生物必修二dna的复制

2023-06-08

第一篇:生物必修二dna的复制

高一生物人教版必修二第三章第3节DNA的复制教案 (2)

第3章第3节DNA的复制

一、教学目标

1、知识目标:了解DNA半保留复制的实验;

概述DNA分子的复制;

探讨DNA复制的生物学意义

2、能力目标:培养学生观察能力、分析理解能力、逻辑思维能力

3、情感目标:激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲

二、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,特别是半保留复制。

三、课时安排及教材处理

本节内容安排一个课时。教学顺序按“推测-实验证据-复制过程”

进行。

四、教学方法

利用多媒体课件,采用启发、引导的方式,使学生理解、掌握知识。

五、教学过程

利用多媒体课件,首先展示一些人和动物亲子代相似的相片,让学生思考:生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的,那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代?然后让学生回顾以前学过的有关有丝分裂和减数分裂过程中DNA复制的时间,以及DNA分子的结构特点。

接下来设置问题:“请你设想一下DNA是用何种方式复制的?”教师介绍三种猜想“全保留复制”“半保留复制”“弥散复制”,让学生积极讨论这三种复制方式的结果各有什么不同,培养学生的空间想象能力。

然后介绍沃森和克里克对DNA复制过程的推测,从而得出DNA

的半保留

复制过程。

其次,指导学生阅读课本,充分利用课本的彩图来分析、学习科学家对DNA

复制过程所做的经典实验,再利用多媒体展示这个实验的过程。通过这个实验使学生掌握科学研究的思想,领悟科学探究的魅力,也掌握一种生物学实验常用的方法——同位素示踪技术,分析用CsCL密度梯度离心后,重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成怎样的,在整个实验亲代、子一代、子二代细胞中提取出的DNA离心结果说明了什么。通过层层分析,学生不仅能够自已得出结论,同时也训练了学生的逻辑思维能力和进一步明确了什么是半保留复制。从而也得出了DNA复制的定义。

同位素示踪DNA分子复制若干代结果分析表

世代

DNA分子的特点

DNA分子中脱氧核苷酸链的特点

分子总数

细胞中的DNA分子离心后在管中的位置

不同DNA分子数占全部DNA分子数之比

链总数

不同脱氧核苷酸链

占全部链之比

只含15N分子

含14N15N杂种分子

只含14N分子

含15N的链

含14N的链

0

1

全在下部

1

0

0

2

1

0

1

2

全在中部

0

1

0

4

1/2

1/2

2

4

1/2中,1/2上

0

1/2

1/2

8

1/4

3/4

3

8

1/4中,3/4上

0

1/4

3/4

16

1/8

7/8

n

2n

2/2n中,

1-2/2n上

0

2/2n

(或1/2n-1)

1-2/2n

2n+1

1/2n

1-1/2n

小结规律:

一个DNA连续复制n次后,共有DNA分子数=

2n

,其中含有原来DNA母链的分子数=2。

共有脱氧核苷酸总链数=

2n+1

,其中母链数=

2,子链数=

2n+1-2。若亲代DNA分子中含某种碱基数为m个,则复制n次,需游离的该种碱基数为m×(2n

﹣1

)个。

然后,引导学生学习课本第54页,看图3-13。

教师播放多媒体DNA分子复制过程的动态图解。学生观看后,结合课本中的内容介绍,思考回答以下问题:

1、DNA复制的概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程

2、时间:有丝分裂的间期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

5、什么是解旋?解旋的目的是什么?哪两条是母链,哪两条是子链?哪两条做模板?

