高中生物《遗传信息的传递》教案1 浙科版必修2.docx
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高中生物《遗传信息的传递》教案1浙科版必修2
2019-2020年高中生物《遗传信息的传递》教案1浙科版必修2
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（发现问题——提出假设——推导结论——实验验证——得出结论）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。
一、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。
这一课时，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，学好这一课时，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、重点难点
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。
二、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。
高中学生的认知体系基本形成，认知结构迅速发展，认知能力不断完善。
他们能够掌握基本的思维方法，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。
观察力、记忆力、想象力有了明显的提高，认知活动的自觉性，认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。
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。
三、教学目标设计
知识目标
1、记住DNA复制的概念
2、简述DNA复制的过程，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
1、通过介绍Meselson、stehl的试验，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。
2、通过引导学生观察拉链和DNA复制的比较，鼓励学生大胆想象、猜测，培养学生自主探索、合作学习、分析问题、解决问题的能力。
情感目标
通过分组探究活动，培养学生的协作意识和科学态度。
四、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？
再比如：
在学习DNA复制的条件时，可以启发学生去思考科学家是怎么知道需要这些条件的？
除了课本上介绍的条件外，还可能需要什么条件？
科学家是怎么知道的？
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，即发现问题——提出假说——试验验证——得出结论，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。
对于DNA复制的过程，学生是没有办法去探究的，但这一部分又比较抽象，我采用化抽象为具体的办法，采用拉链作为模型，让学生对比拉链的拉上、拉开和课本上介绍的DNA复制过程的异同点，从而加深学生对知识得理解和掌握。
（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，概括、总结出正确结论，从而培养学生分析、推理、概括、总结的基本学习方法；通过展示小组提出的假设，培养学生的参与意识和创新意识，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。
五、媒体选择
1、多媒体课件
用PowerPoint制作的演示文稿（内有DNA复制过程的动画）
2、实物展台
展示学生推导的DNA半保留和全保留复制的结果及相应的实验结果示意图
3、拉链四个
六、教学程序设计
（1）流程图
（2）教学过程：
程序
教学活动
设计
意图
教师活动
学生活动
复习旧知
引入新课
（3分钟）
展示课件并提问：
1、DNA化学组成的基本单位是什么？
2、DNA分子的空间结构是什么样的？
总结学生的回答之后，引出DNA复制的课题。
思考回答：
1、DNA化学组成的基本单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基组成。
2、两条链盘旋成的双螺旋结构。
学生已有的DNA双螺旋结构的知识是学习DNA复制的基础，由此引出新课题。
引导回忆
发现问题
（3-5分钟）
有关DNA复制，我们已经学习过哪些知识？
你们觉得还有哪些疑问？
（以此设问引导学生回忆已有知识，发现新的问题。
）
思考回答
1、DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
2、由于DNA主要存在与细胞核内，因此DNA复制的场所主要是细胞核。
发现问题
关于DNA怎样复制？
需要哪些条件？
复制的结果怎样？
有什么特点？
等等是还没有解决的问题。
发现问题是科学研究的第一步。
问题使学生产生了强烈的求知解疑心理，教师此时抓住这一有利时机，提出紧扣主题的具有挑战性、探索性的问题，使学生主动去探索。
D
N
A
复制方式探讨
（约10分钟）
分组讨论模拟探索
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。
教师投影展示部分小组的讨论情况。
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。
教师投影展示部分小组的讨论情况。
教师展示科学家的实际实验结果。
并总结出科学发现的一般过程。
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。
D
N
A
复制的条件和过程探讨
（约20分钟）
请同学们思考DNA复制至少需要什么条件？
科学家是怎么知道这些条件的呢？
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。
介绍试验
请同学们想一想，下面这个事实说明了什么？
1958年美国生化学家Kornberg在试管中用脱氧核苷酸合成DNA。
