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高中生物DNA的复制教案3篇大全2020
来源:    发布日期:2020-06-24    人气:10
DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程,从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。接下来是小编为大家整理的高中生物DNA的复制教案大全,希望大家喜欢!高中生物DNA的复制教案大全一一、教材分析DNA复制是生物遗传信息得以世代相传和延续的基础,也是生物变异的基础。本节内容在编排上先讲述科学家对DNA复制的推测,然后介绍DNA半保留复制的实验证据,在此基础上再引导学生学习半保留复制的具体过程。本节是进行探究学习很好的一课,引导学生对该过程的演绎推理,帮助学生理解的同时,培养学生科学探究的一般方法和逻辑思维。学生在学习本节课之前,已经学习过“DNA的结构”,教师应充分调动学生已有的知识基础进行理解,而DNA的复制过程是一个微观而复杂的内容,学生不易理解,教师可结合直观形象的示意图或视频动画来辅助教学,帮助学生进行学习和掌握。二、教学目标1、概述DNA分子的复制。2、探讨DNA复制的生物学意义。三、教学重点和难点1、重点:DNA分子复制的条件、过程和特点。2、难点:对半保留复制的推理与验证。四、教学策略通过设置问题情景,引导学生在探究中学习新知识。1、设置问题情境,引人课题。以9.11事件入手,引导学生在分析PCR工作原理的基础上思考人体内的DNA是如何进行复制的。2、分析经典实验,引导学生领悟科学探究的过程。设计引导学生对康贝格、梅赛尔一斯特尔等人的经典实验进行层层设疑,让学生尝试自己作出设计,得出结论。3、借助直观手段,帮助学生理解DNA复制的具体过程。五、教学过程1、设置问题情景,引人课题震惊世界的“9·11”事件夺去了很多无辜的生命,两幢大楼轰然倒塌,死伤者数以千计,从废墟中清理出的尸体面目全非,无法辨认,如何来确定罹难者的身份呢?警方利用PCR技术获得了罹难者大量的DNA系列。通过与失踪人员的亲人进行DNA检测鉴定和认定。提出问题:从案例可知PCR技术起到了什么作用?PCR工作的原理是DNA复制,是一种体外人工复制,那么,在生物体内,DNA是怎样进行复制的呢?从而进人本节的学习。2、对DNA复制的初步探究引导学生讨论并分析康贝格的实验,了解DNA复制的一般条件。资料1:1956年,美国生物化学家康贝格在试管中,将大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加人到具有4种丰富的脱氧核苷酸的人工合成体系中。结果:在试管中4种脱氧核苷酸不能合成DNA分子。提问:在资料1中,为什么要加人DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸?资料2:康贝格在上述试管中加人了少量DNA分子和ATP,培养在适宜温度条件下,一段时间后,测定其中DNA的含量。结果:试管中的DNA的含量增加。提问:1、加入ATP有什么作用?高中生物DNA的复制教案大全二1、教学目的(一)知识目标(1)理解DNA复制的含义。(2)掌握DNA的复制过程。(3)概述DNA复制的生物学意义。(二)能力目标(1)通过对DNA复制的学习,让学生掌握运用碱基互补配对原则分析问题。(2)培养学生观察、分析、推理和总结概括的能力。(三)情感目标(1)让同学们认识与人合作在科学研究中的重要性以及技术的进步在探索真理中的重要作用。(2)让同学们明白不论哪种假说只有在通过实践检验并被证明是正确之后才能上升为科学理论。2、教学重点、难点(1)教学重点:DNA复制的条件、过程及特点(2)教学难点:DNA复制的过程充分发挥多媒体计算机的独特功能,把DNA的复制过程等重、难点知识编制成多媒体课件。将这些较难理解的重、难点知识变静为动、变抽象为形象,转化为易于吸收的知识。3、课的类型及主要教学方法新授课;观察法、分析法、谈话法和讨论法课时安排:1课时。5、教学过程:(1)导入新课:[讲授]首先请大家来看这一张图片(幻灯)[提问]那大家知道这是一幅什么图呢?[回答]2008年北京奥运会会徽“中国印舞动的北京”。[提问]那接下来我要问这样一个问题(幻灯)如何将此会徽复制成两个一样的印章?[回答]首先选一块相同的原料,请最好的雕刻师傅进行雕刻等等方案。[讲授]我们今天的学习的内容就与复制有关.来看一下题目第3节DNA分子的复制[板书]第三节DNA的复制(2)讲授新课[讲授]通过上两节课有关DNA的学习,同学们已经知道了DNA是主要的遗传物质及DNA的分子结构,我们先来复习一下DNA的分子结构。