4、条件:①

模板:解旋的DNA分子的两条单链

原料:游离的4种脱氧核苷酸

能量:ATP

酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等多种酶。

5、过程:①解旋,提供准确模板;②碱基互补配对,合成子链;③子、母链结合,盘绕螺旋成两个新的DNA分子。

6、精确复制的原因:①规则的双螺旋结构;②碱基互补配对原则

7、特点:①边解旋边复制;②半保留复制

8、结果:一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。

通过以上分析,让学生探讨DNA复制的生物学意义。

9、意义:DNA通过复制,将遗传信息从亲代传给子代,保持遗传信息的连续性,保证物种的相对稳定性。

最后简单介绍知识的应用:目前DNA分子广泛应用于刑事案件侦破等方面:

如:DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据,与DNA有关。

总结:DNA复制的方式、条件、过程、意义。

六、课堂练习

1、DNA分子复制时,解旋酶的作用部位是(

B

)

A.腺嘌呤和鸟嘌呤之间的氢键

B.嘌呤和嘧啶之间的氢键

C.脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键

D.脱氧核糖与磷酸之间的化学键

2、(2007广东生物10)下列关于DNA复制的叙

述,正确的是(

A

)

A、在细胞有丝分裂间期,发生DNA复制

B、DNA通过一次复制后产生四个DNA分子

C、DNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制

D、单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链

3、下列关于DNA复制过程的正确顺序是(

D

)

①互补碱基对之间氢键断裂//②互补碱基对之间形成氢键//③DNA分子在解旋酶的作用下解旋//④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对//

⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构。

A.①③④②⑤

B.①④②⑤③

C.①③⑤④②

D.③①④②⑤

4、假如某大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a,只含15N的DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的大肠杆菌再培养在含14N的培养基中,那么,子二代DNA的相对分子质量平均为(B

)

A.(a+b)/2

B.(3a+b)/4

C.(2a+3b)/2

D.(a+3b)/4

a

d

a

b

c

d

复制

5、右图示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说,下列各项错误的是(B)

A.b和c的碱基序列互补

B.a和c的碱基序列互补

C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值相同

D.a链中(A+T)/(G+C)的比值与c链中同项比值相同

七、板书设计

第3节DNA的复制

一、对DNA分子复制的推测:沃森和克里克的假说

半保留复制:新合成的每个DNA分子都保留了原来DNA分子中的一条链的复制方式。

二、DNA半保留复制的证据:用同位素示踪技术培养大肠杆菌的实验

三、DNA分子的复制

1、概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程

2、时间:有丝分裂的间期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:①

模板:解旋的DNA分子的两条单链

原料:游离的4种脱氧核苷酸

能量:ATP

酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等多种酶。

5、过程:①解旋,提供准确模板;②碱基互补配对,合成子链;③子、母链结合盘绕形成新DNA分子。

6、精确复制的原因:①规则的双螺旋结构;②碱基互补配对原则

7、特点:①边解旋边复制;②半保留复制

8、结果:一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子

9、意义:将遗传信息从亲代传给子代,保持遗传信息的连续性,保证物种的相对稳定性。

八、作业布置

P54:

一、1、2、3、4

第二篇:3.2DNA的分子结构教学设计高一生物人教版必修二

DNA的分子的结构教学设计

一、设计思路

本节内容相对简单,要想突破就要充分的发挥科学史的作用和价值,让学生沿着科学家的探索足迹,再次面对科学家曾遇到的问题,使之产生自觉探究的内驱,通过小组合作,在不断的“建构—修正—建构—修正”的过程中,完成自主构建。在发展与人合作以及解决问题的能力的同时,自然生成知识,并获得一定的情感体验。

本节教学的设计思路:以科学史为主线,以模型建构为主要的活动,采取“化学成分

基本组成单位

单链结构

双链平面结构

双链空间结构”的教学顺序。模型建构完成后,引导学生分析模型水到渠成的得出DNA分子的结构特点及DNA的特性。

二、教学分析

1.

教材分析

“DNA的分子结构和特点”是浙科版高中生物必修2第三章第2节的内容,它在教材中有着承前启后的作用。本节课与必修1的“核酸”“细胞增殖”等内容相联系,与此同时,它既对前一节“DNA是主要的遗传物质”的内容进行更进一步的说明,使学生加深了对遗传物质的理解,又为之后学习“DNA分子的复制”“基因表达”等内容进行必要的铺垫,是否牢固掌握本部分内容,对整个遗传、进化和分子生物学的基本知识都会起到举足轻重的作用。

2.

