2024-2025學(xué)年高中生物 第2章 第3節(jié) 遺傳信息的攜帶者-核酸教案 新人教版必修1

2024-2025學(xué)年高中生物第2章第3節(jié)遺傳信息的攜帶者——核酸教案新人教版必修1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息1.課程名稱：遺傳信息的攜帶者——核酸

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)生物班

3.授課時(shí)間：2024-2025學(xué)年第二學(xué)期

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘或1課時(shí)

本節(jié)課將圍繞以下教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)：

1.讓學(xué)生了解核酸的基本組成和分類；

2.使學(xué)生掌握核酸的功能及其在遺傳信息傳遞中的作用；

3.引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究DNA和RNA的異同。

課程設(shè)計(jì)如下：

1.導(dǎo)入（5分鐘）

利用圖片、視頻等資料，引導(dǎo)學(xué)生思考生物體中遺傳信息的攜帶者是什么。

2.基本概念講解（10分鐘）

介紹核酸的定義、分類（DNA和RNA）、基本組成（核苷酸）。

3.核酸的功能與作用（10分鐘）

講解核酸在遺傳信息傳遞、蛋白質(zhì)合成中的關(guān)鍵作用。

4.DNA與RNA的異同（10分鐘）

通過表格對(duì)比，使學(xué)生明確DNA和RNA在結(jié)構(gòu)、功能和分布上的差異。

5.實(shí)驗(yàn)探究（5分鐘）

分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。

6.總結(jié)與回顧（5分鐘）

教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，鞏固知識(shí)點(diǎn)。

7.作業(yè)布置（5分鐘）

布置與核酸相關(guān)的思考題和練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

8.課堂反饋（5分鐘）

學(xué)生反饋對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的理解和掌握情況，教師進(jìn)行答疑解惑。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，特別是生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。通過學(xué)習(xí)核酸的結(jié)構(gòu)、功能及在遺傳信息傳遞中的作用，使學(xué)生形成對(duì)生命現(xiàn)象的深刻理解，強(qiáng)化生命觀念。同時(shí)，通過對(duì)比DNA和RNA的異同，培養(yǎng)學(xué)生的比較、分析、綜合等科學(xué)思維能力。在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)觀察、思考、解決問題，提高科學(xué)探究能力，增強(qiáng)實(shí)踐操作技能。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解釋生活中的遺傳現(xiàn)象，激發(fā)對(duì)生物學(xué)研究的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）核酸的基本組成和分類：核苷酸的結(jié)構(gòu)、DNA與RNA的區(qū)別與聯(lián)系。

-舉例：講解脫氧核糖核酸（DNA）與核糖核酸（RNA）在五碳糖和堿基上的差異，強(qiáng)調(diào)這些差異對(duì)生物功能的影響。

（2）核酸的功能：遺傳信息的攜帶與傳遞，蛋白質(zhì)合成的模板。

-舉例：通過具體的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，說明核酸如何參與遺傳信息的傳遞。

（3）核酸在細(xì)胞中的分布：DNA主要分布在細(xì)胞核，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)。

-舉例：通過圖文結(jié)合，說明DNA和RNA在細(xì)胞中的不同分布情況及其生物學(xué)意義。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）核酸結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性：理解核苷酸如何組成雙鏈DNA或單鏈RNA的結(jié)構(gòu)。

-突破方法：使用模型、動(dòng)畫等教學(xué)資源，直觀展示核酸的結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生建立空間想象力。

（2）核酸功能與生物過程的關(guān)系：核酸如何在生物體內(nèi)發(fā)揮作用，特別是在遺傳信息的復(fù)制和表達(dá)過程中。

-突破方法：通過案例分析和實(shí)驗(yàn)探究，將抽象的生物學(xué)過程具體化，使學(xué)生能夠理解核酸功能的實(shí)質(zhì)。

（3）實(shí)驗(yàn)操作技能：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布，需要掌握一定的實(shí)驗(yàn)技巧。

-突破方法：教師在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行詳細(xì)講解和示范，實(shí)驗(yàn)過程中提供指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠正確操作并得出結(jié)論。

（4）科學(xué)思維能力的培養(yǎng)：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要運(yùn)用比較、分析、綜合等方法，理解核酸的異同。

-突破方法：設(shè)計(jì)問題驅(qū)動(dòng)的課堂活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考，通過小組討論等形式，促進(jìn)學(xué)生之間的思維碰撞。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）講授法：通過生動(dòng)的語言和豐富的案例，系統(tǒng)講解核酸的基本概念、結(jié)構(gòu)和功能，使學(xué)生形成清晰的知識(shí)框架。

