高中生物遗传信息的传递教学设计

遗传信息的传递教学设计

一、教材分析与教学设计思路

1、DNA的复制与前述内容有丝分裂和减数分裂有密切联系，以DNA的结构作为基础，还是后续内容基因的表达和基因突变等的基础，因此本节课在教材中占有非常重要的地位。

2、DNA复制的研究经历了几十年，许多科学家提出了多种假设，经过了多次修正和完善，较好地呈现出科学观点的可变性与科学知识的发展性，可以让学生体味科学观点的可修正性，较好地引导和鼓励学生的质疑精神。

3、 DNA的复制过程具有微观、抽象的特点，学生会感到较难理解，尤其关于DNA 复制的特点，应属于本节课的难点。如果仅用计算机模拟DNA复制的微观过程，展示后让学生讨论总结，就会使教学过程的呈现简单化，不利于学生抽象逻辑思维和创造性思维能力的培养和发展，所以本节课采用基于科学史经典实验的探究教学活动为课堂主线，采用假说---演绎法，让学生经历问题→假说→实验设计→实验分析的探究过程，深刻理解DNA复制的过程与特点，顺利突破难点。在这个过程中，学生还可以得到假说演绎推理能力的提高，而大量问题的提出和解决过程，又能提高学生的学习兴趣，从而达到知识、能力、情感三维教学目标的实现。

二、教学目标

1.知识目标: 简述DNA复制的过程, 知道DNA复制过程的条件和特点。说出DNA 复制在遗传上的意义。

2.能力目标: 动手实践探究DNA 的复制过程, 形成对假说——演绎法的进一步认识。通过分组活动, 增强协作意识和交流沟通能力。

3.情感态度与价值观: 探究DNA 的复制方式, 培养自主探索分析问题的科学态度。学生通过了解科学家半保留复制实验和DNA复制条件的实验, 体会科学实验的魅力。了解相关生物科学前沿技术, 拓展视野, 关注生物科学进展。

三、教学重难点：教学重点: DNA复制过程、半保留复制实验的分析

教学难点: 半保留复制实验的分析, 假说演绎法的理解。四、教学方法：探究性教学，小组合作教学

五、教学课时：1课时

六、教学过程

1、引课：播放侏罗纪公园片段，引出DNA，复习DNA结构的相关知识，提问DNA

有什

么功能？传递遗传信息和表达遗传信息，遗传信息的传递是通过DNA的复制实现的，提问：何为DNA复制？新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？

（演绎推理）

2、提出问题：DNA是以何种方式复制的

材料1：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？复制一代的结果是什么？用图形表示结果在（请用实线表示亲代脱氧核苷酸链，虚线表示子代脱氧核苷酸链）

学生小组讨论，列出可能发方式，在学案中中用实线虚线表示亲子代DNA链，叫个别同学上来画。教师评价并归纳总结三种复制方式。

3、探究DNA复制过程

提问：事实上DNA是以何种方式复制的呢？我们可以用什么方法去证明？

提问：你觉得这个实验的关键思路是什么？DNA是肉眼看不到的如何才能分辨DNA？（同位素示踪法和密度梯度离心法）教师介绍密度梯度离心法。

探究一：DNA是以何种方式复制的

第一步：科学家将大肠杆菌放在含有15N的培养基上培养，繁殖多代后获得实验用的亲代细菌（这样做的目的是什么？），提取一部分大肠杆菌DNA进行CsCl 梯度离心，结果只有一条带位于离心管底部。

第二步：将持续生长的后代放在含14N的培养基中培养，让其再繁殖一代，取子代DNA进行CsCl密度梯度离心。

请预测DNA在试管中的分布，在上面试管中分别用实线表示。

①如果DNA复制是全保留复制，离心结果如何？

②如果DNA复制是弥散复制，离心结果如何？

③如果DNA复制是半保留复制，离心结果如何？

实验结果显示离心管中部只出现一条带（中带）。

这一步实验结果否定了哪一个假说？

第三步；将第二步所得到的大肠杆菌继续在含14N的培养基中培养，得到子二代，然后提取DNA进行CsCl密度梯度离心。

继续预测:DNA在试管中的分布，在上面试管中分别用实线表示。

如果是弥散复制会是什么结果？

如果是半保留复制又是什么结果？

实验的结果是离心管中有2条带，比例相等，一条位于上部，一条位于中部。

实验结果支持了哪个假说？

分析结果得出结论：DNA复制是以半保留方式复制的

巩固相应的计算问题。

三、探究二：DNA复制需要什么条件？

材料2：在DNA双螺旋结构模型发表之后，科恩伯格就以这一模型作为设想基础，用实验方法研究DNA的复制，并取得成功，于1956年发表了初步结果。科恩伯格设想，细胞内必有合成DNA所需的酶。

步骤1：他把大肠杆菌磨碎，用其提取液加上4种脱氧核苷酸,把上述混合液在37℃下静置30min，结果:在试管中4种脱氧核苷酸不能合成DNA分子。

步骤2：康贝格在上述试管中再加一点点微量DNA作为“模板”（比如小牛胸腺DNA、大肠杆菌DNA等）结果：试管中的的DNA含量增加。

从提供的的材料中得出结论：DNA复制至少需要

等条件。

四、动画演示DNA复制的具体过程，在巩固相应的计算问题。

五、作业：完成学案的题目。

六、板书：第三节遗传信息的传递