DNA 복제는 세포 분열 전 DNA 이중 가닥이 복제되는 과정을 말하며, 하나의 원래 DNA 분자에서 두 개의 동일한 DNA 분자가 생성되는 생물학적 과정입니다. 다음은 제가 여러분을 위해 정리한 고등학교 생물학 DNA 복제 수업안 모음입니다.
고등학교 생물학 DNA 복제 수업안 모음 1
1 . 교과서 분석
DNA 복제는 생물학적 유전정보가 세대에서 세대로 전달되고 지속되는 기초이자 생물학적 변이의 기초이기도 합니다. 이 섹션은 먼저 DNA 복제에 대한 과학자들의 추측을 설명한 다음, DNA 반보존적 복제에 대한 실험적 증거를 소개하도록 구성되어 있습니다. 이를 바탕으로 학생들은 반보존적 복제의 구체적인 과정을 배우게 됩니다. 이 섹션은 탐구 학습을 위한 좋은 수업입니다. 학생들에게 과정에 대한 연역적 추론을 지도하고, 학생들의 이해를 도우며, 동시에 학생들의 일반적인 과학적 탐구 방법과 논리적 사고력을 배양합니다. 학생들은 이 수업을 공부하기 전에 이미 "DNA의 구조"를 공부했습니다. 교사는 학생들의 기존 지식 기반을 완전히 동원하여 학생들이 이해하기 어려운 미시적이고 복잡한 내용입니다. 직관적인 도식 다이어그램이나 비디오 애니메이션을 사용하여 교육을 지원하고 학생들이 배우고 익히는 데 도움을 줍니다.
2. 교육 목표
1. DNA 분자 복제의 개요를 설명합니다.
2. DNA 복제의 생물학적 중요성에 대해 토론합니다.
3. 교육 초점 및 난이도
1. 초점: DNA 분자 복제의 조건, 과정 및 특성.
2. 난이도: 반 보존 복제에 대한 추론 및 검증.
4. 교육 전략
문제 상황을 설정하여 탐구를 통해 학생들이 새로운 지식을 배울 수 있도록 안내합니다.
1. 문제 상황을 설정하고 주제를 소개합니다. 9.11 사건을 시작으로 학생들은 PCR의 작동 원리에 대한 분석을 바탕으로 인체 내 DNA가 어떻게 복제되는지 생각해 볼 수 있도록 지도합니다.
2. 고전적인 실험을 분석하고 학생들이 과학적 탐구 과정을 이해하도록 안내합니다. 디자인은 학생들이 Combberg, Messer-Stehr 등의 고전적인 실험에 대해 의문을 제기하도록 안내하여 학생들이 자신만의 디자인을 만들고 결론을 도출하도록 합니다.
3. 직관적인 수단을 사용하여 학생들이 DNA 복제의 특정 과정을 이해하도록 돕습니다.
5. 교육 과정
1. 문제 상황 설정 및 주제 소개
전 세계를 충격에 빠뜨린 '9·11' 사건은 수많은 무고한 생명을 앗아갔습니다. , 두 채의 건물이 무너져 수천 명이 사망했습니다. 폐허에서 치워진 시체는 알아볼 수 없을 정도로 컸습니다. 경찰은 피해자의 신원을 확인하기 위해 PCR 기술을 사용하여 피해자로부터 대량의 DNA 시리즈를 얻었습니다. 실종자 가족의 DNA 검사를 통한 신원 확인 및 신원 확인.
질문: 사례에서 PCR 기술은 어떤 역할을 합니까?
PCR의 작동 원리는 일종의 체외 인공 복제인 DNA 복제입니다. 생체 내에서 DNA는 어떻게 복사됩니까? 그러면 이 섹션의 연구를 진행하십시오.
2. DNA 복제의 예비 탐구
DNA 복제의 일반적인 조건을 이해하기 위해 학생들에게 Combberg의 실험을 토론하고 분석하도록 안내합니다.
정보 1: 1956년 미국의 생화학자 콘버그(Kornberg)는 대장균에서 추출한 DNA 중합효소를 시험관에 4종의 풍부한 디옥시뉴클레오티드를 담은 인공 합성 시스템에 첨가했습니다.
결과: 4개의 디옥시리보뉴클레오티드는 시험관에서 DNA 분자를 합성할 수 없습니다.
질문: 정보 1에 DNA 중합효소와 4종의 디옥시리보뉴클레오티드가 첨가된 이유는 무엇입니까?
