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1、遗传信息的传递DNA的复制的教学设计#第三章 基因的本质第 3 节 DNA 的复制一、教学分析（一）教材分析1在教材中的地位和作用本节课是人教版高中生物必修二第 3章第3节的内容。DNA分子复制是遗传学的基本理论，本节课在联系 DNA吉构的基础上，进一步阐明DNAI过复制传递遗传信息的功能。通过这节课的学习， 可以加深学生对有丝分裂、 减数分裂等知识的理解， 进一步体会基因位于染 色体让，对于学生深刻认识遗传规律是具有重要作用，同时DNA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、基因重组等内容的理解和掌握。2教学内容的调整：以前在这节课的教学中， 只是按照课本对1958年
2、Meselson以大肠杆菌为实验材料的实 验前半部分进行探究， 吉果发现高考中出现该实验后半部分的实验设计思想， 同时发现学生 很难将 DNA 的复制与真核细胞分裂这两个微观、动态过程进行有效整合，吉果导致高考失 分，因此在此次教学设计中， 增加了 1958年Meselson以大肠杆菌为实验材料的实验的后半 部分，以及1958年Herbert Taylar以蚕豆根尖细胞为实验材料的实验。对这节课内容进行合理的拓展和延伸 ， 在教学中将基础知识与经典实验有机的吉合起来，不仅不会增加学生的学习负担，而且由于完成了对DNA 的双螺旋吉构、 DNA 的复制与细胞分裂过程中染色体的行为等知识的有效整合，
3、 回归到生命活动的真实状态， 防止教学 时人为地割裂， 学生更易理解， 同时由于反复使用假说演绎法探究问题， 可以很好地对学生 进行科学方法的训练和科学思维方式的培养， 学生实验分析能力和逻辑推理能力得以很好提 升。（二）学情分析1知识水平：学生已具有了有丝分裂、减数分裂、DNA 双螺旋吉构等基本知识，也已经知道密度梯度离心和同位素示踪等实验方法。2能力水平：学生已经初步学会运用假说演绎法探究问题，具有一定的实验分析能力 和逻辑推理能力。3心理水平：兴趣是做好的老师， 对于高二学生来说， 严密的逻辑推理和分析问题所带来的愉悦是一 种高层次的精神体验，教学时，可以通过创设问题情境，通过环环相扣的
4、问题提出和解决， 建立起一个自然流畅、逻辑清晰的教学过程，提高学生的学习兴趣，从而达到知识、能力、 情感三维教学目标的实现。（三）教学目标1. 知识目标：（1） 概述DNA分子的复制过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。（2）知道DNAM制在遗传上的意义。2. 能力目标： 利用科学史经典实验， 加强学生运用假说演绎法探究问题 ，培养科学的思 维方式，进一步培养学生的实验分析能力和逻辑推理能力。3情感目标：通过 DNAM制的方式探究，培养学生严谨的科学态度，使学生体会科学研究的魅力。（四）教学的重点和难点：1. 教学重点：DNA的复制的条件、过程和特点。2. 教学难点：DNA半保留复制的实验
5、探究（五）课前准备学案、DNAM制动画、PPT课件、学生准备红笔和黒笔（六）课时分配：1.5课时.教学过程学节入教环导教师活动探究D N A的复制方式提问：1上节课学习了 DNA的双螺旋结构， DNA分子中碱基对的排列代表什么？2 在学习有丝分裂和减数分裂时，我们 曾提到DNA要经历什么过程，才能将遗 传信息从亲代传递给子代？3.你认为DNA的复制是什么意思？提出问题：本节课我们来探讨一下 DNA是如何进行 复制的引导：1 .猜想亲代 DNA分子怎样复制 ？在形 成子代DNA的过程中，亲代DNA的两条 链哪去了？2 .对学生的回答进行补充，并出示当时 科学家提出来关于 DNA复制方式的三种模半
6、保留共制1ITI II全保留XL制 |ITI II蛛散毘制 |ITI II过渡：到底DNA的复制哪种是方式呢？ 如何来证明哪个假说是正确的？ 引导：1. 我们可以用什么方法跟踪亲代DNA的 去向？2. 组成DNA的元素有哪些？如何得到被 同位素标记的 DNA？学生活动回答：遗传信息回答：复制回答：由一个DNA形 成二个形同的DNA推测：DNA分子复制方式回答 同位素示踪回答分别用含C、HONP的同位素的培养基设计 意图 通过引 导，提 出本节 课研究 主题鼓励学 生大胆 想象、 猜测， 激发学 生自主 探索的 欲望提出探究问题3 同位素之间有哪些差异？在学生回答的基础上说明：（1）有无放射性（
