DNA分子的复制教学设计方案

第四章第二节《DNA分子的复制》教学设计

广州市增城区荔城中学

朱桂平

一、教材分析

本节课内容是苏教版高中生物必修2第四章《遗传的分子基础》第二节内容。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。本节内容有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识的理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。同时，“DNA的复制”又是后面变异部分的基础，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。

二、学情分析

通过前面的学习，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。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、辩证思维有了较大的发展。观察力、记忆力、想象力有了明显的提高。因此学生具备本节内容的能力。基于本节内容较微观抽象，在教学中需注重引导学生自主、探索、合作学习，教师可通过启发式教学，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。

三、教学目标

1、简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。

2、引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。

3、培养学生的协作意识和科学态度。

四、教学重难点

教学重点

DNA分子复制的条件、过程和特点。

教学难点

DNA分子复制的过程。

五、课时安排

1课时

六、教学过程

教学

教师组织与引导

学生活动

设计意图

内容

展示课件并提问：

学生已有的

1、DNA由几条链组成？形成什么结回忆上节课所学DNA双螺旋结引入新构？

内容，思考相关构的知识是学课

2、DNA分子的外侧和内侧怎样排列问题，并把答案习DNA复制的的？

写在草稿纸上。

基础，同时利3、碱基排列遵循什么原则？

用DNA结构与

1

DNA复制的过程

探究DNA分子的复制方式

4、DNA分子结构具有什么特点？

点评学生的回答之后，引出DNA复制的课题。

15分钟自学并完成导学案相关内容：

1.概念：指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。

2.时间：细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期

3.场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体

4.条件：模板、原料、酶、能量

5.过程：

①解旋提供准确模板：

②合成互补子链：

③子、母链结合盘绕形成新DNA分子：

6.特点：①DNA分子是边解旋边复制的；②是一种半保留式复制。

7.“准确”复制的原因：

①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；

②碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。

8.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子

9. 意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。

课件演示 DNA分子具体的复制过程（学生总结）。

过渡：为了证明DNA分子的复制方式，1957年两位美国科学家设计了一个非常精巧的实验：

方法：放射性同位素示踪技术

下面我们来探讨一下DNA分子半保留复制的实验证据。

强调：该实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。

功能的密切关四名学生展示答系，培养学生案

辩证的思维过程。

思考下列问题：

通过设置梯度①什么叫解旋？问题，引导学解旋的目的是什生思考，逐步么？

理解新课内②什么叫“子容。通过互动链”？复制一次中的提问，又能形成几条子进一步让学生链？

理解和巩固③简述“子链”DNA复制的全形成的过程。

过程。

DNA复制后两个

子代DNA分子和

亲代DNA分子是

否完全相同？为

什么？

④DNA复制的意

义是什么？ 可播放DNA复

制的动画，能

把复制过程更

直观地展现出师生互动归纳得来。

出答案。

大家阅读课文P71，结合图4-10，利用物理、化学知识体会科学家实验设计的方法、原理、步骤、结果、结论及它的巧妙之处。

重温科学家实验过程，理解实验操作的原理。同时培养学生科学探究的的精神。

2

DNA分子连续复制演绎的计算规律

【基础拓展】：DNA复制中的有关

计算：

思考并理解，掌假设亲代DNA分子含有某种脱氧握相关公式

核苷酸m个，则经过n次复制后，共产生

个DNA，其中含有母链的DNA分子占

，需消耗游离的该脱氧核苷酸

个

培养学生的逻辑思维总结能力。

七、板书设计

概念

时间

场所

条件

过程

特点

意义

八、当堂训练

以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程

细胞分裂间期

细胞核（主要）、线粒体、叶绿体

模板：亲代DNA的两条链

原料：细胞核中4种游离的脱氧核苷酸

酶：解旋酶、聚合酶

能量：ATP 解旋→碱基互补配对→形成子代DNA 半保留复制，边解旋边复制

将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性

1.下列有关DNA复制过程的叙述中，正确的顺序是（

）。

①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间氢键合成③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构

A.①③④②⑤

B.③①⑤④② C.①④②⑤③

D.③①④②⑤

2.一条染色体含有一个双链DNA分子，经复制后，一条染色单体含有（ ）

A．两条双链DNA分子 B.一条双链DNA分子 C.一条单链DNA分子 D.四条双链DNA分子

3．具有100个碱基对的一个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制２次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（ ）；第二次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（ ）

A．60个

B．80个

C．120个

D．180个

3

4.康贝格(Kornberg)曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量ATP和DNA聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA，这种半人工合成的DNA也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此回答下面的问题。

(1)该实验说明的问题是

。

(2)加入ATP的目的是

，说明该过程

。

(3)加入DNA聚合酶的目的是

。

(4)若DNA是在细菌细胞内合成，则其场所是

；若在真菌细胞内合成，其场所可能是

；若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所又可能是

。

九、教学反思

“DNA复制”内容是本章的一个重点,

DNA复制是生物遗传信息得以世代相传和延续的基础，也是生物变异的基础。本节课最大的特点就是将课堂教学和导学案有机的结合起来，设计一系列问题串，让学生积极思考，主动参与课堂活动，培养学生的自主学习，合作交流的能力。而DNA的复制过程是一个微观而复杂的内容，学生不易理解，教师可结合直观形象的示意图或视频动画来辅助教学，帮助学生进行学习和掌握。关于DNA分子连续复制演绎的计算规律，由于学生的理科思维相对来说偏差，所以讲授时需教师结合板图逐步解释引导学生理解。

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