1、DNA的復制教學設計總體設計指導思想本節(jié)課突出對學生科學素質(zhì)的培養(yǎng)，精心設計課堂教學，將科學研究的過程（發(fā)現(xiàn)問題提出假設推導結(jié)論實驗驗證得出結(jié)論）作為本節(jié)課的教學主線，以求向?qū)W生介紹科學研究的一般過程和方法，并讓學生親身參與探究過程，從而培養(yǎng)學生科學工作的能力和方法。教材分析1、教材中的地位本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級中學課本生物必修2第三章第三節(jié)。DNA分子的結(jié)構(gòu)和復制是遺傳學的基本理論。這一課時，在聯(lián)系DNA結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步闡明DNA通過復制傳遞遺傳信息的功能。學好這一課時，有利于學生對有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等知識得理解和鞏固，對于學生深刻認識遺傳的本質(zhì)是非常重要的?！癉NA的復制”又

2、是后面變異部分的基礎(chǔ)，學好這一課時，有利于學生對基因突變、基因重組、生物進化等內(nèi)容的理解和掌握。2、重點難點DNA的復制方式的發(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復制過程完成了遺傳信息的傳遞功能；對DNA復制過程的研究，蘊含著科學研究的過程和方法教育；DNA復制的過程具有微觀、動態(tài)、連續(xù)、抽象的特點。因此，對DNA復制的過程的探討既是本課時的教學重點，也是難點。學情分析學生已經(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

3、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。教學目標設計知識目標記住DNA復制的概念簡述DNA復制的過程，并分析、歸納出DNA復制過程的特點。知道

4、DNA復制在遺傳上的意義能力目標通過介紹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。通過引導學生觀察拉鏈和DNA復制的比較，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。教法、學法設計（一）教法設計結(jié)合教材的特點和學生實際，本課時主要采用啟發(fā)式教學法，比如：在學習DNA復制的方式時，啟發(fā)學生去思考復制的方式可能有哪些？如果是這種方式，復制的結(jié)果是什么？如果是那種方式，復制的結(jié)果是什么？通過什么方式去證明你的假設？再比如：在學習DNA復制的條件時，可以啟發(fā)學生去思考科學

5、家是怎么知道需要這些條件的？除了課本上介紹的條件外，還可能需要什么條件？科學家是怎么知道的？從而引導學生去探索和發(fā)現(xiàn)，使學生在教學活動中初步學會科學研究的一般方法，即發(fā)現(xiàn)問題提出假說試驗驗證得出結(jié)論，培養(yǎng)學生的合作、探索的精神，發(fā)展學生的思維能力，為學生鋪設符合知識規(guī)律的思維軌道，強化素質(zhì)教育。對于DNA復制的過程，學生是沒有辦法去探究的，但這一部分又比較抽象，我采用化抽象為具體的辦法，采用拉鏈作為模型，讓學生對比拉鏈的拉上、拉開和課本上介紹的DNA復制過程的異同點，從而加深學生對知識得理解和掌握。（二）學法設計本課時通過設疑導學，指導學生自主探索DNA復制的方式和復制的條件，發(fā)現(xiàn)知識，培養(yǎng)學

6、生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、相互協(xié)作、自主學習的能力；通過點撥導議，啟發(fā)學生思考、分析科學家的試驗，概括、總結(jié)出正確結(jié)論，從而培養(yǎng)學生分析、推理、概括、總結(jié)的基本學習方法；通過展示小組提出的假設，培養(yǎng)學生的參與意識和創(chuàng)新意識，讓學生學會在學習中進行交流的基本方法。充分體現(xiàn)學生的“主體”地位。媒體選擇1、多媒體課件用PowerPoint制作的演示文稿（內(nèi)有DNA復制過程的動畫）2、實物展臺展示學生推導的DNA半保留和全保留復制的結(jié)果及相應的實驗結(jié)果示意圖 3、拉鏈四個教學程序設計學生利用教師提供的材料，自主探索DNA可能的復制過程，并用實物展臺展示成果，提出假說。利用課件復習DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，引入新課