学情分析

学生通过上一节课已经知道了DNA是主要的遗传物质,并在必修一也学习了DNA的分布、构成元素、基本单位等知识,为本节课学习奠定了知识基础。但高一学生的有机化学知识相对较薄弱,所以避免过多有机知识的介绍,尽量将相关知识转化为图及实物再结合人体模拟,给学生直观的认识。学生对于构建模型有很高的积极性,乐于通过动手,积极探索DNA分子的结构。

三、教学目标

1.

知识目标:简述DNA的分子组成;概述DNA分子结构及其特点。

2.

能力目标:运用建构模型的科学方法,制作DNA双螺旋结构模型;以科学发现史的资料故事培养学生搜集、处理信息的能力。

3.

情感目标:通过DNA双螺旋结构模型的构建,体验多学科知识的综合运用,认同交流与合作在科学研究中的重要意义,并培养学生勇于探索,严谨论证的科学态度和钻研精神。

四、教学方式和教学手段

采取讲授、探究式教学,分组合作构建DNA模型。

教学手段及技术准备:多媒体课件;制作双螺旋结构模型的材料,便于课堂上的展示。

五、教学过程

教学内容

教师的组织和引导

学生活动

教学意图

课前1分钟

导入新课

检查课前任务单

播放《神奇的DNA》视频片段。引出主要的遗传物质DNA

填写展示

学生回答

联系生活,激发兴趣,关注科学前沿。

回顾旧知,明确脱氧核苷酸组成

【资料1】20世纪30年代,生化学家分析了DNA的分子组成,发现它由4种脱氧核苷酸分子聚合而成。每一个脱氧核苷酸由一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖,一分子的碱基组成。说明脱氧核苷酸的简图。出示4种碱基。

在掌握腺嘌呤A的基础上快速对另外三种碱基的中文名称及英文简写进行对应,思考并回答问题:1、脱氧核苷酸有几种?分类依据是什么?说出四种脱氧核苷酸的名称。

引导学生回忆第1模块的相关内容,为学习新知、顺利构建DNA模型做好铺垫。

明确DNA双螺旋结构模型的构建历程

【思考与讨论】通过分析沃森和克里克在双螺旋结构模型的过程中的发现,总结模型特点。

学生总结特征:

沃森和克里克将

安排在双螺旋的

部,

安排在螺旋外部,在这个模型中,

配对,

配对,DNA两条链的方向是

。从而构建出

模型。

并且通过双螺旋结构的研究成果引导学生了解科学探究过程中应具备的品质。达到启发学生的目的。

自学填写,完成学案

DNA分子的双螺旋结构内容,填写在学案上

小组代表学生填写:

其他小组适当纠正

提高学生自主学习及总计问题的能力。

教师精讲

根据学生填写自主学习的内容,教师针对性的进行精讲。

学生适当提出问题,教师答疑。

使学生对于新知识的学习印象更加深刻。

课堂反馈

习题演练

多媒体呈现习题

学生答题

对学生的学习成果进行检测

小组合作制作双螺旋结构模型

提供相邻两个脱氧核苷酸的分子结构式,提示联系两个氨基酸是如何连接的,DNA是规则的螺旋体,碱基排列在内侧,磷酸和脱氧核糖排列在外侧。

教师巡视,搜集典型模型,待每小组完成后,将搜集的模型实物投影展示。教师引导学生观察分析构建模型的思路,主要解决DNA平面结构中的几大问题:

问题1.两条链间碱基对间的配对方式和机理。

问题2:A与T通过两个氢键,G与C通过三个氢键连接,称之为碱基互补配对原则。

问题2.

