《核酸是遗传信息的携带者》教学设计

《核酸是遗传信息的携带者》
教学设计
一、教材地位分析
本节内容在整章的编排过程中起承上启下的作用，往上承接《细胞中的元素和化合物》，启下为将要后面学习的《细胞核的结构和功能》、《细胞的生命历程》、《基因在染色体上》、《遗传的物质基础》等做铺垫。

本节内容是本章的重点内容，通过学习本节可以培养学生的结构与功能观、理性的科学思维等生物学科的核心素养，可以更好地提炼生物大分子的特征。

在学习了细胞的元素和化合物的知识基础上，本节内容主要是通过让学生先了解核酸的功能再探究其结构，通过比较DNA和RNA的异同再延伸其功能，最后拓展生物大分子的相关知识，让知识更加全面深入，这样的安排使学生全面思考细胞的基本结构与功能特点，引导学生充分理解结构与功能的统一性。

通过这节课，不仅可以培养学生的生命观念、科学思维、科学探究能力，还可以渗透培养学生环保的社会责任感。

二、学情分析
高中生的特点是具有相对较强的好奇心及灵敏的知觉、具备抽象思维能力、喜欢独立思考、对生活充满热情兼备极强的集体荣誉感和社会责任感，综合实践能力强的他们善于表现自己的优点并希望得到他人的肯定。

老师可以让学生通过观察、思考、讨论、查阅资料等，充分认识理解细胞的结构与功能上进行知识体系整合，可
以让他们通过制作DNA或RNA的结构模型呈现出对知识的理解与应用拓展，同时要给予他们客观的评价、肯定和表扬，学生通过实践，提升其科学思维和科学探究能力。

三、教学目标
梳理细胞的基本结构知识体系、深入理解结构与功能观，培养科学严谨的创新精神、合作探究与敢于挑战自我的科学探究能力。

四、教学重点难点
教学重点：核酸的分类、DNA与RAN的异同及其结构
教学难点：生物学科核心素养的渗透培养
五、教学方法
本节课我首先结合时事“2020年7月杭州来女士失踪案”导入，引导学生思考“DNA是核酸的种类之一，核酸的功能是什么，结构又如何呢”，让学生观察思考核酸的功能，再分组进行探讨交流最后小结知识，课后布置尝试制作DNA的结构模型，即采用问题探讨法、观察法、实践法等多种教学方法，积极探索设计一个可以让学生在轻松愉快的氛围中，去搭建让学生主动探求知识、敢于表现自我的平台；有可能的话可以进行作品展示、概述、分享、评价。

在学科活动过程中，体现出以学生为主体，教师为主导的主动探究式教学理念。

【教学过程】
活动1【新闻导入】2020年7月5日杭州来女士失踪案，公安局的破案关键是在38车粪水中寻找来女士的人体组织是利用DNA的特异性来破案的，那么请大家学生思考几个问题：DNA是什么？它的结构是怎样的？DNA是核酸的种类之一，核酸的分类、功能又是什么？活动2【让学生带着问题去思考并阅读课本】培养学生思考和阅读课本并重视课本知识的能力
活动3【探讨问题，阐释课本知识】对问题逐个进行探讨，希望学生能积极思考、讨论、大胆表述，最后再进行归纳
【探究】1.核酸的功能是什么？
携带遗传信息，控制生物遗传、变异和蛋白质的合成
2.核酸的种类：DNA和RNA
3.核酸的结构层次：
（1）核酸的元素有哪些？启发学生从图2-15中找出来；
（2）特别提醒脱氧核苷酸和核糖核苷酸结构图中右下角是-H还是
-OH；
（3）温馨提示核苷酸中元素的分布：五碳糖的元素只有C、H、O，而N元素分布在碱基中，P分布在磷酸中
（4）要展示并强调核苷酸的正确连接方式，并教会学生正确命名各
部分结构的名称
（5）重视并且注意区分图2-16中DNA和RNA在化学组成上的异同，告诉学生这个是常考点，判断技巧如下：
（6）教会学生准确描述课本的语言：DNA一般是双链结构，RNA一般是单链结构，关键词“一般”勿忘
（7）联系生活实际并紧扣问题探讨：亲子鉴定原理、刑侦人员通过DNA比对获得嫌疑人信息，抑或违反交通规则时采
用智能取证系统将对违章人员脸部特征进行人像比
对，快速通过人工审核后确定违章人员身份信息并
作出处罚的原理等，这些技术应用的根本原因是每
个人的遗传信息都储存在DNA特定的脱氧核苷酸排
列顺序中，即体现DNA的特异性
化学元素：C 、H 、O 、N 、P
↓
小分子物质：磷酸 + 五碳糖 +含氮碱基
↓
基本单位：核苷酸
↓
核苷酸链：
↓
核酸：
4.生物大分子以碳链为骨架由许多单体连接成多聚体（注意图2-17和课本旁侧“与化学的联系”有助于理解中心碳的相关知识）
(1)生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为____。

