DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制基因本質(zhì)

1、附件：教學(xué)設(shè)計方案模版DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的概念復(fù) 習(xí) 課 教學(xué)設(shè)計廣州市第七十一中學(xué) 生物科 嚴(yán)建靈課程DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的概念復(fù) 習(xí) 課課程標(biāo)準(zhǔn) 概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點，概述DNA分子的復(fù)制，屬于理解水平的要求。舉例說明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。運用數(shù)學(xué)方法說明DNA分子的多樣性和特異性。教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容是高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書必修2中第三章的第二、三、四節(jié)內(nèi)容的復(fù)習(xí)課。本節(jié)課主要研究如何應(yīng)用DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的知識，進(jìn)一步理解基因的概念。通過對實際問題的解決，可以讓學(xué)生進(jìn)一步掌握從特殊到一般的研究問題方法。教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能理解DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制

2、、基因的概念。2、過程與方法通過DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的有關(guān)知識的運用，使學(xué)生體會從特殊到一般，再從一般到特殊的思維規(guī)律，初步形成認(rèn)識問題、解決問題的一般思路和方法；通過DNA的復(fù)制的有關(guān)計算過程教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)行思維靈活性與廣闊性的訓(xùn)練，發(fā)展學(xué)生的思維水平.3、情感態(tài)度與價值觀經(jīng)歷問題探究的過程，培養(yǎng)刻苦鉆研的學(xué)習(xí)精神，獲得問題解決后的喜悅與成功的體驗，從而增加自信心，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的相關(guān)基礎(chǔ)知識2、記憶基因的概念和特點3、學(xué)會用相關(guān)規(guī)律和解題方法進(jìn)行相關(guān)計算。學(xué)情分析1、高三7班是理科班，本節(jié)課是針對高三學(xué)生的高考的復(fù)習(xí)，學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，對學(xué)生要求屬

3、于識記、理解層次，所選題目難度符合我校學(xué)生的層次水平。因此，教學(xué)主要以基礎(chǔ)為主，課堂上要根據(jù)實際隨時進(jìn)行調(diào)整，想辦法激起學(xué)生的興趣，抓住學(xué)生的注意力，讓學(xué)生動起手來。2、學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的概念，有了一定的知識準(zhǔn)備。3、本節(jié)課采取了循序漸進(jìn)、層層深入的教學(xué)方式，以問題解答的形式，通過探索、討論、分析、歸納而獲得知識，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。重點、難點教學(xué)重點1、DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點2、DNA分子復(fù)制的條件和特點教學(xué)難點DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的相關(guān)計算教與學(xué)的媒體選擇靈活應(yīng)用DNA分子結(jié)構(gòu)特點、DNA分子復(fù)制的過程、特點解決一些簡單的有關(guān)問題.課程實施類型偏教師課堂講授

4、類偏自主、合作、探究學(xué)習(xí)類備注教學(xué)活動步驟序號1（一）創(chuàng)設(shè)情景，提出問題2（二）復(fù)習(xí)：DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的概念3（三）布置作業(yè)4（四）、板書設(shè)計教學(xué)活動詳情教學(xué)活動1：創(chuàng)設(shè)情景，提出問題 考點回顧活動目標(biāo)回顧舊知識。解決問題重溫以前學(xué)過的知識點技術(shù)資源課件PPT常規(guī)資源PPT、學(xué)案活動概述（一）考點回顧：考點一、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點-考點1、DNA的基本單位元素組成：C H O N P基本單位：脫氧核苷酸拓展：RNA的基本單位考點1鞏固：練習(xí)1、下列有關(guān)組成生物的大分子的敘述，正確的有（雙選）A構(gòu)成淀粉、纖維素、糖原的基本單位都是葡萄糖BDNA是生物的遺傳物質(zhì)，RNA不能作為生物的

5、遺傳物質(zhì)C在每個DNA分子中，堿基數(shù)=磷酸數(shù)=脫氧核苷酸數(shù)=脫氧核糖數(shù)DDNA和蛋白質(zhì)的組成元素相同 說明：兩個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接，引出考點2。教與學(xué)的策略1、“觀察、猜想、嘗試”是自主探究的重要過程，這些過程一定要讓學(xué)生經(jīng)歷. 適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)與調(diào)控必不可少2、（1）問題的解決講究最優(yōu)化原則，因此引導(dǎo)讓學(xué)生體會到方法的多樣性；（2）也為下一個考點學(xué)習(xí)做好鋪墊；反饋評價學(xué)生對生物大分子的記憶比較深刻。教學(xué)活動2：復(fù)習(xí): DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點、DNA分子復(fù)制的過程、特點、計算以及基因的概念?；顒幽繕?biāo)（1）讓學(xué)生溫故而知新，綜合運用知識，培養(yǎng)思維能力。（2）體會知識之間的整體性和關(guān)聯(lián)性，感

