《DNA的复制》教学设计《DNA的复制》教学设计《DNA的复制》教学设计

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《DNA的复制》教学设计

一、 总体设计指导思想本节课突出对学生科学素质的培养,精心设计课堂教学,将科学研究的过程(发现问题——提出假设——推导结论——实验验证——得出结论)作为本节课的教学主线,以求向学生介绍科学研究的一般过程和方法,并让学生亲身参与探究过程,从而培养学生科学工作的能力和方法。二、 教材分析1、教材中的地位本节课内容是人教版高级中学课本生物必修2第三章第三节。dna分子的结构和复制是遗传学的基本理论。这一课时,在联系dna结构的基础上,进一步阐明dna通过复制传递遗传信息的功能。学好这一课时,有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识得理解和巩固,对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。“dna的复制”又是后面变异部分的基础,学好这一课时,有利于学生对基因突变、基因重组、生物进化等内容的理解和掌握。2、重点难点dna的复制方式的发现虽然是选学内容,但是对学生的学会科学的探究,科学的思考有很大的帮助,有助于学生分析问题,解决问题能力的提高,所以把它作为探究的重点之一,但在知识层面上不作为重点。dna复制过程完成了遗传信息的传递功能;对dna复制过程的研究,蕴含着科学研究的过程和方法教育;dna复制的过程具有微观、动态、连续、抽象的特点。因此,对dna复制的过程的探讨既是本课时的教学重点,也是难点。三、 学情分析学生已经具有了dna双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识,在此基础上,本课时将要从分子水平来探讨生命的本质,属于肉眼看不到的抽象知识。高中学生的认知体系基本形成,认知结构迅速发展,认知能力不断完善。他们能够掌握基本的思维方法,特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了明显的提高,认知活动的自觉性,认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。由于本课时内容具有较高的抽象性,学生们会感到困难,因此在教学中,我除了引导学生自主、探索、合作学习以外,还通过启发式教学,设置大量的问题情境,来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。四、 教学目标设计知识目标1、 记住dna复制的概念2、 简述dna复制的过程,并分析、归纳出dna复制过程的特点。3、 知道dna复制在遗传上的意义能力目标1、 通过介绍meselson、stehl的试验,引导学生分析、比较、推理、归纳,培养科学的思维。2、 通过引导学生观察拉链和dna复制的比较,鼓励学生大胆想象、猜测,培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。情感目标通过分组探究活动,培养学生的协作意识和科学态度。五、 教法、学法设计(一)教法设计结合教材的特点和学生实际,本课时主要采用启发式教学法,比如:在学习dna复制的方式式,启发学生去思考复制的方式可能有哪些?如果是这种方式,复制的结果是什么?如果是那种方式,复制的结果是什么?通过什么方式去证明你的假设?再比如:在学习dna复制的条件时,可以启发学生去思考科学家是怎么知道需要这些条件的?除了课本(请记得收藏本站-一路高升范文网,以获取更多新鲜内容)上介绍的条件外,还可能需要什么条件?科学家是怎么知道的?从而引导学生去探索和发现,使学生在教学活动中初步学会科学研究的一般方法,即发现问题——提出假说——试验验证——得出结论,培养学生的合作、探索的精神,发展学生的思维能力,为学生铺设符合知识规律的思维轨道,强化素质教育。对于dna复制的过程,学生是没有办法去探究的,但这一部分又比较抽象,我采用化抽象为具体的办法,采用拉链作为模型,让学生对比拉链的拉上、拉开和课本上介绍的dna复制过程的异同点,从而加深学生对知识得理解和掌握。 (二)学法设计本课时通过设疑导学,指导学生自主探索dna复制的方式和复制的条件,发现知识,培养学生发现问题、解决问题、相互协作、自主学习的能力;通过点拨导议(请记得收藏本站-一路高升范文网,以获取更多新鲜内容),启发学生思考、分析科学家的试验,概括、总结出正确结论,从而培养学生分析、推理、概括、总结的基本学习方法;通过展示小组提出的假设,培养学生的参与意识和创新意识,让学生学会在学习中进行交流的基本方法。充分体现学生的“主体”地位。六、 媒体选择1、多媒体课件用powerpoint制作的演示文稿(内有dna复制过程的动画)2、实物展台展示学生推导的dna半保留和全保留复制的结果及相应得实验结果示意图    3、拉链四个七、 教学程序设计(1)流程图

