教学设计方案

题目

DNA的复制

年级学科

生物

课型

信息技术与学科整合课

授课教师

陈立明

工作单位

广州大学附属东江中学

教学目标

【知识与技能】

1.概述DNA分子的复制   2.探讨DNA复制的生物学意义

【过程与方法】

1.通过对DNA分子复制方式的大胆推测，培养学生大胆想象猜测的创新精神。

2.分析并讨论DNA分子复制的特点，培养学生自主学习、合作探究及运用简约 的科学语言概述科学现象的能力。

【情感态度与价值观】

1.通过学习DNA半保留复制证据实验，培养学生严谨的科学态度。

2.认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。

教学重难点

关键

DNA分子复制的条件、过程及特点

教学方法

情境分析法，合作学习法，讲授法，实物模拟，视频与动画模拟法

运用的

信息技术工具

硬件：多媒体设备（电脑、投影仪等）

软件：PowerPoint、Flash和图片查看器，视频播放器等。

教学设计思路

首先展示通过亲子鉴定技术寻找亲生儿子的新闻导入新课，激发学生的学习兴趣，引出DNA的复制。然后利用教具，学生模拟DNA复制的过程，进行体验式探究。把抽象微观的过程具体化，实物化。在游戏的启发下，大胆假设DNA复制的方式，并体验DNA复制可能的过程。其次讲解分析经典实验，证明DNA是以半保留的方式复制的，让学生感受领悟科学探究的严谨和魅力。最后借助媒体手段，突破DNA复制过程这一难点。观看视频、图片和FLASH动画加以复习巩固，总结DNA复制的条件、过程、特点等知识点。

教学过程

教学阶段及时间安排

教师活动

学生活动

设计意图及资源准备

利用新闻作为载体，提出问题，导入新课

PPT展示新闻《两次亲子鉴定确认血缘 18年等待迎回亲生儿子》

提出问题：

1.亲子鉴定是鉴定体内的哪种物质？

2.为什么要鉴定这种物质？具有可靠性？

引出DNA的复制。抛出问题：DNA是如何复制的？

思考问题，在老师的引导下围绕问题进行讨论：

1．亲子鉴定是鉴定体内的DNA分子。

2．鉴定这种物质是可靠的。因为DNA是人体的遗传物质，DNA分子能通过复制形成子代DNA分子，亲代将一份传给子代，子代获得了亲代的遗传信息 。

通过展示“亲子鉴定技术确定血缘关系”的新闻,引出DNA的复制，激发学生学习兴趣。

探讨DNA复制的方式

复习DNA的基本单位和空间结构。提出问题：DNA到底是如何复制的呢？现在老师给你们提供一个DNA分子和足够量的DNA的基本组成单位4种脱氧核糖核苷酸。你们想办法复制出一个跟这个DNA分子一模一样的新的DNA 分子。

学生利用教具，以玩玩具的形式，动手模拟DNA复制的过程。发挥想象猜测，得出DNA复制的可能方式——半保留复制和全保留复制。

把微观难度的过程具体化，不但降低了学习的难度，增加学习兴趣

学习经典实验，证实DNA复制的方式是半保留复制。

老师讲解DNA半保留复制的实验证据。

实验方法：同位素示踪技术、密度梯度离心技术

实验过程：¹⁵N的培

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。

学生思考1：相对分子质量大的DNA在试管的上方还是下方，小的呢？中等的呢？

学生思考回答：

1.密度大的DNA分子在试管下方，小的在上方，中等的在中间。

2.假设是全保留复制，复制一代有重链和轻链。复制二代也是有重链和轻链。

教师介绍实验原理、过程，学生猜测实验结果。老师最后展示实验结果得出DNA复制的方式是半保留复制。让学生在此过程中体验成功，感受领悟科学探究的巧妙设计和严谨。

学习经典实验，证实DNA复制的方式是半保留复制。

学生思考2：假设是全保留复制，复制一代和复制二代的实验结果是怎么样的？

学生思考3：假设是半保留复制，复制一代和复制二代的实验结果又是怎样的？

实验结果

符合半保留复制的的假设，复制一代只有中链。复制二代的中链和轻链各占一半，无重链出现。故DNA的复制方式是半保留复制。

3、假设是半保留复制，复制一代只有中链。复制二代的中链和轻链各占一半，无重链出现。

观看视频和图片，系统学习梳理重点知识DNA复制的条件、过程、特点、意义

播放“DNA复制”的视频和Flash动画，小组思考讨论以下问题：

1.DNA复制场所在

哪里？

2.DNA复制是在什么时候？

3.DNA复制的条件？

DNA复制的特点？

4.DNA复制的过程？

5.如何保证DNA复制的精确性？

6.DNA复制的意义是什么？

观看视频和动画，小组思考讨论得出以下结论：

1.DNA复制场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体

2.DNA复制的时期：有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂的间期

3.DNA复制的条件：模板、原料4种脱氧核糖核苷酸、解旋酶、DNA聚合酶和能量等。

4.DNA复制的特点：边解旋边复制和半保留复制。

5.DNA复制的过程：解旋-复制合成互补子链-盘旋形成新的DNA 分子。

6.如何保证DNA复制的精确性：①DNA双链提供精确的模板②严格遵循碱基互补配对原则

7.DNA复制的意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性

在前面学生动手模拟探究DNA复制的方式的活动中，其实已完全掌握了DNA复制的条件、特点、过程等。在这里只要给学生观看视频梳理一遍即可。

学生归纳总结半保留复制的特点

让学生上画出DNA复制3代后，子代DNA的情况，并思考讨论以下问题：

1.亲代DNA复制n代后，DNA分子数为多少？

2．含亲代母链的DNA分子数为多少？不含亲代母链有多少？

学生以半保留复制方式，画出DNA复制3代后，子代DNA的情况。小组思考讨论得出：1.亲代DNA复制n代后，DNA分子数为（ 2ⁿ ）。

2.含亲代母链的DNA分子数（ 2 ）。不含亲代母链有（2ⁿ-2 ）

发散思维：对已有的知识点进行运用。

课堂小结

DNA的复制

1.概念：

2.时间：

3.场所：

4.条件： 

5.过程：

6.特点：

7.意义：

学生集体回答

复习巩固知识点，检验学生学习掌握情况

板书设计

第三章第三节： DNA的复制

一、DNA的复制方式

                         实验证据

                     2.场所

                               模板

  4.条件    原料

二、DNA的复制过程             能量

                              酶：解旋酶、DNA聚合酶

                   5.特点：半保留复制

边解旋边复制：解旋→合成子链→盘旋

                   6.准确复制原因：DNA双链提供了精确模板

碱基互补配对原则

                   7.意义