理解DNA两条链的反向平行。

自主建构:按小组进行操作,要求至少将4个脱氧核苷酸拼接,使其成为一条链由于DNA分子是两条链,将两条链连接完成DNA双链平面结构的构建。进行比较、分析和思考,开展自评或互评(最好制作的模型可以螺旋)

学生观察数据,得出结论:A与T数量相等,G与C数量相等,但A+T与G+C不一定相等,

推测DNA分子的两条链中最可能是A与T配对,G与C配对。

学生亲自动手尝试制作模型,在模型制作过程中出现这样或那样的问题,有些正是科学探索过程中曾经遇到过的问题,更能让学生体会科学探索的艰辛和快乐,增强学生的情感体验。

让学生体验科学成果的得出需要不同学科间的合作。

模型分析——DNA的分子特点

引导学生比较构建模型的第一个碱基对,试分析第一个碱基对的可能情况。

共同归纳得出DNA分子具有多样性。

提问:多样性的原因?

每一个特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序,这是DNA分子的特异性。

作为遗传物质DNA还具有稳定性,引导学生从DNA的结构分析原因。

4组学生汇报制作模型的前3个碱基对的排列顺序。

探究碱基对数量(n)和碱基对排列方式的关系,建立数学模型。

观察模型、思考回答。

训练学生观察、归纳、表述能力

小游戏---习题检测

动画游戏习题

学生上黑板完成游戏PK

提升学生做题兴趣和学习兴趣,增加其做题能力

总结

可见展示

学生总结

巩固,使学生记忆深刻

归纳小结

为下节课埋下伏笔

这节课我们重走了DNA结构的发现之路,尝试了建模,进而观察模型分析了DNA的结构特点和特性。在1953年沃森和克里克发表论文时,在论文的最后,有这样一句语言:我们还注意到我们所提出的特殊配对模式,提供了遗传物质可能的复制机制。模型建立的当时,就做了这样的一种预测!那么DNA复制的机制到底是什么?DNA的复制意味着什么呢?这个问题留给大家下课思考,希望下节课能听到同学们的精彩回答。

学生倾听、思考

总结本节内容

科学的一个重要的价值功能:科学的预见性。学生带着新的问题走出课堂。

为后面的学习打下伏笔,继续激发学生的求知欲。

六、教学反思

本节课将“制作DNA分子双螺旋结构模型”这个验证性实验大胆地改为探究性实验,将建构DNA结构模型的过程以“基本单位——单链——平面双链——立体空间结构”的步骤逐步分解,由简单到复杂,符合学生的认知规律,有利于学生理解脱氧核苷酸和DNA的结构。以DNA分子双螺旋结构模型为依托开展一系列探究活动,大大提高了学生的学习兴趣。

整节课中,学生跟随教师提供的资料,主动参与探究过程。教学时,教师应留给学生更多的空间展示自己,让学生在充满情感的、和谐的课堂氛围和中,在老师和同学的鼓励和欣赏中认识自我,找到自信,体验成功的乐趣,进而使学生的主体地位得到充分体现。

上课过程中存在不足,课件使用不熟练,整个过程中板书书写不适当,没有关注到整体学生上课状态。这些在以后教学过程中一定会努力改善。

第三篇:人教版教学教案人教版高中生物DNA的复制说课稿

《DNA的复制》说课稿 各位评委、老师:

大家好,我今天说课的题目是高中生物必修2第三章第三节”DNA复制”这部分内容,接下来我就从以下几个方面来说说这一节课。 说教材

1.教材地位和作用

《DNA的复制》这一部分内容也是第三章的重点内容之一。它既是对前面已学习的孟德尔遗传定律和减数分裂知识进一步的深化理解,也是整个遗传的基础。

2.教学目标

(1)知识目标:概述DNA分子的复制;探讨DNA复制的生物学意义 (2)能力目标:培养学生自学能力,观察能力、分析理解能力 (3)德育目标:激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲 3.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,特别是半保留复制。 4.教材处理及课时安排