정보 2: 콤버그는 위의 시험관 DNA 분자와 ATP에 소량의 사람을 추가한 것입니다. 적절한 온도 조건에서 배양하고 일정 시간이 지난 후 DNA 함량을 측정합니다.
결과: 시험관 속 DNA 양이 증가했습니다.
질문: 1. ATP 추가의 역할은 무엇인가요?
고등학교 생물학 DNA 복제 수업 계획 2
1. 교육 목적
< p> (1) 지식 목표(1) DNA 복제의 의미를 이해합니다.
(2) DNA 복제 과정을 마스터하세요.
(3) DNA 복제의 생물학적 중요성을 설명합니다.
(2) 능력 목표
(1) DNA 복제 연구를 통해 학생들은 문제 분석을 위한 염기 상보쌍 원리의 사용을 익힐 수 있습니다.
(2) 학생들의 관찰, 분석, 추론 및 요약 능력을 배양합니다.
(3) 정서적 목표
(1) 학생들에게 과학 연구에서 다른 사람들과의 협력의 중요성과 진실 탐구에 있어서 기술 진보의 중요한 역할을 이해하게 하십시오.
(2) 어떤 종류의 가설이라도 실제로 테스트를 거쳐 정확하다는 것이 입증된 후에만 과학 이론으로 승격될 수 있다는 점을 학생들에게 이해시킵니다.
2. 교육 초점 및 난이도
(1) 교육 초점: DNA 복제의 조건, 과정 및 특성
(2) 교육 난이도: DNA 복제 과정
멀티미디어 컴퓨터 고유의 기능을 최대한 활용하고 DNA 복제 과정 등 중요하고 어려운 지식을 멀티미디어 코스웨어로 정리합니다. 이해하기 어려운 중요하고 어려운 지식을 움직임으로, 추상을 이미지로, 흡수하기 쉬운 지식으로 변환합니다.
3. 수업 유형 및 주요 교수법
새로운 교수법, 관찰 방법, 분석 방법, 대화 방법 및 토론 방법
수업 일정:
1시간 수업.
5. 교육 과정:
(1) 새로운 수업 소개:
[강의] 먼저 이 사진(슬라이드쇼)을 보세요 < /p>
p>
[질문] 이게 어떤 그림인지 아시나요?
[답변] 2008년 베이징 올림픽 엠블럼은 '춤추는 중국 인장을 든 베이징'입니다. ".
[질문] 그러면 질문하고 싶습니다(슬라이드쇼): 이 엠블럼을 두 개의 동일한 인장에 복사하는 방법은 무엇입니까?
[답변] 먼저 동일한 원시 조각을 선택하십시오. 재료, 최고의 조각 마스터에게 조각 및 기타 계획을 수행하도록 요청하십시오.
[강의] 오늘 연구 내용은 복제에 관한 주제입니다. 3절 DNA 분자의 복제
[칠판에 쓰기] 3절 복제. DNA
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(2) 새로운 수업 가르치기
[교수하기] 지난 두 수업의 DNA 학습을 통해 학생들은 이미 DNA가 주요 유전 물질이라는 것을 알고 있습니다. 그리고 DNA의 분자 구조 먼저 DNA의 분자 구조를 살펴보겠습니다.
[슬라이드쇼] 1. DNA 분자는 특별한 공간 구조, 즉 규칙적인 () 구조를 가지고 있습니다.
2. 상보적 염기쌍의 원리: A와 () 두 가닥의 염기가 ()를 통해 연결됩니다.
[답변] 이중 나선 T; G; 수소 결합
[강의] DNA 분자는 많은 양의 유전 정보를 저장할 수 있을 뿐만 아니라 유전정보 전달은 DNA 분자의 복제를 통해 완성됩니다. 그렇다면 DNA 복제와 이중나선 분자 구조 사이에는 어떤 연관성이 있을까요?
우선 DNA가 어떻게 복제되는지를 생각해야 한다. 즉, DNA 분자의 복제에 대한 추측이다(슬라이드쇼)
[칠판에 적다] 1. DNA 분자 복제
[강의] 공부하기 전에, DNA 분자 복제에 대한 추측에 관한 책 52페이지의 문단을 모두 읽어보시기 바랍니다. 이 문단에서는 주로 Watson과 크릭의 유명한 제안 DNA 이중 나선 구조 모델 이후, 그는 유전 물질의 자기 복제 가설을 발표하고 "반보존적 복제" 개념을 제안했습니다.