每一个单体都以_____为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。

常见的多聚体是多糖、蛋白质和核酸等，相应的单体是___、____和_____等。

(2)生命的核心元素是______。

【指点迷津】
1.脱氧核糖≠脱氧核苷酸≠脱氧核糖核酸
2.核糖≠核糖核苷酸≠核糖核酸
3.病毒的遗传物质是DNA或者RNA,而细胞生物内有DNA和RNA，但遗传物质只能是DNA
4.DNA存在于细胞核（或拟核）、线粒体、叶绿体、质粒；
RNA存在于细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞质基质。

5.蛋白质、核酸、染色体的关系
6.DNA、RNA、蛋白质的比较
项目DNA RNA 蛋白质
基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸
初步水解产物4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸多肽
彻底水解产物
脱氧核糖、含氮
碱基和磷酸
脱氧核糖、含氮
碱基和磷酸
氨基酸
代谢终产物CO2、 H2O、尿素和磷酸盐等CO2、H2O 和尿素
活动6【例证】典例印证，思维深化
1.如图为某同学制作的含有两个
碱基对的DNA片段(“o”代表磷
酸基团)模式图，下列为几位同学
对此图的评价，其中正确的是
( )
A．甲说：“物质组成和结构上完全正确”
B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”
C．丙说：“有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”
D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图是正确的”
2.下图是某核苷酸(图1)与核苷酸链(图2)示意图，据图回答问题：
(1)图1的化合物名称是______________，是组成_____________的基本单位。

(2)图2所示2、3、4的名称分别是__________、_________、_________。

(3)此结构中的核酸与另一种核酸相比较，其特有的碱基的中文名称是
______________。

活动7【课堂小结,指出重难点】
活动8【当堂检测】精选习题，落实强化
1．美国一名49岁女性因尿路感染症状就医，被发现感染了“无敌细菌”，该细菌对抗生素具有极高的耐药性。

下列关于“无敌细菌”细胞内DNA与RNA 特点的比较，叙述正确的是( )
A．在细胞内存在的主要部位相同 B．构成的碱基相同
C．核苷酸之间的连接方式不同 D．构成的五碳糖不同
2.如图表示生物体内核苷酸的模式图，下列说法正确的( )
A．DNA和RNA的不同点只在b方面
B．DNA和RNA中的a表示的含义不同
C．DNA中特有的c为T
D．人体内的c有4种，b有2种
3.如果图1表示纤维素的结构组成方式，那么符合图2所示结构组成方式的是( )
①核酸②多肽③淀粉
A．①②B．②③C．①③D．①②③
4、鱼体内的核酸彻底水解后，不可能得到（）
A、1种五碳糖
B、4种脱氧核糖核苷酸
C、5种含氮碱基
D、8种核苷酸
5.请据图回答：
写出相应结构名称：
① _____ ② ______ ③ _______
若③是U_____ ，则②是 _____，该图代表________；
当③是T _____ 时，该图代表_________ 。

（2）若②是核糖，则③有 ____种；若②是脱氧核糖，
则③有 ____ 种。

（3）该化合物在人体内的种类有 ___种，在HIV病毒内的种类有____种。

6．下图表示生物体内的某种物质，请分析回答：
(1)A包括________________等元素。

(2)B的名称叫_______，一分子的B是由_______、_______、_____组成的。

(3)C的作用是__________________________________________
(4)可利用_____________________________对细胞进行染色，在显微镜下观察到D、E在细胞中的分布，物质D被________染成______色，物质E被
________染成______色。

7.下图的模式图表示生物大分子多聚体的连接方式
(1)若该图为一段肽链结构模式图，则1表示______ ，2表示____ ，3的种类大约有_______种
(2)若该图为一段核酸结构模式图，则1表示_______，2表示_________，3表示______。

