高中生物 《遗传信息的携带者——核酸》

第3节《遗传信息的携带者——核酸》教学设计

教材分析

《遗传信息的携带者——核酸》这一节虽然提出了遗传信息，但是对遗传信息的深入理解需要在《遗传与进化》的模块中完成。这一节重点是让学生了解承载遗传信息的物质——核酸。通过实验，观察DNA和RNA在细胞中的分布，让学生在实验中通过试剂的特殊显色反应，感受到遗传物质——核酸的真实存在和分布情况，这样对核酸有一个比较直观的感性认识，从而更好地理解核酸的种类有两种：脱氧核糖核酸（简称DNA）和核糖核酸（简称RNA）。教师在教学中要注意引导学生正确地使用显微镜的方法和关键的实验步骤，引导学生分析问题以及如何得出结论。此实验是本节一个很重要的内容。第二个重点内容是理解核酸是一种生物大分子，它是由核苷酸连接而成的长链。教师可以从学生已有的学习知识入手，从核酸的基本组成元素出发，由元素组成核苷酸，由核苷酸组成核苷酸链，再形成核酸。注意利用课文中两种核苷酸的比较，以区分DNA和RNA的基本组成单位的不同，组成两种核苷酸碱基的不同和所含的五碳糖不同，提高归纳判断能力。学情分析

学生在日常生活中很少有感性的认识，所以教学的直观性非常重要。但是学生对遗传物质会产生强烈的好奇心，我们可以利用这一点，再结合新的科技成果来创设情景，例如课文中的问题探讨：DNA指纹法技术在侦破工作中的用途，来进入新课程的教学。

教学目标

1.知识目标

（1）说出核酸的种类。

（2）简述核酸的分子结构和功能。

（3）懂得以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。

2.能力目标

（1）通过对DNA和RNA的比较，训练学生类比、归纳的能力。

（2）通过实验，培养学生的实验能力，特别是巩固显微镜的操作使用的能力。

3.情感态度与价值观

（1）参与小组合作与交流，培养学生自主、探究、合作式的学习方式。

（2）认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的

科学精神和科学态度。

（3）通过对核酸结构和功能的学习，使学生形成生物体内遗传信息多样化的观点。

教学重点

1.核酸的分子结构和功能。

2.观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。

教学难点

观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。

教具准备

1.实验材料的准备。

2.学生的探究性学习预习作业：观察DNA和RNA在细胞中的分布。

3.脱氧核苷酸和核糖核苷酸分子组成示意图、脱氧核苷酸长链示意图、DNA与RNA 在化学组成上的区别图。

4.实验的多媒体课件。

课时安排

1课时

教学过程

[导课] 以概念图的形式复习上一节蛋白质的内容：

1.蛋白质的元素组成？（C、H、O、N、）

2.蛋白质的基本单位是什么？（氨基酸）

3.氨基酸的种类大约多少种？（20）

氨基酸经过脱水缩合连接成多肽，多肽经过盘曲折叠会形成蛋白质。蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构有多样性，功能也多样性，那这多样性是由谁决定的呢？——核酸，它是一切生物的遗传物质，是细胞内携带遗传信息的物质。

[教学目标达成]

[问题探讨]：（大家一起讨论活跃课堂气氛）从大家所熟悉的侦探小说和刑侦题型的电影电视中，联想到公安人员所采用的DNA指纹法，问：为什么他们能够根据DNA来把目标锁定在某个人身上？DNA的中文全名是什么？

（DNA——脱氧核糖核酸，因为它是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质都不一样。）

问：得到了DNA方面的证据，是否还需要其他证据呢？

（还需是否有作案动机、时间，是否在犯罪现场，是否有证人等）

问：DNA鉴定技术还有其他方面的应用吗？

（亲子鉴定，在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面）

一、核酸的种类与功能

DNA——脱氧核糖核酸

RNA——核糖核酸

功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

（讲述：遗传——亲代把它的遗传信息复制了一份传给子代，并在子代的个体发育中表达出来。形象举例：父母是双眼皮子女也是双眼皮即为遗传，不同之处即为变异。由于一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，所以核酸通过控制蛋白质的合成，来控制生物的性状，从而表达出相应的遗传信息。）

