高中生物浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第三节 DNA通过复制传递遗传信息教学设计

这是一份高中生物浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第三节 DNA通过复制传递遗传信息教学设计，共5页。教案主要包含了生命观念，科学思维，科学探究，社会责任等内容，欢迎下载使用。


本课时为必修2的第三章《遗传的分子基础》第3节《DNA通过复制传递遗传信息》。本课时主要由“DNA的复制方式探究”、“DNA复制相关计算”构成。本节课在学生学习了DNA的分子结构后，进一步探究DNA复制的方式，引发学生对遗传信息传递的探究。虽然学生对这一方面的知识没有过多接触，但知识结构较为清晰，具有一定逻辑性。同时，本节课的学习也为接下去了解遗传信息的表达打下基础，因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。
【生命观念】理解DNA复制概念的基础上，形成DNA分子结构与其功能相统一的生命观念，体会在亲子代之间遗传物质的连续性。
【科学思维】尝试引导学生运用假说-演绎法探究DNA的复制过程，并应用模型建构法，探讨归纳DNA复制的内在规律。
【科学探究】能够针对DNA复制方式的思考，提出自己的见解分析，比较得出合理的结论，将微观的生物现象学会应用模型建构的方法形象化。
【社会责任】认同人类对遗传物质的认识是不断深化，不断完善的过程，认同科学技术的发展，对科学研究的进展有积极的推动作用。
重点：DNA分子的复制、DNA复制的相关计算
难点：DNA复制的相关计算
情景导入，探究DNA复制的方式
科学家在研究DNA分子复制方式时提出了三种假说如图甲(弥散复制：亲代双链被切成双链片段，而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板，新、老双链片段又以某种方式聚集成“杂种链”)。
问题：如何设计实验探究DNA的复制方式究竟是哪种？
可以采用的方法？放射性同位素示踪法和密度梯度离心技术
可能用到的材料？细菌、两种培养液
可能的结果？（让学生体会假说-演绎法的运用）
设置问题：图乙是采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解。请分析并回答：
为说明b组DNA均分布于中密度带，除了与 组结果比较外，还需要另设一组：将细菌在含有_____的培养基中生长多代，提取DNA并离心。
b组结果支持 假说。若将b组DNA双链分开来离心，结果为“轻”和“重”两条密度带，这一结果不支持_________假说，也可通过图乙中____组的结果来排除该假说。
(3)利用以上判断结果，若继续培养c组细菌，使其再繁殖一代，取样提取DNA并离心，与c组实验结果相比会发现密度带的 不发生变化，____密度带的DNA所占比例下降。
采用设置一系列问题的方式，激发学生探究的欲望，感受科学家的探究之路，也渗透了假说-演绎法。
DNA半保留复制
结果展示
（1）实验结果展示
（2）DNA序列展示
深化半保留复制，让学生理解DNA复制一次，能得到两个序列相同的DNA分子，而DNA的特异性就是取自于DNA的碱基对的排列顺序，进一步让学生体会到DNA通过复制将遗传信息传递给下一代。
DNA半保留复制过程及涉及因素（结合课本，提问式）
DNA复制的相关计算
1.（1）当一个亲代DNA复制n次后
DNA数：
含母链的DNA数：
含子链的DNA数：
只含母链的DNA数：
不含母链的DNA数：
DNA链数：
子链数及所占的比例：
（2）若某DNA分子含某碱基（脱氧核苷酸）m个，则该DNA复制n次，则需消耗游离的该碱基（脱氧核苷酸）数：（2n-1）×m
（3）若某DNA分子含某碱基（脱氧核苷酸）m个，则该DNA 第n次复制时，则需消耗游离的该碱基（脱氧核苷酸）数：2n-1×m
2. DNA复制与染色体复制、细胞分裂的关系
（1）引入色差染色体
BrdU（5-溴尿嘧啶脱氧核苷）能替代T与A配对而掺入新合成的DNA链中，当用姬姆萨染料对染色体进行染色时，不含BrdU的链为深蓝色，含BrdU的链为浅蓝色。
（2）典例分析
例1.用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（ ）
A．中期20和20、后期40和20
B．中期20和10、后期40和20
C．中期20和20、后期40和10
D．中期20和10、后期40和10
例2.用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂中期每个细胞中被32P标记的染色体条数是（ ）
A.0条 B.20条 C.大于0小于20条 D.以上都有可能
在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是（ ）
A.0条 B.20条 C.大于0小于20条 D.以上都有可能
DNA复制的意义
DNA的复制不仅保证了多细胞生物体的每个体细胞都携带相同的遗传信息，而且生殖细胞在形成过程中也要进行DNA的复制，这一复制过程使亲代的遗传信息传递给子代，从而保证了前后代遗传信息的连续性。因此，子代能够继承亲代的性状。
本节课的亮点之一是DNA探究方式的引入，引导学生对此分析不仅让学生感受了科学家的探究历程，也提高了学生的思维水平，特别是如何设计实验以及对实验结果的分析，较好地渗透了孟德尔的假说-演绎法，同时也为后面DNA复制的相关计算打下坚实的基础。本节课的难点在于DNA复制的计算，要求学生在掌握DNA复制过程及因素的基础上，运用DNA半保留复制去解决一些问题，尤其是DNA复制与染色体、细胞分裂的关系这一块，为学生的学习增加了不少难度。课堂上采取画图的方式，将DNA复制与染色体复制及细胞分裂的关系很好地展示出来，为学生解题提供了良好的思路。本节课内容安排紧凑，不足的地方可能是时间可能有点紧，课堂教学还要结合学生的反应和接受能力再进行适度调整。