[幻灯]1、DNA分子具有特殊的空间结构,也就是具有规则的()结构。2、碱基互补配对原则:A与();G与()两条链上的碱基通过()连接。[回答]双螺旋;T;G;氢键[讲授]作为主要的遗传物质DNA分子不仅能够储存大量的遗传信息,还能传递遗传信息,遗传信息的传递就是通过DNA分子的复制来完成的,那DNA是怎样复制的呢?它的复制与它的双螺旋分子结构有没有什么联系呢?让我们带着问题进入今天的学习。首先我们要考虑DNA是怎么进行复制的呢?即对DNA分子复制的推测(幻灯)[板书]一、对DNA分子复制的推测[讲授]在学习之前我想请大家先阅读一下书上第52页关于DNA分子复制的推测的这段内容,这段内容主要是说沃森和克里克在提出了著名的DNA双螺旋结构模型后,又发表了遗传物质自我复制的假说,并提出了“半保留复制”这一概念。[提问]通过刚刚的阅读,谁可以解释一下什么叫做半保留复制?[回答]DNA分子复制时,DNA分子的双螺旋将解开,互补的碱基之间的氢键断裂,解开的两条单链作为复制的模板,游离的脱氧核甘酸依据互补配对原则,通过形成氢键,结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式被称做半保留复制。[讲授]其实“半保留复制“只是沃森和克里克提出的一种对DNA复制方式的假说,对于的DNA的复制机理还存在着很多不同的假说。另一种关于DNA复制方式较普遍的假说是“全保留复制“,既复制时DNA的两条母链会分开分别复制形成两条子链,之后两条母链结合恢复原状,新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。(幻灯)现在知道了DNA复制方式的两种假说,那DNA究竟是如何进行复制的呢?我们该以什么作为依据去分析判断呢?刚刚_同学已经为我们解释了什么叫做半保留复制.我也给出了大家全保留复制的概念。[提问]那这两种复制方式新合成的子代DNA有什么不同呢?[回答]半保留复制新合成的每个DNA分子中,会保留原来DNA分子中的一条链;而全保留复制新合成的每个DNA分子中的两条链都是新合成的。[讲授]根据这点我们只要区分亲代与子代的DNA就可以清楚的知道DNA的复制方式究竟是半保留的还是全保留的。科学家在1958年以大肠杆菌为实验材料,运用同位素示踪技术,设计了一个实验检验了DNA的复制方式,我们来看一下这个实验是怎样进行的。(幻灯)[讲授]科学家将先大肠杆菌放在含有15N标记的NH4Cl培养液进行培养,让其繁殖几代,提取此时大肠杆菌的DNA,接着将大肠杆菌转移到14N的普通培养液中进行培养,于细胞分裂一次时提取大肠杆菌的DNA,于细胞分裂两次时再提取一次DNA,最后将在这三个不同时期提取到的DNA进行离心,记录下离心后试管中DNA的位置。[提问]大家运用物理和化学知识可以想到为什么科学家要用15N和14N标记的两种不同培养液来培养大肠杆菌吗?[回答]大肠杆菌在培养液中会用到N元素进行的复制,从而15N,14N被标记到链上,而由于两者的密度不同,在DNA离心时导致沉降系数不同,使得DNA带分布在试管中的不同位置,由此可以判断出DNA的复制方式。[讲授]我们来看一下经离心后DNA带在试管中的分布情况如何?比较三个试管中带的分布情况,第一次提取的DNA离心后分布在靠近试管底部的位置,第二提取的DNA离心后分布在试管的中间位置,而第三次提取的DNA离心后有两条DNA带,一条分布在离试管底部最远的位置,一条位于试管的中间位置。[提问]解释一下为什么这三条DNA带分布在试管中的不同位置?可以从DNA带的分布情况来判断DNA的复制方式是什么?为什么不是全保留复制?[回答]如果是以全保留进行复制的话就试管里只会有上下两条带,不会出现中间带。[讲授]来看下大肠杆菌DNA的半保留复制过程。先在15N标记的培养液中进行DNA复制,合成的都是15N标记的双链DNA,用15N15N表示,密度最大,所以离心后的DNA带最靠近试管的底部;后转移到14N的培养液中以半保留方式复制了一次,合成了只有一条链被15N标记的子代双链DNA,用15N14N表示,密度居中,位置也居中;接着再复制一次时新合成了两条DNA链都没有被15N标记的子代双链DNA,用14N14N表示,密度最小,也就离试管底部最远.其实这个实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。[板书]二、证明DNA半保留复制的实验[讲授]那知道了DNA是以半保留复制方式进行复制的,下面来学习DNA分子复制的过程,在学习之前,先请大家阅读一下书上就第54页的内容,来回答这几个问题:[板书]三、DNA复制的过程[幻灯]DNA复制的概念?