高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》核酸是遗传信息的携带者教学设计

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》核酸是遗传信息的携带者教学设计，共6页。
教学目标
1.科学思维:熟悉核酸的种类和分布。
2.科学思维:理解脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上的异同,比较DNA和RNA的结构及功能。
3.生命观念:了解生物大分子的组成,理解“碳是生命的核心元素”。
评价目标
通过对DNA和RNA异同点的比较,诊断学生对所学知识的理解和应用。
教学重难点
重点:1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
2.生物大分子以碳链为骨架。
难点:1.核酸的种类及结构。
2.生物大分子以碳链为骨架。
教学方法
1.在学案导学的基础上,学生进行自主学习与合作探究。
2.用模型与多媒体课件辅助教学。
课时安排
1课时
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学设计
导入新课
【师】同学们,你听说过“DNA指纹技术”吗,听说过利用DNA指纹技术为案件侦破提供证据吗?请同学们阅读课本P34“问题探讨”,思考并回答课件上的问题。
【生】思考、讨论并回答课件上的相关问题。
【师】提问并评价学生对问题的解答。
【师】你还能说出DNA指纹技术在其他方面的应用吗?用课件展示“DNA指纹技术”的一些应用,如用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。
【师】DNA为什么能在现实生活中有如此之多的应用呢?这与DNA的结构与功能密切相关。DNA属于核酸的一种,本节课我们就来学习关于核酸的知识。
探究一、核酸的功能、分类和分布
【师】关于核酸的功能、种类及分布的这些问题同学们通过预习都填到学案上了吧?找个同学来汇报。
【生】回答几个问题。(因为课本有明确答案,不用过多解释)
探究二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
【师】请学生阅读课本P34~35文本内容,观察课本P35图2-15“脱氧核苷酸和核糖核苷酸”、课本P34图2-14“核苷酸连接而成的长链”、课本P35图2-16“DNA与RNA在化学组成上的异同”,讨论并回答学案上的问题,然后以小组为单位制作核苷酸的结构模型。
【生】阅读课本,讨论学案上设计的问题并动手制作脱氧核苷酸与核糖核苷酸的模型。
【师】查看学生构建模型的情况,巡视并做指导。组织学生对制作的模型进行展示、交流与评价,并解释构建的理由。然后请其他同学评价。
【生】展示自己制作的模型并做讲解。其他小组同学对之作出评价并提出修改建议。
【师】师生共同落实学案上设计的问题。
【师】老师板书核苷酸的结构简式,并根据结构简式进行讲解。
核苷酸的简式
每分子核苷酸是由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮的碱基构成。
【师】脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上有何不同?请阅读并查看课本P35图2-16“DNA与RNA在化学组成上的异同”,总结核苷酸的种类、脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上的异同,并讨论回答下列问题:
(1)脱氧核苷酸和核糖核苷酸各分为哪几种?分类依据是什么?
(2)用你喜欢的方式比较DNA和RNA的异同点。
【生】阅读课本,查看图2-16“DNA与RNA在化学组成上的异同”讨论回答以上问题。
【师】讲解并总结核苷酸的种类,强调碱基的名称。
根据含氮碱基的不同将脱氧核苷酸分为4种,根据含氮碱基的不同将核糖核苷酸也分为4种。
DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸,由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、G、C、T)组成。
RNA的基本单位:核糖核苷酸,由磷酸、核糖、含氮碱基(A、G、C、U)组成。
要求学生写出核苷酸的名称。
【生】学生书写并相互校正。
【师】讲解DNA是由脱氧核苷酸构成的双链螺旋结构,RNA是单链结构,然后请学生在黑板上将两个核苷酸连接起来。
【生】把核苷酸连接成长链,校对并评价是否正确。
【师】由核苷酸形成核酸时,是上一分子核苷酸的五碳糖的3号碳原子上的羟基与该核苷酸中的磷酸脱水后相连接。
【师】请学生相互讨论并完成学案上的例1。
【生】做题并相互校正题目答案,然后汇报。
探究三、DNA多样性的原因及不同生物的遗传信息
【师】DNA分子具有多样性的原因是什么?
