高中生物-DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

第3節(jié)DNA的復(fù)制

教學(xué)目標(biāo)

1、基于科學(xué)史資料提供的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，運(yùn)用假說-演繹法探究DNA的復(fù)

制方式，概述DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制。

2、通過對(duì)DNA半保留復(fù)制方式的學(xué)習(xí)，理解DNA的準(zhǔn)確復(fù)制是遺

傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)。

3、認(rèn)同科學(xué)技術(shù)在人類生產(chǎn)生活中的重要作用。

教學(xué)設(shè)計(jì)思路

復(fù)習(xí)導(dǎo)入一?DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

?對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)

新知探究一?DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

（、DNA復(fù)制的過程

總結(jié)提升一?科學(xué)在不斷發(fā)展，科技無處不在一一DNA復(fù)制原理應(yīng)用于新冠

肺炎的篩查

教學(xué)實(shí)施過程

學(xué)習(xí)階段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

［溫故知新］引導(dǎo)學(xué)生利

回憶作答。用已有知識(shí)

導(dǎo)入新課提問學(xué)生DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)特構(gòu)建新知識(shí)。

點(diǎn)。

一、對(duì)DNA復(fù)制方式的預(yù)測(cè)

提出假說一一半保留復(fù)制和全

保留復(fù)制。展示這兩種復(fù)制模式的示

意圖，并簡(jiǎn)講述它們的主要區(qū)別是來

自模板的母鏈與新合成的子鏈的結(jié)

合方式不同。

新知探究引導(dǎo)學(xué)生說出假說正確與否需學(xué)生思考回學(xué)生明確假

要實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，以及實(shí)驗(yàn)思路的關(guān)鍵答。說需要經(jīng)過

是什么？驗(yàn)證。

二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

介紹梅塞爾森和斯塔爾的經(jīng)典

實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)過程。

［小組活動(dòng)一］

演繹推理一一按照DNA復(fù)制的小組活動(dòng)，進(jìn)運(yùn)用分析、推

兩種假說進(jìn)行演繹推理，將預(yù)測(cè)的結(jié)行演繹推理。理等方法，培

果寫在學(xué)案上。填寫學(xué)案、展養(yǎng)科學(xué)思維。

用希沃助手投屏展示，讓學(xué)生解示預(yù)測(cè)結(jié)果。

釋為什么這么畫。

展示教師的預(yù)測(cè)結(jié)果，讓他們比學(xué)生回答。形成條帶的

較與我的差別。引出條帶的寬度代表寬窄與含量

著含量的多少。有關(guān)這一概

念。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——展示梅塞爾森和觀察結(jié)果，分理解科學(xué)以

斯塔爾實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)析得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)為判別

驗(yàn)結(jié)果。尺度。

得出結(jié)論一一DNA是以半保留復(fù)

新知探究制方式進(jìn)行復(fù)制的。

［小結(jié)］

帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出DNA復(fù)制方式學(xué)生思考，體體會(huì)假說-演

的探究應(yīng)用了科學(xué)研究常用的方法會(huì)假說-演繹繹法，培養(yǎng)科

之-----假說-演繹法。由此延伸出法應(yīng)用廣泛。學(xué)思維。

學(xué)習(xí)生活中遇到問題也可以考慮應(yīng)

用該方法解決。

三、DNA復(fù)制的過程任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)

布置任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題閱讀學(xué)生閱讀教習(xí)，明確目

教材。材，思考老師的，提高效

LDNA分子復(fù)制的概念？提出的問題。率。

2.DNA分子復(fù)制的時(shí)間、場(chǎng)所？

3.DNA分子復(fù)制需要哪些條件？

4.DNA分子復(fù)制的過程？

5.DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)？

6.DNA分子復(fù)制的意義？

學(xué)生回答前三個(gè)問題。學(xué)生作答。掌握基礎(chǔ)知

教師通過DNA復(fù)制的示意圖講學(xué)生根據(jù)示識(shí)。

解DNA復(fù)制的過程。指出DNA的復(fù)制意圖和講解了解DNA復(fù)制

包括解旋、合成子鏈，重新螺旋三個(gè)了解DNA復(fù)制的過程，并回

階段，新的DNA分子有一條母鏈和一的過程?？跠NA半保留

復(fù)制這一重

八給加資M一第一段的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)

點(diǎn)。

DNA鏈的延伸方向是5'端-3'端。

［小組活動(dòng)二］小組活動(dòng)，完依據(jù)DNA的結(jié)

帶領(lǐng)學(xué)生畫出不同時(shí)刻DNA復(fù)成不同時(shí)刻構(gòu)特點(diǎn)和DNA

制示意圖，標(biāo)出子鏈的3'端和5'端DNA復(fù)制過程聚合酶的作

及DNA聚合酶的位置，并用箭頭表示示意圖并展用特性對(duì)DNA

子鏈延伸方向。zj\O復(fù)制過程進(jìn)

行拓展，讓學(xué)

生通過靜態(tài)

的圖片體會(huì)