根据教材的重难点以及学生的实际情况,本节内容只安排一个课时。教学顺序是“推测-实验证据-复制过程”进行。

二、说学法:学生应通过观察、分析、讨论与教师讲授相结合来学习本课内容

三、说教法:

充分利用多媒体的功能,把DNA复制过程编制成动态过程,使难点知识变静为动、变抽像为形象,转化为易于吸收的知识。并指导学生进行讨论交流,通过提高学生的识图能力、思维能力,且适当配合练习,将知识化难为易。

四、说具体的教学过程

关于DNA分子的复制的教学,教师首先可以通过课题下的2008北京奥运会的会幑“中国印·舞动的北京”导及问题探讨,激起学生和兴趣。然后让学生回顾以前学过的有关有丝分裂和减数分裂过程中DNA复制的时间。接下来设置问题:“DNA是如何复制的”?让学生积极讨论。然后才引出沃森和克里克对DNA复制过程的推测,从而得出DNA 的半保留复制过程。

其次,指导学生阅读课本,充分利用课本的彩图来分析、学习科学家对DNA复制过程所做的经典实验,通过这个实验使学生掌握科学研究的思想,领悟科学探究的魅力,也掌握一种生物学实验常用的方法-放射性同位素标记法,分析用CsCL密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成怎样的,在整个实验亲代、子一代、子二代细胞中提取出的DNA离心结果说明了什么。通过层层分析,学生不仅能够自已得出结论,同时也训练了学生的逻辑思维能力和进一步明确了什么是半保留复制。从而也得出了DNA复制的定义。最后,引导学生学习课本第54页,提出相关问题: ⑴什么是解旋:解旋的目的是什么?

⑵什么叫子链?复制一次能形成几条子链? ⑶简述子链形成过程?

让学生充分回答上述问题后,教师播放多媒体DNA分子复制过程的动态图解。归纳出复制三点过程:①解旋提供准确模板②合成互补子链③子、母链结合盘绕形成新DNA分子。 以上过程可配合板图进行归纳。通过这个过程得出DNA复制的特点: DNA分子是边解旋边复制的,是一种半保留复制,即在子代双链中,有一条是亲代原有的链,另一条则是新合成的。

DNA复制严格遵守碱基互补配对原则准确复制,从而保证了子代和亲代具有相同的遗传性状。

设问:DNA复制后两个子代DNA分子与亲代DNA分子是否完全相同?为什么?

通过设问,让学生进一步理解和巩固DNA复制的全过程。接下来让学生总结出DNA复制的四大基本条件:①模板:开始解旋的DNA分子的两条单链; ②原料:是游离在核液中的脱氧核苷酸; ③能量:是通过水解ATP提供;

④酶:酶是指一个酶系统,不仅仅是指一种解旋酶。

最后通过以上分析,总结出DNA复制的意义以及在生活中的应用:

意义:DNA通过复制,使遗传信息从亲代传给子代,从而保证了物种的相对稳定性,保持了遗传信息的连续性,使物种得以延续。

应用:目前DNA分子广泛应用于刑事案件侦破等方面:

如:DNA分子是亲子鉴定的主要证据之一。把案犯在现场留下的毛发、血等进行分析作为破案的证据,与DNA有关。

五、设计课堂练习:

设计一题典型课堂练习:即有关半保留复制及计算的习题: 典型例题

例 如果将大肠杆菌的 DNA分子用标记,然后将大肠杆菌移入培养基上连续培养。从分析得知,第一代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同,其原因是__________。若连续培养三代,此时,含标记的DNA分子约占大肠杆菌DNA分子总量的多少?其原因是多少?

