DNA分子的复制教案推荐

《DNA分子的复制》教学设计

——延晓华

课 题

DNA分子的复制

“DNA分子的复制”是普通高中课程标准实验教科书《生物2(必修)──遗传与进化》（苏教版）第4章第2节的内容。是在学习DNA结构的基础上，来进一步认识DNA通过复制传递遗传信息的功能。它教材分析

与高中生物必修1“组成细胞的化合物”和“细胞分裂”等知识相联系，同时也是后续学习基因控制蛋白质合成、基因突变、基因重组等的基础。因此本节课在教材中起着承上启下的作用，是本章的重点。

学生通过必修1的学习，已经对DNA的基本单位――脱氧核苷酸有了初步的认识。还通过对有丝分裂和减数分裂的学习，知道了DNA存在的部位和DNA复制的时期。再加之上一节课“DNA分子的结构”的学习，总结了DNA做为遗传物质所具备的特点，这些知识为进一步学习DNA的复制过程和意义作好了铺垫。

高二学生认知能力的发展已趋于成熟，具备了初步的探索和分析的能力，能运用逻辑推理的方式独立思考解决部分问题。因此，在教学中，教师可让学生合作探究DNA复制方式的经典实验，提高学生勤于专研的科学精神。

1、知识目标

概述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点和意义。

2、能力目标

学情分析

学习目标

通过分析探究DNA复制方式实验的过程与结果，提高观察能力、分析推理能力、归纳总结能力。

3、情感态度与价值观目标

体会证明半保留复制的实验的巧妙之处，激发对科学的探索精神和求知欲。

教学

1、教学重点：DNA复制的条件、过程及特点

1

重难点

2、教学难点：对DNA半保留复制的推理与验证

3、解决办法

（1）通过多媒体辅助教学软件，使用图像、动画等直观教学手段，化静为动，化抽象为具体，增强教学内容的直观性。

（2）指导学生进行合作探究，训练学生的识图、析图能力和思维能力，适时练习，及时消化所学知识。

1、讲述法：对“全保留复制或半保留复制”及“DNA复制方式的实验”等内容采用此教法。

教学方法

2、直观教学法：用多媒体课件演示DNA复制方式的实验证据和DNA复制过程，有利于学生对这些知识点的理解。

3、合作探究法：学生通过合作探究对子一代和子二代DNA在试管中离心结果分析，深化学生对DNA复制方式的实验证据的理解。

（一）导课

教师提问：你见过同卵双胞胎吗？

你知道为什么他们长的那么像吗？

（PPT展示同卵双胞胎、三胞胎、四胞胎图片和问题）

学生思考后表达自己观点。

教师讲述：同卵双胞胎或多胞胎是由同一个受精卵发育而来，在受精卵进行有丝分裂过程中，由于某种原因，形成的两个，或多个细胞分开，每个细胞都发育成个体，而由于在有丝分裂过程中每个细胞中的DNA都是先复制再均等分配，所以这些细胞的遗传物质DNA几乎是完全相同的，因此他们才能长得那么像。本节课我们就来学习DNA的复制过程。

板书：DNA分子的复制

（二）学习目标解读

教学过程

教师解读本节课的知识目标和重难点

（三）学习目标达成

教学活动一：预习案问题抽查与反馈

教师讲述：从沃森和克里克发表了DNA分子双螺旋结构后，他们随之提出了提出了DNA自我复制的假说。当时科学家开始着手研究DNA复制的方式。早期人们对DNA复制方式的猜想主要有以下两种不同的观点:全保留复制或半保留复制。

板书：一、对DNA复制的推测

（PPT展示全保留复制和半保留复制观点及图片）

教师讲述：DNA分子复制究竟是进行全保留复制还是半保留复制，关键是要区分新产生的DNA（子代DNA）与亲代DNA的关系。但由于DNA是肉眼看不见的，那么，关键问题就在于如何才能分辨新产生的DNA是哪种类型呢？

2

教师提问：我们之前学过什么方法能解决这个问题？（提示：可使微观的分子通过一定方式可视化）

学生思考后回答放射性同位素标记法。

教师讲述：科学家是如何利用放射性同位素标记法进行实验？最终又探究出DNA复制方式是哪种呢？我们一起来看看实验的过程。

板书：二、DNA复制方式的实验证据

（PPT展示DNA复制方式的实验的第一步）

教师讲述：首先将大肠杆菌在含有15N标记的15NH4Cl培养基上培养，大肠杆菌每次繁殖，即分裂，都要利用培养基中的15N进行DNA复制。经过一段时间培养后，每个大肠杆菌的DNA分子的两条链中的N元素15都含有N。

教师提问：这种DNA分子如何表示?提取出细胞中的DNA后，在试管中进行离心，它会出现在试管中的什么位置？（个别提问学生，抽查预习情况）

学生思考后回答：15N-15N型，离心后出现在试管的底部。

（单击幻灯片显示亲代DNA离心后的位置）

1515教师讲述：以N-N型DNA作为亲代DNA，将这样的大肠杆菌转移到14N的普通培养液中培养，繁殖一代（实验20min时取样），相当于细胞分裂一次，细胞中的DNA进行一次复制，破碎细胞后，提取出细胞中的DNA，这些DNA就是子一代DNA。

