23遗传信息的携带者——核酸导学案

1 1 第二章第二章 第三节导学案第三节导学案 组成细胞的分子组成细胞的分子 2 32 3 遗传信息的携带者遗传信息的携带者 核酸核酸 学习目标学习目标 1 观察并区分 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 2 说出核酸的种类 3 简述核酸的分子结构和功能 学习重点学习重点 1 观察并区分 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 2 核酸的分子结构和功能 学习难点学习难点 细胞生物和非细胞生物遗传物质的不同 预习学案预习学案 知识梳理知识梳理 操作建议 认真阅读课本 p26 29 让学生独立完成本部分内容 设置意图 让学生通过预习初步掌握核酸的分类 分布 结构及功能等基础知识 1 核酸的分类 1 简称 DNA 2 简称 RNA 2 核酸的基本组成单位 1 元素 2 名称 3 组成 每个单位包括一分子 一分子五碳糖和一分子 4 分类 根据 的不同 核苷酸分为 和 3 DNA 和 RNA 的结构 1 DNA 的结构 由 脱氧核苷酸链构成 含有的碱基是 含有的五碳糖是 2 RNA 的结构 由 核糖核苷酸链构成 含有的碱基是 含有的五碳糖是 4 核酸的分布与观察 1 原理 利用染色剂对 DNA 和 RNA 的 不同 可以显示 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 能改变细胞膜的通 透性 加速 进入细胞 使染色质中的 分离 有利于 DNA 与染色剂结合 使 DNA 呈 现 使 RNA 呈现 2 结论 真核细胞的 DNA 主要分布在 中 在 内也含有少量的 DNA RNA 主要分布在 中 知识要点知识要点 学点一学点一 组成核酸的基本单位组成核酸的基本单位 核苷酸核苷酸 操作建议 教师拿含氮碱基 磷酸 五碳糖模型 演示连接成核苷酸 设置意图 以直接的视觉感观加深学生对核苷酸的组成及结构的印象 1 组成元素 C H O N P 2 结构模式图 代表磷酸 代表五碳糖 代表含氮碱基 一分子磷酸 组成 一分子五碳糖 一分子含氮碱基 3 分类 根据五碳糖的不同可将核苷酸分为 脱氧核糖核苷酸 简称脱氧核苷酸 和核糖核苷酸 二者比较如下 2 2 分类磷酸五碳糖含氮碱基种类 脱氧核苷酸相同脱氧核糖A T G C4 核糖核苷酸相同核糖A U G C4 学点二学点二 核酸的分类和功能核酸的分类和功能 操作建议 指导学生阅读课本并画表格归纳 DNA 与 RNA 的区别 设置意图 学生自己总结 印象会更加深刻 同时锻炼了学生归纳总结能力 1 核酸的分类 核酸是一切生物的遗传物质 因主要存在于细胞核中 呈酸性而得名 它包括 DNA 脱氧核糖核酸 和 RNA 核糖核酸 两种 DNA 和 RNA 的比较见下表 DNARNA 结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构 组成的基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸 嘌呤 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 碱基 嘧啶 胞嘧啶 C 胸腺嘧啶 T 胞嘧啶 C 脲嘧啶 U 五碳糖脱氧核糖核糖 无机酸磷酸磷酸 主要存在部位 主要存在于细胞核或拟核中 真核细胞的线粒体 叶绿体 内也含有少量 DNA 主要存在于细胞质中 主要功能携带遗传信息 指导蛋白质的合成 也可以充当遗传物质 2 核酸的功能 核酸是细胞内携带遗传信息的物质 在生物体的遗传 变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用 所谓遗传 就是亲代把它的遗传信息复制了一份传给子代 并在子代的个体发育过程中表达出来 由于一切生命活动都离不开蛋白 质 蛋白质是生命活动的主要承担者 所以核酸通过控制蛋白质的合成 来控制生物的性状从而表达出相应的遗传信息 学点三学点三 核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系 操作建议 教师讲解后 找学生代表上讲台用脱氧核苷酸模型演示多个脱氧核苷酸连接成长链的过程 之后教师课件展 示脱氧核苷酸连接成长链的动画 加深学生对核酸分子结构的理解 设置意图 模型展示提高学生学习的兴趣 并且直接的视觉感观能加深学生的印象 遗传信息指 DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序 组成 DNA 分子的碱基虽然只有四种 但由这四种碱基所形成的碱基对的 排列顺序却是千变万化的 每一种顺序的排列方式都可能代表一种遗传信息 不同种类生物的体细胞所含有的 DNA 数目不同 同种生物不同个体核内所含有的 DNA 数目相同 但碱基对的排列顺序 不同 这在一定程度上体现了 DNA 分子的特异性 利用这一原理可以进行 DNA 亲子鉴定 还可以利用 DNA 指纹技术进行 犯罪确认 知识架构图知识架构图 核酸种类 项目 3 3 探究学案探究学案 实验探究实验探究 观察观察 DNADNA 和和 RNARNA 在细胞中的分布在细胞中的分布 操作建议 小组协同合作 设计出完整实验方案 认真操作 掌握实验要领通过实验现象 分析实验结果 设置意图 锻炼学生自己设计实验及实验操作能力 1 实验原理 DNA 主要分布在细胞核内 