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2019-2020年高中生物《遺傳信息的傳遞》教案2 浙科版必修2 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。 一、 教材分析 1、教材中的地位 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(jìn)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(rèn)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(jìn)化等內(nèi)容的理解和掌握。 2、重點難點 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(yùn)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。 二、 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(rèn)知體系基本形成，認(rèn)知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認(rèn)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(rèn)知活動的自覺性，認(rèn)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(jìn)一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。 三、 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計 知識目標(biāo) 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 能力目標(biāo) 1、 通過介紹Meselson、stehl的試驗，引導(dǎo)學(xué)生分析、比較、推理、歸納，培養(yǎng)科學(xué)的思維。 2、 通過引導(dǎo)學(xué)生觀察拉鏈和DNA復(fù)制的比較，鼓勵學(xué)生大膽想象、猜測，培養(yǎng)學(xué)生自主探索、合作學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力。 情感目標(biāo) 通過分組探究活動，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識和科學(xué)態(tài)度。 四、 教法、學(xué)法設(shè)計 （一）教法設(shè)計 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(qiáng)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)生對知識得理解和掌握。 （二）學(xué)法設(shè)計 本課時通過設(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，讓學(xué)生學(xué)會在學(xué)習(xí)中進(jìn)行交流的基本方法。充分體現(xiàn)學(xué)生的“主體”地位。 五、 媒體選擇 1、多媒體課件 用PowerPoint制作的演示文稿（內(nèi)有DNA復(fù)制過程的動畫） 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)的實驗結(jié)果示意圖 3、拉鏈四個 六、 教學(xué)程序設(shè)計 學(xué)生利用教師提供的材料，自主探索DNA可能的復(fù)制過程，并用實物展臺展示成果，提出假說。 利用課件復(fù)習(xí)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，引入新課。 引導(dǎo)所學(xué)的知識，發(fā)現(xiàn)問題 （1）流程圖 利用多媒體課件展示DNA復(fù)制的過程，并和小組結(jié)果對比，歸納總結(jié)，得出結(jié)論。 利用多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后小結(jié)，強(qiáng)化知識的記憶和聯(lián)系。 介紹并分析科學(xué)家Kornberg和Meselson、Stehl的試驗，驗證假說 （2）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) 展示課件并提問： 1、DNA化學(xué)組成的基本單位是什么？ 2、DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是什么樣的？ 總結(jié)學(xué)生的回答之后，引出DNA復(fù)制的課題。 思考回答： 1、DNA化學(xué)組成的基本單位是脫氧核苷酸，每個脫氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮的堿基組成。 2、兩條鏈盤旋成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 學(xué)生已有的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的知識是學(xué)習(xí)DNA復(fù)制的基礎(chǔ)，由此引出新課題。 引導(dǎo)回憶 發(fā)現(xiàn)問題 (3-5分鐘) 有關(guān)DNA復(fù)制，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些知識？你們覺得還有哪些疑問？ （以此設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生回憶已有知識，發(fā)現(xiàn)新的問題。） 思考回答 1、DNA復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 2、由于DNA主要存在與細(xì)胞核內(nèi)，因此DNA復(fù)制的場所主要是細(xì)胞核。 發(fā)現(xiàn)問題 關(guān)于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(qiáng)烈的求知解疑心理，教師此時抓住這一有利時機(jī)，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。 