7、确定了真核生物DNA的复制方式）（2）相对分子质量不同（确定了原核生物DNA的复制方式）4.如何根据相对分子质量不同将 15N标 记的双链DNA和14N标记的双链DNA 如何分开？出示离心结果图r4Nisn5.如果DNA的一条链含15N，另一条链 含14n，离心后，应处于何种位置？出示离心结果图i4n rm14n /15n15n pen6 每条链上既有15N又有14N，离心后,应处于何种位置?出示：1958年Meselson大肠杆菌的实验 过程说明图提问：你认为三种假设子一代的离心结果 各是什么样？培养需要标记的细胞回答：相对分子质量 不同和有无放射性回答：离心分析：15N标记DNA 和14N
8、标记DNA离心 结果判断：离心结果判断：离心结果预期：三种假说子 代离心结果1958 年 Mesels on以 大肠杆 菌为实 验材料 的实验出示：子一代实验结果图片II -TWrtiVauj | |II -It -引导学 生明白 密度梯 度离心 的实验 方法， 为下面 探究推 理做准 备运用假 说演绎 法揭示 原核生 物DNA 复制方 式是半 保留复 制比较实验结果和预期 结果，得出相关结论: DNA的复制方式不是 全保留复制呷对照系SE子一代W照系统引导:实验结果说明 DNA的复制方式不是全保 留复制；DNA的复制方式可能是半保留 复制或弥散复制提问：你认为如果是半保留复制或弥散复 制子二
9、代离心结果是什么样？出示：子二代实验结果图提恥瓯进行魏碾飢啊縣统子-代 干二代呻酬系统提问：1如果实验继续进行， 让大肠杆菌在14n 养基殖一代，提取 DNA进行梯度离心，管内有几条带？位置是？比例如 何？2 .如果繁殖n代呢？小结：1、复制n次以后DNA分子的总数为2n 个。2、复制n次以后，含有母链的DNA分子 占总数的2/2n提问：佃58年 Herbert Taylar 以蚕豆 根尖细1、Meselson为了进一步验证 DNA的半保留复制的真实性，又把子一代的14N II15N杂种链经变性（使两条链分离成单链） 分开，然后再将变性前后的双链和单链分 别进行离心。同学们想一想，实验结果应画
10、出子二代的 DNA 图示预期半保留复制或弥 散复制子二代离心结 果拼II IIIIII Uli IIf代f ft *噩HII-IIIIIIi-ft子-ft比较实验结果和预期 结果，得出结论：DNA 的复制方式是半保留 复制，不是弥散复制。完成学案并回答说出半保留复制和弥 散复制子一代变性结 果，预期离心结果 比较实验结果和预期 结果，得出结论：进 一步证明 DNA的复 制方式是半保留复制回答：不能分析、回答：将变性 前后的双链和单链分 别进行离心培养学 生比 较、分 析、逻 辑推理 的能 力， 培养严 谨的科 学态度拓展思 维，培 养比 较、分 析、逻 辑推 理、概 括的能 力胞为实 验材料
11、的实验该如何？请预期并进行合理解释。 出示实验结果引导提出问题2、若没有前期试验，只将子一代双链DNA 变性后再离心，其结果能不能判断 DNA 的复制方式？引导：如何才能判断？ 过渡：大肠杆菌是原核生物，通过实验分析 我们了解了原核生物 DNA的复制方式是 半保留复制，真核生物 DNA是何种复试 方式的呢？ 介绍实验过程：1958年Herbert Taylar将蚕豆根尖细 胞在含3H标记的脱氧核苷酸的培养基中 培养，让细胞进行有丝分裂，完成一个细 胞周期，然后在不含放射性标记的培养基 中继续培养，通过放射自显影技术观察有 丝分裂中期染色体的放射性，探究真核生物的DNA复制方式。 出示下图：通过
12、学 生将DNA的双螺提问：1、每条染色体上的 DNA形态? 出示下图2、第一个细胞周期的中期染色体形态?出示下图3、由一个DNA复制好的两个DNA在染色体上所处的结构?4、假设DNA是半保留复制，第一个细胞 周期的中期，每个染色体的两条色单体中 有几条被标记？回答：细胞中的每个染色体 上有一个双链DNA分子回答：经过复制后一个染色 体有2条姐妹染色单 体明确：复制好的两个 DNA总是分别在姐妹 染色单体上学案上画出第一个细 胞周期的中期每条染 色体上的DNADNA的复制 与细胞 分裂过 程中的 图形结合，从DNA的复制 与细胞 分裂这 两个微 观、动 态过程 进行有 效整 合，回 归生命 活动
13、的 真实状 态，防 止人为 地割 裂。培（规定：用红色笔画出含放射性物质的结 构）回答：每个染色体的 两条色单体都被标记 预期试验结果养了学 生的抽 象思维 能力。通过图介绍：放射自显影技术出示：第一个细胞周期的中期放射自显影 结果引导：1、该结果是否能说明 DNA 定进行半保 留复制？为什么？是否可能是全保留复 制或弥散复制？2、假设是全保留复制，第一个细胞周期 的中期，每个染色体的两条色单体中有几 条被标记？预测放射自显影结果3、实验结果与预期结果不一致，能得出 什么结论？4、假设是弥散复制，第一个细胞周期的 中期，每个染色体的两条色单体中有几条 被标记？预测放射自显影结果分析回答：每个染色 体有一条色单体被标回答：DNA的复制方回答：每个染色体的 两条色单体都被标记 预期试验结果化，培养学 生的动 手能力运用假 说演绎 法揭示 真核生物DNA复制方 式也是 半保留 复制培养学较、分析、逻辑推理
