人教版高三年段生物學科人教版高三年段生物學科年福州第四十中學區級開放日教學設計 課題：分子結構復習（第一課時）授課班級：高三（2）班 授課教師：林榮榕 授課時間：2016.11.29一、教材分析本節為高三一輪復習課，內容主要包括兩個重要考點，第一個考點是分子的結構模型，第二個考點是分子中有關堿基間關系的計算。由于結構決定功能，分子的結構是研究分子作為遺傳物質這個功能的基礎，也為后面復習的復制，基因表達中的轉錄翻譯等奠定基礎。二、學情分析高三學生已經學習了關于 分子結構發現的科學史，對 分子的結構模型的知識性內容已經掌握。三、教學目標：考綱要求： 分子結構的主要特點II定位解讀：概述 分子雙螺旋結構的主要特點2掌.握相關規律和計算四、教學重點和難點：重點： 分子雙螺旋結構的主要特點難點： 分子中有關堿基間關系的計算五、教學方法：任務驅動式，合作學習式六、教學用具：白板軟件， 分子結構的實物模型七、教學過程：教學設計與過程設計思想一、【導入】【回顧】DNA分子的功能1、DNA是遺傳信息庫？DNA是物質，遺傳信息庫是指場所。DNA是細胞生物和DNA病毒的遺傳物質。RNA病毒的遺傳物質是RNA。遺傳信息庫—一細胞核。DNA是 生物的遺傳物質。（絕大多數）所有生物的遺傳物質是 。（核酸）【提問】DNA為何能作為主要的遺傳物質？根據結構決定功能的觀點：DNA具備遺傳物質的功能，是由DNA的結構所決定的。二、【考點一】DNA分子的結構模型解讀（一）高考復習環節：【知識點復習】1、DNA全稱：脫氧核糖核酸DNA基本單位：脫氧核糖核苷酸（脫氧核苷酸）2、脫氧核苷酸的結構脫氧核糖的碳原子編號特點：第1個碳原子與堿基相連接，導入部分包括【回顧】和【提問】部分：首先讓學生回顧DNA分子的功能，從結構決定功能的生物學觀點，引出本節課復習的重點——DNA分子的結構。應用白板軟件中的資源庫功能：讓學生上臺用白板筆構建DNA分子的結構模型，讓學

第5個碳原子與磷酸相連接。3、脫氧核苷酸的種類腺嘌呤脫氧核苷酸，鳥嘌呤脫氧核苷酸，胞嘧啶脫氧核苷酸，胸腺嘧啶脫氧核苷酸。4、DNA的雙螺旋結構模型一條長鏈，平行。外側：基本骨架脫氧核糖與磷酸排列。內側：堿基通過連接成堿基對。堿基互補配對原則：A與T，G與C。（二）高考復習環節：【基礎過關】1、下圖表示某大腸桿菌DNA分子結構的片段。據圖回答：（1）一圖中1表示，2表示。1、2、3結合在一起的結構稱為（2）圖中3有種，中文名稱分別是 （3）DNA分子中3與4是通過連接的。（4）DNA被徹底氧化分解后，能產生含N廢物的是（填圖中數字）。（三）高考復習環節：【鞏固提升】2.（2016?寧德質檢）下面為含有四種堿基的DNA分子結構示意圖，對該圖的正確描述是（）（三）高考復習環節：【鞏固提升】/ A.③有可能是堿基AB.②和③相間排列，y^一一 構成DNA分子的基本「乙 一/ 骨架②[c.①、②、③中特有/ 丁 ①，④的元素分別是p、c和/ ③JND.與⑤有關的堿基對一定是A-T解析：選D該DNA分子含有四種堿基，且A與T之間形成兩個氫鍵，G與C之間形成三個氫鍵，因此與⑤有關的堿基對一定是A-T,與③有關的堿基對一定是G-C,但無法確定③、⑤具體是哪一種堿基。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替連接構成的，應為圖中的①、②。①中特有的元素是P,③中特有的元素是N,而C并不是②所特有的，③中也含有C。（四）高考復習環節：【考點歸納】學會圖文轉化：數量

關系生更直觀觀察DNA分子的結構。運用DNA分子結構的實物模型，讓學生明確DNA分子中的具體構成，包括容易混淆的化學鍵和連接方式等。在【基礎過關】環節基礎上進行【鞏固提升】環節，層層加深難度，提升學生對問題的綜合分析能力。在【基礎過關】和【鞏固提升】環節后，進行【考點歸納】環節，讓學生對應DNA分子結構的模型圖解，學「每個DNA分子片段中，游離磷酸基團有2個—A—T數量

