DNA的复制教学设计及反思.docx

《第3节DNA的复制》教学设计

灵武市第一中学郝睿娟

一、教材及教学内容分析

DNA的复制是遗传的基础。DNA的复制在细胞的有丝分裂、减数分裂中都有提到，但对于具体复制的方式是通过本节课来学习。本节课又是在学习了DNA结构的基础上进一步学习，而且本节内容还与第五章的基因突变、基因重组，第六章生物的进化以及选考必修内容基因工程中PCR技术的基本原理，学好本节为后面的学习打下了基础。

二、教学目标分析

从本学科的核心素养来分析教学目标：

生命观念：了解DNA分子的早期推测，概述DNA分子复制的过程及特点，理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。

科学思维：通过介绍科学家梅塞尔森和斯塔尔的实验，理解证明DNA半保留复制的实验过程，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。

科学探究：运用假说—演绎法探究DNA的复制方式，引导学生小组合作构建DNA复制方式的模型培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力

社会责任：培养学生缜密的科学思维能力，养成严谨的科学态度，使学生体会科学研究的魅力。

三、教学重难点分析及解决措施

教学重点：DNA的复制过程

教学难点：理解证明DNA半保留复制的实验过程

教学重点的解决策略是通过希沃白板进行一系列的动画展示来引导，并让学生牵拉碱基来进行配对，并播放视频辅助，帮助学生理解，并用小结进行巩固。

教学难点的突破是通过各小组合作构建模型来进行探究，并选取有代表性的模型进行展示讲解，从而增强学生的小组合作交流以及自我展示的能力。同时利用视频加强学生对难点的认识。

教学设计思路及过程：

新课导入：播放《萤火虫》的视频，提出DNA复制出错时常发生吗？细胞中的DNA复制是怎样进行的？引用沃森和克里克的两篇论文，提出对DNA复制的推测方式。

新课讲授：本节按照教材安排分三部分学习，第一部分对DNA复制的推测，第二部分DNA半保留复制的证据，第三部分DNA复制的过程。主要在第二部分难点突破和第三部分重点内容的学习掌握。

第二部分的突破。对情境资料进行分析，利用问题串逐步进行DNA复制的方式的探究。

情境资料一：1958年，Meselson和Stehl用含有15N的培养液培养大肠杆菌，经过多次细胞分裂，使细菌细胞的DNA都被同位素15N标记。然后把这些细胞移入以14N为唯一氮源的培养液中培养，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，做密度梯度超速离心和分析。

教师先介绍科学家用到的两种实验方法——同位素标记法和密度梯度离心法，第一个实验方法学生并不陌生，第二个实验方法利用视频《模拟密度梯度离心》帮助学生理解。设置问题：

问题1：培养液中含同位素14N的是什么物质？（四种脱氧核苷酸）

问题2：密度梯度离心DNA的目的是什么？（分开不同密度的DNA分子）

问题3：大家分组讨论，通过实验，你们认为可能有几种密度的DNA?（考虑DNA分子是双链结构）

学生：（三种，两条链都是15N，两条链都是14N，一条链15N是另一条链是14N）

问题4：资料中亲代DNA分子含N组成是怎样？在形成子代DNA的过程中，亲代DNA的两条链去哪了？推测亲代DNA的复制方式？

教师对学生的回答进行补充，并出示当时科学家争论最多的两种模型——半保留复制，全保留复制。

问题5：演绎推理问题4中DNA复制方式的密度梯度离心结果分别是什么？

学生活动一：建构模型。用到P、F1、F2，用红色代表被15N标记的DNA，蓝色代表被14N标记的DNA，14NH4Cl分别模拟DNA半保留复制和全保留复制的过程，在离心管中画出预测结果。

学生活动结果展示，再通过梅塞尔森和斯塔尔的实验视频证明演绎推理的结果，得出结论：DNA复制是半保留复制。

情境资料二：Meselson为了进一步验证DNA的半保留复制的真实性，从14N中生长一代的细胞提取DNA，通过热变性使两条链分开，然后再将进行离心。

问题7：同学们想一想，实验结果应该如何？请预期并进行合理解释。

学生：观察到两条带，一条轻带，一条重带。

通过这个资料分析培养学生缜密的科学思维能力，养成严谨的科学态度，使学生体会科学研究的魅力。

第三部分DNA复制的过程。继续引用沃森和克里克的论文。推测DNA复制的过程。

学生活动二：设置问题，学生阅读教材。重点突破几个知识点：

1.DNA复制的场所（真核生物、原核生物、病毒）

2.DNA复制的过程：播放DNA复制过程的视频，注意DNA复制的过程中需要的各个条件（模板，原料，酶，能量分别是什么），过程特点边解旋边复制，DNA分子两条子链的合成方向都是5→3，为以后PCR技术的学习埋下伏笔。

3.DNA之所以能够精确复制的原因分析，提出“DNA复制会不会偶尔出错”，答案是肯定的，但是有一些修复机制存