-結(jié)合課本內(nèi)容，通過圖文并茂的方式，講述核酸的組成和分類，以及DNA與RNA的異同。

（2）討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，針對(duì)核酸功能、遺傳信息傳遞等主題展開思考，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

-設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，如在遺傳信息復(fù)制和表達(dá)過程中核酸的作用。

（3）實(shí)驗(yàn)法：開展觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識(shí)，提高操作技能。

-指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、觀察和分析，使學(xué)生在實(shí)際操作中加深對(duì)核酸分布和功能的理解。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體設(shè)備：運(yùn)用PPT、視頻、動(dòng)畫等現(xiàn)代化教學(xué)手段，直觀展示核酸的結(jié)構(gòu)、功能和生物過程。

-通過動(dòng)態(tài)圖解和視頻資料，展示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，幫助學(xué)生理解核酸在遺傳信息傳遞中的作用。

（2）教學(xué)軟件：利用生物學(xué)教學(xué)軟件，如分子模型構(gòu)建、遺傳信息傳遞模擬等，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

-引導(dǎo)學(xué)生使用教學(xué)軟件進(jìn)行核酸結(jié)構(gòu)分析、遺傳信息傳遞過程模擬，使抽象知識(shí)具體化、形象化。

（3）網(wǎng)絡(luò)資源：整合網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資料，拓寬知識(shí)視野。

-推薦權(quán)威的生物學(xué)網(wǎng)站、在線課程等，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高信息獲取和整合能力。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-教師通過展示生活中常見的遺傳現(xiàn)象，如親子間的相似性，引出遺傳信息的攜帶者——核酸，激發(fā)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的興趣。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

（1）講解核酸的基本組成和分類。以課本為基礎(chǔ)，通過圖文結(jié)合的方式，詳細(xì)講解核苷酸的結(jié)構(gòu)、DNA與RNA的異同，強(qiáng)調(diào)其生物學(xué)意義。

（2）闡述核酸的功能。結(jié)合具體生物過程，如DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，說明核酸在遺傳信息傳遞中的關(guān)鍵作用。

（3）介紹核酸在細(xì)胞中的分布。以教材中的圖片為例，說明DNA和RNA在細(xì)胞中的不同分布情況及其功能。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

（1）學(xué)生分組進(jìn)行觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布的實(shí)驗(yàn)。教師提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料，并講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。

（2）學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，觀察細(xì)胞制片中DNA和RNA的分布情況，并做好記錄。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，加深對(duì)核酸分布和功能的理解。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

（1）針對(duì)核酸在遺傳信息傳遞中的作用，討論DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，舉例說明核酸如何實(shí)現(xiàn)遺傳信息的傳遞。

（2）比較DNA和RNA在結(jié)構(gòu)、功能、分布上的異同，分析這些差異對(duì)生物過程的影響。

（3）探討實(shí)驗(yàn)中觀察到的DNA和RNA分布情況，分析其生物學(xué)意義，如為何DNA主要分布在細(xì)胞核，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)核酸的基本組成、功能、分布等核心知識(shí)，并對(duì)學(xué)生在討論和實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。知識(shí)點(diǎn)梳理1.核酸的基本組成

-核苷酸：由磷酸、五碳糖（脫氧核糖或核糖）和含氮堿基組成。

-DNA與RNA的區(qū)別：五碳糖不同（脫氧核糖和核糖），堿基不完全相同（DNA有T，RNA有U）。

2.核酸的分類與功能

-DNA：攜帶遺傳信息，參與遺傳信息的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。

-RNA：參與遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，某些RNA還具有催化功能。

3.核酸在細(xì)胞中的分布

-DNA主要分布在細(xì)胞核中，線粒體和葉綠體中也有少量DNA。

-RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞核中也有RNA的存在。

4.核酸與遺傳信息的傳遞

-DNA復(fù)制：半保留復(fù)制，生成兩個(gè)完全相同的DNA分子。

-轉(zhuǎn)錄：DNA模板合成RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA。

-翻譯：mRNA上的遺傳密碼被tRNA識(shí)別并攜帶相應(yīng)的氨基酸，在核糖體上合成蛋白質(zhì)。

5.核酸的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系

-DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制和轉(zhuǎn)錄提供了穩(wěn)定的模板。

-RNA的單鏈結(jié)構(gòu)便于與DNA模板結(jié)合，并參與蛋白質(zhì)的合成。

6.核酸的實(shí)驗(yàn)觀察

-實(shí)驗(yàn)方法：使用染色劑如甲基綠和吡羅紅觀察細(xì)胞制片中的DNA和RNA分布。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果：DNA主要呈現(xiàn)綠色，集中在細(xì)胞核；RNA主要呈現(xiàn)紅色，分布在細(xì)胞質(zhì)。

