DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“DNA的復(fù)制”教學(xué)設(shè)計(jì)一、 教材分析本節(jié)內(nèi)容選自人教版課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書高中生物必修“遺傳與進(jìn)化”第3章第3節(jié)。DNA復(fù)制是生物遺傳信息得以世代相傳和延續(xù)的基礎(chǔ)，也是生物變異的基礎(chǔ)。它既是對前面已學(xué)習(xí)的孟德爾遺傳定律和減數(shù)分裂知識進(jìn)一步的深化理解，也是學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容對于學(xué)生理解基因突變、基因工程、生物進(jìn)化等知識是非常重要的。本節(jié)內(nèi)容在編排上先講述科學(xué)家對DNA復(fù)制的推測，然后介紹DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，在此基礎(chǔ)上再引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)半保留復(fù)制的具體過程。本設(shè)計(jì)以引導(dǎo)學(xué)生對該過程的演繹推理，幫助學(xué)生理解的同時，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的一般方法和邏輯思維。學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)過

2、“DNA的結(jié)構(gòu)”，教師充分調(diào)動學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)進(jìn)行理解，而DNA復(fù)制過程是一個微觀而復(fù)雜的內(nèi)容，學(xué)生不易理解，教師結(jié)合直觀形象的示意圖或視頻動畫來輔助教學(xué)，幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握。二、 學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分裂、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(xué)生的認(rèn)知體系基本形成，認(rèn)知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認(rèn)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(rèn)知活動的自覺性，認(rèn)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

3、具有較高的抽象性，學(xué)生們會感到困難，因此在教學(xué)中，我除了引導(dǎo)學(xué)生自主、探索、合作學(xué)習(xí)以外，還通過啟發(fā)式教學(xué)，設(shè)置大量的問題情境，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。三、 教學(xué)目標(biāo)1 、知識目標(biāo)（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(diǎn)。（3）、 知道DNA復(fù)制在遺傳上的意義2、 能力目標(biāo)（1）、初步學(xué)會假說演繹法，逐步形成科學(xué)的思維方式。（2）、嘗試設(shè)計(jì)DNA復(fù)制實(shí)驗(yàn)并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，初步形成提出問題、分析問題、解決問題的能力。3、情感目標(biāo)體驗(yàn)科學(xué)家認(rèn)識DNA復(fù)制的探索過程，感悟科學(xué)探究的魅力；通過分組探究活動，培養(yǎng)學(xué)生

4、的協(xié)作意識和科學(xué)態(tài)度。四、重點(diǎn)難點(diǎn)DNA的復(fù)制方式的發(fā)現(xiàn)雖然是選學(xué)內(nèi)容，但是對學(xué)生學(xué)會科學(xué)的探究，科學(xué)的思考有很大的幫助，有助于學(xué)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(diǎn)之一，但在知識層面上不作為重點(diǎn)。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(yùn)含著科學(xué)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(diǎn)。因此，對DNA復(fù)制的過程的探討既是本課時的教學(xué)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。五、 教法、學(xué)法設(shè)計(jì)（一）教法設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)試圖將基礎(chǔ)知識與經(jīng)典實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起，通過展示明星父子圖片，引導(dǎo)學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)新知識。DNA作為遺傳物質(zhì)，如何從親代傳遞給子代，順利引出

5、人體內(nèi)DNA是如何進(jìn)行復(fù)制的。分析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的過程。設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)層層設(shè)疑，讓學(xué)生嘗試自己作出設(shè)計(jì)，得出結(jié)論。借助多媒體動畫，幫助學(xué)生理解DNA復(fù)制的具體過程。（二）學(xué)法設(shè)計(jì)本課時通過設(shè)疑導(dǎo)學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生自主探索DNA復(fù)制的方式和復(fù)制的條件，發(fā)現(xiàn)知識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、相互協(xié)作、自主學(xué)習(xí)的能力；通過點(diǎn)撥導(dǎo)議，啟發(fā)學(xué)生思考、分析科學(xué)家的試驗(yàn)，概括、總結(jié)出正確結(jié)論，從而培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、概括、總結(jié)的基本學(xué)習(xí)方法；通過展示小組提出的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和創(chuàng)新意識，讓學(xué)生學(xué)會在學(xué)習(xí)中進(jìn)行交流的基本方法。充分體現(xiàn)學(xué)生的“主體”地位。六、教學(xué)過程：程 序教

6、 學(xué) 活 動設(shè) 計(jì)意 圖教 師 活 動學(xué) 生 活 動明星圖片引入新課展示明星父子圖片，親代的遺傳物質(zhì)需要合成一份，傳遞給子代。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(jìn)行復(fù)制的呢？激發(fā)興趣，思考DNA如何進(jìn)行復(fù)制？引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，體現(xiàn)學(xué)生自主地位。復(fù)習(xí)舊知展示課件并提問：1、DNA化學(xué)組成的基本單位是什么 ？2、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是什么樣的？總結(jié)學(xué)生的回答之后，引出DNA復(fù)制的課題。思考回答：1、DNA化學(xué)組成的基本單位是脫氧核苷酸，每個脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮的堿基組成。2、兩條鏈盤旋成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 學(xué)生已有的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的知識是

