研究，蘊含著科學研究的過程和方法教育；DNA復(fù)制的過程具有微觀、動態(tài)、連續(xù)、抽象的特點。因此，對DNA復(fù)制的過程的探討既是本課時的教學重點，也是難點四、學情分析 學生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分

3、裂、減數(shù)分裂的基本知識，在此基礎(chǔ)上，本課時將要從分子水平來探討生命的本質(zhì)，屬于肉眼看不到的抽象知識。高中學生的認知體系基本形成，認知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認知能力不斷完善。他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了明顯的提高，認知活動的自覺性，認知系統(tǒng)的自我評價和自我控制能力也有了相應(yīng)的發(fā)展。由于本課時內(nèi)容具有較高的抽象性，學生們會感到困難，因此在教學中，我除了引導學生自主、探索、合作學習以外，還通過啟發(fā)式教學，設(shè)置大量的問題情境，來激發(fā)學生的學習興趣和進一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。五、教學方法合作探究、討論法演示法、講授法媒體課

4、件用PowerPoint制作的演示文稿（內(nèi)有DNA復(fù)制過程的動畫）；實物展臺展示學生推導的DNA半保留和全保留復(fù)制的結(jié)果及相應(yīng)的實驗結(jié)果示意圖六、課前準備1學生的學習準備：預(yù)習，初步把握實驗的原理和方法步驟。2教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預(yù)習學案，課內(nèi)探究學案，課后延伸拓展學案。七、課時安排：1課時 八、教學過程 (2)教學過程設(shè)計教學內(nèi)容教師組織和引導學生活動教學意圖問題探討提示兩個會徽所用的原料應(yīng)該選自一塊石材；應(yīng)先制造模型，并按模型制作會徽；應(yīng)使用電子控制的刻床；刻床應(yīng)由一名技術(shù)熟練的師傅操作，或完全數(shù)控等。（以上可由學生根據(jù)自己的經(jīng)驗推測回答，事實是原料確實選自一塊石材，但由于

5、時間緊迫，兩個會徽是由兩名技術(shù)最好的師傅手工雕刻的）。驗證的最簡單的方法是：將兩個印章的圖形蓋在白紙上進行比較（學生也可能提出更科學、更現(xiàn)代化的方法）。閱讀思考討論回答引入新課講述DNA既能作為遺傳物質(zhì)，就必須具有精確的自我復(fù)制能力，那它是怎樣進行復(fù)制的呢？思考討論引起思考引入新課一、對DNA分子復(fù)制的推測引導引導學生閱讀課文P52，沃森和克里克提出的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型后，又發(fā)表了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說。進而總結(jié)出“半保留復(fù)制”的概念。講述在復(fù)制過程中，原來雙螺旋的兩條鏈并沒有被破壞，它們分成單獨的鏈，每一條舊鏈作為模板再合成一條新鏈，這樣在新合成的兩個雙螺旋分子中，一條鏈是舊的而另外

6、一條鏈是新的，因此這種復(fù)制方式被稱為半保留復(fù)制。 閱讀思考學新知識二、DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)講述我們知道，當假說通過實踐檢驗并被證明是正確的后，才能上升為科學理論。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，放射性同位素示蹤技術(shù)被應(yīng)用到DNA分子復(fù)制的研究中。下面我們來探討一下DNA分子半保留復(fù)制的實驗證據(jù)。講述大家閱讀課文P53，結(jié)合圖3-12，利用物理、化學知識體會科學家實驗設(shè)計的方法、原理、步驟、結(jié)果、結(jié)論及它的巧妙之處。強調(diào)：該實驗證明了DNA的復(fù)制是以半保留的方式進行的?？磮D思考培養(yǎng)嚴謹重視實的態(tài)度旁蘭思考題1提示本實驗是根據(jù)半保留復(fù)制原理和DNA密度的變化來設(shè)計的。在本實驗中根據(jù)試管中DNA帶所在的位

