高中生物-DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

教學(xué)設(shè)計【教學(xué)目標】知識目標：1、

記住DNA復(fù)制的概念2、

簡述DNA復(fù)制的過程，并分析、歸納出DNA復(fù)制過程的特點。3、

知道DNA復(fù)制在遺傳上的意義能力情感目標：引導(dǎo)學(xué)生分析、比較、推理、歸納，培養(yǎng)科學(xué)的思維。

【教學(xué)資源】1、多媒體課件用PowerPoint制作的演示文稿2、實物展臺展示學(xué)生推導(dǎo)的DNA半保留和全保留復(fù)制的結(jié)果及相應(yīng)得實驗結(jié)果示意圖

【教學(xué)過程】程序：

教學(xué)活動設(shè)

計意

圖教師活動學(xué)生活動

復(fù)習(xí)舊知引入新課(3分鐘)

展示圖片并引入DNA復(fù)制：在有性生殖中，親代的遺傳信息怎么“多出一份”傳給后代的？學(xué)生回答復(fù)制，提出問題：DNA怎樣復(fù)制？需要哪些條件？復(fù)制的結(jié)果怎樣？有什么特點？等等是還沒有解決的問題。

發(fā)現(xiàn)問題是科學(xué)研究的第一步。問題使學(xué)生產(chǎn)生了強烈的求知解疑心理，教師此時抓住這一有利時機，提出緊扣主題的具有挑戰(zhàn)性、探索性的問題，使學(xué)生主動去探索。DNA復(fù)制方式探討(約10分鐘)

分組討論模擬探索

沃森和克里克在發(fā)表DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道：“在提出堿基特異性配對的看法后，我們立即又提出了遺傳進行復(fù)制的一種可能機理?！蹦隳軓腄NA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，設(shè)想出DNA復(fù)制的方式可能有哪幾種嗎？假如用15N標記母鏈，用14N標記子鏈，請同學(xué)們根據(jù)假設(shè)分組討論復(fù)制一代和兩代的結(jié)果是什么？用圖形表示結(jié)果。教師投影展示部分小組的討論情況。

學(xué)生分組分析討論，提出DNA復(fù)制的兩種假設(shè)：全保留復(fù)制和半保留復(fù)制。學(xué)生根據(jù)假設(shè)討論演繹并畫圖表示兩種復(fù)制的結(jié)果小組間相互補充作出評價

培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和培養(yǎng)學(xué)生的合作、探索的精神。并進一步復(fù)習(xí)假說-演繹法。

1958年Meselson和Stehl用含有15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，經(jīng)過多次細胞分裂，細菌細胞的DNA充分地被15N標記上。然后把這些細胞移入正常的含同位素14N的培養(yǎng)基中，然后，在不同時刻（復(fù)制不同代數(shù)后）收集細菌樣本，從中提取DNA，再將提出的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。密度大的DNA在試管的上方還是下方，密度小的呢？中等的呢？請同學(xué)們思考用密度梯度離心之后試管中的DNA條帶所在的位置。并畫出示意圖。請同學(xué)們思考用密度梯度離心之后試管中的DNA條帶所在的位置。并畫出示意圖。巡視學(xué)生的活動，記錄學(xué)生出現(xiàn)的問題。教師投影展示部分小組的討論情況。教師展示科學(xué)家的實際實驗結(jié)果。并總結(jié)出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般過程。

在老師的啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生們根據(jù)剛才演繹得結(jié)果，推導(dǎo)出這樣的可能實驗現(xiàn)象：如果是全保留復(fù)制，則離心后DNA條帶應(yīng)該只有兩條；如果是半保留復(fù)制，則離心后DNA條帶應(yīng)該有三條，并畫出條帶的位置。

本模擬探索試驗的設(shè)計和運用，旨在激發(fā)學(xué)生探索和協(xié)作的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力。

介紹試驗

請同學(xué)們想一想，下面這個事實說明了什么？1958年美國生化學(xué)家Kornberg在試管中用脫氧核苷酸合成DNA。他將大腸桿菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四種豐富的脫氧核苷酸和適量的Mg2+的人工體系中，并沒有發(fā)生DNA的合成，當加入少量的RNA作引子和ATP作為能源物質(zhì)，經(jīng)保溫孵育后，測定其中DNA的含量。發(fā)現(xiàn)其中的DNA的含量增加了。

讓學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論：復(fù)制除需要四個基本條件外，還需要其他條件，如RNA引物等。

旨在提醒學(xué)生不能把書讀死。而應(yīng)該始終保持懷疑和探究的心態(tài)。

模擬探討

請同學(xué)們自學(xué)課本上有關(guān)DNA復(fù)制過程的內(nèi)容，總結(jié)DNA復(fù)制大體上分為幾個步驟。教師通過拉鏈來模擬DNA復(fù)制過程。提出問題：拉鏈中的各個部件各代表復(fù)制過程中的什么？復(fù)制代數(shù)和DNA數(shù)目之間，及與含母鏈的DNA數(shù)目之間有什么關(guān)系？DNA復(fù)制過程是否就是完全像拉鏈的開合？