(3)若该图表示多糖结构模式图，则1、2、3连接形成的化合物是________。

活动9【布置作业】完成课本的练习题，激发学生的创作灵感和热情，让他们尝试利用身边的生活用品和废弃物模拟制作DNA结构模型。

【课后提升训练】
1．下列说法正确的是 ( )
A．叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种
B．大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种
C．组成核酸的基本单位是核糖核苷酸
D．DNA与RNA的不同点只在于五碳糖和碱基的不同
2．“亲子鉴定”常从血液中提取DNA，DNA主要来自于血液中的（）A．白细胞 B．红细胞 C．血小板 D．血红蛋白
3．以下关于细胞中核酸和核苷酸的叙述，正确的是 (A)
A．细胞中的每一个核苷酸分子都含有磷酸基团
B．DNA彻底水解后可以得到5种碱基
C．RNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链
D．核苷酸分子之间通过磷酸和碱基相连形成长链
4.大肠杆菌中由A、T、G、U四种碱基参与构成的核苷酸种类有（）
A. 8种
B. 6种
C. 5种
D.4种
5.某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色体剂染色，用高倍显微镜观察．下列描述正确的是（）
A．经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核
B．经吡罗红甲基绿染色，可观察到绿色的细胞质
C．经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体
D．经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质
6．如图所示的分子结构式为某种核糖核苷酸，据图回答问题：
(1)图中核苷酸的生物学名称是________。

(2)图中核苷酸是构成哪一种核酸的原料？
_______________。

(3)DNA初步水解的产物是____________，彻底水
解的产物是____________。

(4)只需要替换图中的一种化合物，就可成为脱氧核酸的基本单位，则替换的化合物是________________，替换成______________，与替换前相比，核苷酸的相对分子质量________(填“增加”“减少”或“不变”)。

7.蛋白质与核酸的关系如下图
(1)图1中由A、B、C三种大分子之间的关系可推断A为、B为、C为，甲是DNA复制、乙是转录、丙是翻译；单体a、b、c分别为、和；元素X为，Y为。

(2)染色体的主要成分是，核糖体的主要成分是_____________，因此图2中甲、乙、丙依次是_____________
_______，a(b)是，c是。

【教学评价】
这节课是对核酸的功能知识进行了阐述和拓展延伸，是比较实用实用和有收获的生物课。

课外的尝试制作模型，可以对真核细胞的结构有进一步的理解、让抽象的知识更加具体化，也让他们从理论走到实践再升华到理论，不断学以致用；在体验中获得制作的快乐感、收获感、幸福感，也培养了学生发散思维、升级构造、不断修正完善的科学思维；同时也在分享评价中懂得了欣赏他人、肯定他人的情感培养，在实验中也体现了生物的结构与功能相统一的生命观，还学会了整合生活废弃物、具有环保意识地去展现热爱大自然的一面。

【教学反思】
这节课充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，在学习过程中让学生懂得课本知识的重要性，也启发了他们的思考能力、归纳总结和表达能力，尝试去解释生活中遇到的问题而掌握学以致用的能力，课堂中渗透领悟细胞结构与功能特点、体验成功的快乐，充分发挥学生积极性、创造性！
在课后，可以小组合作完成了DNA的结构模型的制作、评价、修正完善、创意模型展示等一系列活动，将脑中抽象的细胞结构形象化，以简单、科学具有真实感和立体感的实物模型形式呈现出来。

此实验设计成开放性实验，即时间和材料由学生自由选择，完成模
型设计，最后集中时间展示学生的成果。

这样设计，既能让学生懂得物尽其才，又能对细胞中DNA的结构进行思考、整合，实现了生物教学和生活的结合。

本节课我以“教师为主导，学生为主体，以学法指导为中心，让学生主动地参与到知识形成的整个思维过程中来，并最终达到预期的教学效果。

这节课充分体现了生物学科核心素养落地课堂教学，课堂中学生形成了结构与功能观的生命观念，认识了生物的多样性，展示了生物的统一性、独特性，同时也初步启发了模型与建模、创造性思维等科学思维，在科学探究路程上培养了实践能力和合作探究能力，另外亦让学生学会了废旧物再利用，变废为宝又环保，树立生态意识并参与环境保护实践，社会责任的培养也在潜移默化中形成。

参考文献：1.《错题笔记》.辽宁教育出版社
2.真核生物的三维结构模型制作报告.董慧萍
3. 《核酸、糖类与脂质》章君果
4. 百度文库
5. 学科网。