高中生物_DNA的复制教学设计学情分析教材分析课后反思.docVIP

PAGE PAGE 4 “DNA的复制”教学设计 【核心素养】 1、通过实验探究DNA复制的方式，培养学生运用科学的思维方法认识事物、解决问题的思维习惯和能力。（科学思维、科学探究） 2、简述DNA复制的过程，归纳出DNA复制过程的特点。（科学思维） 3、根据学习DNA复制的过程及特点，能简单分析父母与孩子长相相似的问题，认同DNA的精确复制对生命的重要意义。（生命观念） 【教学重难点】 重点：DNA分子复制方式的实验验证；DNA分子复制的条件，过程和特点。 难点：DNA分子复制的条件，过程和特点。 【教学方法】 合作探究、讨论法演示法、讲授法 【教学过程】 教学内容 教师组织和引导 学生活动 创设情境，引入新课 展示明星父子脸，引导学生思考：为什么儿子与父亲的相似度那么高？必然是儿子从父亲那里获得了遗传信息，这要求父亲（亲代）的遗传信息要和电脑文件复制类似，也需要复制，即遗传信息的复制。 学生思考 DNA复制方式的假说 （半保留复制假说） 设置问题：遗传信息（主要是DNA）如何复制？ 资料1：沃森和克里克认为“我们的DNA模型实际上是一对模板，每一模板与另外一个互补。我们设想：在复制前氢键断开，两条链松开，分离，然后每条链作为形成自己新链的模板，最后我们从原先仅有的一对链得到了两对链，而且准确的复制了碱基序列。”DNA复制方式为半保留复制。 学生分组讨论，根据资料1与教材P9资料1半保留复制假说，将DNA复制2次后的结果画出来（用红竖线代表亲代DNA）。 DNA复制方式的假说 （全保留复制假说和分散复制假说） 资料2：半保留复制曾被人们怀疑，因为最大的问题就是“双链是如何打开的？”研究者为了避免“如何打开双链”这个难题，提出了全保留复制和分散（弥散）复制2个模型。 全保留复制：以亲代为模板，但复制后两条新生成的子链全部从亲代脱落，形成全新的子链，而亲代又恢复原样。 分散复制：亲代DNA双链被切成双链片段，而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板，新、老双链又以某种方式聚集成“杂种链”。（新复制的分子中新旧都有，且是随机组合的）。 多媒体展示分散复制图 学生分组讨论，根据资料2与教材P9资料1全保留复制假说，将DNA复制2次后的结果画出来（用红竖线代表亲代DNA）。 学生根据展示的分散复制图简单理解其复制原理。 DNA复制方式的实验验证迈尔逊和斯达尔的实验 组织学生阅读教材P54，思考并回答问题： 同位素标记法（选取14N和15N作为标记）。 密度梯度离心使其发生分层(15N质量大于14N) 略 4、将大肠杆菌放在含15N的培养液中生长若干代，获得只含15N的双链DNA。 5、将含有15N的DNA的大肠杆菌转移到14N的培养液中分裂一次，获得第一代DNA， 继续在14N的培养液中分裂一次获得第二代DNA 6、略 实验结论：DNA分子的复制是以半保留复制方式进行的。 问题1 ：关键要区分母链是否与子链结合构成DNA分子。但DNA分子是肉眼看不见的，那么通过什么方法可以直观的区分母链和子链？ 问题2：复制后的DNA分子通常是随机混合在一起的，不易分离，怎么解决这个问题？ 问题3 ：用密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成是怎样的？ 问题4 ：怎样将DNA标记上15N？ 问题5 ：为了探究是半保留复制还是全保留复制，接下来应该把标记为15N 的大肠杆菌放在15N 还是14N 的培养液中培养？ 问题6：小组讨论，预测3种假说的实验结果并在所给的A4纸相应区域绘出。 DNA分子复制过程 教师利用多媒体演示DNA复制的动态变化过程。 时间：细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期 场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 条件：⑴模板：两条母链 ⑵原料：四种脱氧核苷酸、 ⑶能量：（ATP） ⑷酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等 过程： ①解旋提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。 ②合成互补子链：以上述解开的每一段母链为模板，以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。 ③子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各自形成一个新的DNA分子，这样，1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。 特点：①DNA分子是边解旋边复制的； ②是一种半保留式复制。 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。 意义：DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，