7、學(xué)習(xí)DNA復(fù)制的基礎(chǔ)。分組討論，提出DNA復(fù)制假設(shè)教師設(shè)問：一個DNA分子有兩條脫氧核苷酸鏈，復(fù)制一次后形成幾個DNA分子？得到幾條鏈？組織學(xué)生分組討論，在討論前給予提示。請同學(xué)們根據(jù)假設(shè)分組討論復(fù)制一代的結(jié)果是什么？用圖形表示結(jié)果。教師總結(jié)并展示學(xué)生小組討論結(jié)果。學(xué)生分組分析討論，提出DNA復(fù)制的兩種假設(shè)：全保留復(fù)制和半保留復(fù)制。學(xué)生利用提供教具，白板展示兩種情況的親代與子代DNA。學(xué)生根據(jù)假設(shè)討論并畫圖表示兩種復(fù)制的結(jié)果。小組間相互補(bǔ)充作出評價， 培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和培養(yǎng)學(xué)生的合作、探索的精神。并進(jìn)一步復(fù)習(xí)假說-演繹法。對DNA復(fù)制方式的探究 分組討論模擬探索沃森和克里克在發(fā)表DNA分子雙

8、螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道：“在提出堿基特異性配對的看法后，我們立即又提出了遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能機(jī)理?！弊鞒黾僭O(shè)：DNA復(fù)制是一種半保留復(fù)制DNA肉眼看不到，如何檢測。教師提示學(xué)生前面所學(xué)內(nèi)容涉及同位素標(biāo)記法的實(shí)驗(yàn)。 問題1：如果要在實(shí)驗(yàn)中直觀地區(qū)別、“標(biāo)識”母鏈或子鏈,可以采取什么辦法？ 問題2：如果親代DNA是15N的，放在14N的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，則親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素？ 學(xué)生獨(dú)立畫出復(fù)制一代和兩代的結(jié)果，讓每組代表上黑板畫出結(jié)果。學(xué)生自然想到同位素標(biāo)記法。DNA元素組成C、H、O、N、P，每種元素都可以標(biāo)記。親代：15N/15N-DNA (全部)子一

9、代： 15N/14N-DNA (全部)子二代：15N/14N-DNA (1/2)14N/14N-DNA (1/2)本模擬探索試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和運(yùn)用，旨在激發(fā)學(xué)生探索和協(xié)作的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力。問題3：要驗(yàn)證上述預(yù)測，就要分別觀察親代和子代的情況，但實(shí)驗(yàn)中，復(fù)制后的DNA分子混合在一起的，怎么區(qū)分開？問題4：對每一代DN A離心處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果怎樣？問題5：如果是全保留復(fù)制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果又是怎樣？介紹DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)。科學(xué)家用含有15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，經(jīng)過多次細(xì)胞分裂，細(xì)菌細(xì)胞的DNA充分地被15N標(biāo)記上。然后把這些細(xì)胞移入正常的含同位素14N的培養(yǎng)基中，然后，在不同時刻（復(fù)制不

10、同代數(shù)后）收集細(xì)菌樣本，從中提取DNA，再將提出的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與推測的結(jié)果一致，DNA確實(shí)是以半保留方式復(fù)制?？偨Y(jié)DNA的復(fù)制方式的探究過程，運(yùn)用的科學(xué)研究方法。通過離心使其發(fā)生分層（15N質(zhì)量大于14N）請同學(xué)們思考離心之后試管中的DNA條帶所在的位置。并畫出示意圖。在老師的啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生們根據(jù)剛才演繹的結(jié)果，推導(dǎo)出這樣的可能實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如果是半保留復(fù)制，則離心后DNA條帶應(yīng)該有三條，并畫出條帶的位置。 假說演繹法教師展示科學(xué)家的實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并總結(jié)出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般過程。本模擬探索試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和運(yùn)用，旨在激發(fā)學(xué)生探索和協(xié)作的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思

11、維能力。DNA復(fù)制的過程教師講解DNA復(fù)制的過程，組織學(xué)生觀看DNA復(fù)制的動畫課件。 學(xué)生隨著動畫的演示，了解DNA復(fù)制過程，解鏈復(fù)制復(fù)旋。學(xué)生觀看DNA復(fù)制過程的動畫，完成學(xué)案中的表格。DNA的復(fù)制時間場所條件原則特點(diǎn)結(jié)果意義利用課件的優(yōu)越性，反復(fù)播DNA復(fù)制的動畫，使學(xué)生完成由感性到理性的知識過渡達(dá)到突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)的目的。課堂小結(jié)利用多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課知識要點(diǎn)鞏固基礎(chǔ)知識課堂測評基礎(chǔ)知識測評學(xué)生練習(xí)檢驗(yàn)知識目標(biāo)達(dá)標(biāo)情況七、板書設(shè)計(jì)第三節(jié) DNA的復(fù)制一、DNA復(fù)制方式：1、全保留復(fù)制 2、半保留復(fù)制PF1F2PF1F2 二、過程：解旋復(fù)制復(fù)旋八、課堂測評1、某些藥物可以抑制腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，從而達(dá)到控制癌癥的目的，這些藥物作用的細(xì)胞處于細(xì)胞周期的（ ） A. 間期 B. 前期