7.核酸研究的應(yīng)用

-基因工程：利用核酸技術(shù)改變生物體的遺傳特性。

-基因診斷和治療：通過檢測(cè)和操作核酸，診斷和治療遺傳性疾病。

本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)梳理涵蓋了核酸的基本概念、結(jié)構(gòu)、功能、分布及其在遺傳信息傳遞中的作用，旨在幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系，并為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、提問回答的準(zhǔn)確性以及學(xué)習(xí)態(tài)度，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)核酸知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度。

-學(xué)生在課堂上的發(fā)言、提問和互動(dòng)情況，以及對(duì)教師講解的專注程度。

2.小組討論成果展示：評(píng)估學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括觀點(diǎn)闡述的清晰度、分析問題的深度和廣度，以及團(tuán)隊(duì)合作的能力。

-各小組對(duì)核酸功能、遺傳信息傳遞過程等方面的討論成果展示，以及對(duì)討論問題的解答。

3.隨堂測(cè)試：通過設(shè)計(jì)核酸相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的選擇題、填空題和簡答題，測(cè)試學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況。

-測(cè)試題目涵蓋核酸的基本組成、功能、分布以及遺傳信息傳遞過程等，以評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：檢查學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的觀察、記錄和分析能力，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解讀和實(shí)驗(yàn)原理的理解。

-學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)步驟、觀察結(jié)果、數(shù)據(jù)分析及結(jié)論等。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：針對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、討論成果、隨堂測(cè)試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面，給予及時(shí)的反饋和指導(dǎo)。

-教師針對(duì)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足，提供個(gè)性化指導(dǎo)，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效果。板書設(shè)計(jì)①核酸基本概念

-核苷酸組成：磷酸、五碳糖、含氮堿基

-DNA與RNA區(qū)別：五碳糖、堿基

②核酸功能與分布

-DNA功能：遺傳信息攜帶、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄

-RNA功能：轉(zhuǎn)錄、翻譯、催化

-分布：DNA-細(xì)胞核、線粒體、葉綠體；RNA-細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核

③遺傳信息傳遞過程

-DNA復(fù)制：半保留復(fù)制

-轉(zhuǎn)錄：DNA→mRNA、tRNA、rRNA

-翻譯：mRNA→蛋白質(zhì)

板書設(shè)計(jì)采用簡潔明了的序號(hào)和關(guān)鍵詞，突出本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。通過清晰的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)框架，便于理解和記憶。同時(shí)，板書設(shè)計(jì)注重藝術(shù)性和趣味性，如使用不同顏色粉筆強(qiáng)調(diào)DNA和RNA的區(qū)別，以及遺傳信息傳遞過程的關(guān)鍵步驟，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。典型例題講解1.解釋DNA和RNA在結(jié)構(gòu)和功能上的異同。

答案：

結(jié)構(gòu)上的異同：

-DNA為雙鏈結(jié)構(gòu)，RNA為單鏈結(jié)構(gòu)。

-DNA的五碳糖為脫氧核糖，RNA的五碳糖為核糖。

-DNA的堿基有A、T、C、G，RNA的堿基有A、U、C、G。

功能上的異同：

-DNA主要攜帶遺傳信息，參與遺傳信息的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。

-RNA參與遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，某些RNA還具有催化功能。

2.描述DNA復(fù)制的過程及其生物學(xué)意義。

答案：

DNA復(fù)制過程：

-解旋：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開，形成兩條單鏈。

-合成：以單鏈DNA為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成新的DNA鏈。

-生成：最終形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。

生物學(xué)意義：

-確保遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。

-為生物體的生長、發(fā)育和繁殖提供基礎(chǔ)。

3.解釋遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

答案：

轉(zhuǎn)錄：

-RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合到DNA的啟動(dòng)子區(qū)域，開始轉(zhuǎn)錄。

-以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA、tRNA和rRNA。

翻譯：

-mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。

-tRNA識(shí)別mRNA上的遺傳密碼，攜帶相應(yīng)的氨基酸，按照遺傳密碼的順序，在核糖體上合成蛋白質(zhì)。

4.分析為什么DNA主要分布在細(xì)胞核，而RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)。

答案：

DNA主要分布在細(xì)胞核的