【解析】 解题时,可用下图表示双链DNA分子复制过程:从图解可知,第二代大肠杆菌的DNA分子是以亲代的DNA分子中两条母链分别为模板,根据碱基互补配对原则复制而成的。第二代大肠杆菌的DNA分子总量中,含标记的为(即);第三代应为(即)。

【答案】 以亲代DNA为模板,根据碱基互补配对原则复制而成;25%;因 DNA分子的复制方式为半保留复制。

通过以上练习使学生进一巩固本节课的重点与难点知识。

第四篇:生物教案第六章第二节 DNA复制和蛋白质合成(精选)

第六章第二节DNA复制和蛋白质合成(学习水平A)

一、教学目标

1、知识与技能

1)知道DNA分子的半保留复制,即遗传信息的传递过程。 2)知道遗传信息的转录和翻译,即蛋白质合成过程。 3)知道遗传密码和密码子的概念。 4)知道中心法则的基本内容。

2、过程与方法

1)在了解DNA分子的结构和碱基配对原则的基础上,感受生物体遗传信息传递的准确性。

2)了解密码子的功能,注意DNA核苷酸排列顺序与蛋白质氨基酸顺序的关系。

3、情感态度价值观

1)感受基因对蛋白质合成的控制功能。 2)感受生命的精确和神奇。

二、教学重点和难点

1、重点

1)DNA分子的半保留复制。 2)遗传信息的转录和翻译。 3)中心法则的基本内容。

2、难点

1)DNA分子的半保留复制。 2)遗传信息的转录和翻译。

三、课前准备

这部分的知识比较有深度,所以提醒学生事先看书或者准备一些问题问学生为好。

四、教学过程

第六章第二节DNA复制和蛋白质合成 引言:电脑里面的文件如何复制? DNA又是如何复制?

一、DNA复制

1、DNA分子复制的概念:P47

2、DNA分子复制的过程:边解旋边复制。 1)解旋

2)子链合成:碱基互补配对 3)聚合

3、DNA分子复制的方式:半保留复制。

4、DNA分子复制的意义:遗传特性相对稳定。

二、遗传信息的转录

1、性状的解释(见书本的小金鱼的问题)。

2、性状和蛋白质的关系:性状通过蛋白质体现。

3、基因和性状的关系:基因决定性状。

4、关于RNA 1)结构:单链结构。

2)基本单位以及构成:核糖核苷酸,核糖、磷酸和碱基4种组成。 3)RNA种类:

mRNA:信使RNA(messenger RNA)、 tRNA:转移RNA(transfer RNA) rRNA:核糖体RNA(Ribosomal RNA)

5、转录 1)概念

2)过程(教师自己要设计概念图)

三、遗传信息的翻译

1、翻译:P50 把“核酸的语言”翻译成“蛋白质的语言”

学生看书:DNA上有4种碱基,而蛋白质由20种氨基酸组成,如何解决这个矛盾?

2、遗传密码:P51 三联密码(密码子)

看图表6-1,大家发现了什么问题,提示这个图表是三维立体的。先要教学生看的方法。

1)64个密码子中的61个密码子对应于一种氨基酸 2)终止密码子:3个 3)起始密码子:2个

3、翻译的概念

场所、模板、运载工具、按照什么规律合成蛋白质?在细胞质中进行的,它是以mRNA为模板,以tRNA为运载工具,使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来,合成蛋白质的过程。

核糖体主要成份是rRNA和蛋白质。

4、翻译的过程(教师自己要设计概念图)

1)tRNA的结构和作用:三叶草形状,运送氨基酸。 2)密码子的结合

3)核糖体的移动和肽链的延长 4)原tRNA的离开 5)新tRNA的进入

四、中心法则及其发展

1、中心法则:遗传信息从DNA传递给RNA,再由RNA决定蛋白质的合成,以及遗传信息由DNA复制传递给DNA的规律称为“中心法则”。

2、核酸和蛋白质的联系和分工。

3、中心法则表达:

(疯牛病还是不要讲了,比较特别的病毒是蛋白质颗粒。具体如何繁殖的太复杂。)

