高中核酸是遗传信息的携带者教案及反思

这是一份高中核酸是遗传信息的携带者教案及反思，共10页。教案主要包含了情境创设，讨论回答，回顾总结，提出问题，讨论实践，完成表格，布置任务，观察归纳等内容，欢迎下载使用。
学校
课题
核酸是遗传
信息的携带者
年级
高一
学科
生物学
教材分析
本节主要介绍了核酸的基本概念、种类、结构和功能，以及它们在生物遗传中的作用。在必修 2 第 3 章“基因的本质 ”中还要详细学习核酸的功能,因此本节主要帮助学生初步建立起核酸可以作为遗传信息的携带者的概念。本节通过脱氧核苷酸和核糖核苷酸的结构对比,让学生认识到核酸之所以具有携带遗传信息的功能,是因为核苷酸上有碱基,因而又从分子水平上进一步理解了结构与功能是相适应的。
“ 生物大分子以碳链为骨架 ”是一个重要的生物学概念,是对已学多糖、蛋白质和核酸的分子结构的一个总结。为了便于学生理解,教材采用“ 简化的结构模式图 ”的形式,让学生采用直观对比的方式,从中理解构成生命的大分子所特有的结构特征。
学情分析
学生已经对细胞中的元素和化合物的整体情况有所认识，对水、无机盐、糖类、脂质和蛋白质的种类、结构、功能也已经有了清晰把握，熟悉了学习的思路。核酸的结构和功能对于学生来说可能较为抽象，需要通过具体的例子和模型来帮助理解。
教学目标
课程标准与本节相对应的要求是“概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 ”。对应的学业要求是：从结构与功能相适应的视角，解释核酸分子参与组成细胞的结构，是遗传信息的携带者。由于《遗传与进化》模块教材中对 DNA 和 RNA 的结构和功能有较详细的介绍，因此本节内容的重点放在“从细胞层面对核酸的分类、核酸在细胞中的分布、核酸是由核苷酸连接而成的长链及生物大分子以碳链为骨架 ”的学习上。据此，本节的教学目标如下。
1.通过核苷酸长链照片的观察分析及核苷酸、核苷酸链模型的构建，能阐述核酸由核苷酸聚合而成，能解释核酸是储存与传递遗传信息的物质。
2.通过对 DNA 和RNA 化学组成上异同的比较，能说出DNA 和 RNA 的区别与联系。
3.通过回顾“糖类、蛋白质和核酸”的物质组成，能概括出生物大分子以碳链为骨架的结构特点。
教学重难点
1.教学重点
（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。
2.教学难点
（1）核酸的种类及结构。
（2）生物大分子以碳链为骨架。
教学准备
平板、课件、板书
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
智慧
课堂
应用
及分析
1.功能选择
2.应用价值
3.评价体现
时长
情境创设导入新课
教师：细胞之所以可以表现出生命的特征，这与组成细胞的分子有关，尤其是蛋白质和核酸这两类重要的生物大分子，本节我们将继续学习核酸的结构和功能。
【情境创设】
结合“ 问题探讨 ”，联系生活中核酸的两则应用：案件侦破过程中的DNA指纹技术和新冠防疫工作中的核酸检测。
引导学生思考以下问题：
1.为什么核酸可以提供给人们这些重要的信息呢？
2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？
教师：那核酸究竟具有怎样的结构特点，又是如何储存这些重要的遗传信息的呢？
【讨论回答】
1. DNA是 遗 传 物 质 , 携带有遗传信息，不同个体的遗传信息一般都有区 别 ， 因此 ，DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。
2.提示：可以进行亲子鉴定：鉴别在地震等灾害中遇难亲属的遗体等。
1.抢答、屏幕开始推送
2.调动 学
生 学习 积极 情绪
3.点击 表扬
3min
核
核
【活动1】
【回顾总结】
1.随
5min
酸的
酸的
联系原核细胞和真核细胞的特点，总结
结合初中所学，回顾
机选人
种
种
核酸的种类及分布。
原核细胞和真核细胞的多
2.公
类
类
教师：请一位学生进行回答。
样性和统一性的内容，整
平 点
及其
及其
理总结。
名 全
面 覆
分布
分布
教 师 ：提醒 学 生注 意规 范 书写DNA和RNA的英文缩写和中文名称。
【提问】
除了细胞生物，病毒是否含有核酸呢？
【回答】有，可根据所含
遗传物质分为 DNA 病毒
和 RNA 病毒。
盖
3.点
击表
扬
核酸是由核苷酸连接而成的长链
核酸是由核苷酸连接而成的长链
教师：其实核酸同蛋白质一样，也是生物大分子，核苷酸是它的基本组成单位。
【活动2】
类比氨基酸结构特点的归纳过程，展示几种脱氧核苷酸和核糖核苷酸的分子结构，归纳核苷酸的种类和结构特点。
【提出问题】
1.这些核苷酸是由几个部分组成的？组成元素有哪些？有什么分布特点？
展示两种核苷酸的模式图。
教师：非常好， 由图可知，一分子的核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸连接形成。组成元素有C 、H 、O 、N 、P。