體內(nèi)DNA復(fù)制

的動(dòng)態(tài)變化。

引出岡崎片段這一名稱，指出前學(xué)生作答。通過問題串

導(dǎo)鏈的合成與解旋方向相同，是連續(xù)的形式，讓學(xué)

的。后滯鏈的合成與解旋方向相反，生知道岡崎

是不連續(xù)的。片段和引物

給出資料一第二段的內(nèi)容，引出等知識(shí)。

引物這一名詞，并引導(dǎo)學(xué)生思考RNA

片段的去向及缺口處的處理。

播放DNA復(fù)制的視頻。給學(xué)生直觀

的視覺沖擊，

使之能夠清

楚了解DNA復(fù)

制過程。

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出DNA復(fù)制的特掌握基礎(chǔ)知

點(diǎn)和意義。識(shí)。

指出科學(xué)發(fā)展是發(fā)現(xiàn)問題-解決學(xué)生體會(huì)，感讓學(xué)生體會(huì)

問題一再發(fā)現(xiàn)問題-再解決問題的螺悟?？茖W(xué)的發(fā)展

旋式上升過程?？萍嫉陌l(fā)展推動(dòng)著社不是一蹴而

會(huì)的發(fā)展和人類的進(jìn)步。就的，是一個(gè)

2020年，新型冠狀肺炎病毒席艱難的、螺旋

總結(jié)提升卷全球，我國人民眾志成城，已經(jīng)使式上升的過

疫情得到了有效的控制。其中，核酸程。認(rèn)同科學(xué)

檢測(cè)技術(shù)功不可沒，該技術(shù)的基本原技術(shù)在人類

理就是DNA的復(fù)制。生產(chǎn)生活中

播放核酸檢測(cè)小視頻。的重要作用，

感悟科技的

力量。

視頻播放完畢后，富有感情的激發(fā)學(xué)生的

說出：“我們抗疫工作取得了階段性愛國情懷。

的重大勝利，除了離不開先進(jìn)的科學(xué)

技術(shù)，更離不開醫(yī)務(wù)工作者們辛勤的

付出，最后，向抗疫英雄們致敬！”

第3節(jié)DNA的復(fù)制

一、對(duì)DNA復(fù)制方式的預(yù)測(cè)

二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

板書設(shè)計(jì)三、DNA復(fù)制的過程

（作圖）

附：導(dǎo)學(xué)案

第4節(jié)DNA的復(fù)制

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］

1、運(yùn)用假說-演繹法探究DNA的復(fù)制方式，概述DNA通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制。

2、通過對(duì)DNA半保留復(fù)制方式的學(xué)習(xí)，理解DNA的準(zhǔn)確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定

傳遞的基礎(chǔ)。

［活動(dòng)一］預(yù)測(cè)梅塞爾森和斯塔爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（并在旁邊寫出鏈的標(biāo)記情況）。

半

保

3

m

M

15N/15N

親代DNA二代DNA子二代DNA

［活動(dòng)二］畫出同一DNA分子兩不同時(shí)刻復(fù)制的示意圖，標(biāo)出子鏈的3'端和5'

端，并用箭頭表示子鏈延伸方向。

［小結(jié)］DNA的復(fù)制

時(shí)間

場(chǎng)所

模板

原料

條件

能量

酶

過程

特點(diǎn)

意義

［知識(shí)延伸］

真核生物DNA復(fù)制的速度比原核生物慢，基因組比原核生物大，然而真核生

物染色體DNA上有許多復(fù)制起點(diǎn)，他們可以分段進(jìn)行復(fù)制。例如，細(xì)菌DNA復(fù)

制叉移動(dòng)速度為每分鐘50000bp,哺乳類動(dòng)物復(fù)制叉移動(dòng)速度實(shí)際每分鐘僅

1000-3000bp,相差約20-50倍，然而哺乳類動(dòng)物的復(fù)制子只有只有細(xì)菌的幾十分

之一，所以從每個(gè)復(fù)制單位而言，復(fù)制所需要的時(shí)間在同一數(shù)量級(jí)。真核生物與

原核生物DNA復(fù)制還有一個(gè)明顯的區(qū)別是：真核生物染色體在全部復(fù)制完成之

前起點(diǎn)不再從新開始復(fù)制；而在快速生長的原核生物中，起點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)動(dòng)復(fù)制。

真核生物在快速生長時(shí)，往往采用更多的復(fù)制起點(diǎn)。例如黑腹果蠅的早期胚胎細(xì)