7、。引導所學的知識，發(fā)現(xiàn)問題（1）流程圖利用多媒體課件展示DNA復制的過程，并和小組結(jié)果對比，歸納總結(jié)，得出結(jié)論。利用多媒體課件引導學生進行課后小結(jié)，強化知識的記憶和聯(lián)系。介紹并分析科學家Kornberg和Meselson、Stehl的試驗，驗證假說（2）教學過程：程 序教 學 活 動設 計意 圖教 師 活 動學 生 活 動復習舊知引入新課(3分鐘)展示課件并提問：1、DNA化學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)學生的回答之后，引出DNA復制的課題。思考回答：1、DNA化學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。

8、2、兩條鏈盤旋成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。學生已有的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的知識是學習DNA復制的基礎(chǔ)，由此引出新課題。引導回憶發(fā)現(xiàn)問題(3-5分鐘)有關(guān)DNA復制，我們已經(jīng)學習過哪些知識？你們覺得還有哪些疑問？（以此設問引導學生回憶已有知識，發(fā)現(xiàn)新的問題。）思考回答1、DNA復制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期2、由于DNA主要存在與細胞核內(nèi)，因此DNA復制的場所主要是細胞核。發(fā)現(xiàn)問題關(guān)于DNA怎樣復制？需要哪些條件？復制的結(jié)果怎樣？有什么特點？等等是還沒有解決的問題。發(fā)現(xiàn)問題是科學研究的第一步。問題使學生產(chǎn)生了強烈的求知解疑心理，教師此時抓住這一有利時機，提出緊扣主題的具有挑戰(zhàn)性、探索性的問題，使

9、學生主動去探索。DNA復制方式探討(約10分鐘)分組討論模擬探索沃森和克里克在發(fā)表DNA分子雙螺旋結(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進行復制的一種可能機理?！蹦隳軓腄NA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，設想出DNA復制的方式可能有哪幾種嗎？ 假如用15N標記母鏈，用14N標記子鏈，請同學們根據(jù)假設分組討論復制一代和兩代的結(jié)果是什么？用圖形表示結(jié)果。教師投影展示部分小組的討論情況。 學生分組分析討論，提出DNA復制的兩種假設：全保留復制和半保留復制。學生根據(jù)假設討論演繹并畫圖表示兩種復制的結(jié)果小組間相互補充作出評價培養(yǎng)學生的參與意識和培養(yǎng)學生的合作、探索的精神

10、。并進一步復習假說-演繹法。1958年Meselson和Stehl用含有15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，經(jīng)過多次細胞分裂，細菌細胞的DNA充分地被15N標記上。然后把這些細胞移入正常的含同位素14N的培養(yǎng)基中，然后，在不同時刻（復制不同代數(shù)后）收集細菌樣本，從中提取DNA，再將提出的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。密度大的DNA在試管的上方還是下方，密度小的呢？中等的呢？ 請同學們思考用密度梯度離心之后試管中的DNA條帶所在的位置。并畫出示意圖。請同學們思考用密度梯度離心之后試管中的DNA條帶所在的位置。并畫出示意圖。巡視學生的活動，記錄學生出現(xiàn)的問題。教師投影展示部分小組的討論情況

11、。教師展示科學家的實際實驗結(jié)果。并總結(jié)出科學發(fā)現(xiàn)的一般過程。在老師的啟發(fā)引導下，學生們根據(jù)剛才演繹得結(jié)果，推導出這樣的可能實驗現(xiàn)象：如果是全保留復制，則離心后DNA條帶應該只有兩條；如果是半保留復制，則離心后DNA條帶應該有三條，并畫出條帶的位置。本模擬探索試驗的設計和運用，旨在激發(fā)學生探索和協(xié)作的興趣，培養(yǎng)學生的動手能力和思維能力。DNA復制的條件和過程探討(約20分鐘)請同學們思考DNA復制至少需要什么條件？科學家是怎么知道這些條件的呢？ 學生討論后回答：模板：兩條鏈分別作為模板原料：四種脫氧核苷酸能量：由ATP提供酶：解旋酶、聚合酶等科學家通過推導和實驗知道的。學生可能說不全，老師引導學