[질문] 방금 읽으셨는데, 반보존적 복제가 무엇인지 누가 설명할 수 있나요?
[답변] DNA 분자가 복제되면 DNA 분자의 이중 나선이 염기 사이의 수소결합이 끊어지고, 묶이지 않은 두 개의 단일 가닥이 복제를 위한 주형 역할을 하게 되는데, 자유 디옥시리보핵산은 상보쌍의 원리에 따라 수소결합을 형성하여 주형인 단일 가닥에 결합하게 된다. .
새로 합성된 각각의 DNA 분자는 원래 DNA 분자의 한 가닥을 유지하기 때문에 이 복제 방법을 반보존적 복제라고 합니다.
[강의] 사실 '반보존적 복제'는 왓슨과 크릭이 제안한 DNA 복제 방법에 대한 가설일 뿐, DNA 복제 메커니즘에 대해서는 아직도 다양한 가설이 존재합니다. DNA 복제에 대한 또 다른 일반적인 가설은 "전체 보존 복제"입니다. 복제 중에 DNA의 두 부모 가닥이 별도로 복사되어 두 개의 딸 가닥이 형성되고 두 개의 부모 가닥이 결합됩니다. 새로 합성된 딸 가닥은 상보적인 가닥이 서로 결합하여 새로운 이중 가닥 DNA 분자를 형성합니다. (슬라이드쇼)
이제 DNA가 복제되는 방식에 대한 두 가지 가설을 알았으니, DNA가 정확히 어떻게 복제되는지, 분석과 판단의 기초로 사용해야 할까요? 우리 반 보존 복사란 무엇입니까? 완전 보존 복사라는 개념도 알려 드렸습니다.
[질문] 이 두 가지 복제 방법으로 새로 합성된 자손 DNA의 차이점은 무엇인가요?
[답변] 반보존적 복제로 새로 합성된 각 DNA 분자에는 원래 DNA 분자의 한 가닥은 유지되는 반면, 완전 보유 복사는 새로 합성된 각 DNA 분자의 두 개의 새로 합성된 가닥을 생성합니다.
[강의] 이를 바탕으로 부모와 자손의 DNA만 구별하면 DNA 복제 방식이 반보존적인지 완전보존적인지 명확히 알 수 있다. 1958년 과학자들은 대장균을 실험 재료로 사용하고 동위원소 추적 기술을 사용하여 DNA 복제 방법을 테스트하는 실험을 설계했습니다. 이 실험이 어떻게 수행되었는지 살펴보겠습니다. (슬라이드쇼)
[강의] 과학자들은 우선 15N 라벨이 들어있는 NH4Cl 배양배지에서 대장균을 배양하고 여러 세대에 걸쳐 증식시킨 후 이때 대장균의 DNA를 추출한 후 대장균을 옮긴다. 14N 일반배양배지에서 배양하고, 세포가 1회 분열할 때 대장균의 DNA를 추출하고, 세포가 2회 분열할 때 다시 DNA를 추출하고, 마지막으로 이 세 가지 기간에 추출된 DNA를 원심분리하여 원심분리 후의 결과를 기록한다. 시험관 내 DNA의 위치.
[질문] 물리학과 화학 지식을 이용하면 과학자들이 왜 15N과 14N이라는 서로 다른 두 가지 배지를 사용하여 대장균을 배양하는지 생각해 볼 수 있습니까?
[답변] E. 대장균 N 요소는 배양 배지에서 복제에 사용되므로 15N과 14N이 사슬에 표시되어 있습니다. 둘의 밀도가 다르기 때문에 DNA 원심분리 시 침강 계수가 달라서 DNA 밴드가 사슬에 분포하게 됩니다. DNA가 복제되는 방식을 결정할 수 있는 시험관의 위치가 다릅니다.
[강의] 원심분리 후 시험관 내 DNA 밴드의 분포를 살펴보겠습니다. 세 개의 시험관 내 밴드의 분포를 비교해보세요. 처음 추출된 DNA가 근처에 분포되어 있습니다. 원심분리 후 두 번째 추출된 DNA는 원심분리 후 시험관 중앙에 분포하고, 세 번째 추출된 DNA는 원심분리 후 2개의 DNA 밴드를 가지며, 하나는 튜브 바닥에서 가장 먼 위치에 분포됩니다. 시험관, 다른 하나는 시험관 중앙에 있습니다.