關系生更直觀觀察DNA分子的結構。運用DNA分子結構的實物模型，讓學生明確DNA分子中的具體構成，包括容易混淆的化學鍵和連接方式等。在【基礎過關】環節基礎上進行【鞏固提升】環節，層層加深難度，提升學生對問題的綜合分析能力。在【基礎過關】和【鞏固提升】環節后，進行【考點歸納】環節，讓學生對應DNA分子結構的模型圖解，學單鏈中相鄰堿基,通過脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖連接互補鏈中相鄰堿基,通過氫鍵相連I-氫鍵:連接互補鏈中相鄰堿基的化學鍵③化學鍵磷酸二酯鍵:連接單鏈中相鄰兩個脫氧核甘酸的化學鍵（五）高考復習環節：【演練沖關】1.以下是某同學制作的脫氧核苷酸對模型，其中正確的是（解析：選項A中，從五碳糖和磷酸基團的形態和位置可判斷條脫氧核苷酸鏈不是反向平行的；選項B中，A與T之間的氫鍵應該是兩個而不是三個；選項C中，含氮堿基（C）與五碳糖的連接位置錯誤，且G與C之間有三個氫鍵。答案：D2.下圖表示一個DNA分子的片段，有關表述正確的是（）PPCPAPTCP叵］PTPAP①]②|④③.A.④代表的物質中儲存著遺傳信息B.不同生物的DNA分子中④的種類無特異性C.轉錄時該片段的兩條鏈都可作為模板鏈D.DNA分子中A與T堿基對含量越高，其結構越穩定3.（2013?上海高考）在搭建DNA分子模型的實驗中，若有4種堿基塑料片共20個，其中4個C,6個G,3個A,7個T,脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個，脫氧核糖塑料片40個，磷酸塑料片100個，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則(）能搭建出20個脫氧核苷酸所搭建的DNA分子片段最長為7堿基對能搭建出410種不同的DNA分子模型能搭建出一個4個堿基對的DNA分子片段（六）高考復習環節：【總結提升】DNA分子作為遺傳物質的特性①DNA分子具有多樣性:若一段DNA分子由n個堿基對組成，每一位置都有A、T、C、G四種可能性，則共有4n種堿基排列順會圖文轉化，分析歸納DNA分子結構中常考的考點。【演練沖關】部分，是對學生高考答題能力的綜合考查。【演練沖關】環節中的第二題和第三題的順序是有設計的，第二題中剛好是四對堿基，而第三題中正是考查根據模型材料的數量來推測堿基對的數量，正好答案也是四對堿基。這樣設計的依次出題，符合學生先觀察，后推理的學習規律。【總結提升】環節解決了【導入】環節的問題，通過白板軟件和DNA板軟件和DNA結構實物模型讓學生明確了DNA分子結構決定了DNA分子作為遺傳物質的功能。【技法歸納】環節：提示學生運用畫圖方式畫出DNA的兩條鏈，分別用1鏈和2鏈表示，再運用堿基互補配對原則進行計算。序。②DNA分子具有特異性：每個DNA分子都有其特定的堿基排列順序，蘊藏著特定的遺傳信息。③DNA分子具有穩定性:DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接方式不變，兩條鏈間堿基互補配對方式不變。三、【考點二】DNA中堿基間的數量關系（一）高考復習環節：【知識點復習】DNA分子結構模型中：堿基間的配對遵循的原則是：堿基互補配對原則：A與T，G與C。（二）高考復習環節：【基礎過關】1、某DNA片段含有鳥嘌呤240個，占全部堿基數的24%，在此DNA片段中，胸腺嘧啶的數目和所占的比例分別是（ ）A.260,26% B.240,24%C.480,48% D.760,76%根據堿基互補配對原則，任意兩個不互補的堿基之和占所有堿基的50%,T的比例為50%-24%=26%,其數目為260個。答案:A。（三）高考復習環節：【技法歸納】雙鏈DNA分子中堿基的計算規律A「C16A2G2（2⑴互補的兩個堿基數量相等，即A=T,C=G。⑵任意兩個不互補的堿基數量之和占堿基總數的50%,即嘌呤之和=嘧啶之和=總堿基數X50%,A+G=T+C=A+C=T+G=（A+T+C+G）X50%,A+GT+C=A+CT+G=1。