7、置就可以區(qū)分親代與子代的DNA了。思考回答拓展思維知識遷移三、DNA復(fù)制的過程1.概念：指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。DNA的復(fù)制實質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制。2.時間：細胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期3.場所：細胞核（主要）、線粒體、葉綠體4.條件：模板：兩條母鏈原料：四種脫氧核苷酸、能量（ATP）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等5.過程：解旋提供準確模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子兩條多脫氧核苷酸鏈配對的堿基從氫鍵處斷裂，兩條螺旋的雙鏈解開，這個過程叫做解旋。解開的兩條單鏈叫母鏈（模板鏈）。合成互補子鏈：以上述解開的每一段母鏈為模板，以周圍環(huán)境中游離的4種脫氧核苷酸為

8、原料，按照堿基互補配對原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。子、母鏈結(jié)合盤繞形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，隨著解旋過程的進行，新合成的子鏈不斷地延伸，同時每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而各自形成一個新的DNA分子，這樣，1DNA分子2個完全相同的DNA分子。6.特點：DNA分子是邊解旋邊復(fù)制的；是一種半保留式復(fù)制。（即在子代雙鏈中，有一條是親代原有的鏈，另一條（子鏈）則是新合成的。）7.“準確”復(fù)制的原因：DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供模板；堿基具有互補配對的能力，能夠使復(fù)制準確無誤。8.結(jié)果：一個DNA分子形成兩個完全相同的DNA分子9. 意

9、義：DNA通過復(fù)制，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保證了物種的相對穩(wěn)定性，保持了遺傳信息的連續(xù)性，使種族得以延續(xù)。學生思考下列問題：什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么叫“子鏈”？復(fù)制一次能形成幾條子鏈？簡述“子鏈”形成的過程。DNA復(fù)制后兩個子代DNA分子和親代DNA分子是否完全相同？為什么？通過設(shè)問，學生回答，進一步讓學生理解和鞏固DNA復(fù)制的全過程。DNA分子連續(xù)復(fù)制演繹的計算規(guī)律已知某一DNA分子用15N標記（0代）將含有該標記DNA分子的細胞（或細菌）轉(zhuǎn)移到只含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)（進行DNA復(fù)制）若干代后，其DNA分子數(shù)、脫氧核苷酸鏈數(shù)及相關(guān)比例如下表：世代 DNA分子的結(jié)構(gòu)特點

10、脫氧核苷酸鏈的數(shù)量變換規(guī)律分子總數(shù)不同DNA分子占全部DNA分子之比單鏈總數(shù)不同脫氧核苷酸鏈占全部鏈之比只含15N分子含14N15N雜種分子只含14N分子含15N的鏈含14N的鏈0112112141/21/2241/21/281/43/4381/43/4161/87/8n2n2/2n12/2n2n11/2n11/2n學生填表培養(yǎng)學生的總結(jié)能力小結(jié)1通過學習必須掌握DNA的復(fù)制過程、復(fù)制的必需條件及DNA復(fù)制在生物學上的重要意義。為學習生物的遺傳和生物的變異奠定基礎(chǔ)。2目前DNA分子廣泛用于刑事案件偵破等方面（l）DNA分子是親子鑒定的主要證據(jù)之一。（2）把案犯在現(xiàn)場留下的毛發(fā)、血等進行分析作為

11、破案的證據(jù)，與DNA有關(guān)。（四）反思總結(jié)，當堂檢測。教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。設(shè)計意圖：引導學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄）（五）發(fā)導學案、布置預(yù)習。我們已經(jīng)學習了DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制，基因與我們常說的DNA有什么關(guān)系呢？在下一節(jié)課我們一起來學習基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習這一部分，并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。設(shè)計意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。九、板書設(shè)計  DNA 分子的復(fù)制    1、概

12、念： 1DNA    2DNA     2、復(fù)制過程：解旋         模板+原料                             1 DNA

13、60;   單DNA       2DNA                           E          能量 +  E   3、半保留復(fù)制：概念    意義      十、教學反思開頭學