他将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四种丰富的脱氧核苷酸和适量的Mg2+的人工体系中，并没有发生DNA的合成，当加入少量的RNA作引子和ATP作为能源物质，经保温孵育后，测定其中DNA的含量。
发现其中的DNA的含量增加了。
让学生根据实验结果得出结论：
复制除需要四个基本条件外，还需要其他条件，如RNA引物等。
旨在提醒学生不能把书读死。
而应该始终保持怀疑和探究的心态。
模拟
探讨
请同学们自学课本上有关DNA复制过程的内容，总结DNA复制大体上分为几个步骤。
教师通过拉链来模拟DNA复制过程。
提出问题：
拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么？
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？
DNA复制过程是否就是完全像拉链的开合？
学生自学并总结，如不完整可由其他同学补充。
解链——合成子链——螺旋
学生分组讨论拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么，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，使学生完成由感性到理性的知识过渡。
DNA复制的意义
DNA复制有什么意义？
传递遗传信息
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
课堂测评
基础知识测评
学生练习
检验知识目标达标情况
八、课堂测评
1、一个噬菌体侵染细菌后，形成了200个子代噬菌体，子代DNA中含最初DNA链的DNA占
A.1%B.2%C.25%D.50%
2、下列关于DNA复制的说法，其中不正确的是（）：
A．DNA复制过程中需要酶的催化B．DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供
C．DNA分子是边解旋边复制的D．DNA复制过程中两条母
链均可作模板
3、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，32P比31P质量大。
现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。
然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到Gl、G2代细胞。
再从G0、Gl、G2代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图。
由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。
若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答下列问题：
⑴G0、Gl、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：
G0________，Gl________，G2_________。
⑵G2代在①、②、③3条带中DNA数的比例是______________。
⑶图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：
条带①________，条带②__________。
⑷上述实验结果证明了DNA的复制方式是____________________________________。
九、课后作业
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、假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为，a若将其长期培养在含15N的培养基中便得到含15N的DNA，相对分子质量为b。
现将含15N的DNA大肠杆菌再培养在14N的培养基中，子二代DNA的相对分子质量平均为（ ）
A．（a+b）/2B．（3a+b）/2C．（a+3b）/2D．（a+b）/2
3、某双链DNA分子带有15N同位素标记，在试管中以该DNA为模板进行复制实验，连续复制4代之后，试管中带有14N同位素标记的DNA占总量的
A.12.5%B.25%C.50%D.100%
4、利用多媒体课件，引导学生概括、总结本节课的知识要点，巩固基础知识，培养学生概括、总结的基本学习方法。
DNA复制
时间
场所
条件
原则
结果
特点
5、研究性学习
请同学们在课后两周的时间内，以小组为单位撰写小论文，题目：
《“DNA复制”的研究史》。
两周后进行交流，并评选优秀小论文。
（设计此作业的目的是培养学生查阅资料，收集信息，小组协作进行研究性学习的能力。
）
十、板书设计
遗传信息的传递
一、复制的方式：
半保留复制
二、复制的条件：
模板、酶、原料、能量等
三、复制的过程
解旋——合成子链——螺旋
四、复制的意义：
传递遗传信息
2019-2020年高中生物《遗传信息的传递》教案3浙科版必修2
一.设计思想：
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（发现问题——提出假设——推导结论——实验验证——得出结论）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：
教材中的地位本节课内容是浙教版高中课本生物必修2第三章第三节遗传物质的传递是遗传学的基本理论。
这一课时，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，学好这一课时，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。
三.学情分析
学生在上节课已了解了DNA的结构，同时学生经过必修1和必修2的学习，已经初步具有获取信息、处理信息以及利用信息的能力，能较好地完成对本节中视频的理解和分析。
四.教学目标
（一）知识与技能
1.．能熟练说出碱基互补配对原则和各碱基在DNA分子中所占的比例关系。
2．了解DNA分子的稳定性、多样性和特异性与丰富多采的生物界的关系。
（二）能力与方法
1．培养自学能力：
在自学中去领悟知识，去发现问题和解决问题。
2．培养观察能力、分析理解能力：
通过计算机多媒体软件和DNA结构模型观察来提高观察能力、分析和理解能力。
3．通过讨论交流培养学生口头表达能力和逻辑思维能力。
4．培养创造性思维的能力：
通过探索求知、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。
（三）情感态度与价值观
1.通过DNA的半保留复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲望。
2.从小树立敢于攀登，勇于拼搏的精神。
五.教学重点与难点：
DNA的半保留的复制关于DNA复制的计算问题。
六.教学工具：
多媒体、DNA复制过程图解
七.教学方法：
多媒体教学组合模式，采用自学、讨论与讲述法。
八.教学过程
教师组织和引导
学生
活动
设计
意图
一
导
入
新
课
10min
引言：
生物之所以能够保持亲代与子代的相似，是由于DNA分子复制出一份，传递给了子代，那么，DNA是怎样进行复制的呢？
教师播放老虎的DNA复制过程
学生大致了解DNA复制的概念，时间，场所
学生观看视频思考问题
通过实际体会，激发学生内在的好奇心和探究欲望。
二
新课活动
DNA的复制
30min
DNA的复制
教师总结讲述：
（1）DNA复制概念是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。
DNA的复制实质上是遗传信息的复制。
（2）DNA复制的时间和必需条件
①DNA复制的时间是在具有分裂的体细胞中，DNA复制发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。
②DNA复制时必需条件是：
亲代DNA的两条母链提供准确模板，四种脱氧核苷酸为原料，能量（ATP）和一系列的酶，缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。
（3）DNA复制过程
师生双边活动。
播放DNA复制过程的多媒体课件，将这部分重难点知识，变静为动，变抽象为形象，转化为易吸收的知识。
观察完毕后，师生共同讨论。
1、什么叫解旋？
解旋的目的是什么？
2、什么叫“子链”？
复制一次能形成几条子链？
3、简述“子链”形成的过程
学生发言，教师总结
DNA的复制过程．可归纳出以下三点：
①解旋提供准确模板：
在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋链解旋为二条平行双链，此过程叫解旋。
解开的两条单链叫母链（模板链）。
②合成互补子链：
从上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。
③子母链结合形成新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互相盘绕成螺旋结构，复制是半保留复制，解旋完即复制完，形成新的DNA分子，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。
（4）DNA准确复制的原因
教师设疑：
DNA为什么能准确复制？
学生分小组讨论，派代表发言。
教师总结：
DNA之所以能够自我复制，一是因为它具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；二是因为它的碱基互补配对能力，能够使复制准确无误。
学生回忆归纳：
（5）子代DNA是如何分配的
在第一章细胞的有丝分裂中已学过，在有丝分裂中随染色体平均分配，分别进入两个子细胞。
在第三章减数分裂已学过，减数分裂中随减数第二次分裂染色体的平均分配，分别进入配子中。
（6）DNA复制的特点
学生思考问题，再次观看视频
复制过程中以什么为模板？
复制过程中以什么为原料？
直接能源来源于哪里？
需要什么酶的协助？
教师讲述：
①DNA分子是边解旋边复制，是一种半保留式的复制，即在子代双链中，有一条是亲代原有的链，另一条则是新合成的。
②DNA复制严格遵守碱基互补配对原则，准确复制。
从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。
DNA复制后两个子代DNA分子与亲代DNA分子完全相同，运用多媒体课件展示DNA复制图解，引导学生进一步分析理解DNA复制全过程。
（7）DNA复制的生物学意义
DNA能够自我复制，这在遗传学上具有重要的意义。
DNA通过复制在生物的传种接代中传递遗传信息，从而保证物种的相对稳定性，使种族得以延续。
即亲代将自己的DNA分子复制出一份，传给子代。
这样就使物种代代延续，不致灭绝。
学生思考发表意见
学生发表意见
学生回忆旧知归纳新知
激发学生思维
提高学生学习积极性
让学生在合作学习中获取知识并体会合作带来的快乐。
提高学生语言组织能力
三.课堂小结
5min
（三）总结、扩展
1．通过学习DNA的结构和复制，必须掌握DNA的化学组成、空间结构、碱基互补配对原则以及DNA分析的复制过程及其在生物学上的重要意义。
为学习生物的遗传和生物的变异奠定基础。
2．目前DNA分子广泛用于刑事案件侦破等方面。
（1）DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。
（2）把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据，与DNA有关。
学生分析并交流他们的发现。
提高学生利用图表和数据获取信息的能力
提高学生的语言表达能力
九．板书设计
一十.作业
1．在生物实验室内模拟生物体DNA复制所必需的条件是 [ ]
①酶类 ②游离四种脱氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子 ⑤mRNA ⑥tRNA ⑦适宜的温度 ⑧适宜的PH值
答案：
D。
A．①②③④⑤⑥
B．②③④⑤⑥⑦
C．①②③⑤⑦⑧
D．①②③④⑦⑧
2．某生物的双链DNA分子共含有氨碱基700对，其中一条链上（A+T）：
（C+G）=2.5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 [ ]
A．300个
B．400个
C．600个
D．1200个
答案：
C。
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