學(xué)生自學(xué)并總結(jié)，如不完整可由其他同學(xué)補充。解鏈——合成子鏈——螺旋學(xué)生分組討論拉鏈中的各個部件各代表復(fù)制過程中的什么，由學(xué)生代表發(fā)言。

培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想理解的意識，在學(xué)習(xí)過程中化抽象為具體，提高學(xué)習(xí)效率。培養(yǎng)學(xué)生分析比較的意識，進一步加深對DNA復(fù)制的理解。

觀看動畫

組織學(xué)生觀看DNA復(fù)制的動畫課件。

學(xué)生隨著動畫的演示，一起念出過程：解鏈——合成子鏈——螺旋

反復(fù)播放DNA復(fù)制的動畫，使學(xué)生完成由感性到理性的知識過渡。DNA復(fù)制的意義

DNA復(fù)制有什么意義？

傳遞遺傳信息

課堂小結(jié)

利用多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)

學(xué)生總結(jié)本節(jié)課知識要點

鞏固基礎(chǔ)知識課堂測評

基礎(chǔ)知識測評

學(xué)生練習(xí)

檢驗知識目標達標情況學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂的基本知識，在此基礎(chǔ)上，本課時將要從分子水平來探討生命的本質(zhì)，屬于肉眼看不到的抽象知識。高中學(xué)生的認知體系基本形成，認知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認知能力不斷完善。他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了明顯的提高，認知活動的自覺性，認知系統(tǒng)的自我評價和自我控制能力也有了相應(yīng)的發(fā)展。由于本課時內(nèi)容具有較高的抽象性，學(xué)生們會感到困難，因此在教學(xué)中，我除了引導(dǎo)學(xué)生自主、探索、合作學(xué)習(xí)以外，還通過啟發(fā)式教學(xué)，設(shè)置大量的問題情境，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。效果分析本節(jié)課最大的特點就是將課堂教學(xué)和書本知識有機的結(jié)合起來，為學(xué)生鋪設(shè)了符合知識規(guī)律的思維軌道，讓學(xué)生體驗了科學(xué)實驗的過程。努力創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)計一系列問題串，讓學(xué)生積極思考，主動參與課堂活動，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和創(chuàng)新意識，自主學(xué)習(xí)，合作交流的能力。從學(xué)生解答相關(guān)題目可以看出，他們普遍對DNA復(fù)制的過程掌握得比較好，但對放射性元素標記的DNA復(fù)制過程中，含放射性元素的DNA占后代DNA總數(shù)的比例，及含放射性的DNA鏈占后代DNA總鏈數(shù)的比例掌握得不夠理想，分析原因是學(xué)生沒有真正掌握探究DNA復(fù)制方式的實驗，我覺得有兩點要給學(xué)生講解清楚，一是在培養(yǎng)基中完成對大腸桿菌的標記過程，這里要給學(xué)生強調(diào)大腸桿菌是在培養(yǎng)基中繁殖很多代以后才用來做實驗的，也就是說，從培養(yǎng)基中取出的大腸桿菌的DNA中均含有了放射性元素，而不能理解成有部分大腸桿菌的DNA一條鏈含放射性，另一條不含；另外一點就是簡單介紹一下“密度梯度離心”，使學(xué)生理解試管中“輕帶”、“中帶”和“重帶”的含義。總體來說，這堂課較好的完成了教育教學(xué)的要求，課堂效果良好。同時，不足之處，也是今后自己需要努力的地方。

