《陜西省石泉縣高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 4.2 DNA分子的結構和復制教案 蘇教版必修2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《陜西省石泉縣高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 4.2 DNA分子的結構和復制教案 蘇教版必修2.doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

4.2 DNA分子的結構和復制 課標依據(jù) 概述DNA分子結構的主要特點；概述DNA分子的復制 教材分析 它與高中生物必修一《生命的物質(zhì)基礎》中的化合物和細胞分裂中DNA和染色體復制的基礎知識相聯(lián)系，同時也是學習高中生物必修第二冊中生物的遺傳和變異理論及高三選修教材《遺傳與基因工程》的基礎。 這部分內(nèi)容幾乎是每年高考都有所涉及的，所以復習好本節(jié)是很關鍵的。通過科學有效的復習不但可以理解本節(jié)知識點還可以進一步加深高三學生對其它章節(jié)相關知識點的理解和掌握。 學情分析 本節(jié)課內(nèi)容較為抽象，DNA分子的結構需要通過平面圖來講解DNA的基本單位脫氧核苷酸，以及堿基對之間的關系，雙螺旋結構需要立體動態(tài)圖來加深理解，DNA分子的復制過程是一個動態(tài)的過程，學生對于這種過程通常在腦海中難以建立起連貫的思維邏輯，這就需要教師在講解的過程中進行構建，加深學生的理解記憶。 三維目標 知識與能力 （1）闡述DNA分子的基本單位。 （2）概述DNA分子雙螺旋結構的主要特點。 （3）闡明堿基互補配對原則及其生物學意義。 過程與方法 （1）收集DNA分子結構模型的建立過程的材料。 （2）評價DNA分子結構模型的建立過程。 情感態(tài)度與價值觀 （1）探討DNA分子結構模型的建立過程，體驗互助合作的科學精神。 （2）制作DNA分子雙螺旋結構模型，體驗科學家科學探索的精神。 教學重難點 教學重點： DNA分子的雙螺旋結構 DNA分子的復制 教學難點： DNA分子的雙螺旋結構特點和半保留復制方式 教法 與 學法 探究的教學模式 信息技術應用分析 知識點 學習目標 媒體內(nèi)容與形式 使用方式 媒體來源 DNA分子的結構 概述DNA分子的結構特點 PPT 教師播放 下載 DNA分子的復制 概述DNA分子的復制特點 PPT 教師演示 教師制作 教 學 活 動 設 計 師生活動 設計意圖 批注 當堂檢測 有效練習 第1課時 創(chuàng)設：北京中關村科技園區(qū)的標志是呈雙螺旋造型的DNA雕塑。看似麻花卷的DNA為什么能成為高科技的標志？它是怎么儲存遺傳信息？又是怎樣決定生物性狀的？ DNA分子的化學成分 依托第一章知識，采用提問形式，引導學生回憶核酸的相關內(nèi)容，總結構成DNA的組成元素、基本單位及構成基本單位的三種分子： A、DNA的中文名稱是？————脫氧核糖核酸。 B、核酸有兩種，除了DNA外，還有RNA。RNA又叫？————核糖核酸。 C、核酸是由哪些元素組成的？————C、H、O、N、P五種元素。 D、構成核酸的基本單位是什么？————核苷酸。 E、因此核苷酸也有兩種：一種是構成RNA的基本單位核糖核苷酸；另一種是構成DNA的基本單位脫氧核糖核苷酸。 F、一個脫氧核糖核苷酸由一分子含氮堿基、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成。 三 DNA分子的結構 創(chuàng)設：DNA是一種高分子的化合物，它是由許多個脫氧核苷酸連接而成的。下面進一步觀察DNA的平面結構和空間結構。 問題①：觀察DNA由幾條鏈構成？這兩條鏈的位置關系如何？它們的方向一致嗎？它具有怎樣的立體結構？ 問題②：DNA的基本骨架由哪些物質(zhì)構成？分別位于DNA的什么部位？ 問題③：什么是堿基互補配對原則？堿基對位于DNA的什么位置？ 學生繪制DNA分子平面結構圖（規(guī)定：堿基數(shù)4對，堿基種類自選）。目的：A、鞏固以下知識點：①脫氧核苷酸中三種成分的連接方式；②DNA由兩條反向平行排列的多核苷酸鏈組成；③磷酸和脫氧核糖交替連接排列在DNA分子外側，堿基對排列在內(nèi)側；④堿基互補配對原則。B、通過學生自己繪制的圖形與其他同學的比較，總結DNA結構的共同點和差異性，為理解DNA結構的多樣性和特異性埋下伏筆。 學生計算：4對堿基，DNA分子的種類數(shù)有多少種？若堿基為4000對呢？ 四 運用堿基互補配對原則，總結堿基計算規(guī)律 （1）雙鏈DNA分子中：①A=T，C=G；②嘌呤（A+G）=嘧啶（C+T）；③兩個不互補配對的堿基之和比值等于1，即A+G/C+T=1。（雙鏈DNA分子中，所有的嘌呤之和與所有的嘧啶之和有什么關系？對于單鏈的DNA，這種關系成立嗎？） （2）一條鏈上某堿基總數(shù)等于另一互補鏈中與它互補配對的堿基總數(shù)。 第2課時 DNA分子的復制 設置以下問題情境，導入本課題： ①什么是遺傳？————親代的性狀傳給后代的現(xiàn)象。 ②子代與親代為什么相似？————子代從親代繼承了遺傳物質(zhì)DNA。 由此引出：遺傳信息從親代傳遞給子代是通過DNA分子的復制來完成的。同時得出DNA分子的復制的概念。 ①染色體復制包括DNA復制和有關蛋白質(zhì)的合成————DNA復制的時期：有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。 ②DNA是遺傳信息的載體，DNA分子中特定的核苷酸排列順序代表遺傳信息。遺傳信息通過DNA分子的復制由親代傳遞給子代。合成DNA時，必須有原來存在的分子為模板————DNA復制需要模板DNA。 ③DNA復制是生物體內(nèi)合成DNA的過程。DNA是由脫氧核苷酸組成的————DNA復制需要原料——脫氧核苷酸（四種）。 ④DNA復制是生物體內(nèi)復雜的化學反應，回憶新陳代謝發(fā)生的兩大條件————DNA復制需要能量和酶（解旋酶和DNA聚合酶）。 對DNA復制的推測 教師：DNA有兩條鏈，當時科學家猜想可能有以下兩種復制方式：全保留復制和半保留復制。 投影圖解這兩種DNA復制方式。 教師：科學家認為DNA的復制方式是半保留復制，并設計了實驗證明。 思考：實驗設計的關鍵是什么？ 學生：能夠區(qū)分親代與子代的DNA。 DNA半保留復制的實驗證據(jù) 教師：（投影）閱讀教材P52-P53頁，結合圖3-12了解實驗方法、過程和結果。思考問題： （1） 實驗方法是？用哪種元素進行標記？ （2） 如何將堿基組成相同但質(zhì)量不同的DNA區(qū)分開？ （3） 如何區(qū)分親代與子代的DNA分子？ 學生：（1）同位素標記法 N （2）密度梯度離心法 （3）根據(jù)試管中DNA所在的位置 教師：投影實驗過程，并進行講解。 教師：通過這個實驗得出的結論是什么？ 學生：DNA的復制方式是半保留復制。 教師：我們已經(jīng)知道了DNA的復制方式是半保留復制，下面就來學習一下DNA分子復制的過程。 第二課時 DNA分子的復制過程 引入：DNA是雙螺旋結構，堿基對位于DNA結構的內(nèi)側，復制如何進行？——邊解旋邊復制。 ①DNA復制過程中，DNA的雙螺旋結構有沒有變化？——引出解旋的概念、條件和邊解旋邊復制的特點。 ②DNA是如何提供復制模板的？——以解開的每條母鏈為模板，暴露出內(nèi)側的堿基。 ③DNA是如何復制堿基的排列順序的？——DNA復制遵循堿基互補配對原則。 ④子代DNA的結構有何特點？——半保留復制方式。 ⑤DNA復制完成后，親代DNA是否存在？親代DNA的兩條多核苷酸鏈是否存在？——親代DNA不論復制幾次，它的兩條母鏈不會消失，始終存在于兩個子代DNA中。 板畫和例題以加深對DNA復制過程、DNA半保留復制方式的理解。 ＜例題＞在氮源為14N培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N—DNA（對照）；在氮源為15N培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N—DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含14N培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁兩代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度離心方法分離，得到結果如下圖： 請回答： ①由實驗結果可推測第一代（Ⅰ）細胞DNA分子中一條鏈是 ，另一條鏈是 。 ②將第一代（Ⅰ）細菌轉移到含15N培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到細菌的DNA用同樣方法分離。請參照該圖，標出DNA分子可能出現(xiàn)在試管的位置。 DNA分子復制的特點及有關計算 復習提問 1.特點 ⑴邊解旋邊復制：即解旋合成子鏈新鏈與模板鏈盤旋成雙螺旋結構 ⑵半保留復制：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈（模板鏈）。 2.假設將1個全部被15N標記的DNA分子(0代)轉移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)n代，結果如下：1．DNA分子數(shù) (1) 子代DNA分子總數(shù)＝2n個 (2) 含15N的DNA分子數(shù)＝2個 (3) 含14N的DNA分子數(shù)＝2n個 (4)只含15N的DNA分子數(shù)＝0個 (5)只含14N的DNA分子數(shù)＝(2n－2)個 【合作釋疑】 ⑶消耗的脫氧核苷酸數(shù) 若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個： ①經(jīng)過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸個。 ②在第n次復制時，共需消耗該脫氧核苷酸個。 通過知識回顧，鞏固加深上節(jié)課所學 染色體結構變異的講解主要讓學生能夠區(qū)分出倒位和易位。 作業(yè)布置 第一課時 課時作業(yè)十五 第二課時 課時作業(yè)十六 板書設計 第一課時 第二課時 對DNA復制的推測 1、 半保留復制的實驗證據(jù) 2、 DNA的復制過程 1、 概念： 2、 時間： 3、 場所： 4、 條件：模板、酶、原料、能量等 5、 過程：①邊解旋，邊復制 ②堿基配對，形成子鏈 ③子鏈與母鏈結合，構成新的DNA分子 6、 特點：①邊解旋，邊復制 ②半保留復制 7、 意義： 教學反思 第一課時 本節(jié)課我上課時把DNA分子模型帶到教室，學生對于模型很感興趣，對照模型我講解了DNA的分子結構和特點，學生對于知識的掌握比我想象的要快，習題的完成也很順利，我認為這種記憶性知識應該多給些時間讓他們自己去進行消化。 第二課時 效地創(chuàng)設問題情境，可以充分激發(fā)學生的探究欲望，發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造力，讓學生主動地獲取知識。本人精心創(chuàng)設問題情境，設計針對性問題，以問誘思，培養(yǎng)了學生的分析問題和解決問題的能力。但是，上課過程中本人給予學生思考的時間過短，使學生思考不夠，討論不充分，學生主體地位未能很好體現(xiàn)，所以導致學生參與性與積極性不夠。 本節(jié)課遺憾之處，教師在“預設”與“生成”上，處理不當。盡管老師的問題精心設計，但是只預設問題的正確答案，對于課堂上學生的“生成”性答案忽視，進一步減弱了學生學習與思考的積極性。 備注