《DNA分子的复制》教学设计

《DNA分子的复制》教学设计一、教材分析1.在上节课同学们学习了DNA分子的结构后，需要对DNA分子的复制过程及DNA分子复制的特点做进一步的理解和学习。通过数学模型建构的方式，对DNA相关计算类型做总结，可为下一章基因的表达做基础，而且与染色体在有丝分裂与无丝分裂过程中的变化过程可进一步的理解和认识。2.本小节内容与其他章节的联系:(1)与《组成生物体的化合物》中核酸知识有关；(2)与《细胞增殖》和《减数分裂》知识相联系。(3)与生物的遗传定律和变异相联系。二、学情分析学生通过上节课的学习，对DNA的分子结构有了深刻认识，但对于DNA的复制方式及特点并不了解，而且学完本章节后涉及的DNA的计算题，学生不经过系统训练，会感觉毫无头绪，所以需要在学习本节课时以构建数学模型的形式，得出结论，让学生在此基础上通过练习巩固所学。三、教学目标知识方面：1、能概述DNA分子复制的过程及特点2、理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。3、尝试构建DNA复制有关计算的数学模型。能力方面：运用复制原理，解决生产和生活实际中的问题。情感态度和价值观：1、加强学生的逻辑思维能力和计算能力。2、领悟科学探究的能力四、教学重点、难点及解决方法1、重点DNA分子的复制2、教学难点(1)DNA分子的复制过程(2)DNA分子相关计算解决方法：(1)使用挂图、模型进行直观教学。(2)用多媒体课件显示DNA分子复制的动态过程，让学生充分理解边解螺旋边复制。五、教学过程教学内容教师活动学生活动教学意图课堂引入通过上节课有关DNA结构的学习，理解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，怎样复制呢？学生讨论回答提出疑问，激发兴趣一、DNA分子复制的推测引导学生阅读课文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。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。学生阅读总结锻炼学生自主阅读和处理信息能力二、DNA半保留复制的实验证据阅读课文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。教师总结：该实验证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。学生分组讨论、总结观点培养学生合作探究能力三、DNA复制的过程 学生阅读P54，结合多媒体展示和图3-13，让学生带着下列问题去阅读去学习，并回答所列问题。(1)DNA分子复制的概念（2）发生的时间（3）复制的条件包括：复制过程中以什么为模板？复制过程中以什么为原料？直接能源来源于哪里？需要什么酶的协助？（3）复制的过程包括：什么叫解旋？解旋的目的是什么？什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？简述“子链”形成的过程（4）复制特点（5）复制的意义 学生分组讨论、归纳、总结培养学生合作探究能力、观察分析和语言表达能力四、数学模型建构来解决DNA的相关计算引导学生根据DNA复制特点，思考(1)1个DNA经过一次复制后得到几个DNA，两次呢？N次呢？让学生推理出结果。（2）DNA分子某片段包含m个碱基，其中胞嘧啶n个。该片段复制2次，需要消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为多少个？N次复制所需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为多少个？第N次复制所需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为多少个？ 学生通过小组内讨论与总结得出数学模型：(1)一个DNA经过N次复制得到2n个DNA（2）N次复制后所需要某游离碱基为：x×(2n-1)，第N次复制所需要某游离碱基为：x×(2n-2n-1)培养学生数学模型建构能力五、总结学生将本节课进行知识梳理构建本节知识概念图模型和数学模型培养学生总结能力六、教学反思本节内容较简单，需要做必要的扩展，否则学生做配套练习时有难度，所在在讲完基本知识后，需要对本节有关DNA的计算问题做讲解，让学生得出DNA计算的数学模型并用典型例题加以巩固练习。