【教案】核酸是遗传物质的携带者+教学设计高一上学期生物人教版必修1

2.5《核酸是遗传信息的携带者》教学设计一、教材分析本节课是新教材人教版必修一《分子与细胞》第二章第五节的内容，主要学习核酸的种类及在细胞中的分布，核酸的结构和功能。本节内容的重点放在细胞层面，让学生了解核酸在细胞中的分布以及核酸能成为遗传信息携带者的原因。在课程结构上紧承第四节生命活动的主要承担者—蛋白质，继续介绍生物大分子，又在课程内容上呼应必修二的遗传分子基础部分，学生要掌握好核酸的分子结构才能更好的理解《遗传与进化》中重点介绍的DNA的本质，有着承上启下的作用，是高中生物学的一节重要的基础理论课，是学生打好生物学框架的基石。二、学情分析高中的学生已具备了一定的知识基础和观察认知能力，学生对遗传物质会产生强烈的好奇心，可以利用这一点，再结合新的科技成果来创设情景，来进入新课程的教学学生对核酸的组成、结构和功能并不是很清楚，所以教师应该从学生的基础出发，让学生对核酸有大概的了解后，再展开进一步的学习。学生在上一节已经学习了氨基酸是如何形成蛋白质的，所以对核酸组成及结构多样性的探究中，可引导学生类比蛋白质的相关知识并结合课本内容得出结论这样既降低了学习的难度，又可以训练学生基本的思维能力，同时也起到复习巩固的作用，鼓励学生自主学习，让学生动脑动口动手参与课堂。三、教学目标：依据课程标准的内容要求、学业要求及学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标:1.概述核酸的种类和功能，简述核酸的结构，并说明核酸在细胞中的功能是由其组成和结构决定的，初步形成结构与功能相适应的观念。（生命观念）2.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，简述核糖核苷酸和脱氧核苷酸的区别，并能运用这一观念分析相关的生物学问题。（生命观念）3.通过从核酸分子平面模式图中找出基本组成单位，培养整体由部分组成的分析能力，并讨论脱氧核苷酸的排列顺序，理解DNA分子的多样性，提高学生的科学思维能力。（科学思维）4.通过模型的构建，掌握核苷酸的结构及核苷酸是如何组成核酸的，通过动手制作模型培养动手能力和合作学习能力。（科学探究）5.认同核酸是生物遗传信息的携带者，理解核酸在生物的遗传变异中具有重要作用，学会养成质疑创新及勇于实践的科学精神和科学态度。（社会责任）四、教学重难点：重点：核酸的分子结构和功能生物大分子以碳链为骨架。难点：核苷酸的结构四、课时：1课时五、教学过程教学环节教师行为学生行为设计意图核酸的种类及其分布【新课导入】展示我国警方利用DNA指纹技术已侦破了数千例疑难案件的材料和DNA指纹检测的图片【提问】在学生阅读和观察的基础上设疑：1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？2.你还能说出DNA

鉴定技术在其他方面的应用吗？3.如果得到了DNA方面的的证据，是否还需要其他证据呢？让学生了解DNA的应用，引出本节的学习内容“遗传信息的携带者—核酸”。【自主探究】让学生带着两个问题，阅读新教材P34，进行自主探究和学习并回答。问题一：核酸是什么物质?问题二：核酸的种类及分布？学生阅读和观察。

学生分组思考、讨论、交流后回答教师提出的问题。

学生阅读教材，能够轻松回答问题。

激发学生的学习动机，引起学生合作讨论的欲望，导入新课。

培养学生自主学习的学习能力。

核酸是由核苷酸连接而成的长链【铺垫新知】通过回忆蛋白质的基本组成单位引出核酸的基本组成单位。【借助史实展示资料】资料一：由于DNA是主要的遗传物质，而真核细胞的DNA主要分布在细胞核，要研究DNA首先要制取细胞核。发现细胞核内含有与细胞内其他有机物明显不同的物质，这种物质为一种含磷很高而含硫很低的强有机酸，而且对蛋白酶有耐受性，并命名为核素。【提问】最初的实验推断细胞核中含有什么成分？资料二：20世纪30年代，哈马斯顿（E.Hamm－arsten

）等人的研究证明，作为生物大分子的蛋白质，其基本组成单位是氨基酸。那么同样是生物大分子的核酸，是否也有其小分子的基本单位呢？1934年，列文（P.A.T.Levine）发现核酸可被分解成含有一个碱基、

一个糖类物质和一个磷酸的片段，这样的组合叫核苷酸。【提问】组成核酸的基本单位是什么？【思考】那么组成核酸基本成分当中的糖类物质具体是什么呢？资料三：列文证明核酸所含的糖类由5个碳原子组成，并将这种糖类命名为核糖。由于核酸有2种，区别是它们中的五碳糖不同，另一种糖类比核糖少一个氧原子，称为脱氧核糖，脱氧核糖核酸和核糖核酸的名称由此而来。通过PPT演示其过程及结构。【图片展示】教师进一步展示核糖和脱氧核糖的结构式，展示变化过程帮助学生加深理解和记忆。资料四：列文（发现核酸可被分解成含有一个碱基、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段，这样的组合叫核苷酸。【教师总结】进而总结出核苷酸分为2大类8种。脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有4种。脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有4种。核苷酸的种类有8种；核酸的碱基的种类有5种。通过PPT展示并进行拓展。