6、受綜合運用知識的成功和喜悅。解決問題1、讓學(xué)生提取舊知識加以綜合運用。2、培養(yǎng)學(xué)生 熟練地選取恰當(dāng)?shù)?知識內(nèi)容進(jìn)行解答問題。技術(shù)資源課件PPT常規(guī)資源PPT、學(xué)案活動概述考點2、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點（課本P49）（1）結(jié)構(gòu)： “雙”“螺旋”？ 外側(cè) ？ 內(nèi)側(cè) ？（2）堿基互補配對原則? AT TA GC CGAT之間形成2個氫鍵，CG之間形成3個氫鍵。哪種堿基對更穩(wěn)定？（3）特點? 穩(wěn)定性多樣性特異性考點2鞏固：練習(xí)2、（09廣東高考）有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（雙選）A、DNA分子由4中脫氧核苷酸組成B、DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接C、堿基與磷酸基相連接D、磷酸與脫氧核糖

7、交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架思考：某生物細(xì)胞DNA分子的堿基中，腺嘌呤的分子數(shù)占18%，則鳥嘌呤的分子數(shù)占（ 32% ）。 引出考點3考點3、DNA分子計算相關(guān)內(nèi)容規(guī)律一：A=T G=C 則：A+G = T+C = 50% 即： 嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù)同理：A+C = T+G = 50% 則：A+G / T+C = 1 A+C / T+G = 1注意：在單鏈DNA中，A不一定等于T；G也不一定等于C規(guī)律二：1、若DNA分子的一條鏈中（A+T）/（C+G）= a，則其互補鏈和整個DNA雙鏈中該比值分別為: a a講解：互補的堿基之和的比值是多少，則同樣的堿基比在互補鏈和在整個DNA分子中的比值也是多少

8、。2、若DNA分子的一條鏈中（A+C）/（T+G）= a，則其互補鏈和整個DNA雙鏈該比值分別為: 1/a 1講解：不互補的堿基之和的比值是多少，則在它的互補鏈中同樣的堿基比是原來比值的倒數(shù)，在整個DNA分子中同樣的堿基比是1?？键c3鞏固：練習(xí)3、DNA分子一條鏈上的（G+T）/（C+A）=1/2，（A+T）/（C+G）=2，則該DNA分子另一條鏈上同樣的堿基比為（ ）A.1/2和2 B.1/2和1/2C.2和1/2 D.2和2練習(xí)4、分析某生物的雙鏈DNA，發(fā)現(xiàn)腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基的64%，其中一條鏈上的腺嘌呤占該鏈全部堿基的30%，則互補鏈中腺嘌呤占整個DNA分子堿基的比例是A、

9、17% B32% C、34% D、50% 考點一：小結(jié)1、構(gòu)成DNA的堿基有4種，構(gòu)成DNA的核苷酸有4種。2、DNA分子結(jié)構(gòu)的特點有：穩(wěn)定性、多樣性、特異性3、兩條脫氧核苷酸之間靠氫鍵連接考點一：注意1、堿基對之間的氫鍵數(shù)分別是GC 3個；AT 2個DNA分子中GC占的比例越大，DNA分子越穩(wěn)定2、DNA分子中堿基對的排列順序代表遺傳信息鞏固提高 練習(xí)5、如圖為大腸桿菌的DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖（片段）。請據(jù)圖回答問題：(1)圖中1表示_，2表示_，1、2、3結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)叫_。其排列順序中蘊藏著_。（2）圖中3有_種，中文名字分別是_ _。（3）含有200個堿基的某DNA片段中堿基間的氫鍵共

10、有260個。請回答：該DNA片段中共有腺嘌呤_ _個，C和G共_ _對。（略）在DNA分子穩(wěn)定性的比較中，_ _堿基對的比例高，DNA分子穩(wěn)定性高?？键c二、DNA分子的復(fù)制-考點1：DNA分子復(fù)制的方式：半保留復(fù)制回顧DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)（課本P53）考點1鞏固：練習(xí)6、以下實驗中，與同位素標(biāo)記法無關(guān)的是A、魯賓和卡門運用實驗證明光合作用釋放的氧氣來自于水B、科學(xué)家研究豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌蛋白的合成和運輸C、艾弗里通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論D、科學(xué)家以大腸桿菌為實驗材料證實DNA是以半保留的方式進(jìn)行復(fù)制考點2： DNA分子的復(fù)制（1）時間 ：發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期模

11、板：DNA解開的兩條單鏈原料：四種游離的脫氧核苷酸能量：ATP是直接的能源物質(zhì)酶：解旋酶，DNA聚合酶等原則：堿基互補配對原則場所：主要在細(xì)胞核內(nèi)特點：邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制（2）DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因?DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能為復(fù)制提供模板。 堿基具有互補配對的能力，能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無誤。（3）DNA分子的復(fù)制意義？ DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性?？键c2鞏固：練習(xí)7、如圖表示發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)的某生理過程,其中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈。以下說法正確的是A.此過程需要ATP和尿嘧啶脫氧核苷酸B.真核細(xì)胞中此過程發(fā)生的惟一場所是細(xì)胞核C.b中（A+

