DNA分子的复制课时教学实录

《DNA分子的复制》教学设计

石家庄市第四十一中北校 冯翠钗

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

DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论。DNA的复制，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，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、教学重点难点

DNA的复制方式的发现对学生学会科学的探究，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。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：引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。鼓励学生大胆想象、猜测，培养学生自主探索、分析解决问题的能力。

情感目标：通过探究活动，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复制的方式时，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？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，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。

（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，启发学生思考、分析科学家的试验；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、教学准备：多媒体课件

七、

教学程序设计

创设情境：图片展示小沈阳和他女儿相似度极高的照片。

提出问题：生物亲子代之间是通过DNA连接的，亲代是如何将遗传信息稳定的传给下一代呢？

复习旧知，引入新课

回忆DNA的存在场所？

总结学生的回答之后，引出DNA复制的课题。

一、对DNA复制方式的探究：

问题探讨：1、 DNA是肉眼看不到的，如果要在实验中直观地区别、“标识”旧链和新链,可以采取什么实验方法？

2、可以用什么同位素去标记DNA？

3、如果现在有两份大肠杆菌的DNA，一份是用14N标记，另外一份是用15N标记，现在将两者混合在一个试管中，用什么方法将两者分离呢？

4、如果还有一些DNA,一条单链是15N，另外一条单链是14N，那么应该位于试管的哪个位置？

5、如果亲代DNA用15N标记，原料用14N标记，那么复制后的子一代DNA与子二代DNA中N的情况如何？ 二、对DNA分子复制的推测

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。

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

半保留复制和全保留复制的预期结果和实验结果

实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的

智慧眼——寻找规律

规律1：亲代DNA复制n代后，DNA分子数为＿＿＿，含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿，不含亲代母链的DNA分子数为＿＿＿＿

变通：子代DNA中含脱氧核苷酸链数为：＿＿＿ 子代DNA中含亲代母链数为：＿＿＿

学为所用：

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．将32P 标记的DNA分子放在 31P的培养基上培养，

经过3次复制，在所形成的子代 DNA中，含32P 的DNA占总数是（

）

A．1/16

B．l／8

C．1／4

D．1／2 三、DNA复制的过程

探讨：请同学们自学课本上有关DNA复制过程的内容，总结DNA复制大体上分几个步骤。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？

学生分组讨论由学生代表发言。

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，边思考：

①事先放入四种脱氧核苷酸起什么作用？

②加入解旋酶和DNA聚合酶起什么作用？ ③加入ATP的作用？

④为什么要加入少量的DNA分子？

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。

1.复制的过程：

2.复制的条件：

3.复制的时间：

4.复制的特点：

思考？为什么复制能形成两条完全相同的DNA，并且它们都和亲代DNA一样？

DNA分子的独特的双螺旋结构为复制DNA提供精确的模板。 碱基互补配对能力保证了复制能够准确无误地进行。

5.准确复制的原因：

6.DNA复制的意义

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

学为所用：

3、DNA分子的复制是以周围游离的（ ）为原料？

A 脱氧核苷酸 B 磷酸

C 脱氧核糖 D 含N碱基

4、实验室内模拟DNA复制所需要的一组条件相对适合的是（ ）

①有关的酶 ②能量 ③DNA模板

④脱氧核苷酸⑤适量的温度和酸碱度

⑥适宜的光照

A ①②③④⑤ B ③④⑤⑥ C ①②③⑤⑥ D ①②④⑤⑥ 5．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（

）

A．G与C

B．A与C

C．G与A

D．G与T 6、 某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次（是第几代）（ ）

A．三次（第四代） B．四次（第五代）

C．五次（第六代） D．六次（第七代）