D N A 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(jìn)行復(fù)制的一種可能機(jī)理?！? 你能從DNA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(biāo)記母鏈，用14N標(biāo)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(bǔ)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(jìn)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(xì)胞分裂，細(xì)菌細(xì)胞的DNA充分地被15N標(biāo)記上。然后把這些細(xì)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(xì)菌樣本，從中提取DNA，再將提出的DNA進(jìn)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。 D N A 復(fù)制的條件和過程探討 (約20分鐘) 請同學(xué)們思考DNA復(fù)制至少需要什么條件？ 科學(xué)家是怎么知道這些條件的呢？ 學(xué)生討論后回答： 模板：兩條鏈分別作為模板 原料：四種脫氧核苷酸 能量：由ATP提供 酶：解旋酶、聚合酶等 科學(xué)家通過推導(dǎo)和實驗知道的。 學(xué)生可能說不全，老師引導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)充完整。 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(dāng)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(bǔ)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(jìn)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(biāo)達(dá)標(biāo)情況 八、課堂測評 1、一個噬菌體侵染細(xì)菌后，形成了200個子代噬菌體，子代DNA中含最初DNA鏈的DNA占 A. 1% B. 2% C. 25% D. 50% 2、下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法，其中不正確的是（ ）： A．DNA復(fù)制過程中需要酶的催化 B．DNA復(fù)制過程中需要的能量直接由糖類提供 C．DNA分子是邊解旋邊復(fù)制的 D．DNA復(fù)制過程中兩條母鏈均可作模板 3、含有32P或31P的磷酸，兩者化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，都可參與DNA分子的組成，32P比31P質(zhì)量大?，F(xiàn)將某哺乳動物的細(xì)胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細(xì)胞。然后將G0代細(xì)胞移至含有32P磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細(xì)胞分裂后，分別得到Gl、G2代細(xì)胞。再從G0、Gl、G2代細(xì)胞中提取出DNA，經(jīng)密度梯度離心后得到結(jié)果如下圖。由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同。若①、②、③分別表示輕、中、重三種DNA分子的位置，請回答下列問題： ⑴ G0、Gl、G2三代DNA離心后的試管分別是圖中的：G0________，Gl________，G2_________。 ⑵ G2代在①、②、③3條帶中DNA數(shù)的比例是______________。 ⑶ 圖中①、②兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：條帶①________，條帶②__________。 ⑷ 上述實驗結(jié)果證明了DNA的復(fù)制方式是____________________________________。 九、課后作業(yè) 1、DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂的（ ）： Ａ．分裂前期 ?。拢至阎衅? Ｃ．分裂后期 　 Ｄ．分裂間期 2、假設(shè)某大腸桿菌含14N的DNA的相對分子質(zhì)量為，a若將其長期培養(yǎng)在含15N的培養(yǎng)基中便得到含15N的DNA，相對分子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將含15N的DNA大腸桿菌再培養(yǎng)在14N的培養(yǎng)基中，子二代DNA的相對分子質(zhì)量平均為（　　） A．(a+b)/2 B．(3a+b)/2 C．(a+3b)/2 D．(a+b)/2 3、某雙鏈DNA分子帶有15N同位素標(biāo)記，在試管中以該DNA為模板進(jìn)行復(fù)制實驗，連續(xù)復(fù)制4代之后，試管中帶有14N同位素標(biāo)記的DNA占總量的 A. 12.5% B. 25% C. 50% D. 100% 4、利用多媒體課件，引導(dǎo)學(xué)生概括、總結(jié)本節(jié)課的知識要點，鞏固基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)生概括、總結(jié)的基本學(xué)習(xí)方法。 DNA復(fù)制 時 間 場 所 條 件 原 則 結(jié) 果 特 點 5、研究性學(xué)習(xí) 請同學(xué)們在課后兩周的時間內(nèi)，以小組為單位撰寫小論文，題目：《“DNA復(fù)制”的研究史》。兩周后進(jìn)行交流，并評選優(yōu)秀小論文。 （設(shè)計此作業(yè)的目的是培養(yǎng)學(xué)生查閱資料，收集信息，小組協(xié)作進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的能力。） 十、板書設(shè)計 遺傳信息的傳遞 一、復(fù)制的方式：半保留復(fù)制 二、復(fù)制的條件：模板、酶、原料、能量等 三、復(fù)制的過程 解旋——合成子鏈——螺旋 四、復(fù)制的意義：傳遞遺傳信息 gkxx 來源：高考學(xué)習(xí)網(wǎng)