杭州下城高中培训新王牌教育——第三节遗传信息的传递

遗传信息的传递的教学设计一、教材分析与教学设计思路1、DNA的复制与前述内容有丝分裂和减数分裂有密切联系，以DNA的结构作为基础，还是后续内容基因的表达和基因突变等的基础，因此本节课在教材中占有非常重要的地位。

2、DNA复制的研究经历了几十年，许多科学家提出了多种假设，经过了多次修正和完善，较好地呈现出科学观点的可变性与科学知识的发展性，可以让学生体味科学观点的可修正性，较好地引导和鼓励学生的质疑精神。

3、DNA的复制过程具有微观、抽象的特点，学生会感到较难理解，尤其关于DNA复制的特点，应属于本节课的难点。

如果仅用计算机模拟DNA复制的微观过程，展示后让学生讨论总结，就会使教学过程的呈现简单化，不利于学生抽象逻辑思维和创造性思维能力的培养和发展，所以本节课采用基于科学史经典实验的探究教学活动为课堂主线，采用假说---演绎法，让学生经历问题→假说→实验设计→实验分析的探究过程，深刻理解DNA复制的过程与特点，顺利突破难点。

在这个过程中，学生还可以得到假说演绎推理能力的提高，而大量问题的提出和解决过程，又能提高学生的学习兴趣，从而达到知识、能力、情感三维教学目标的实现。

二、教学目标1.知识目标: 简述DNA复制的过程, 知道DNA复制过程的条件和特点。

说出DNA 复制在遗传上的意义。

2.能力目标: 动手实践探究DNA 的复制过程, 形成对假说——演绎法的进一步认识。

通过分组活动, 增强协作意识和交流沟通能力。

3.情感态度与价值观: 探究DNA 的复制方式, 培养自主探索分析问题的科学态度。

学生通过了解科学家半保留复制实验和DNA复制条件的实验, 体会科学实验的魅力。

了解相关生物科学前沿技术, 拓展视野, 关注生物科学进展。

三、教学重难点：教学重点: DNA复制过程、半保留复制实验的分析教学难点: 半保留复制实验的分析, 假说演绎法的理解。

四、教学方法：探究性教学，小组合作教学五、教学课时：1课时六、教学过程1、引课：播放侏罗纪公园片段，引出DNA，复习DNA结构的相关知识，提问DNA有什么功能？传递遗传信息和表达遗传信息，遗传信息的传递是通过DNA的复制实现的，提问：何为DNA复制？新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？（演绎推理）2、提出问题：DNA是以何种方式复制的材料1：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。

1．DNA的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

一个DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子。

2．DNA的复制特点是边解旋边复制和半保留复制。

半保留复制是指每个新合成的子代DNA分子中都保留原来DNA分子的一条链。

3．DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸做原料以及酶和能量。

4．DNA能精准复制是因为它独特的双螺旋结构提供了精确的模板和准确的碱基互补配对能力。

5．DNA分子的复制可以将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。

对应学生用书P521．DNA复制的概念、时间、场所2．DNA(1)模板：亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链分别做模板。

(2)原料：4种脱氧核苷酸。

(3)酶：DNA聚合酶等。

(4)能量：ATP供能。

3．DNA复制的过程亲代DNA解旋，以亲代DNA分子的两条链为模板，以脱氧核苷酸为单位，通过碱基互补配对原则合成子链，子链与相应的母链盘绕成子代DNA分子。

4．DNA复制的特点(1)过程：边解旋边复制边螺旋(不是两条母链完全解开后才合成新的子链)。

(2)方式：半保留复制(新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链)。

5．准确复制的原因和意义[判断](1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。

(√)(2)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。

(√)(3)通过DNA复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。

(√)6．复制的意义保持了遗传信息的连续性(使遗传信息从亲代传给了子代)。

7．复制的保障DNA分子之所以能自我复制，取决于DNA的双螺旋结构，它为复制提供了模板；同时，由于碱基具有互补配对的特性，因此能确保复制的准确性。

在复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错，这种稳定性和可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。

[巧学妙记]DNA分子复制记忆口诀：一所、两期、三步、四条件1．真核生物DNA复制的场所只有细胞核吗？原核生物DNA复制的场所是什么？提示：不是，还有线粒体、叶绿体。

高中生物第三章遗传的分子基础第三节遗传信息的传递教案浙科版必修2第三节遗传信息的传递[学习目标] 1.了解对DNA分子复制的推测及实验证据。

2.归纳DNA分子的复制过程，并探讨DNA复制的生物学意义。

一、探究DNA的复制过程1.实验方法：同位素示踪法。

2.实验原理(1)含15N的双链DNA密度较大，离心后的条带应分布于离心管的下部。

(2)含14N的双链DNA密度较小，离心后的条带应分布于离心管的上部。

(3)两条链分别含15N和14N的双链DNA密度介于双链均含15N的DNA和双链均含14N的DNA之间，离心后的条带应分布于离心管的中部。

3.实验过程(1)大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖若干代。

(2)将上述大肠杆菌转到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。

(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，即分别取完成一次细胞分裂和两次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来。