[질문] 시험관 내에서 이 세 개의 DNA 밴드가 서로 다른 위치에 분포하는 이유를 설명하세요. DNA 밴드의 분포로 DNA의 복제 방식을 판단할 수 있나요?
[답변] 풀 리텐션으로 복사하면 시험관 상하 밴드 2개만 생기고 중간 밴드는 생기지 않습니다.
[강의] 대장균 DNA의 반보존적 복제과정을 살펴보자. 먼저, 15N 라벨이 붙은 배양액에서 DNA가 복제되는데, 합성되는 것은 15N15N으로 표시되는 15N 라벨이 붙은 이중가닥 DNA로, 밀도가 가장 높아 원심분리 후의 DNA 밴드가 시험관 바닥에 가장 가깝습니다. 그런 다음 14N 배양 배지로 옮겨 반보존적 방식으로 한 번 복제하고 15N으로 표지된 가닥이 하나만 있는 자손 이중 가닥 DNA를 합성했는데 밀도는 중간에 위치했습니다. 다시 복사했을 때 새로 합성된 두 가닥의 DNA 가닥은 15N으로 표지되지 않았습니다. 14N14N으로 표시되는 표지된 자손 이중 가닥 DNA는 가장 작은 밀도를 가지며 시험관 바닥에서 가장 멀리 떨어져 있습니다. .
실제로 이 실험은 DNA 복제가 반보존적인 방식으로 진행된다는 것을 증명했습니다.
[칠판에 적다] 2. DNA의 반보존적 복제를 증명하는 실험
[강의] 이제 DNA가 반보존적 복제 방식으로 복제된다는 사실을 알았으니, DNA 분자가 어떻게 복제되는지 알아보겠습니다. 과정을 연구하기 전에 책 54페이지의 내용을 읽고 다음 질문에 답하세요.
[칠판] 3. DNA 복제 과정
[슬라이드쇼] DNA 복제의 개념은 무엇인가요?
[답변] 부모 DNA를 주형으로 하여 자손 DNA를 합성하는 과정을 말합니다.
[질문] DNA 복제의 본질은 무엇인가요?
고등학교 생물학 DNA 복제에 대한 세 가지 수업 계획을 완료하세요
1. 교육 목표
< p> (1) 지식 목표1. DNA 분자의 복제 개요를 설명합니다.
2. DNA 복제의 생물학적 중요성에 대해 토론합니다.
(2) 능력 목표
지퍼와 DNA 복제의 비교를 관찰하도록 지도함으로써 학생들의 과감한 상상과 추측을 유도하고, 독립적으로 탐색하고 협력하여 학습할 수 있는 능력을 배양합니다. 문제를 분석하고 문제를 해결하는 능력.
(3) 정서적 목표
그룹 탐구 활동을 통해 학생들의 협동심과 과학적인 태도를 함양합니다.
2. 교육 초점 및 어려움
< p> p>1. 교육 초점
DNA 분자 복제의 조건, 과정 및 특성.
2. 교육의 어려움
DNA 분자 복제 과정.
3. 교육 방법
공동 탐구, 토론, 시연 및 교육 방법
PowerPoint로 만든 미디어 코스웨어 프레젠테이션(DNA 복제 과정 애니메이션 포함); 물리적 전시대
학생들이 추론한 DNA 반보존 및 완전보존 복제 결과와 그에 따른 실험 결과를 전시
4. 교육 프로그램 설계
(1) 질문 토론을 통한 새로운 교훈 소개
학생: 읽고, 생각하고, 토론하고 답변하세요.
팁: 두 개의 엠블럼에 사용되는 원재료는 하나의 돌에서 선택해야 합니다. 모델을 먼저 제작하고 모델에 따라 압착해야 합니다. 엠블럼을 만들려면 전자 제어 조각 기계를 사용해야 합니다. 조각 기계는 숙련된 마스터 또는 완전히 CNC 등으로 작동해야 합니다. (위 내용은 학생들이 자신의 경험을 바탕으로 답변할 수 있습니다. 사실 원재료는 돌에서 선택되지만 시간적 제약으로 인해 두 엠블럼은 최고의 기술을 가진 두 명의 마스터가 손으로 조각했습니다. ). 가장 간단한 검증 방법은 백지에 있는 두 인장 그래픽을 비교하는 것입니다(학생들은 보다 과학적이고 현대적인 방법을 제안할 수도 있습니다).
선생님 DNA는 유전물질로 사용될 수 있기 때문에 정확하게 자기 복제 능력을 가지고 있어야 하는데, 그러면 어떻게 복제하나요?