【图片演示】引导学生简单了解碱基的结构式，并结合五碳糖和磷酸的结构简式总结核酸的组成元素。【提问】核酸长链的形成过程是怎样的？简单介绍3′，5′—磷酸二酯键，引导学生连接2个核糖核苷酸，找寻成键的部位。然后，PPT总结RNA形成的过程，学习RNA的单链结构，进而引出DNA双链结构的学习，简单介绍反向平行、双螺旋结构，不做过多的强调，为模块二的学习埋下伏笔。【温故而知新】在处理核酸的功能时，依据学生的认知规律，设置问题情境：蛋白质的结构为什么具有多样性？根本原因是什么？再结合本节内容，DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但若数量不限，在连成长链时，排列顺序就极其多样化，它的信息容量就非常大了。所以绝大多数的生物其遗传信息就贮存在DNA分子中，部分病毒如HIV、

SARS等的遗传信息直接贮存在RNA中。学生通过分析总结资料，培养学生概括总结能力。

回答：可推断出细胞核中含有磷酸。

回答：学生由此资料确认了组成核酸的基本成分是磷酸、具有糖类性质的物质以及碱基。

阅读资料，思考问题。

学生观察图片，并进行画图。

学生通过讨论可以总结出脱氧核糖核酸的基本成分是：磷酸、脱氧核糖、含N碱基。

核糖核酸的基本成分是：磷酸、核糖、含N碱基。

学生对核苷酸名称的记忆方法：核苷酸名称=碱基名称+五碳糖名称+核苷酸。

学生通过观察总结，记录笔记。

学生阅读教材，但概述不完整。

学生很自然地回顾蛋白质的相关知识，并结合核酸，探究其多样性的原因。

总结知识，自主画图，合作讨论。培养学生的分析问题，总结问题的能力，提高学生的科学思维。

让学生通过思考和分析提取关键信息。

拓展学生的能力，发散学生的思维，通过总结加深记忆。

发散思维，总结内容。

观察图片培养学生的科学思维能力。

培养学生观察、比较和分析、总结，进而得出科学结论的能力。

提高学生科学思维能力。

加深学生对组成元素的记忆。

能够激发学生的好奇感，增加学习的欲望。

将新旧知识进行结合，有利于知识的衔接。

将知识结构化，更加条理清晰。【回顾旧知】细胞是由多种元素和化合物构成的。联系多糖、蛋白质、核酸等生物大分子。分析其基本单位。【图片展示】展示生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。【铺垫新知】碳是生命的核心元素，源于其在构成生物大分子中的重要作用。为了便于学生理解，新教材此处加入了简化的多糖、蛋白质和核酸结构模式图，归纳出生物大分子的结构共性，都是由单体连接而成的多聚体。【总结】新教材的生物大分子结构模式图中，把每一种生物大分子的单体都画成了一样的，容易被学生理解为生物大分子的单体都是相同的，教师还是需要让学生明确构成某一生物大分子的单体具有相似的结构，而并非一样要相同。【游戏体验遗传信息的多样性】教师从学生刚才制作的脱氧核苷酸上剪下若干碱基，在学生面前像洗扑克牌一样洗一遍，再在黑板上按顺序记下碱基顺序，并询问这个碱基顺序可代表什么?再由若干学生也分别像洗扑克牌一样洗一遍碱基，在黑板上按顺序记下碱基顺序。【呼应导入】为什么我国警方利用DNA指纹技术已侦破了数千例疑难案件？【学以致用】亲子间的遗传信息具有很大的相似性，故碱基排列顺序具有很大的相似性，通过比对儿童与待认定的父母的DNA的碱基顺序即可判断其亲子关系。【总结】

整理知识脉络，梳理框架。学生回答其基本单位。

学生观察图片，进行分析。

学生理解生物大分子结构图，以及生物大分子的功能。

学生回答：可代表教师自己的遗传信息。师生共同比较得出:遗传信息不同，碱基排列顺序也不同。

回答：遗传信息不同，碱基排列顺序不同。回顾旧知，巩固新知。

培养学生总结分析能力。

通过结构模式图，理解结构与功能观。

使学生认识到在人类的科学探索过程中，技术的进步起到了关键的推动作用。

本节课与课堂导入相呼应，形成完整的课堂结构体系。板书设计第五节核酸是遗传信息的携带者1．种类脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）2.

组成元素：C、H、O、N、P3.

基本单位核苷酸（磷酸五碳糖含氮碱基）脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）4.生物大分子以碳链为骨架六、教学反思本节内容是本章的重点也是难点之一，由于学生在生活中缺少感性认识，利用公安局破案