(2)教学过程:

程 序 教 学 活 动 设  计意  图 教 师 活 动 学 生 活 动 

复习旧知引入新课(3分钟) 展示课件并提问:1、dna化学组成的基本单位是什么?2、dna分子的空间结构是什么样的?总结学生的回答之后,引出dna复制的课题。 思考回答:1、dna化学组成的基本单位是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基组成。2、两条链盘旋成的双螺旋结构。 学生已有的dna双螺旋结构的知识是学习dna复制的基础,由此引出新课题。

引导回忆发现问题

(3-5分钟) 有关dna复制,我们已经学习过哪些知识?你们觉得还有哪些疑问?(以此设问引导学生回忆已有知识,发现新的问题。) 思考回答1、dna复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期2、由于dna主要存在与细胞核内,因此dna复制的场所主要是细胞核。发现问题关于dna怎样复制?需要哪些条件?复制的结果怎样?有什么特点?等等是还没有解决的问题。 发现问题是科学研究的第一步。问题使学生产生了强烈的求知解疑心理,教师此时抓住这一有利时机,提出紧扣主题的具有挑战性、探索性的问题,使学生主动去探索。

dna复制方式探讨(约10分钟) 

分组讨论模拟探索 沃森和克里克在发表dna分子双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道:“在提出碱基特异性配对的看法后,我们立即又提出了遗传进行复制的一种可能机理。”你能从dna分子的双螺旋结构,设想出dna复制的方式可能有哪几种吗? 假如用15n标记母链,用14n标记子链,请同学们根据假设分组讨论复制一代和两代的结果是什么?用图形表示结果。

教师投影展示部分小组的讨论情况。  

学生分组分析讨论,提出dna复制的两种假设:全保留复制和半保留复制。

学生根据假设讨论演绎并画图表示两种复制的结果

小组间相互补充作出评价 培养学生的参与意识和培养学生的合作、探索的精神。并进一步复习假说-演绎法。  1958年meselson和stehl用含有15n的培养基培养大肠杆菌,经过多次细胞分裂,细菌细胞的dna充分地被15n标记上。然后把这些细胞移入正常的含同位素14n的培养基中,然后,在不同时刻(复制不同代数后)收集细菌样本,从中提取dna,再将提出的dna进行离心,记录离心后试管中dna的位置。密度大的dna在试管的上方还是下方,密度小的呢?中等的呢? 请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的dna条带所在的位置。并画出示意图。请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的dna条带所在的位置。并画出示意图。 巡视学生的活动,记录学生出现的问题。教师投影展示部分小组的讨论情况。教师展示科学家的实际实验结果。并总结出科学发现的一般过程。 

在老师的启发引导下,学生们根据刚才演绎得结果,推导出这样的可能实验现象:如果是全保留复制,则离心后dna条带应该只有两条;如果是半保留复制,则离心后dna条带应该有三条,并画出条带的位置。 本模拟探索试验的设计和运用,旨在激发学生探索和协作的兴趣,培养学生的动手能力和思维能力。

dna复制的条件和过程探讨(约20分钟)  请同学们思考dna复制至少需要什么条件?