(2) 새로운 교훈을 가르칩니다
1. DNA 분자 복제에 대한 추측
학생들에게 텍스트 P52를 읽도록 안내합니다. Watson과 Crick은 유명한 DNA 이중 나선 구조 모델을 제안한 후 유전 물질의 자기 복제도 발표했습니다. 가설. 그러면 "반보존 복제"의 개념이 요약됩니다.
복제 과정에서 원래 이중 나선의 두 가닥이 파괴되지 않고 각각의 오래된 가닥이 새로운 가닥을 합성하는 데 사용된다는 것을 알려줍니다. 새로 합성된 두 가닥은 이중나선에서 한 가닥은 오래되고 다른 가닥은 새로운 것이므로 이러한 유형의 복제를 반보존적 복제라고 합니다.
2. DNA의 반보존적 복제에 대한 실험적 증거
가설은 실제로 테스트되고 입증된 후에만 과학 이론이 될 수 있다는 것을 알려주세요. 옳은. 과학기술의 발달로 방사성동위원소 추적기술이 DNA 분자복제 연구에 응용되고 있다. DNA 분자의 반보존적 복제에 대한 실험적 증거를 논의해 보겠습니다.
모든 사람에게 그림 3-12와 결합된 텍스트 P53을 읽고 물리학 및 화학 지식을 사용하여 과학자 실험 설계의 방법, 원리, 단계, 결과, 결론 및 독창성을 이해하도록 지시하십시오.
강조: 이 실험은 DNA 복제가 반보존적인 방식으로 일어난다는 것을 증명합니다.
3. DNA 복제 과정
학생들은 다음과 같이 생각합니다.
①풀림의 목적은 무엇입니까?
③"서브체인"을 형성하는 과정을 간략하게 설명해주세요.
DNA 복제 후 두 자손 DNA 분자는 부모 DNA 분자와 정확히 동일합니까?
교사와 학생은 공동으로 다음과 같은 지식을 결론지었습니다.
1. 개념 : 부모 DNA를 주형으로 하여 자손 DNA를 합성하는 과정을 말한다. DNA 복제는 본질적으로 유전정보의 복제이다.
2. 시간: 세포 유사분열과 감수분열의 첫 번째 분열 사이의 간기
3. 장소: 핵(주로), 미토콘드리아, 엽록체
4 . 조건: ⑴템플릿: 2개의 모 가닥
⑵재료: 4종의 데옥시뉴클레오티드, 에너지(ATP)
⑶효소: DNA 헬리카제, DNA 폴리머라제 등
5 과정:
① 풀림은 정확한 주형을 제공합니다. ATP 에너지 공급과 헬리카제의 작용으로 DNA 분자의 두 폴리데옥시뉴클레오티드 사슬이 염기와 쌍을 이룹니다. 염기가 수소 결합과 이중 가닥에서 끊어집니다. 두 개의 나선이 풀리는 과정을 풀기라고 합니다. 묶이지 않은 두 개의 단일 가닥을 모 가닥(템플릿 가닥)이라고 합니다.
②상보적인 딸 가닥의 합성: 위에서 잠금 해제된 각 모 가닥을 주형으로 사용하고, 주변 환경에 있는 4개의 자유 디옥시뉴클레오티드를 원료로 사용하여 상보적인 염기쌍의 원리에 따라, 관련 효소의 작용하에 각각은 모체인에 상보적인 딸체인을 합성합니다.
③ 딸 가닥과 모 가닥이 결합하고 감아 새로운 DNA 분자를 형성합니다. DNA 중합효소의 작용에 따라 풀리는 과정이 진행됨에 따라 새로 합성된 딸 가닥은 계속해서 늘어나며 각 딸 가닥은 해당 모체인 코일에 연결되어 이중 나선 구조로 되어 각각 새로운 DNA 분자가 형성됩니다. 이러한 방식으로 1개의 DNA 분자 → 2개의 동일한 DNA 분자가 형성됩니다.
6. 특징: ① DNA 분자는 풀리면서 복제됩니다. ② 반보존적 복제입니다. (즉, 자손의 이중가닥 중 하나는 부모의 원래 가닥이고, 다른 하나(딸가닥)는 새로 합성된다.)
7. '정확'한 복제 이유: < /p >
①DNA는 복제를 위한 템플릿을 제공할 수 있는 독특한 이중 나선 구조를 가지고 있습니다.
2020년 고등학교 생물학 DNA 복제 수업 계획 모음: