2024-2025年新教材高中生物 第2章 第5節(jié) 核酸是遺傳信息的攜帶者教學實錄 新人教版必修1

2024-2025年新教材高中生物第2章第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者教學實錄新人教版必修1學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計思路本節(jié)課以“2024-2025年新教材高中生物第2章第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者”為主題，圍繞核酸的結構、功能和遺傳信息傳遞等核心內容展開。通過結合課本知識，設計一系列探究活動，引導學生自主學習、合作探究，培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新思維。同時，注重聯(lián)系實際生活，提高學生對生物科學興趣，激發(fā)學生探索生命奧秘的熱情。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生運用科學探究方法分析生物現(xiàn)象的能力，理解生物大分子的結構和功能，增強對遺傳信息的認識。提升學生的生命觀念，使其認識到核酸在生物遺傳中的重要地位。同時，通過案例教學，培養(yǎng)學生批判性思維和科學態(tài)度，激發(fā)學生對生物科學研究的興趣和責任感。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

學生已具備一定的基礎生物學知識，包括細胞結構、生物大分子等基本概念。對遺傳物質的概念有所了解，但可能對核酸的具體結構和功能認識有限。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

學生對生物學普遍持有一定興趣，尤其是與生命奧秘相關的主題。學生具備一定的觀察、分析問題的能力，但在邏輯推理和抽象思維方面可能存在差異。學習風格上，部分學生偏好通過實驗探究來學習，而另一些學生則更傾向于理論學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在理解核酸的復雜結構時可能感到困難，特別是在區(qū)分DNA和RNA的區(qū)別上。此外，學生對遺傳信息的傳遞過程可能存在認知誤區(qū)，需要通過教學活動幫助學生澄清。學生在分析復雜生物現(xiàn)象時，可能缺乏邏輯推理能力，需要教師引導和訓練。此外，學生的科學探究能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)也是教學中的挑戰(zhàn)。教學方法與策略1.采用講授與討論相結合的方法，引導學生理解核酸的結構和功能。

2.設計“DNA復制”實驗模擬活動，讓學生通過角色扮演體驗遺傳信息的傳遞過程。

3.利用多媒體展示核酸結構圖和遺傳信息傳遞的動畫，幫助學生直觀理解抽象概念。

4.通過案例分析，引導學生分析基因突變對生物體的影響，提高學生的批判性思維能力。教學過程一、導入（約5分鐘）

1.激發(fā)興趣：通過展示自然界中不同生物的遺傳現(xiàn)象圖片，引導學生思考遺傳的奧秘。

2.回顧舊知：提問學生關于細胞結構和生物大分子的知識，回顧遺傳物質的概念。

二、新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

1.講解新知：

a.核酸的結構：介紹DNA和RNA的化學組成、空間結構和功能。

b.遺傳信息的傳遞：講解DNA復制、轉錄和翻譯的過程，以及基因表達調控。

2.舉例說明：

a.通過展示人類遺傳病的案例，說明基因突變對生物體的影響。

b.以植物雜交實驗為例，展示遺傳信息的傳遞過程。

3.互動探究：

a.引導學生討論DNA復制過程中的半保留復制原理。

b.通過實驗模擬DNA復制過程，讓學生體驗遺傳信息的傳遞。

三、鞏固練習（約15分鐘）

1.學生活動：

a.學生分組進行實驗，觀察DNA復制的實驗現(xiàn)象。

b.學生根據實驗結果，總結DNA復制過程的特點。

2.教師指導：

a.教師巡視各小組，解答學生在實驗過程中遇到的問題。

b.教師針對學生的實驗結果，進行點評和總結。

四、課堂小結（約5分鐘）

1.教師總結本節(jié)課的主要知識點，強調核酸在遺傳信息傳遞中的重要作用。

2.學生回顧本節(jié)課所學內容，分享自己的學習心得。

五、課后作業(yè)（約10分鐘）

1.完成課后練習題，鞏固所學知識。

2.預習下一節(jié)課內容，為后續(xù)學習做好準備。

六、教學反思

1.教師根據學生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，反思教學效果。

2.教師總結本節(jié)課的優(yōu)點和不足，為今后的教學提供借鑒。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《生命的密碼：DNA的故事》作者：詹姆斯·D.沃森

簡介：本書是DNA雙螺旋結構發(fā)現(xiàn)者詹姆斯·D.沃森的自傳，詳細講述了DNA結構的發(fā)現(xiàn)過程，以及這一發(fā)現(xiàn)對生物學和醫(yī)學的影響。