五、课后反思

第五篇:普通高中生物必修2 DNA是主要的遗传物质 说课稿

普通高中生物必修2《遗传与进化》第三章 基因的本质

第1节

DNA是主要的遗传物质

一、说教材

(一)教材地位和作用

《DNA是主要的遗传物质》一节是人教版高中生物必修2《遗传与进化》第3章第1节的内容。本节内容既是对必修二前两章所学遗传学知识的本质性阐述,也下启本章后三节的内容,具有承上启下的作用。学生只有真正理解了这部分内容,才能在后面学习生物性状遗传和变异的复杂现象中,从根本上懂得生物遗传和变异的实质和规律。

(二)教学内容

本节的主要内容就是通过对科学家实验的探究,得出结论——

在相当长的时间里,人们一直把蛋白质作为遗传物质,那么,遗传物质是DNA还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔,然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质,最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实,得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。

本节内容通过对科学史的研究,体现了人们对科学方法的认识过程,是进行探究式教学的很好材料。但是,本节课的教学内容涉及的实验,在现有的实验室条件下是不可能完成的,所以本节课尝试采用了引导探究式的教学方法,通过创设情景,使学生在探究中体会到科学研究的方法。

二、学情分析

在知识上,学生其实在初中生物八年级下册《生物的遗传和变异》一章中已经学过有关基因和DNA的知识,有了一定的关于遗传的基本知识,绝大多数学生对遗传物质是DNA已经不再陌生,但对于“DNA是主要遗传物质”的科学探究过程,学生并不了解。

在能力上,高中的学生通过对生物必修1的学习,已经对探究性学习有了一定的熟悉,相关能力得到了一定的培养,观察、实验能力已初步形成,但是对科学史的学习和探究,除了必修1中对酶的本质的一个资料分析外,完整且系统地探究科学史的发现过程,这还是第一次。所以学生的一些科学的研究方法和思维尚末形成,还需要训练他们的科学思维能力,这也是本节课的一个重点内容。

三.、说目标

根据对以上对教材内容、学生情况的分析,和对新课程标准中有关具体内容标准的学习,将本节的具体教学目标定为:

1、知识目标

总结人类对遗传物质的探索过程。

通过遗传物质的探究过程,得出DNA是主要的遗传物质。

2、能力目标

尝试运用证明DNA是遗传物质的实验中最关键的设计思

路,训练学生的逻辑思维能力。

3、情感态度与价值观

认同科学研究的基本方法;

树立辩证唯物主义世界观,认同科学家严谨细致的工作作风

和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神。

根据教学内容和教学目标的分析,确定本节的重难点为:

教学重点:

肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程;

1 证明“DNA是遗传物质”的实验中最关键的设计思路。 教学难点:

尝试让学生应用证明“DNA是遗传物质”的实验中最关键的设计思路。

四、教法和学法

本节课以自主性、探究性、合作性为课堂学生学习的三个基本维度将本课教学方法定为:教师的导学与学生的探究性学习相结合。 具体方法有:

问题启发、自主学习、分组探究、对比归纳。 教学手段:课件、动画、投影仪。

学法:现代教学思想特别强调注意学生的主体作用,重视学生的学习方法,因为教学的目的不仅要让学生学会,而且要让学会如何学。因此本节课主要设计的学法是合作探究法,不仅让学生学会知识,也学会进行科学探究的方法。

五、教学过程

(一)新课导入

(1)、于生活中通过观察发现生物学问题

依据图片请同学说一说亲代是如何把性状传递给子代的?

设计意图:通过这个问题情境的创设,激发学生的学习兴趣和求知欲,引导学生自觉进入本节内容的学习。 (2)、回顾所学知识,由已知引入未知,进行合理假设

通过前面的学习,学生已认识到染色体在遗传上具有重要的作用。那么染色体的成分中,究竟哪一种是遗传物质?