【生】思考并作答:组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但构成DNA分子的脱氧核苷酸数目、排列顺序不同,它们连接形成的长链多种多样。
【师】不同生物的遗传物质都是DNA吗?请同学们阅读课本P35文本,总结生物的遗传物质分别是什么。
【生】阅读课本并进行总结:绝大多数的生物(如细胞生物),其遗传信息储存在DNA中,部分病毒的遗传物质是RNA,例如HIV病毒、SARS病毒的遗传物质是RNA。
【师】总结不同生物的遗传物质,并利用多媒体进行展示。
(1)细胞生物(原核生物、真核生物)的遗传物质是DNA。
(2)病毒的遗传物质是DNA或RNA(病毒只含有一种核酸),如噬菌体的遗传物质是DNA,而HIV病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒、流感病毒的遗传物质是RNA。
【师】请学生相互讨论并完成学案上的例2。
【生】做题并相互校正题目答案,然后汇报。
探究四、生物大分子以碳链为骨架
【师】关于生物大分子以碳链为骨架的这些问题同学们通过预习都填到学案上了吧?找个同学来汇报一下。
【生】回答几个问题。(因为课本有明确答案,不用过多解释)
评价反馈
让学生根据所学内容解释本节“问题探讨”中刑侦人员是如何通过DNA指纹获得嫌疑人信息的。
课堂小结
用白板展示以下表格,引导学生对本节内容进行归纳总结。
表一:
表二:
答案:
表一:
表二:
布置作业
完成学案后的核心素养专练。
教学反思
本节课的导入用了DNA指纹技术在案件侦破工作中的作用和亲子鉴定的DNA指纹图等,学生表现出极大的兴趣,学习气氛较浓厚,由此为切入点分析出细胞中的核酸分为DNA和RNA两类。
在学习DNA和RNA的化学组成的基础上,对DNA和RNA在化学组成及结构方面进行比较,使学生在对比中真正掌握DNA与RNA的化学组成及结构,理解DNA多样性的原因。然后再回扣课本的导入问题,让学生根据所学的知识进行解释,让学生感到能够学以致用。
板书设计
第5节 核酸是遗传信息的携带者
1.核酸的功能、分类和分布
2.核酸是由核苷酸连接而成的长链
核苷酸的简式
3.DNA多样性的原因及不同生物的遗传物质
4.生物大分子以碳链为骨架
备课资源
1.核酸在不同生物(细胞)中的分布状况
所有生物细胞都含有DNA和RNA这两类核酸。原核细胞DNA集中在拟核。真核细胞DNA主要分布在核内,与蛋白质组成染色体(染色质)。线粒体、叶绿体等细胞器也含有DNA。病毒或只含DNA,或只含RNA,从未发现两者兼有的病毒。原核生物DNA、质粒DNA、真核生物细胞器DNA都是环状双链DNA。所谓质粒是指拟核DNA外的环状DNA,它能够自主复制,并表现出特定的性状。真核生物染色体DNA是线型双链DNA。病毒DNA种类很多,结构各异。动物病毒DNA通常是环状双链或线型双链。植物病毒基因组大多是RNA,DNA较少见。少数植物病毒DNA或是环状双链,或是环状单链。噬菌体DNA多数是线型双链,也有为环状双链的。
参与蛋白质合成的RNA有三类:转运RNA(tRNA),核糖体RNA(rRNA)和信使RNA(mRNA)。无论是原核生物还是真核生物都有这三类RNA。自20世纪80年代以来,陆续发现许多新的具有特殊功能的RNA,几乎涉及细胞功能的各个方面。病毒RNA种类很多,结构也是多种多样。
2.核酸的水解
核酸的嘌呤碱基和嘧啶碱基与戊糖形成糖苷键。戊糖有两种:核糖和脱氧核糖,所以形成4种糖苷,即嘌呤核苷、嘌呤脱氧核苷、嘧啶核苷、嘧啶脱氧核苷。磷酸基与两种糖类分别形成核糖磷酸酯和脱氧核糖磷酸酯。所有糖苷键和磷酸酯键都能被酸、碱和酶水解。
水解核酸的酶种类很多。非特异性水解磷酸二酯键的酶为磷酸二酯酶;专一水解核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶。核酸酶按底物专一性分类,又可分为作用于核糖核酸的核糖核酸酶,作用于脱氧核糖核酸的脱氧核糖核酸酶;按对底物作用的方式,可分为核酸内切酶和核酸外切酶。内切酶的作用点在多核苷酸链的内部,而外切酶的作用点从多核苷酸链的末端开始,逐个地将核苷酸切下,从而对核酸进行降解。也有少数酶既可内切,也能外切。核酸
脱氧核糖核酸
核糖核酸
简称
结构
组成元素
组成单位
脱氧核糖核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
化学
组成
磷酸
五碳糖
碱基
分布
功能
核酸
脱氧核糖核酸
核糖核酸
简称
DNA
RNA
结构
通常由两条脱氧核苷酸长链构成,呈规则的双螺旋结构
由一条核糖核苷酸链构成
组成元素
C、H、O、N、P
组成单位
脱氧核糖核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
化学
组成
磷酸
磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
分布
主要分布于细胞核中,其次是线粒体、叶绿体等
主要分布于细胞质中
功能
是多数生物的遗传物质,携带遗传信息并控制着生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成
作为遗传物质(如某些病毒),传递遗传信息(mRNA),组成核糖体(rRNA),运输氨基酸(tRNA)