12、G）/（T+C）的比值一定與c中的相同D.正常情況下a、d鏈都應(yīng)該到不同的細(xì)胞中去鞏固提高 練習(xí)8、右圖為DNA分子復(fù)制的圖解，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)“1”所示的過程叫做_ _。(2)“2”所示的過程叫做_。其中，相應(yīng)兩個堿基之間是通過_ _連接成堿基對。這一過程必須遵循一定的規(guī)則，比如，母鏈上的堿基是胸腺嘧啶，則與此相配對的堿基一定是_。(3)若在該DNA分子中，F(xiàn)鏈中的（GC）之和占堿基總數(shù)的46，那么，該DNA分子中A應(yīng)占全部堿基總數(shù)的_ _。(4)圖中作為模板的母鏈?zhǔn)莀 _鏈?？键c3、DNA復(fù)制的計算（1）.計算產(chǎn)生子代DNA數(shù)和DNA鏈數(shù)2n 2n+1（n為復(fù)制的次數(shù)）（2）.子

13、代DNA分子中含有原來最初親代DNA鏈的DNA分子數(shù),以及它占總DNA分子數(shù)的比例.2個 1/2n-1考點3鞏固練習(xí)9、一個用15N標(biāo)記的DNA分子，放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制5次后標(biāo)記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的()A.1/4B.1/8C.1/16D.1/32（變式訓(xùn)練）一個用15N標(biāo)記的DNA分子，放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制5次后標(biāo)記的DNA鏈占DNA總鏈數(shù)的()A.1/4B.1/8C.1/16D.1/32（3）DNA復(fù)制所需原料的計算公式：(2n-1) 堿基數(shù) （n為復(fù)制的次數(shù)）練習(xí)10、一個DNA分子中含有1000個堿基對，其中有400個腺嘌呤。如果它連續(xù)復(fù)制兩次，消耗周圍環(huán)

14、境中胞嘧啶脫氧核苷酸 1800 個。解析：1、計算每個DNA分子中C的個數(shù) 2、套用公式計算考點3鞏固練習(xí)11、用15N標(biāo)記細(xì)菌中的DNA，然后用含14N的培養(yǎng)基來培養(yǎng)這種細(xì)菌，該細(xì)菌便利用14N來合成DNA。假設(shè)細(xì)菌在含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)分裂2次產(chǎn)生了4個新個體，它們的DNA中含14N的鏈和15N的鏈的比是（）A.31B.21C.11D.71練習(xí)12、已知某DNA分子含有500個堿基對，其中一條鏈上AGTC=1234。該分子連續(xù)復(fù)制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含有G的脫氧核苷酸4 500個，則該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了()A.3次B.4次C.5次D.6次考點二小結(jié)1、DNA復(fù)制的時期為有絲分裂間期和

15、減數(shù)第一次分裂的間期 。2、 DNA復(fù)制的特點-半保留復(fù)制。3、 DNA復(fù)制過程中主要需要解旋酶和DNA聚合酶。4、遺傳信息從親代傳給子代須通過DNA分子的復(fù)制?？键c鞏固練習(xí)14一個DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多40%，兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%，則該DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的A、28% B、24% C、14% D、44%練習(xí)15、（雙選）關(guān)于如圖DNA分子片段的說法正確的是A.DNA解旋酶作用于部位B.處的堿基缺失會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)的變異C.把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，子代中含15N的DNA占75%D.該DNA的特異性表現(xiàn)在（A+T）/（G

16、+C）的比例及其排列順序考點二注意1、DNA分子的解旋和復(fù)制是同時進(jìn)行的，解旋結(jié)束，復(fù)制也完成了，并非先解旋后復(fù)制。2、DNA分子也可在生物體外進(jìn)行，即DNA的擴(kuò)增。3、經(jīng)放射性元素標(biāo)記的DNA分子，不論復(fù)制多少代，子代DNA分子中，放射性的DNA分子只有2個。4、DNA復(fù)制過程中，既保持了遺傳信息的連續(xù)性，也可發(fā)生基因突變考點三、基因的概念-1、概念：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 是生物遺傳的功能和結(jié)構(gòu)單位2、特點 穩(wěn)定性多樣性特異性考點三鞏固練習(xí)16、分析圖示，回答有關(guān)問題：（1）圖中B是_，C是_，D是_，F(xiàn)是_，G是_。（2）F的基本組成單位是圖中的_，共有_種。F與H的關(guān)系是_。（3）圖中E和F的關(guān)系是_。決定F結(jié)構(gòu)多樣性的是_的排列順序。（4）通常情況下，1條H中含有_個F，1個F中含有_個E，1個E中含有_個D。（5）圖中_中的遺傳信息通過復(fù)制傳遞給后代，其復(fù)制過程中嚴(yán)格遵循_原教與學(xué)的策略讓學(xué)生從做題中上理解DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的概念，從形式上初步了解如何由已知探求未知，在頭腦中初步建構(gòu)公