设计意图:通过回顾所学知识,由已知引入未知,进行合理假设,从而引出本节课题,培养学生通过联系所学知识,进而发现并提出问题的能力。

(二)展示学习目标

让学生明确本节课的学习目标,引导学生沿着科学史的发展轨迹,进入实验对实验的探究过程。

(三)合作探究

本节内容主要包括对4个实验的探究,最终得出结论DNA是主要的遗传物质。

1、格里菲斯——肺炎双球菌的体外转化实验

首先学生利用表格自主比较S型菌和R型菌的异同,为理解格里菲斯的肺炎双球菌转化实验做铺垫。媒体展示格里菲思的肺炎双球菌转化实验(4组),学生结合肺炎双球菌转化实验进行分组讨论,在完成下面的表格的基础上对教师提出的问题进行讨论,并进行汇报和交流。最终得出格里菲斯利用相互对照的实验方法证明S型菌中存在某种转化因子使R型菌转化成了S型菌。但格里菲斯并未指明这种转化因子是什么。

设计意图:利用图片的直观性降低问题起点,让学生根据实验分析问题自主得出结论,突破学生对格里菲斯实验过程和实验方法的理解这一难点。最后留下疑问,格里菲斯实验中的转化因子是什么?引导提出下一实验。

2、艾弗里及其同事的——肺炎双球菌体内转化实验 (教学方法:在格里菲斯实验的基础上进行探究活动)

在格里菲斯实验的基础上接着设计问题:如果让你接替格里菲思进一步证明什么是遗传物质的话,你应该如何设计并实施实验?学生设计实验方案,教师在学生设计实验好的基础上,投影展示艾弗里的实验实验思路(将S型菌中的物质分开研究),使学生与科学家的思路进

2 行比较分析,进而展示艾弗里实验的动画过程,进一步使学生理解实验的设计思路和DNA是遗传物质的结论。

设计意图:学生自主探究实验设计的方案,再对照艾弗里和他的同事们的实验,学生与科学家的思维发生碰撞,进一步培养了学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。

同时教师的动画展示进一步加深了学生对艾弗里实验过程和原理的理解,领悟了科学家简洁、合理、巧妙的设计思路,突破了本节的重点内容。

3、再次讨论和探究

(艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质,但仍有科学家对此存在质疑,科学家赫尔希和蔡斯又做了另一组实验验证艾弗里的结论)

图片展示赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验,学生分组观察、讨论并用语言描述实验过程。由于本实验的操作过程较复杂,讨论之前教师可先进性引荐,阐明T2噬菌体的结构特点、寄生方式,以及同位素示踪技术,实验中搅拌和离心的作用。通过教师的引荐,学生更容易理解整个实验的过程,突破重点。

教师通过多媒体逐一展现讨论题,留给学生足够的思考空间,造成学生间知识交流和争论,引导课堂动态生成资源的形成,确立将DNA与蛋白质分开研究的关键思路。最后利用这些课堂动态生成资源,教师和学生共同得出结论,验证DNA才是遗传物质。

4、拓展实验的再设计

以上三组实验证明了DNA是遗传物质,但并未说明DNA是主要的遗传物质。证明此点,还需继续进行同时探究。

投影正常烟草和感染了烟草花叶病毒的烟草图片,提供相关信息:烟草花叶病毒中不含有DNA,只有RNA和蛋白质,你能不能再简单设计一个实验,来证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么呢?要求学生简单地阐述一下实验的设计思路和过程即可。

设计意图:

1、理解科学探究的一般过程;

2、突破难点,尝试让学生将证明“DNA是遗传物质”的实验中最关键的设计思路应用于其他的实验设计中,培养学生将所学科学研究的关键思路实际运用于设计实验的能力。最后得出,部分病毒RNA也可以RNA作为遗传物质 ,从而证明“DNA是主要的遗传物质”这个结论。

总结归纳:回顾重难点内容,让学生更加系统地对本节内容做一个梳理, 特别是这几个实验之间形成一定的关联.

巩固提高 板书设计

设计理念:根据高中生物课程标准的四个基本理念,高中生物学教学重在提高学生的生物科学素养,倡导探究性学习,培养学生的创新精神和实践能力,因此,本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念,认真落实主体性教学,注重课堂动态生成交资源的开发与利用,以切实提高学生的科学探究能力,训练学生科学的思维方法。

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