RNA 主要存在于细胞质中 甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同 甲 基绿使 DNA 呈现绿色 吡罗红使 RNA 呈现红色 盐酸能改变细胞膜的通透性 促使染色剂进入细胞 同时使染色体中的 DNA 和蛋白质分离 有利于 DNA 与染色剂结合 2 方法步聚 3 实验结果 绿色明显且集中分布于细胞中央 红色广泛分布于绿色区域的周围 4 实验结论 DNA 主要分布在细胞核中 RNA 主要分布在细胞质中 提示提示 实验中几种操作的目的 1 使用 0 9 的 NaCl 溶液 保持口腔上皮细胞的正常形态 2 烘干时来回移动载玻片 防止载玻片受热不均匀而破裂 3 利用 8 盐酸水解 盐酸能改变细胞膜的通透性 加速染色剂进入细胞 同时使染色体中的 DNA 与蛋白质分离 有利于 DNA 与染色剂结合 4 4 4 利用蒸馏水冲洗 冲洗掉载玻片上的盐酸 缓水流冲洗 防止细胞被水流冲走 5 染色剂 使 DNA 和 RNA 着色 显示其在细胞中的分布 6 吡罗红甲基绿混合染色剂 现用现配 A 液放在棕色瓶中备用 防止见光分解 典型例题典型例题 例例 1 1 吡罗红 甲基绿染色剂的成分应该是 吡罗红 甲基绿 吡罗红 甲基蓝 清水 蒸馏水 0 9 NaCl 溶液 乙酸钾 乙酸 乙酸钠 盐 酸 A B C D 解析 吡罗红 甲基绿染色剂的成分是 吡罗红 甲基绿粉加入蒸馏水溶解 乙酸钠用蒸馏水溶解 乙酸用蒸馏水稀释 综上所述 正确选项为 D 答案 D 难点突破难点突破 生物的遗传物质生物的遗传物质 操作建议 教师归纳讲解之后学生完成表格 设置意图 使学生明确细胞生物与非细胞生物 病毒的遗传物质不同 生物类别核酸种类遗传物质生物举例 细胞生物DNA 和 RNADNA细菌 蓝藻 小白鼠 洋葱等 只含 DNADNAT4 噬菌体病毒 只含 RNARNAHIV H1N1 流感病毒 SARS 病毒等 提示提示 RNA 作为遗传物质的前提是 生物体内没有 DNA 只含 RNA 这只在少数病毒中出现 RNA 通常是单链结构 不稳 定 在传递过程中容易发生变异 因此 RNA 病毒变异较快 方法归纳方法归纳 1 组成核酸的核苷酸种类共有 8 种 组成 DNA 的脱氧核苷酸和组成 RNA 的核糖核苷酸各有 4 种 2 在生物体内若含有 2 种核酸 则含有 5 种碱基 8 种核苷酸 若生物体内只含一种核酸 如病毒 则含有 4 种碱基和 4 种核苷酸 典型例题典型例题 例例 2 在剑麻的叶肉细胞中 组成核酸的碱基 五碳糖 核苷酸的种类数分别是 A 5 2 8 B 4 2 2 C 5 2 2 D 4 4 8 解析 剑麻属于真核生物 其细胞内所含有的核酸既有 DNA 又有 RNA 组成核酸的碱基有 A G C T U 五种 五碳糖有核糖和脱氧核糖两种 核苷酸有核糖核苷酸和脱氧核苷酸两类 每类各 4 种 共 8 种 答案 A 思维拓展思维拓展 所有细胞生物都含有 DNA 和 RNA 这两类核酸 原核细胞 DNA 集中在拟核 真核细胞 DNA 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 至今未发现两者兼 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 外基因 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 转移 RNA tRNA 核糖体 RNA rRNA 和信使 RNA mRNA 无论是原核生 物或是真核生物都有这三类 RNA 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 结构也是多种多样的 评估学案评估学案 操作建议 课件展示习题 学生回答 设置意图 巩固强化本节学习内容 同时了解学生学习情况 以便及时调整教学 5 5 达标测试达标测试 1 甘蔗细胞中的核酸包括 A 脱氧核糖核酸 B 脱氧核糖核酸和核糖核酸 C 核糖核酸 D 脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸 2 下列叙述不正确的是 A 只含有 RNA 的生物 遗传物质是 RNA B 只含有 DNA 的生物 遗传物质是 DNA C 既含有 DNA 又含有 RNA 的生物 遗传物质是 DNA 和 RNA D 既含有 DNA 又含有 RNA 的生物 遗传物质是 DNA 不是 RNA 3 2003 年 5 月 28 日 世界上第一匹克隆马 普罗梅泰亚 在意大利顺利诞生 普罗梅泰亚 能合成与亲代相似的脂肪 酶 这主要与其亲代体内含有哪种物质有关 A 脂质 B 蛋白质 C 糖类 D 核酸 课堂小结课堂小结 操作建议操作建议 师生共同回忆总结 设置意图 设置意图 准确总结 巩固新知识 教学反思教学反思 本节课利用一课时完成 时间有些紧张 由于学生实验的熟练程度和对有机化学知识的陌生 直接导致实验耗时多或没 有得到准确的结果 看 DNA 的结构式不明就里 从而影响了教学效果 因此 对于学生的实验能力和有机化学知识应 适当补充 答案 答案 知识梳理知识梳理 1 1 脱氧核糖核酸 2 核糖核酸 2 1 C H O N P 2 核苷酸 3 磷酸 含氮碱基 4 五碳糖 脱氧核糖核苷酸 核 糖核苷酸 3 1 两条 A G C T 脱氧核糖 2 一条 A G C U 核糖 4 1 亲和力 盐酸 染色剂 DNA 与蛋白质 甲基绿 绿色 吡罗红 红色 2 细胞核 线粒