教材分析

總體設(shè)計指導(dǎo)思想：本節(jié)課突出對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，精心設(shè)計課堂教學(xué)，將科學(xué)研究的過程（發(fā)現(xiàn)問題——提出假設(shè)——推導(dǎo)結(jié)論——實驗驗證——得出結(jié)論）作為本節(jié)課的教學(xué)主線，以求向?qū)W生介紹科學(xué)研究的一般過程和方法，并讓學(xué)生親身參與探究過程，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)工作的能力和方法。教材中的地位：本節(jié)課內(nèi)容是人教版高級中學(xué)課本生物必修2第三章第三節(jié)。DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制是遺傳學(xué)的基本理論。這一課時，在聯(lián)系DNA結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步闡明DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的功能。學(xué)好這一課時，有利于學(xué)生對有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等知識得理解和鞏固，對于學(xué)生深刻認識遺傳的本質(zhì)是非常重要的?！癉NA的復(fù)制”又是后面變異部分的基礎(chǔ)，學(xué)好這一課時，有利于學(xué)生對基因突變、基因重組、生物進化等內(nèi)容的理解和掌握。重點難點：DNA的復(fù)制方式的發(fā)現(xiàn)雖然是選學(xué)內(nèi)容，但是對學(xué)生的學(xué)會科學(xué)的探究，科學(xué)的思考有很大的幫助，有助于學(xué)生分析問題，解決問題能力的提高，所以把它作為探究的重點之一，但在知識層面上不作為重點。DNA復(fù)制過程完成了遺傳信息的傳遞功能；對DNA復(fù)制過程的研究，蘊含著科學(xué)研究的過程和方法教育；DNA復(fù)制的過程具有微觀、動態(tài)、連續(xù)、抽象的特點。因此，對DNA復(fù)制的過程的探討既是本課時的教學(xué)重點，也是難點。評測練習(xí)1．假設(shè)將含有1對同源染色體的精原細胞的DNA分子用15N標記，并供給14N的原料，該細胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精子，含水量有15N的DNA精子所占的比例為（）A.0B.25%C.50%D.100%2．某生物的雙鏈DNA分子共含有堿基700對，其中一條鏈上（A+T）：（C+G）=2.5，問該DNA分子復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（）A．300個B.400個C.750個C.600個3．儲存和復(fù)制遺傳物質(zhì)的主要場所是（）A．核糖體B.染色體C.細胞核D.線粒體4.下列有關(guān)DNA復(fù)制的敘述,正確的是()A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脫氧核苷酸B.在復(fù)制過程中,復(fù)制和解旋是同時進行的C.解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D.兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的DNA分子5.DNA分子在細胞的自我復(fù)制發(fā)生在()A.在有絲分裂前期或減數(shù)分裂第一次分裂前期B.在有絲分裂中期或減數(shù)分裂第一次分裂中期C.在有絲分裂后期或減數(shù)分裂第一次分裂后期D.在有絲分裂間期或減數(shù)分裂第一次分裂前的間期6.某DNA分子經(jīng)過3次復(fù)制后,所得到的第4代DAN分子中,含有第1代DNA分子中脫氧核苷酸鏈的條數(shù)有()A.1條B.2條C.4條D.8條7.某DNA分子經(jīng)過DNA解旋酶處理后,得到的產(chǎn)物是()A.脫氧核苷酸長鏈B.DNA雙鏈C.堿基、磷酸和脫氧核糖D.無法確定8.一個具有放射性元素標記的雙鏈DNA噬菌體侵染細菌，若引細菌破裂后釋放出n個噬菌體，則具有放射性元素標記的噬菌體占總數(shù)的（）A.1/2nB.1/nC.2/nD.1/29．將32P標記的DNA分子放在32P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過3次復(fù)制，在所形成的子代DNA中，含32P的DNA占總數(shù)是（）A．1/16B．l／8C．1／4D．1／210．DNA分子的雙鏈在復(fù)制時解旋，這時下述哪一對堿基從氫鍵連接處分開（）A．G與CB．A與CC．G與AD．G與T11．DNA復(fù)制的基本條件是（）A．模板，原料，能量和酶B．模板，溫度，能量和酶C．模板，原料，溫度和酶D．模板，原料，溫度和能量12.DNA分子是邊________邊復(fù)制的.首先在________的作用下將________鍵打斷,把兩條扭成________的雙鏈解開,這就是________。經(jīng)過復(fù)制,一個DNA分子就形成了________,以后隨著細胞有絲分裂中________的分開,分配到________中去.子女像父母,就是由于父母把自己的________復(fù)制出一份傳給子女的緣故.課后反思結(jié)合教材的特點和學(xué)生實際，本課時主要采用啟發(fā)式教學(xué)法，比如：在學(xué)習(xí)DNA復(fù)制的方式時，啟發(fā)學(xué)生去思考復(fù)制的方式可能有哪些？如果是這種方式，復(fù)制的結(jié)果是什么？如果是那種方式，復(fù)制的結(jié)果是什么？通過什么方式去證明你的假設(shè)？再比如：在學(xué)習(xí)DNA復(fù)制的條件時，可以啟發(fā)學(xué)生去思考科學(xué)家是怎么知道需要這些條件的？除了課本上介紹的條件外，還可能需要什么條件？科學(xué)家是怎么知道的？從而引導(dǎo)學(xué)生去探索和發(fā)現(xiàn)，使學(xué)生在教學(xué)活動中初步學(xué)會科學(xué)研究的一般方法，即發(fā)現(xiàn)問題——提出假說——試驗驗證——得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的合作、探索的精神，發(fā)展學(xué)生的思維能力，為學(xué)生鋪設(shè)符合知識規(guī)律的思維軌道，強化素質(zhì)教育。對于DNA復(fù)制的過程，學(xué)生是沒有辦法去探究的，但這一部分又比較抽象，我采用化抽象為具體的辦法，采用拉鏈作為模型，讓學(xué)生對比拉鏈的拉上、拉開和課本上介紹的DNA復(fù)制過程的異同點，從而加深學(xué)生對知識的理解和掌握。通過設(shè)疑導(dǎo)學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生自主探索DNA復(fù)制的方式和復(fù)制的條件，發(fā)現(xiàn)知識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、相互協(xié)作、自主學(xué)習(xí)的能力；通過點撥導(dǎo)議，啟發(fā)學(xué)生思考、分析科學(xué)家的試驗，概括、總結(jié)出正確結(jié)論，從而培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、概括、總結(jié)的基本學(xué)習(xí)方法；通過展示小組提出的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和創(chuàng)新意識，讓