⑶在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。設在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1+T1=n%,因為A1=T2,A2=T1,則：A1+T1=A2+T2=n%。所以A+T=A1+A2+T1+T2=n%+n%2=n%。簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。⑷雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數。設雙鏈DNA分子中，一條鏈上：A1+G1T1+C1=m,則：A1+G1T1+C1=T2+C2A2+G2=m，互補鏈上A2+G2T2+C2=1m。簡記為：“DNA兩互補鏈中，不配對兩堿基之和的比值乘積為1。”（四）高考復習環節：【鞏固提升】1.（2014?上海高考）在DNA分子模型搭建實驗中，如果用一種長度的塑料片代表A和G,用另一長度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型（）A.粗細相同，因為嘌呤環必定與嘧啶環互補

B.粗細相同，因為嘌呤環與嘧啶環的空間尺寸相似C.粗細不同，因為嘌呤環不一定與嘧啶環互補D.粗細不同，因為嘌呤環與嘧啶環的空間尺寸不同【解析】A和G都是嘌呤堿基，C和T都是嘧啶堿基，在DNA分子中，總是A與T，G與C配對，依題意，用一種長度的塑料片代表A和G，用另一長度的塑料片代表C和T，則DNA的粗細相同。答案：A。2.(2014?山東高考)某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數目比值的關系圖，下列正確的是昌J—— 1J-X 分析選項：10.5 1 AO.sL—{V A和B項：單鏈o> 0Q5A~~* A+C/T+G=m。互補鏈1條單鏈中黑 .一條單鏈中耗A+C/T+G=1^。雙鏈A B§ | - A+C/T+G=15 1——/ C1 ： I C和D項：單鏈$0.5 ^oj ： ： A+T/G+C=m° 互補鏈垂 1_!_；_. "T1_i_i_. A+T/G+C=m。雙鏈00.51 00.51 _ 一皿?〃一條單鏈中黑 一條單鏈中黑 A+T/G+C=mC D DNA分子中(A+C)/(T+G)應始終等于1；一條單鏈中(A+C)/(T+G)與其互補鏈中(A+C)/(T+G)互為倒數，一條單鏈中(A+C)/(T+G)=0.5時，互補鏈中(A+C)/(T+G)=2；一條單鏈中(A+T)/(G+C)與其互補鏈中(A+T)/(G+C)及DNA分子中(A+T)/(G+C)都相等。3.(2013?廣東高考)1953年Watson和Crick構建了DNA雙螺旋結構模型，其重要意義在于 ()①證明DNA是主要的遺傳物質②確定DNA是染色體的組成成分③發現DNA如何儲存遺傳信息④為DNA復制機制的闡明奠定基礎A.①③ B.②③C.②④ D.③④解析：DNA分子雙螺旋結構模型中，堿基排列在內側，堿基對的排列順序代表遺傳信息，③正確；DNA復制的特點是邊解旋邊復制和半保留復制，DNA分子雙螺旋結構模型為DNA復制機制的闡明奠定了基礎，④正確。答案：D四、【小結】DNA分子的結構與DNA的功能相適應外側：基本骨架一樣，內側：堿基配對方式一樣。2014年山東高考這題較難，放在【鞏固提升】環節的第二題，意在讓學生遇到難題時的解題思路要清晰，重在對圖解和選項的分析。2013年廣東高考這題不難，放在【鞏固提升】的最后一題，原因是在本節課復習了DNA分子結構后，讓學生感受到DNA分子的結構為后面復習DNA的復制以及基因表達的內容奠定物質基礎，這也讓知識得到升華。（1）遺傳的穩定性：氫鍵連接堿基，結構更穩固。（2）遺傳的多樣性：堿基對的排列順序多樣，不同生物的DNA多樣性。（3）遺傳的特異性：特定生物具有特定的堿基對排列順序（脫氧核苷酸排列順序）。五、作業布置請同學們認真完成課后強化作業八、板書設計：一、【導入】DNA分子的功能二、【