科学家是怎么知道这些条件的呢?  学生讨论后回答:模板:两条链分别作为模板原料:四种脱氧核苷酸能量:由atp提供酶:解旋酶、聚合酶等科学家通过推导和实验知道的。 学生可能说不全,老师引导学生补充完整。 

介绍试验 请同学们想一想,下面这个事实说明了什么? 1958年美国生化学家kornberg在试管中用脱氧核苷酸合成dna。他将大肠杆菌中提取的dna聚合酶加入到含有四种丰富的脱氧核苷酸和适量的mg2+的人工体系中,并没有发生dna 的合成,当加入少量的rna作引子和atp作为能源物质,经保温孵育后,测定其中dna的含量。发现其中的dna的含量增加了。 让学生根据实验结果得出结论:复制除需要四个基本条件外,还需要其他条件,如rna引物等。 旨在提醒学生不能把书读死。而应该始终保持怀疑和探究的心态。 模拟探讨 请同学们自学课本上有关dna复制过程的内容,总结dna复制大体上分为几个步骤。教师通过拉链来模拟dna复制过程。提出问题:拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么? 复制代数和dna数目之间,及与含母链的dna数目之间有什么关系?dna复制过程是否就是完全像拉链的开合? 学生自学并总结,如不完整可由其他同学补充。解链——合成子链——螺旋

学生分组讨论拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么,由学生代表发言。 培养学生联想理解的意识,在学习过程中化抽象为具体,提高学习效率。培养学生分析比较的意识,进一步加深对dna复制的理解。 观看动画 组织学生观看dna复制的动画课件。 学生随着动画的演示,一起念出过程:解链——合成子链——螺旋 反复播放dna复制的动画,使学生完成由感性到理性的知识过渡。dna复制的意义 dna复制有什么意义? 传递遗传信息 课堂小结 利用多媒体课件引导学生概括总结 学生总结本节课知识要点 巩固基础知识课堂测评 基础知识测评 学生练习 检验知识目标达标情况八、课堂测评1、一个噬菌体侵染细菌后,形成了200个子代噬菌体,子代dna中含最初dna链的dna占      a.  1%     b.  2%     c.  25%    d.  50%2、下列关于dna复制的说法,其中不正确的是(    ):a.dna复制过程中需要酶的催化   b.dna复制过程中需要的能量直接由糖类提供 c.dna分子是边解旋边复制的     d.dna复制过程中两条母链均可作模板 3、含有32p或31p的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与dna分子的组成,32p比31p质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31p磷酸的培养基中,连续培养数代后得到g0代细胞。然后将g0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到gl、g2代细胞。再从g0、gl、g2代细胞中提取出dna,经密度梯度离心后得到结果如下图。由于dna分子质量不同,因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种dna分子的位置,请回答下列问题:⑴ g0、gl、g2三代dna离心后的试管分别是图中的:g0________,gl________,g2_________。⑵ g2代在①、②、③3条带中dna数的比例是______________。⑶ 图中①、②两条带中dna分子所含的同位素磷分别是:条带①________,条带②__________。⑷ 上述实验结果证明了dna的复制方式是____________________________________。九、课后作业1、dna分子的复制发生在细胞有丝分裂的(   ):a.分裂前期             b.分裂中期c.分裂后期            d.分裂间期2、假设某大肠杆菌含14n的dna的相对分子质量为,a若将其长期培养在含15n的培养基中便得到含15n的dna,相对分子质量为b。现将含15n的dna大肠杆菌再培养在14n的培养基中,子二代dna的相对分子质量平均为(  )a.(a+b)/2          b.(3a+b)/2          c.(a+3b)/2          d.(a+b)/23、某双链dna分子带有15n同位素标记,在试管中以该dna为模板进行复制实验,连续复制4代之后,试管中带有14n同位素标记的dna占总量的      a. 12.5%    b. 25%      c. 50%       d. 100%4、利用多媒体课件,引导学生概括、总结本节课的知识要点,巩固基础知识,培养学生概括、总结的基本学习方法。 dna复制时  间 场  所 条  件 原  则 结  果 特  点 5、研究性学习请同学们在课后两周的时间内,以小组为单位撰写小论文,题目:《“dna复制”的研究史》。两周后进行交流,并评选优秀小论文。(设计此作业的目的是培养学生查阅资料,收集信息,小组协作进行研究性学习的能力。)

十、板书设计第三节  dna的复制一、复制的方式:半保留复制二、复制的条件:模板、酶、原料、能量等三、复制的过程解旋——合成子链——螺旋四、复制的意义:传递遗传信息

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