[回答]指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。[提问]那DNA复制的实质是什么呢?高中生物DNA的复制教案大全三一、教学目标(一)知识目标1.概述DNA分子的复制。2.探讨DNA复制的生物学意义。(二)能力目标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。(三)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学情分析二、教学重点和难点1.教学重点DNA分子复制的条件、过程和特点。2.教学难点DNA分子复制的过程。三、教学方法合作探究、讨论法演示法、讲授法媒体课件用PowerPoint制作的演示文稿(内有DNA复制过程的动画);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四、教学程序设计(一)由【问题探讨】引入新课学生:阅读思考讨论回答【提示】两个会徽所用的原料应该选自一块石材;应先制造模型,并按模型制作会徽;应使用电子控制的刻床;刻床应由一名技术熟练的师傅操作,或完全数控等。(以上可由学生根据自己的经验推测回答,事实是原料确实选自一块石材,但由于时间紧迫,两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的)。验证的最简单的方法是:将两个印章的图形盖在白纸上进行比较(学生也可能提出更科学、更现代化的方法)。【教师】DNA既能作为遗传物质,就必须具有精确的自我复制能力,那它是怎样进行复制的呢?(二)讲授新课1、对DNA分子复制的推测【引导】引导学生阅读课文P52,沃森和克里克提出的著名的DNA双螺旋结构模型后,又发表了遗传物质自我复制的假说。进而总结出“半保留复制”的概念。【讲述】在复制过程中,原来双螺旋的两条链并没有被破坏,它们分成单独的链,每一条旧链作为模板再合成一条新链,这样在新合成的两个双螺旋分子中,一条链是旧的而另外一条链是新的,因此这种复制方式被称为半保留复制。2、DNA半保留复制的实验证据【讲述】我们知道,当假说通过实践检验并被证明是正确的后,才能上升为科学理论。随着科学技术的发展,放射性同位素示踪技术被应用到DNA分子复制的研究中。下面我们来探讨一下DNA分子半保留复制的实验证据。【讲述】大家阅读课文P53,结合图3-12,利用物理、化学知识体会科学家实验设计的方法、原理、步骤、结果、结论及它的巧妙之处。强调:该实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。3、DNA复制的过程【学生思考】: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。DNA复制后两个子代DNA分子和亲代DNA分子是否完全相同?为什么?【教师】师生共同归纳得出以下知识:1.概念:指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。2.时间:细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期3.场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体4.条件:⑴模板:两条母链⑵原料:四种脱氧核苷酸、能量(ATP)⑶酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等5.过程: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,两条螺旋的双链解开,这个过程叫做解旋。解开的两条单链叫母链(模板链)。②合成互补子链:以上述解开的每一段母链为模板,以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的一段子链。③子、母链结合盘绕形成新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盘绕成双螺旋结构,从而各自形成一个新的DNA分子,这样,1DNA分子→2个完全相同的DNA分子。6.特点:①DNA分子是边解旋边复制的;②是一种半保留式复制。(即在子代双链中,有一条是亲代原有的链,另一条(子链)则是新合成的。)7.“准确”复制的原因:①DNA具有独特的双螺旋结构,能为复制提供模板;高中生物DNA的复制教案大全2020相关文章:
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