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学情分析
学生已经具有了DNA双螺旋结构、有丝分裂、减数分裂的基本知识,在此基础上,本课时将要从分子水平来探讨生命的本质,属于肉眼看不到的抽象知识。
高中学生的认知体系基本形成,认知结构迅速发展,认知能力不断完善。
他们能够掌握基本的思维方法,特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维有了较大的发展。
观察力、记忆力、想象力有了明显的提高,认知活动的自觉性,认知系统的自我评价和自我控制能力也有了相应的发展。
由于本课时内容具有较高的抽象性,学生们会感到困难,因此在教学中,我除了引导学生自主、探索、合作学习以外,还通过启发式教学,设置大量的问题情境,来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们分析、归纳、概括能力。
四、
教学目标设计
知识目标
、
记住DNA复制的概念
2、
简述DNA复制的过程,并分析、归纳出DNA复制过程的特点。
3、
知道DNA复制在遗传上的意义
能力目标
通过介绍meselson、stehl的试验,引导学生分析、比较、推理、归纳,培养科学的思维。
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。
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。
五、
教法、学法设计
(一)教法设计
结合教材的特点和学生实际,本课时主要采用启发式教学法,比如:
在学习DNA复制的方式式,启发学生去思考复制的方式可能有哪些?
如果是这种方式,复制的结果是什么?
如果是那种方式,复制的结果是什么?
通过什么方式去证明你的假设?
再比如:
在学习DNA复制的条件时,可以启发学生去思考科学家是怎么知道需要这些条件的?
除了课本上介绍的条件外,还可能需要什么条件?
科学家是怎么知道的?
从而引导学生去探索和发现,使学生在教学活动中初步学会科学研究的一般方法,即发现问题——提出假说——试验验证——得出结论,培养学生的合作、探索的精神,发展学生的思维能力,为学生铺设符合知识规律的思维轨道,强化素质教育。
对于DNA复制的过程,学生是没有办法去探究的,但这一部分又比较抽象,我采用化抽象为具体的办法,采用拉链作为模型,让学生对比拉链的拉上、拉开和课本上介绍的DNA复制过程的异同点,从而加深学生对知识得理解和掌握。
(二)学法设计
本课时通过设疑导学,指导学生自主探索DNA复制的方式和复制的条件,发现知识,培养学生发现问题、解决问题、相互协作、自主学习的能力;
通过点拨导议,启发学生思考、分析科学家的试验,概括、总结出正确结论,从而培养学生分析、推理、概括、总结的基本学习方法;
通过展示小组提出的假设,培养学生的参与意识和创新意识,让学生学会在学习中进行交流的基本方法。
充分体现学生的“主体”地位。
六、
媒体选择
、多媒体
用PowerPoint制作的演示文稿(内有DNA复制过程的动画)
2、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得实验结果示意图
3、拉链四个
七、
教学程序设计
(1)流程图
(2)教学过程:
程序
教学活动
设
计
意
图
教师活动
学生活动
复习旧知
引入新课
展示并提问:
、DNA化学组成的基本单位是什么?
2、DNA分子的空间结构是什么样的?
总结学生的回答之后,引出DNA复制的课题。
思考回答:
、DNA化学组成的基本单位是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮的碱基组成。
2、两条链盘旋成的双螺旋结构。
学生已有的DNA双螺旋结构的知识是学习DNA复制的基础,由此引出新课题。
引导回忆
发现问题
有关DNA复制,我们已经学习过哪些知识?
你们觉得还有哪些疑问?
(以此设问引导学生回忆已有知识,发现新的问题。
)
思考回答
、DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
2、由于DNA主要存在与细胞核内,因此DNA复制的场所主要是细胞核。
关于DNA怎样复制?
需要哪些条件?
复制的结果怎样?
有什么特点?
等等是还没有解决的问题。
发现问题是科学研究的第一步。
问题使学生产生了强烈的求知解疑心理,教师此时抓住这一有利时机,提出紧扣主题的具有挑战性、探索性的问题,使学生主动去探索。
D
N
A
复制方式探讨
分组讨论模拟探索
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?
假如用15N标记母链,用14N标记子链,请同学们根据假设分组讨论复制一代和两代的结果是什么?