(4)将提取的DNA进行密度梯度超速离心和分析，记录离心后离心管中DNA的位置。

4.实验结果(如图示)(1)离心管a：立即取出提取DNA→离心→离心管底部(15N－15N－DNA)。

(2)离心管b：繁殖一代后取出提取DNA→离心→离心管中部(15N－14N－DNA)。

(3)离心管c：繁殖二代后取出提取DNA→离心→离心管上部和离心管中部(14N－14N－DNA和15N －14N－DNA)。

5.实验结论：DNA的复制方式为半保留复制。

例1在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)和15N －DNA(相对分子质量为b)。

将亲代大肠杆菌转移到含14N 的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。

下列对此实验的叙述不正确的是( )A.Ⅰ代细菌DNA 分子中一条链是14N ，另一条链是15N B.Ⅱ代细菌含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的14C.预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为7a ＋b8D.上述实验结果证明DNA 复制方式为半保留复制 答案 B 解析15N －DNA 在14N 的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA 分子均含有一条15N的DNA 链和一条14N 的DNA 链。

第三节 遗传信息的传递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？DNA 的复制就是以亲代DNA 为模板合成子代DNA 的过程，即1DNA→2DNA。

新产生的DNA 分子是一个全新的DNA 分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？这一节我们就一起来学习遗传信息的传递。

一、探究DNA 的复制过程1．方法：同位素示踪法和密度梯度超速离心技术。

2．实验材料：大肠杆菌。

3．实验原理(1)DNA 的两条链都用15N 标记，那么这样的DNA 分子质量大，离心时应该在试管的底部。

(2)两条链中都含有14N ，那么这样的DNA 分子质量小，离心时应该在试管的上部。

(3)两条链中一条含有15N ，一条含有14N ，那么这样的DNA 分子离心时应该在试管的中部。

4．实验过程5．实验结果(1)立即取出，提取DNA→离心→全部重带。

(2)繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。

(3)繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。

6．实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。

如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在含有14N的环境中复制n次。

结合DNA分子半保留复制的特点，回答下列问题：1．复制n次后，DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少？答案2n个、2个。

2．复制n次后，DNA分子中含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少？答案2n个、(2n－2)个。

3．复制n次后，DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少？答案2n＋1条、2条、(2n＋1－2)条。

4．设亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则：(1)经过n次复制，共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？答案m·(2n－1)个。

(2)在第n次复制时，需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？答案m·2n－1个。

《第3节遗传信息的传递》教案教学目标1.知识目标说出 DNA 复制的时间和场所；了解科学家探索DNA 复制的科学实验；概述 DNA复制所需条件、复制过程及特点。

2.能力目标利用科学家探索DNA复制的经典实验, 培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力；通过小组讨论交流，培养学生的分析能力、创新思维能力及表达能力。

3.情感目标体验科学家认识 DNA 复制的思维过程，形成良好的科学思维和科学态度。

教学重难点1.教学重点DNA分子复制的条件、过程和特点。

2.教学难点DNA分子复制的过程。

教学过程一、创设情景导入（央视倪萍主持的节目）《等着你》分离20多年找到了父母？如何鉴定他们就是亲身父母呢？你能用什么方法帮帮他么？（生：DNA亲子鉴定），通过前面学习我们已经知道DNA是遗传物质，通过复制出的子代DNA 传递信息给下一代。

你知道他传递下去的原理么？（我在这里先买个关子，等学完这节课后同学们自己来解释一下）出示课题《遗传信息的传递》DNA是如何复制的呢？我们大胆猜想一下：二、猜想DNA复制的方式周末放假后回家发现老师发的试卷丢了，你通常都是怎么办？(生：复印)。

复印后就可以得到复印件，是不是原件和复印件都在啊。

出示猜想①，比如DNA分子复制完后，用原料合成了新的分子，原来的DNA分子也还在，也还保留着，就是全保留复制。

同学们再猜想有没有另外一种？DNA分子复制后，会不会有可能复制成的DNA分子中有一条链是原来的一条链是新合成的？这种方式叫半保留复制。

（猜想如下）DNA在真核细胞中主要位于细胞核内，我们肉眼是看不见的，我们如何知道它复制了？（同学们回忆，噬菌体侵染细菌实验中，证明DNA是遗传物质时，赫尔希和蔡斯也是看不见的，他们用了什么方法？）复制后形成的亲代DNA与子代DNA，怎么把它们分开呢？（同学们思考，赫尔希和蔡斯是怎么区分的？）【介绍密度梯度离心技术】是用一定的介质在离心管内形成连续或不连续的密度梯度，将匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞或其它物质分层、分离。