（PPT展示DNA复制方式的实验的第二步和问题）

教师提问：将子一代DNA在试管中进行离心，出现怎样的结果就支持半保留复制？出现怎样的结果则支持全保留复制？

学生以小组为单位合作探究，并展示讨论结果。

（单击幻灯片显示子一代DNA离心后的位置）

教师提问：实验结果很显然支持哪种观点？（集体提问）

教师讲述：第一次分裂后子一代DNA的离心后的结果支持半保留复制方式。为了进一步确定实验结论，科学家又让子一代DNA继续进行一次复制（实验40min时取样），得到子二代DNA。

（PPT展示DNA复制方式的实验的第三步和问题）

教师提问：将子二代DNA在试管中进行离心，出现怎样的结果就支持半保留复制？出现怎样的结果则支持全保留复制？

学生以小组为单位合作探究，并展示讨论结果。

（单击幻灯片显示子二代DNA离心后的位置）

教师提问：根据实验结果，我们可以得出什么结论？

板书：复制的方式：半保留复制

DNA复制的方式已经明确了，那么DNA半保留复制的具体过程是怎样的?

3

板书：三、DNA分子复制的过程

教师提问：DNA分子复制概念是什么？（个别提问学生，抽查预习情况）

板书：1、概念：

教师提问：DNA分子复制时期是？场所是？（个别提问学生，抽查预习情况）

板书：2、时间：分裂间期

3、场所：细胞核（主要）

教师提问：DNA复制条件有哪些？（个别提问学生，抽查预习情况）

板书：4、条件：模板、酶、原料、能量等

教师提问：请简述DNA复制过程。（个别提问学生，抽查预习情况）

板书：5、过程：解旋——合成子链——螺旋

（PPT展示DNA复制过程动画）

教师提问：根据DNA复制过程，我们可以总结出DNA复制的特点有哪些？（个别提问学生，抽查预习情况）

板书：6、特点：①边解旋边复制

②半保留复制

教师提问：根据DNA复制过程与结果，总结DNA复制的意义。（个别提问学生，抽查预习情况）

板书：7、意义：传递遗传信息

教学活动二：合作探究

学生以小组为单位，讨论完成下列探究问题。（探究案问题1和2已经在预习案问题抽查与反馈阶段探究并展示过了，此阶段不再探究）

3、一个DNA（亲代）分子复制n代后，新形成的DNA（子代）分子总数为

个。其中含有亲代DNA分子单链的有

个。☆请写出推算过程。

4、已知一个DNA分子中含有腺嘌呤m个，复制n次后，共需要游离的腺嘌呤多少个？在第n次复制时，需要游离的腺嘌呤多少个？

教学活动三：展示与点评

探究问题3、4请不同的学习小组书面展示。

每一个探究问题展示完毕由展示小组表述本组观点，其他组同学补充、质疑，必要时教师予以点拨。

其中在展示探究问题3后，

板画以15N标记的DNA分子为模板，分别在14N的培养液中复制一次和两次后的分子标记情况，总结复制N次后，子N代DNA中含15N标记DNA分子数量、只含15N标记DNA分子数量、含14N标记DNA分子数量、只含14N标记DNA分子数量。

教学活动四：小结

4

学科班长对本节课进行小结。

教学活动五：当堂检测

（PPT展示检测题，抽查学生对本节知识的掌握情况）

1、下列关于DNA复制的叙述，正确的是（

）

A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸

B.在全部解旋之后才开始碱基配对

C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链

D.复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链

2、DNA分子能自我复制的根本原因（分子基础）是（

）

①DNA具有独特的双螺旋结构

②连接两条链的碱基有互补配对能力

③磷酸和脱氧核糖交互排列

④DNA有特异性和多样性

A.①②

B.②③

C.③④

D.①④

3、DNA复制的基本条件是（

）

A．模板，原料，能量和酶

B．模板，温度，能量和酶

C．模板，原料，温度和酶

D．模板，原料，温度和能量

4、将15N 标记的DNA分子放在14N的培养基上培养，经过3次复制，在所形成的子代

DNA中，含15N的DNA占总数是（

）

A．1/16

B．l／8

C．1／4

D．1／2

DNA分子的复制

一、对DNA复制的推测

二、DNA复制方式的实验证据

复制的方式：半保留复制

板书设计

三、DNA分子复制的过程

1、概念

2、时间：分裂间期

场所：细胞核（主要）

4、条件：模板、酶、原料、能量等

5、过程：解旋——合成子链——螺旋

5

6、特点：①边解旋边复制

②半保留复制

7、意义：传递遗传信息

（板画以15N标记的DNA分子为模板，分别在14N的培养液中复制一次和两次后的分子标记情况。）

1、通过形象、直观的多媒体教学手段，使枯燥难懂的DNA复制方式探索实验过程易于被学生接受，既让学生充分体悟经典实验中所蕴含的科学研究方法，同时通过学生的思考、讨论、交流等方式进行探究学习，培养了学生的合作精神，提高了他们分析问题和解决问题的能力，充分体现了学生在课堂上的主体地位。

教学反思

2、由于DNA复制过程这一部分知识相对简单，学生通过课前预习基本能掌握，因此在这一部分知识的教学中，主要通过问题抽查，以加强学生对这部分知识的记忆。

3、在学生谈到用放射性同位素标记法分辨新产生的DNA的类型时，可以增加一个问题“如何让DNA带上标记元素？”

6