用图形表示结果。
教师投影展示部分小组的讨论情况。
学生分组分析讨论,提出DNA复制的两种假设:
全保留复制和半保留复制。
学生根据假设讨论演绎并画图表示两种复制的结果
小组间相互补充作出评价
培养学生的参与意识和培养学生的合作、探索的精神。
并进一步复习假说-演绎法。
958年meselson和Stehl用含有15N的培养基培养大肠杆菌,经过多次细胞分裂,细菌细胞的DNA充分地被15N标记上。
然后把这些细胞移入正常的含同位素14N的培养基中,然后,在不同时刻(复制不同代数后)收集细菌样本,从中提取DNA,再将提出的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。
密度大的DNA在试管的上方还是下方,密度小的呢?
中等的呢?
请同学们思考用密度梯度离心之后试管中的DNA条带所在的位置。
并画出示意图。
巡视学生的活动,记录学生出现的问题。
教师展示科学家的实际实验结果。
并总结出科学发现的一般过程。
在老师的启发引导下,学生们根据刚才演绎得结果,推导出这样的可能实验现象:
如果是全保留复制,则离心后DNA条带应该只有两条;
如果是半保留复制,则离心后DNA条带应该有三条,并画出条带的位置。
本模拟探索试验的设计和运用,旨在激发学生探索和协作的兴趣,培养学生的动手能力和思维能力。
复制的条件和过程探讨
请同学们思考DNA复制至少需要什么条件?
科学家是怎么知道这些条件的呢?
学生讨论后回答:
模板:
两条链分别作为模板
原料:
四种脱氧核苷酸
能量:
由ATP提供
酶:
解旋酶、聚合酶等
科学家通过推导和实验知道的。
学生可能说不全,老师引导学生补充完整。
介绍试验
请同学们想一想,下面这个事实说明了什么?
958年美国生化学家kornberg在试管中用脱氧核苷酸合成DNA。
他将大肠杆菌中提取的DNA聚合酶加入到含有四种丰富的脱氧核苷酸和适量的mg2+的人工体系中,并没有发生DNA的合成,当加入少量的RNA作引子和ATP作为能源物质,经保温孵育后,测定其中DNA的含量。
发现其中的DNA的含量增加了。
让学生根据实验结果得出结论:
复制除需要四个基本条件外,还需要其他条件,如RNA引物等。
旨在提醒学生不能把书读死。
而应该始终保持怀疑和探究的心态。
模拟
探讨
请同学们自学课本上有关DNA复制过程的内容,总结DNA复制大体上分为几个步骤。
教师通过拉链来模拟DNA复制过程。
提出问题:
拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么?
复制代数和DNA数目之间,及与含母链的DNA数目之间有什么关系?
DNA复制过程是否就是完全像拉链的开合?
学生自学并总结,如不完整可由其他同学补充。
解链——合成子链——螺旋
学生分组讨论拉链中的各个部件各代表复制过程中的什么,由学生代表发言。
培养学生联想理解的意识,在学习过程中化抽象为具体,提高学习效率。
培养学生分析比较的意识,进一步加深对DNA复制的理解。
观看动画
组织学生观看DNA复制的动画。
学生随着动画的演示,一起念出过程:
解链——合成子链——螺旋
反复播放DNA复制的动画,使学生完成由感性到理性的知识过渡。
DNA复制的意义
DNA复制有什么意义?
传递遗传信息
课堂小结
利用多媒体引导学生概括总结
学生总结本节课知识要点
巩固基础知识
课堂测评
基础知识测评
学生练习
检验知识目标达标情况
八、课堂测评
、一个噬菌体侵染细菌后,形成了200个子代噬菌体,子代DNA中含最初DNA链的DNA占
A.
%
B.
2%
c.
25%
D.
50%
2、下列关于DNA复制的说法,其中不正确的是(
):
A.DNA复制过程中需要酶的催化
B.DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供
c.DNA分子是边解旋边复制的
D.DNA复制过程中两条母链均可作模板
3、含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,32P比31P质量大。
现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。
然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到Gl、G2代细胞。
再从G0、Gl、G2代细胞中提取出DNA,经密度梯度离心后得到结果如下图。
由于DNA分子质量不同,因此在离心管内的分布不同。
若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置,请回答下列问题:
⑴G0、Gl、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:
G0________,Gl________,G2_________。
⑵G2代在①、②、③3条带中DNA数的比例是______________。
⑶图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是:
条带①________
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