“DNA的復制”一節的教學
1 教材分析
本節內容選自人教版高中《生物》(必修2)第3章第3節。dna復制是生物遺傳信息得以世代相傳和延續的基礎,也是生物變異的基礎。對本節的學習有助于學生更好地認識基因的本質。
本節內容在編排上先講述科學家對dna復制的推測,然后介紹dna半保留復制的實驗證據(選學),在此基礎上再引導學生學習半保留復制的具體過程。雖然dna半保留復制的實驗證據屬于選學內容,但教師可根據學生理解層次的不同,進行有選擇的介紹和探究學習。本設計即以引導學生對該過程的演繹推理,幫助學生理解的同時,培養學生科學探究的一般方法和邏輯思維。
2 學情分析
學生在學習本節之前已經學習了dna是主要的遺傳物質和dna分子的結構,而dna作為遺傳物質一個重要特點就是能通過自身的復制傳遞遺傳信息,因此學好本節內容對于學生理解基因突變、基因工程等知識是非常重要的,它是整個遺傳學的基礎。據課程目標,本節內容的要求“概述dna分子的復制”,是屬于“理解水平”的要求,對學生要求較高,并且是對學生進行科學方法教育和培養能力的好材料。
3 教學目標
3.1 知識目標
說出dna復制的時間和場所;
概述dna復制所需條件、復制過程及特點。
3.2 能力目標
通過學習科學家探索dna復制的經典實驗,形成提出問題、分析問題和解決問題的能力;
通過小組討論交流,形成分析能力、創新思維能力及表達能力。
3.3 情感目標
體驗科學家認識dna復制的思維過程;
探討dna復制的生物學意義;
形成良好的科學思維和科學態度。
4 教學重點和難點
4.1 重點:dna分子復制的條件、過程和特點
4.2 難點:對半保留復制的推理與驗證。
5 教學策略
5.1 復習舊知,導入新課。
簡單快速地將上節課所學內容(dna分子的結構)進行回顧、鞏固。
5.2 分析經典實驗,引導學生領悟科學探究的過程。
引導學生對康貝格、梅塞爾-斯特爾等人的經典實驗進行層層設疑,讓學生嘗試自己作出設計,得出結論。
5.3 借助直觀手段,幫助學生理解dna復制的具體過程。
6 教學過程
6.1 導入課程
先對幾個學生就上節課所學內容進行提問,根據他們回答的情況來確定復習舊知的詳細程度。若同學們對上節課學習過的內容印象比較深,大部分都能回憶起來,那么就無需再花費時間對其復習;若同學們對其印象不深,只能回想起少部分內容,那么就由老師引導大家一同回憶。這時老師盡量不要直接告訴同學們,而要讓同學們自己說出來。
6.2 對dna復制的初步探究
引導學生討論并分析康貝格的實驗,了解dna復制的一般條件。
步驟1:1956年,美國生物化學家康貝格,將大腸桿菌中提取出的dna聚合酶加入到具有4種豐富的脫氧核苷酸的人工合成體系中。
結果:試管中的4種脫氧核苷酸不能合成dna分子。
提問:①四種脫氧核苷酸的用途是什么? ②大腸桿菌的dna聚合酶起什么作用? ③通過什么來保證酶的活性? ④為什么不能合成dna分子? ⑤人工體系中可能還缺少哪些條件? ⑥你能否幫助康貝格分析他實驗失敗的原因,并設計一個可行的實驗來進行dna的復制?
在一系列問題的激發下,學生進行熱烈的討論。(5分鐘左右)
步驟2:康貝格在上述試管中加入了少量dna分子和atp,培養在適宜的溫度條件下。一段時間后,測定其中dna的含量。
結果:試管中dna的含量增加了。