【教案】核酸是遺傳物質(zhì)的攜帶者+教學(xué)設(shè)計(jì)高一上學(xué)期生物人教版必修1

2.5《核酸是遺傳信息的攜帶者》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本節(jié)課是新教材人教版必修一《分子與細(xì)胞》第二章第五節(jié)的內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)核酸的種類(lèi)及在細(xì)胞中的分布，核酸的結(jié)構(gòu)和功能。本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)放在細(xì)胞層面，讓學(xué)生了解核酸在細(xì)胞中的分布以及核酸能成為遺傳信息攜帶者的原因。在課程結(jié)構(gòu)上緊承第四節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)，繼續(xù)介紹生物大分子，又在課程內(nèi)容上呼應(yīng)必修二的遺傳分子基礎(chǔ)部分，學(xué)生要掌握好核酸的分子結(jié)構(gòu)才能更好的理解《遺傳與進(jìn)化》中重點(diǎn)介紹的DNA的本質(zhì)，有著承上啟下的作用，是高中生物學(xué)的一節(jié)重要的基礎(chǔ)理論課，是學(xué)生打好生物學(xué)框架的基石。二、學(xué)情分析高中的學(xué)生已具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)和觀察認(rèn)知能力，學(xué)生對(duì)遺傳物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心，可以利用這一點(diǎn)，再結(jié)合新的科技成果來(lái)創(chuàng)設(shè)情景，來(lái)進(jìn)入新課程的教學(xué)學(xué)生對(duì)核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能并不是很清楚，所以教師應(yīng)該從學(xué)生的基礎(chǔ)出發(fā)，讓學(xué)生對(duì)核酸有大概的了解后，再展開(kāi)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。學(xué)生在上一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了氨基酸是如何形成蛋白質(zhì)的，所以對(duì)核酸組成及結(jié)構(gòu)多樣性的探究中，可引導(dǎo)學(xué)生類(lèi)比蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí)并結(jié)合課本內(nèi)容得出結(jié)論這樣既降低了學(xué)習(xí)的難度，又可以訓(xùn)練學(xué)生基本的思維能力，同時(shí)也起到復(fù)習(xí)鞏固的作用，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)口動(dòng)手參與課堂。三、教學(xué)目標(biāo)：依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求及學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，制訂了如下教學(xué)目標(biāo):1.概述核酸的種類(lèi)和功能，簡(jiǎn)述核酸的結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明核酸在細(xì)胞中的功能是由其組成和結(jié)構(gòu)決定的，初步形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。（生命觀念）2.概述核酸由核苷酸聚合而成，是儲(chǔ)存與傳遞遺傳信息的生物大分子，簡(jiǎn)述核糖核苷酸和脫氧核苷酸的區(qū)別，并能運(yùn)用這一觀念分析相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題。（生命觀念）3.通過(guò)從核酸分子平面模式圖中找出基本組成單位，培養(yǎng)整體由部分組成的分析能力，并討論脫氧核苷酸的排列順序，理解DNA分子的多樣性，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。（科學(xué)思維）4.通過(guò)模型的構(gòu)建，掌握核苷酸的結(jié)構(gòu)及核苷酸是如何組成核酸的，通過(guò)動(dòng)手制作模型培養(yǎng)動(dòng)手能力和合作學(xué)習(xí)能力。（科學(xué)探究）5.認(rèn)同核酸是生物遺傳信息的攜帶者，理解核酸在生物的遺傳變異中具有重要作用，學(xué)會(huì)養(yǎng)成質(zhì)疑創(chuàng)新及勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。（社會(huì)責(zé)任）四、教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：核酸的分子結(jié)構(gòu)和功能生物大分子以碳鏈為骨架。難點(diǎn)：核苷酸的結(jié)構(gòu)四、課時(shí)：1課時(shí)五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖核酸的種類(lèi)及其分布【新課導(dǎo)入】展示我國(guó)警方利用DNA指紋技術(shù)已偵破了數(shù)千例疑難案件的材料和DNA指紋檢測(cè)的圖片【提問(wèn)】在學(xué)生閱讀和觀察的基礎(chǔ)上設(shè)疑：1.為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息？2.你還能說(shuō)出DNA

鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用嗎？3.如果得到了DNA方面的的證據(jù)，是否還需要其他證據(jù)呢？讓學(xué)生了解DNA的應(yīng)用，引出本節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容“遺傳信息的攜帶者—核酸”。【自主探究】讓學(xué)生帶著兩個(gè)問(wèn)題，閱讀新教材P34，進(jìn)行自主探究和學(xué)習(xí)并回答。問(wèn)題一：核酸是什么物質(zhì)?問(wèn)題二：核酸的種類(lèi)及分布？學(xué)生閱讀和觀察。