-《基因傳：人類的生命密碼》作者：悉達多·穆克吉

簡介：這本書以基因的歷史為線索，講述了人類對基因的研究歷程，以及基因在疾病、進化等方面的作用。

2.課后自主學習和探究：

-學生可以進一步研究DNA復制過程中的酶的作用，如DNA聚合酶、解旋酶和拓撲異構酶等，了解它們在DNA復制中的具體功能。

-探究基因突變對生物體的影響，例如，研究特定基因突變導致的遺傳病，如囊性纖維化、鐮狀細胞貧血等。

-分析基因編輯技術如CRISPR-Cas9的應用，探討其在醫(yī)療、農業(yè)等領域的潛在應用和倫理問題。

-研究基因表達調控的分子機制，如轉錄因子、表觀遺傳學等，理解基因如何根據細胞需求進行表達調控。

-通過在線課程或視頻資源，學習DNA測序技術的基本原理和應用，了解基因組學和轉錄組學的研究進展。

-結合生物學實驗，如DNA提取、PCR擴增等，親自動手操作，加深對核酸結構和功能的理解。

-參與科學俱樂部或學校的研究項目，與其他同學合作，進行有關核酸和遺傳信息傳遞的探究實驗。

-閱讀最新的科學雜志或學術期刊，了解核酸領域的研究動態(tài)和突破性進展。課堂小結，當堂檢測一、課堂小結

1.核酸的結構與功能：

-DNA和RNA的基本化學組成：核苷酸、磷酸、五碳糖和含氮堿基。

-DNA的空間結構：雙螺旋結構，由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。

-RNA的結構：單鏈結構，主要在細胞質中發(fā)揮作用。

-核酸的功能：攜帶遺傳信息，參與遺傳信息的傳遞和表達。

2.遺傳信息的傳遞：

-DNA復制：半保留復制，保證遺傳信息的準確傳遞。

-轉錄：DNA模板合成RNA的過程，包括轉錄因子和RNA聚合酶的參與。

-翻譯：RNA模板合成蛋白質的過程，涉及核糖體、tRNA和氨基酸的參與。

3.基因表達調控：

-基因表達調控的分子機制：轉錄因子、表觀遺傳學等。

-基因表達調控在生物體發(fā)育和適應環(huán)境中的作用。

二、當堂檢測

1.選擇題（每題2分，共10分）

-DNA和RNA的主要區(qū)別是：

A.磷酸結構不同

B.堿基種類不同

C.碳糖結構不同

D.以上都是

-以下哪項不屬于核酸的功能？

A.攜帶遺傳信息

B.參與蛋白質合成

C.維持細胞形態(tài)

D.參與細胞代謝

-DNA復制過程中，以下哪個酶負責解開DNA雙螺旋？

A.DNA聚合酶

B.解旋酶

C.拓撲異構酶

D.RNA聚合酶

-轉錄過程中，以下哪個分子是DNA模板？

A.RNA

B.DNA

C.tRNA

D.氨基酸

-翻譯過程中，以下哪個分子負責攜帶氨基酸？

A.DNA

B.RNA

C.tRNA

D.拓撲異構酶

2.簡答題（每題5分，共15分）

-簡述DNA復制的過程。

-簡述轉錄和翻譯的過程。

-簡述基因表達調控的分子機制。

3.應用題（10分）

-舉例說明基因突變對生物體的影響，并分析其可能導致的遺傳病。課后作業(yè)1.實驗設計題：

設計一個實驗方案，證明DNA是遺傳信息的攜帶者。要求包括實驗目的、材料、步驟、預期結果和討論。

2.分析題：

分析基因突變在自然界中的積極作用和可能導致的負面影響。

3.繪圖題：

根據所學知識，繪制DNA復制過程中DNA聚合酶、解旋酶和拓撲異構酶的作用示意圖。

4.案例分析題：

案例一：某植物種子中存在一種隱性遺傳病，經過基因檢測，發(fā)現(xiàn)該病是由單個基因突變引起的。請分析這種基因突變對植物生長的影響。

案例二：人類囊性纖維化是一種常染色體隱性遺傳病，請分析該病的遺傳方式及其對人類社會的影響。

5.應用題：

結合所學知識，討論基因編輯技術在醫(yī)學和農業(yè)領域的應用前景和潛在風險。

作業(yè)示例：

1.實驗設計題示例：

實驗目的：證明DNA是遺傳信息的攜帶者。

實驗材料：大腸桿菌、同位素標記的脫氧核糖核酸（DNA）、DNA酶、瓊脂糖凝膠電泳儀等。

實驗步驟：

a.將大腸桿菌的培養(yǎng)在含有放射性標記的脫氧核糖核酸（DNA）的培養(yǎng)液中。

b.在一定時間后，收集大腸桿菌，提取其DNA。

c.將提取的DNA進行瓊脂糖凝膠電泳，檢測放射性標記。

預期結果：如果DNA是遺傳信息的攜帶者，那么在瓊脂糖凝膠電泳中，放射性標記的DNA應被保留。

討論：通過實驗結果，分析DNA作為遺傳信息攜帶者的證據。

2.分析題示例：

分析基因突變在自然界中的積極作用和可能導致的負面影響。

分析：基因突變是自然界中普遍存在的現(xiàn)象，它在生物進化中起到重要作用。積極作用包括：基因突變可能導致新的性狀產生，為生物進化提供原材料；基因突變有助于生物適應環(huán)境變化。負面影響包括：基因突變可能導致遺傳病，影響生物的健康和生存。

3.繪圖題示例：

根據所學知識，繪制DNA復制過程中DNA聚合酶、解旋酶和拓撲異構酶的作用示意圖。

4.案例分析題示例：

案例一分析：

分析：該植物種子中的隱性遺傳病可能影響其生長、繁殖和生存。基因突變導致該病的原因可能是DNA復制過程中的錯誤，使控制細胞分裂、代謝和生長發(fā)育的基因發(fā)生變異。

案例二分析：

分析：囊性纖維化是一種常染色體隱性遺傳病，其遺傳方式為AA、Aa、aa。該病對人類社會