3.2DNA的复制教案2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

生物学科教学设计 课题名称 3.2 DNA分子的复制 授课教师 马亚莉 授课时间 3.28 授课班级 高一 课型 新授课 课时数 1 课程标准要求 1、 概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 2、 结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子作为遗传物质所具有的特征，以及通过复制、转录、翻译等过程传递和表达遗传信息。 教材内容分析 《DNA的复制》是人教版高中生物学教材《遗传与进化》中第3章第3节内容。本节是“DNA分子的结构”内容的延续和拓展，也是对孟德尔遗传定律和减数分裂中相关知识的深化和延伸，同时为学习中心法则、基因突变、基因工程等知识奠定基础。本节课包括对DNA分子复制的推测、DNA半保留复制的实验证据和DNA分子复制的过程。 学情分析 本节课首先通过创设情境引出对DNA分子的复制方式的两种推测：半保留复制和全保留复制。组织学生通过假说演绎法分析探索DNA分子复制方式的实验的整体思路和实验方法，并探究分析实验的预期结果，然后教师播放视频展示实验过程及结果，由学生观察比较实验结果与预期结果的是否一致，进而得出结论。组织学生分组合作通过模型建构模拟DNA的复制过程，并归纳总结DNA复制的时间、场所、条件、特点和在遗传学中的意义等内容。 教学目标设计 1.运用假说--演绎法探究DNA的复制方式，概述DNA通过半保留方式进行复制。 2.概述DNA复制的条件、过程和特点。 3.通过对DNA半保留方复制方式的学习，理解DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。 教学重难点及处理 1.教学重点 （1）运用假说--演绎法探究DNA的复制方式。 （2）DNA复制的条件、过程和特点。 2.教学难点 （1）运用假说--演绎法探究DNA的复制方式。 （2）DNA复制的过程分析和相关计算。 教学资源选择 图片和自制PPT 教学过程设计 【导入】：通过对新冠疫情问题的关注的相关视频，引入课堂。并结合假说演绎法，对DNA复制进行问题探讨：沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。” 1. 碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？ 2. 这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点? 【一、对DNA复制的推测】 沃森和克里克紧接着发表第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：（学生阅读课本后填空） DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋_____，互补的碱基之间的氢键_____，________________分别作为复制的模板，游离的____________根据____________原则，通过形成_____，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来的DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称__________。 有人持不同的观点，提出了全保留复制的假说： 全保留复制：是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是_新合成的。 【连接】：半保留复制还是全保留复制呢？需要通过实验验证。 【二、DNA半保留复制的实验证据】 1.实验者：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔 2.实验材料：大肠杆菌（繁殖快，20min一代） 3.实验方法 ：同位素标记技术 4.背景知识：①15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大； ②利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA； 【三、DNA复制的过程】 1.概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA→DNA。 2、场所：真核生物主要在细胞核（线粒体、叶绿体） 原核生物主要在拟核 3、时间：细胞分裂前的间期（有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期） 4.复制的过程 ①解旋——在能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋解开 ②合成子链——DNA聚合酶以解开的每一条母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链 ③复旋——随着解旋进行，子链不断延伸，每条新子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构 5、DNA复制的条件 ①模板：亲代DNA的两条链 ②原料：4种游离的脱氧核苷酸 ③能量：ATP ④酶：解旋酶、DNA聚合酶等 6、 DNA复制的特点: 边解旋边复制 (从过程上看) 半保留复制 (从结果上看) 7、DNA复制的结果 形成两个完全相同的DNA分子 【限时训练】DNA分子复制的计算 1.亲代DNA分子经 n 次复制后 ①子代DNA分子数：2n个 ②含亲代母链的DNA分子数：2个 ③不含亲代母链的DNA分子数：2n-2个 ④母链和子链的条数分别是：2条；2n＋1-2 条 2.消耗的脱氧核苷酸数