學(xué)生分組思考、討論、交流后回答教師提出的問(wèn)題。

學(xué)生閱讀教材，能夠輕松回答問(wèn)題。

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，引起學(xué)生合作討論的欲望，導(dǎo)入新課。

培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)能力。

核酸是由核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈【鋪墊新知】通過(guò)回憶蛋白質(zhì)的基本組成單位引出核酸的基本組成單位?！窘柚穼?shí)展示資料】資料一：由于DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而真核細(xì)胞的DNA主要分布在細(xì)胞核，要研究DNA首先要制取細(xì)胞核。發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核內(nèi)含有與細(xì)胞內(nèi)其他有機(jī)物明顯不同的物質(zhì)，這種物質(zhì)為一種含磷很高而含硫很低的強(qiáng)有機(jī)酸，而且對(duì)蛋白酶有耐受性，并命名為核素?！咎釂?wèn)】最初的實(shí)驗(yàn)推斷細(xì)胞核中含有什么成分？資料二：20世紀(jì)30年代，哈馬斯頓（E.Hamm－arsten

）等人的研究證明，作為生物大分子的蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸。那么同樣是生物大分子的核酸，是否也有其小分子的基本單位呢？1934年，列文（P.A.T.Levine）發(fā)現(xiàn)核酸可被分解成含有一個(gè)堿基、

一個(gè)糖類(lèi)物質(zhì)和一個(gè)磷酸的片段，這樣的組合叫核苷酸?！咎釂?wèn)】組成核酸的基本單位是什么？【思考】那么組成核酸基本成分當(dāng)中的糖類(lèi)物質(zhì)具體是什么呢？資料三：列文證明核酸所含的糖類(lèi)由5個(gè)碳原子組成，并將這種糖類(lèi)命名為核糖。由于核酸有2種，區(qū)別是它們中的五碳糖不同，另一種糖類(lèi)比核糖少一個(gè)氧原子，稱(chēng)為脫氧核糖，脫氧核糖核酸和核糖核酸的名稱(chēng)由此而來(lái)。通過(guò)PPT演示其過(guò)程及結(jié)構(gòu)?！緢D片展示】教師進(jìn)一步展示核糖和脫氧核糖的結(jié)構(gòu)式，展示變化過(guò)程幫助學(xué)生加深理解和記憶。資料四：列文（發(fā)現(xiàn)核酸可被分解成含有一個(gè)堿基、一個(gè)核糖或脫氧核糖和一個(gè)磷酸的片段，這樣的組合叫核苷酸?！窘處熆偨Y(jié)】進(jìn)而總結(jié)出核苷酸分為2大類(lèi)8種。脫氧核苷酸和核糖核苷酸的堿基各有4種。脫氧核苷酸和核糖核苷酸的種類(lèi)各有4種。核苷酸的種類(lèi)有8種；核酸的堿基的種類(lèi)有5種。通過(guò)PPT展示并進(jìn)行拓展。

【圖片演示】引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)單了解堿基的結(jié)構(gòu)式，并結(jié)合五碳糖和磷酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式總結(jié)核酸的組成元素?！咎釂?wèn)】核酸長(zhǎng)鏈的形成過(guò)程是怎樣的？簡(jiǎn)單介紹3′，5′—磷酸二酯鍵，引導(dǎo)學(xué)生連接2個(gè)核糖核苷酸，找尋成鍵的部位。然后，PPT總結(jié)RNA形成的過(guò)程，學(xué)習(xí)RNA的單鏈結(jié)構(gòu)，進(jìn)而引出DNA雙鏈結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，簡(jiǎn)單介紹反向平行、雙螺旋結(jié)構(gòu)，不做過(guò)多的強(qiáng)調(diào)，為模塊二的學(xué)習(xí)埋下伏筆?！緶毓识隆吭谔幚砗怂岬墓δ軙r(shí)，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，設(shè)置問(wèn)題情境：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)為什么具有多樣性？根本原因是什么？再結(jié)合本節(jié)內(nèi)容，DNA的脫氧核苷酸雖然只有4種，但若數(shù)量不限，在連成長(zhǎng)鏈時(shí)，排列順序就極其多樣化，它的信息容量就非常大了。所以絕大多數(shù)的生物其遺傳信息就貯存在DNA分子中，部分病毒如HIV、

SARS等的遺傳信息直接貯存在RNA中。學(xué)生通過(guò)分析總結(jié)資料，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。

回答：可推斷出細(xì)胞核中含有磷酸。

回答：學(xué)生由此資料確認(rèn)了組成核酸的基本成分是磷酸、具有糖類(lèi)性質(zhì)的物質(zhì)以及堿基。

閱讀資料，思考問(wèn)題。

學(xué)生觀察圖片，并進(jìn)行畫(huà)圖。

學(xué)生通過(guò)討論可以總結(jié)出脫氧核糖核酸的基本成分是：磷酸、脫氧核糖、含N堿基。

核糖核酸的基本成分是：磷酸、核糖、含N堿基。

學(xué)生對(duì)核苷酸名稱(chēng)的記憶方法：核苷酸名稱(chēng)=堿基名稱(chēng)+五碳糖名稱(chēng)+核苷酸。

學(xué)生通過(guò)觀察總結(jié)，記錄筆記。

學(xué)生閱讀教材，但概述不完整。

學(xué)生很自然地回顧蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí)，并結(jié)合核酸，探究其多樣性的原因。

總結(jié)知識(shí)，自主畫(huà)圖，合作討論。培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題，總結(jié)問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)思維。

讓學(xué)生通過(guò)思考和分析提取關(guān)鍵信息。

拓展學(xué)生的能力，發(fā)散學(xué)生的思維，通過(guò)總結(jié)加深記憶。

發(fā)散思維，總結(jié)內(nèi)容。

觀察圖片培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較和分析、總結(jié)，進(jìn)而得出科學(xué)結(jié)論的能力。

提高學(xué)生科學(xué)思維能力。

加深學(xué)生對(duì)組成元素的記憶。

能夠激發(fā)學(xué)生的好奇感，增加學(xué)習(xí)的欲望。

將新舊知識(shí)進(jìn)行結(jié)合，有利于知識(shí)的銜接。

將知識(shí)結(jié)構(gòu)化，更加條理清晰?！净仡櫯f知】細(xì)胞是由多種元素和化合物構(gòu)成的。聯(lián)系多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子。分析其基本單位。【圖片展示】展示生物大分子是由許多單體連接成的多聚體?！句亯|新知】碳是生命的核心元素，源于其在構(gòu)成生物大分子中的重要作用。為了便于學(xué)生理解，新教材此處加入了簡(jiǎn)化的多糖、蛋白質(zhì)和核酸結(jié)構(gòu)模式圖，歸納出生物大分子的結(jié)構(gòu)共性，都是由單體連接而成的多聚體。【總結(jié)】新教材的生物大分子結(jié)構(gòu)模式圖中，把每一種生物大分子的單體都畫(huà)成了一樣的，容易被學(xué)生理解為生物大分子的單體都是相同的，教師還是需要讓學(xué)生明確構(gòu)成某一生物大分子的單體具有相似的結(jié)構(gòu)，而并非一樣要相同?！居螒蝮w驗(yàn)遺傳信息的多樣性】教師從學(xué)生剛才制作的脫氧核苷酸上剪下若干堿基，在學(xué)生面前像洗撲克牌一樣洗一遍，再在黑板上按順序記下堿基順序，并詢(xún)問(wèn)這個(gè)堿基順序可代表什么?再由若干學(xué)生也分別像洗撲克牌一樣洗一遍堿基，在黑板上按順序記下堿基順序?！竞魬?yīng)導(dǎo)入】為什么我國(guó)警方利用DNA指紋技術(shù)已偵破了數(shù)千例疑難案件？【學(xué)以致用】親子間的遺傳信息具有很大的相似性，故堿基排列順序具有很大的相似性，通過(guò)比對(duì)兒童與待認(rèn)定的父母的DNA的堿基順序即可判斷其親子關(guān)系?！究偨Y(jié)】

整理知識(shí)脈絡(luò)，梳理框架。學(xué)生回答其基本單位。

學(xué)生觀察圖片，進(jìn)行分析。

學(xué)生理解生物大分子結(jié)構(gòu)圖，以及生物大分子的功能。

學(xué)生回答：可代表教師自己的遺傳信息。師生共同比較得出:遺傳信息不同，堿基排列順序也不同。

回答：遺傳信息不同，堿基排列順序不同?；仡櫯f知，鞏固新知。

培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)分析能力。

通過(guò)結(jié)構(gòu)模式圖，理解結(jié)構(gòu)與功能觀。

使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在人類(lèi)的科學(xué)探索過(guò)程中，技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵的推動(dòng)作用。

本節(jié)課與課堂導(dǎo)入相呼應(yīng)，形成完整的課堂結(jié)構(gòu)體系。板書(shū)設(shè)計(jì)第五節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者1．種類(lèi)脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）2.

組成元素：C、H、O、N、P3.

基本單位核苷酸（磷酸五碳糖含氮堿基）脫氧核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）4.生物大分子以碳鏈為骨架六、教學(xué)反思本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)也是難點(diǎn)之一，由于學(xué)生在生活中缺少感性認(rèn)識(shí)，利用公安局破案