12、生補充完整。介紹試驗請同學們想一想，下面這個事實說明了什么？ 1958年美國生化學家Kornberg在試管中用脫氧核苷酸合成DNA。他將大腸桿菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四種豐富的脫氧核苷酸和適量的Mg2+的人工體系中，并沒有發(fā)生DNA 的合成，當加入少量的RNA作引子和ATP作為能源物質(zhì)，經(jīng)保溫孵育后，測定其中DNA的含量。發(fā)現(xiàn)其中的DNA的含量增加了。讓學生根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論：復制除需要四個基本條件外，還需要其他條件，如RNA引物等。旨在提醒學生不能把書讀死。而應該始終保持懷疑和探究的心態(tài)。模擬探討請同學們自學課本上有關(guān)DNA復制過程的內(nèi)容，總結(jié)DNA復制大體上分為幾個步驟。教師通過

13、拉鏈來模擬DNA復制過程。提出問題：拉鏈中的各個部件各代表復制過程中的什么？ 復制代數(shù)和DNA數(shù)目之間，及與含母鏈的DNA數(shù)目之間有什么關(guān)系？DNA復制過程是否就是完全像拉鏈的開合？學生自學并總結(jié)，如不完整可由其他同學補充。解鏈合成子鏈螺旋學生分組討論拉鏈中的各個部件各代表復制過程中的什么，由學生代表發(fā)言。培養(yǎng)學生聯(lián)想理解的意識，在學習過程中化抽象為具體，提高學習效率。培養(yǎng)學生分析比較的意識，進一步加深對DNA復制的理解。觀看動畫組織學生觀看DNA復制的動畫課件。學生隨著動畫的演示，一起念出過程：解鏈合成子鏈螺旋反復播放DNA復制的動畫，使學生完成由感性到理性的知識過渡。DNA復制的意義DNA

14、復制有什么意義？傳遞遺傳信息課堂小結(jié)利用多媒體課件引導學生概括總結(jié)學生總結(jié)本節(jié)課知識要點鞏固基礎(chǔ)知識課堂測評基礎(chǔ)知識測評學生練習檢驗知識目標達標情況八、課堂測評1、一個噬菌體侵染細菌后，形成了200個子代噬菌體，子代DNA中含最初DNA鏈的DNA占 A. 1% B. 2% C. 25% D. 50%2、下列關(guān)于DNA復制的說法，其中不正確的是（ ）：ADNA復制過程中需要酶的催化 BDNA復制過程中需要的能量直接由糖類提供 CDNA分子是邊解旋邊復制的 DDNA復制過程中兩條母鏈均可作模板 3、含有32P或31P的磷酸，兩者化學性質(zhì)幾乎相同，都可參與DNA分子的組成，32P比31P質(zhì)量大?，F(xiàn)將

15、某哺乳動物的細胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細胞。然后將G0代細胞移至含有32P磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細胞分裂后，分別得到Gl、G2代細胞。再從G0、Gl、G2代細胞中提取出DNA，經(jīng)密度梯度離心后得到結(jié)果如下圖。由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同。若、分別表示輕、中、重三種DNA分子的位置，請回答下列問題： G0、Gl、G2三代DNA離心后的試管分別是圖中的：G0_，Gl_，G2_。 G2代在、3條帶中DNA數(shù)的比例是_。 圖中、兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：條帶_，條帶_。 上述實驗結(jié)果證明了DNA的復制方式是_。九、課后作業(yè)1、DNA分子的復制發(fā)生在細胞有絲分裂的（ ）：分裂前期 分裂中期分裂后期 分裂間期2、假設某大腸桿菌含14N的DNA的相對分子質(zhì)量為，a若將其長期培養(yǎng)在含15N的培養(yǎng)基中便得到含15N的DNA，相對分子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將含15N的DNA大腸桿菌再培養(yǎng)在14N的培養(yǎng)基中，子二代DNA的相對分子質(zhì)量平均為（）A(a+b)/2 B(3a+b)/2 C(a+3b)/2 D(a+b)/23、某雙鏈DNA分子帶有15N同位素標記，在試管中以該DNA為模板進行復制實驗，連續(xù)復制4代之后，試管中帶有14N同位素標記的DNA占總量的 A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 100%4、利用多