胞中鄰近復(fù)制起點(diǎn)的平均距離為7.9Kb,培養(yǎng)的成體細(xì)胞中復(fù)制起點(diǎn)的平均距離

為40Kb,說明成體細(xì)胞只利用一部分復(fù)制起點(diǎn)。幼年細(xì)胞生長較快，DNA復(fù)制

也必須較快，在復(fù)制速度不變的情況下利用更多復(fù)制起點(diǎn)便可以加速復(fù)制的進(jìn)行。

［課后練習(xí)］

1、DNA復(fù)制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正

確的是（）

A,復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行

B.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性

C.1個(gè)DNA分子復(fù)制1次產(chǎn)生4個(gè)DNA分子

D.游離的脫氧核甘酸在解旋酶的作用下合成子鏈

2、畫出一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)3代的DNA復(fù)制過

，N||,4N

程（例如一個(gè)含有15N和14N的DNA分子可表示為II）,并思考

含15N的DNA分子個(gè)數(shù)及比例。

DNA的復(fù)制一一學(xué)情分析

學(xué)生在上一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)，兩條鏈的反相平行以及

堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是學(xué)習(xí)本節(jié)課的基礎(chǔ)。但結(jié)構(gòu)是一個(gè)靜態(tài)的模型,

DNA的復(fù)制確是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程，學(xué)生可能會(huì)感到很抽象，不好

理解。因?yàn)镈NA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，而DNA聚合酶的工作方向

又是一定的，所以兩條子鏈的合成方向也是相反的，又由于DNA是

邊解旋邊復(fù)制，所以與解旋方向相反的這條子鏈的不連續(xù)合成，對(duì)學(xué)

生來說一定是難點(diǎn)。RNA引物以及其切除后缺口的補(bǔ)齊又是學(xué)生難以

理解的另一知識(shí)點(diǎn)，總而言之,DNA復(fù)制的過程是本節(jié)課的最大難點(diǎn)。

DNA半保留復(fù)制方式的探究學(xué)生理解起來還是比較容易的，因?yàn)?/p>

這里應(yīng)用了假說一演繹法，在孟德爾遺傳規(guī)律的探究以及摩爾根證明

基因位于染色體上應(yīng)用了該方法，學(xué)生已經(jīng)作為學(xué)習(xí)的重點(diǎn)掌握了。

但用15N或14N標(biāo)記DNA后,進(jìn)行密度梯度離心對(duì)他們來說是新事物,

理解起來可能稍微有點(diǎn)難度，但學(xué)習(xí)完之后應(yīng)該能夠很好的掌握。

DNA的復(fù)制一效果分析

預(yù)期是通過巧妙的問題設(shè)計(jì)，步步深入，讓學(xué)生在思維上由淺入

深主動(dòng)去探尋知識(shí)。也許是學(xué)生們太緊張，課堂氣氛比平時(shí)沉悶許多,

能夠看到很多知道問題答案的同學(xué)也沒有主動(dòng)發(fā)言。探究活動(dòng)一相對(duì)

較為簡(jiǎn)單，學(xué)生完成效果較好。但探究活動(dòng)二難度稍大，對(duì)滯后鏈形

成的不連續(xù)性掌握稍差，但聽完老師講解以及看完視頻后應(yīng)該能夠明

白。在最后說出新冠患者篩查利用的核酸檢測(cè)技術(shù)的基本原理就是

DNA的復(fù)制時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情被激發(fā)起來了，尤其是當(dāng)我說出向抗

疫英雄致敬時(shí)，學(xué)生們熱血沸騰，達(dá)到了整節(jié)課的高潮。

導(dǎo)學(xué)案上設(shè)計(jì)了基礎(chǔ)知識(shí)的小結(jié)，包括DNA復(fù)制的時(shí)間、場(chǎng)所、

條件、過程、特點(diǎn)和意義等，學(xué)生在聽課的過程中已經(jīng)自主完成了，

相信這部分基礎(chǔ)知識(shí)他們已經(jīng)掌握了。

整節(jié)課安排緊湊、高效，主要突破重、難點(diǎn)，基礎(chǔ)知識(shí)放手學(xué)生

自主學(xué)習(xí)，在有限的課堂時(shí)間內(nèi)提高了課堂的知識(shí)內(nèi)容量。

DNA的復(fù)制一一教材分析

必修二講述遺傳與進(jìn)化的有關(guān)知識(shí)，DNA的復(fù)制是遺傳的基礎(chǔ)。

通過復(fù)制由一個(gè)DNA分子變成兩個(gè)DNA分子，再隨著細(xì)胞的分裂遺

傳給子代細(xì)胞。DNA的復(fù)制也是基因工程中PCR技術(shù)的基本原理，

學(xué)好本節(jié)也為學(xué)習(xí)PCR技術(shù)打下了基礎(chǔ)。

在DNA復(fù)制方式的探索過程中科學(xué)家們應(yīng)用了經(jīng)典科學(xué)探究方

法一一假說一演繹法。孟德爾探究遺傳規(guī)律以及摩爾根證明基因位于

染色體上都應(yīng)用了該方法，這里是假說一演繹法的又一應(yīng)用。

DNA的復(fù)制一一測(cè)評(píng)練習(xí)

2、DNA復(fù)制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復(fù)制

的敘述，正確的是（）

E.復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行

F.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性

G.1個(gè)DNA分子復(fù)制1次產(chǎn)生4個(gè)DNA分子

H.游離的脫氧核甘酸在解旋酶的作用下合成子鏈

答案：B

2、畫出一個(gè)被15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)3代的

DNA復(fù)制過程（例如一個(gè)含有i$N和的DNA分子可表示為

15N||1布

II