核酸是遗传信息的携带者

第5节核酸是遗传信息的携带者一、教学目标：知识与技能：1、说出核酸的种类、简述核酸的结构和功能以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布过程与方法：通过“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，学会运用比较、归纳等方法分析实验结果。情感态度与价值观：认同生命的物质性，认同生物界在物质组成上的统一性。教学重难点教学重点：核酸的结构和功能教学难点：观察DNA和RNA在细胞中的分布导入：汶川地震后，很多遇难者长时间被掩埋在地下，已经无法通过外观来辨认。国家派出大批法医力量，他们对遗体拍照，提取DNA，运用DNA指纹技术对遇难者的身份进行鉴定。为什么DNA指纹技术能鉴定遇难者的身份呢？上课之前，老师想问大家一个问题，大家都看过侦探片吧，在片中，刑侦人员从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据，大家是不是觉得很神奇啊，其实他们所用的就是DNA指纹技术。那什么是DNA呢？为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息呢？今天我们就来解答这些问题。这节课我们学习核酸是遗传信息的携带者板书：题目师：DNA到底是什么？核酸仅仅只包括DNA吗？请同学们利用1min自主阅读教材并寻找答案生：核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA。板书：一、核酸的种类DNARNA不管是DNA还是RNA，它们都储存着遗传信息，并且在生物体的遗传、变异，还有蛋白质的生物合成过程当中发挥着重要的作用。真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，但是在细胞质当中它也是有分布的，在线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA。而RNA主要分布在细胞质中。同学们，我们知道了真核生物当中核酸所在的位置，那么想一想原核生物细胞的DNA位于细胞内的什么部位呢？老师听到有同学说拟核很好，我们知道原核细胞没有真正的细胞核，所以它的DNA分布在拟核当中。知道了两种核酸在细胞中的分布，接下来我们来看一下核酸的分子结构。请大家带着以下3个问题阅读课本35页。核酸由哪些元素组成？组成它的基本单位是什么？核酸由C、H、O、N、P五种元素组成；基本组成单位是核苷酸；其中DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。核苷酸是由什么组成的？首先我们来看一下DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，脱氧核苷酸由3部分组成，这里的P代表的是磷酸，这个结构代表的是脱氧核糖，脱氧核糖它是一个五碳糖，我们可以看到这是1、2、3、4、5，有5个碳，那么这代表的则是碱基接下来我们来看RNA的基本组成单位，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸的结构看起来和脱氧核苷酸结构差不多，这里的P代表的也是磷酸，不过这里的糖就不是脱氧核糖了，而是核糖，那么请同学们观察一下核糖与脱氧核糖有什么不同呢？生：脱氧核糖2号碳上比核糖少一个氧没错，对于核糖来说2号碳原子，一边连接的是一个氢原子，一边连接的则是一个羟基；对于脱氧核糖来说，2号碳原子上连接的则是两个氢原子，比核糖少了一个氧。这也是为什么脱氧核糖要叫做脱氧的原因。那么除了五碳糖不一样，还有什么不一样呢？还有碱基不一样。组成脱氧核糖核苷酸的碱基有4种，分别是ATCG。这里的A代表的是腺嘌呤，T代表的是胸腺嘧啶，C代表的是胞嘧啶，G代表的是鸟嘌呤。组成核糖核苷酸的碱基也有4种，分别是AUCG。这里的ACG含义不变，跟上面的ACG是一样的，分别代表腺嘌呤、胞嘧啶，鸟嘌呤。但是核糖核苷酸当中不含有胸腺嘧啶T，取而代之的是U，我们称之为尿嘧啶。也就是说在一个细胞当中，一般来说碱基有多少种呢？碱基一共有5种，分别是ATCGU。那么核苷酸有多少种呢？8种师：既然核苷酸是核酸的基本单位，那么同学们猜测一下核苷酸又是怎样形成核酸的呢？一条核苷酸长链中的相邻核苷酸通过磷酸二酯键连接。那么核糖核苷酸链和脱氧核苷酸链有什么不同呢？最大的不同点就在于脱氧核苷酸链通常都是两条，而核糖核苷酸链通常都只有一条。也就是说DNA通常是一种双链结构，而RNA通常则是一种单链结构。组成脱氧核苷酸的碱基有4种，如果一条脱氧核苷酸长链有n个碱基，在脱氧核苷酸足够的情况下，会有多少种排列顺序？4n脱氧核苷酸排列顺序的多样性与DNA的遗传信息之间有什么联系？脱氧核苷酸排列方式的不同，代表了不同的遗传信息。脱氧核苷酸排列顺序的多样性，使得每一个个体都有独特的排列顺序，都有不同的遗传信息，体现了DNA分子的特异性。脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，DNA指纹检测根本原因在于生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点，正因为排列的顺序千变万化，所以每种生物都有特定的核苷酸序列，也就是为什么DNA能够证明一个人独一无二的身份。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。核酸是由一个核苷酸组成的吗？不是，核酸和蛋白质一样都是大分子物质，每个核酸都是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的。核酸是由核苷酸连接而成的长链。板书：核酸是由核苷酸连接而成的长链我们通过课题知道核酸是遗传信息的携带者，那么为什么核酸能够储存遗传信息呢？核酸也像蛋白质一样，是一种生物大分子，而且是由一种叫核苷酸的小单位组成的。现在请同学们观察课本28页中的两种核苷酸，并讨论：1、核酸同蛋白质一样，也是生物大分子，那么，核酸由哪些元素组成？组成它的基本单位是什么？2、组成DNA、RNA的核苷酸分别是什么，它们的主要差别是什么？同学们知道了核酸的基本组成单位是核苷酸，而且每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成。那么，我们所说的核酸携带的遗传信息到底是什么呢？同学们观察课本29页图2-10“DNA和RNA在化学组成上的区别”，找出DNA、RNA分别含有什么碱基。DNA的碱基有ATCG；RNA中U代替了T。由课堂开始时对DNA指纹的探讨，我们已经知道，绝大多数的生物，其遗传信息就贮存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。那么这个特点具体有什么意义呢？多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由单体构成的多聚体。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。所以生物大分子以碳链为骨架。没有碳就没有生命。作业：板书：核酸是遗传信息的携带者一、核酸