教师： 其中五碳糖的5个碳原子可以按照顺时针进行编号， 依次为1,2,3,4,5, ，5,碳原子伸出在环外。由此也可以看到，磷酸是连接在五碳糖的5,碳原子上，含氮碱基连接在五碳糖的1,碳原子上。五碳糖与含氮碱基连接形成的结构叫作核苷，加上磷酸即核
【讨论回答】
1.核苷酸由C 、H 、O 、N 、P五种元素构成 的三个部分组成。P元素只存在磷酸中，N元素只存在于最右侧的蓝色部分里
。
2.不 一样 ，有 的2,碳
1.抢答、
、随
机选
人、
全班
作答
（展
示自
己绘
制的模型，
班级
展示评价）
2.调动 学
生 学
习 积
极 情
绪
3.点
击表
扬
25mi
n
苷酸。
2.不同核苷酸中的五碳糖结构是否一样 ,区别在哪里？
教师：很好，观察的非常仔细。我们其实可以根据五碳糖29碳原子上是否有氧，将其分为核糖和脱氧核糖。以此可将以上核苷酸分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两种类型，分别是RNA和DNA的基本组成单位。并可根据碱基的种类作进一步的分类。
脱氧核糖核苷酸（特有T） 核糖核苷酸(特有U）
注意核苷酸种类的判断与名称的书写。
【活动3】尝试构建DNA和RNA的模型
教师：在生物体的细胞中，DNA一般是由两条脱氧核苷酸长链反向平行构成的双螺旋结构。RNA一般是由核糖核苷酸连接而成的单链。
展示磷酸二酯键的形成示意图，请各位同学利用DNA和RNA的四种基本单位，尝试绘制出DNA和RNA一条长链的平面结构模型
。
在黑板上带领学生一起绘制模型，说明磷酸二酯键的结构，长链的方向，游离磷酸的数量， 碱基互补配对原则、氢键， 以及DNA 、RNA各自特别的空间结构。
原子上连接的是氢原子，无氧，有的29碳原子上连接的是羟基，有氧。
【讨论实践】在草稿纸上绘制模型
【完成表格】
整理核酸分子的结构层次。
【总结】
请各位 同 学结合上述 内容 总结DNA与RNA在化学组成和结构上的异同。
【核酸分子的结构多样性和功能】
教师：核酸之所以可以提供给人们这些重要的信息，是因为核酸储存着重要的遗传信息，那这些复杂庞大的遗传信息储存在哪里呢？提示：类比蛋白质结构多样性的原因
。
【提问】
1.假设有一段由100个核苷酸组成的单链DNA片段，那么可以出现多少种核苷酸的排列组合？
2.类比蛋白质结构多样性的原因，你觉得核酸分子的结构多样性的原因有哪些？
3.综上，你觉得遗传信息储存在DNA分子的哪里？
教师：部分病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV 、SARS等，因此综上所述，对于生物界来说，核酸是遗传信息的携带者。
4.分组讨论人、豌豆、大肠杆菌、HIV病毒的遗传信息携带者是什么，并完成以下表格
【总结】
核酸是细胞内携带遗传信息的物质。在生物
体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有极其
重要的作用。
【回答】
1.4100
2.核苷酸的数目、排列顺序和各自的空间结构
。
3.核苷酸/碱基对/碱基的排列顺序中。
4.完成填空
生物大分子以碳链为骨架
生物大分子以碳链为骨架
【提问】
1.回顾前面我们所学习的内容，在构成细胞的化合物中，除了DNA和RNA外，哪些物质也属于生物大分子？
2.它们为什么被称之为生物大分子？
【布置任务】
根据展示的糖类、蛋白质和核酸基本组成单位（单体的结构式图片），仔细观察这些基本组成单位的结构式，从元素组成方面分析它们有何共同特征？
正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”
“没有碳就没有生命”。
【回答】
1.还有多糖和蛋白质
。
2.多糖、蛋白质和核酸都是以基本单位为单体脱水缩合连接形成的多聚体，相对分子质量很大，故称之为生物大分子。
【观察归纳】
每一个单体都是以若干个
相连的碳原子构成的碳链
为骨架。
1.随机选人
2.公平 点名 全面 覆盖
3.点击表扬
5min
作业布置
作业布置
完成本节“联系与应用”以及本章“复习与提高”，尝试绘制本章节的思维导图。
完成作业
1.讲评
2.布置 作
业 、
视 频
资 源3.下节 课检查
2min
板书设计
第 5 节 核酸是遗传信息的携带者
一、核酸的种类及其分布
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.组成元素
2.核苷酸
（1）基本结构
（2）种类及名称
3.核酸的结构
（1）DNA（2）RNA
4.DNA 与RNA 在化学组成和结构上的异同
5.核酸的结构多样性与功能
（1）结构多样性的原因
（2）遗传信息的储存
（3）比较不同种生物遗传物质、核酸、核苷酸、碱基种类数
（4）核酸的功能
三、生物大分子以碳链为骨架
教学反思
本节课学生对 DNA 双螺旋结构的理解还存在一定困难。我计划在下次课上使用更多的实物模型和动画演示来增强他们的直观理解。此外，我将设计一些互动活动，如观看 DNA 的合成动画，以提高学生的参与度和记忆效果。我还需要加强课堂提问，鼓励学生主动思考和表达，以促进他们的逻辑推理能力。