二、核酸在细胞中的分布

问：核酸在细胞中是怎样分布的呢？我们通过实验来了解核酸在细胞中是如何分布的。

[实验观察DNA和RNA在细胞中的分布]

实验原理：甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。

实验步骤：

取细胞（人的口腔上皮细胞（简便，也可取植物细胞），试剂是用0.9%NaCl 溶液，目的是“使细胞活着”；将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯上烘干，目的是使其固定位置）

水解（试剂是8%HCl，原因是盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色体结合。）冲洗涂片（目的是防止盐酸与碱性染色剂中和，从而不能达到染色的效果）染色（目的是使细胞内的DNA、RNA着色。）

观察（回忆显微镜使用的注意事项，特别是高倍镜的使用。）

结论：真核细胞细胞中DNA主要分布在细胞核中，在线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。

问：1．原核细胞中的DNA位于细胞的什么部位？

（拟核）

2．在洋葱鳞片叶表皮细胞中DNA、RNA分布状况图中，为什么染成红色的区域较淡呢？

（成熟的植物细胞中液泡的体积占到总体积的90%左右。）

三、核酸是由核苷酸连接而成的长链

1．核酸是生物大分子，相对分子质量很大（回忆蛋白质的有关内容）。

2．基本组成单位：核苷酸

核酸包括两大类：核糖核酸和脱氧核糖核

酸一脱氧核苷

酸：一分子含氮碱基（A、G、C、T）一分子五碳糖（C

5H

10

O

4

）：脱氧

核糖一分子磷酸

核糖核苷酸：一分子含氮碱基（A、G、C、U）一分子五碳糖（C

5H

10

O

5

）：核糖

一分子磷酸

（讲述核苷酸时，可以把两种核苷酸对应着两种核酸来讲，从而使学生更能够了解DNA和RNA的不同，有利于记忆和理解。）

3．DNA是由两条脱氧核苷酸长链构成的，RNA是由一条核糖核苷酸长链构成的。（看课本图2－9，并在黑板上画出示意图）

（讲述：碱基之间的配对也是有规则的，A与T或U配对，G与C配对。核苷酸与核苷酸相连接时没有规则。）

四、遗传信息的多样化

1．绝大多数生物的遗传信息贮存在DNA中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸的排列顺序呈现多样化，即空间结构多样化，故遗传信息多样化。

2．病毒的遗传物质——DNA或RNA

（讲述：病毒比较特殊，部分病毒要么只含DNA，如：噬菌体等；部分病毒只含RNA，如：HIV、SARS病毒等，故其遗传信息要么只存在于DNA中，要么只存在于RNA中。）

[教学目标巩固]

1．细胞内携带遗传信息的物质是（B）

A.核苷酸

B.核酸

C.脱氧核苷酸

D.核糖核苷酸

2．能正确描述脱氧核苷酸各成分连接关系的是（B）

A.磷酸－核糖－碱基

B.磷酸－脱氧核糖－碱基

C.磷酸－碱基－脱氧核糖

D.脱氧核糖－磷酸－碱基3．组成生物核酸的碱基和核苷酸分别有多少种（D）

A. 4，8

B. 5，5

C. 5，4

D. 5，8

4．50个分子的含氮碱基，60个分子的磷酸和80个分子的脱氧核糖，最多能组成多少个核苷酸（A）

A. 50个

B. 60个

C. 80个

D. 190个

5．在同一草场，牛吃了草长成了牛，羊吃了草长成了羊，这是由于（B）A.蛋白质分子结构不同 B.不同的DNA控制合成不同的蛋白质

C.染色体数目不同

D.同化方式和消化能力各异

[结课]

通过对核酸的种类、结构、功能方面的研究，使我们了解到：核酸是遗传信息的载体，对于生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用；不同的生物体，所具有的DNA和RNA的序列是不相同的。所以公安机关能够采用DNA指纹法将不法分子绳之以法。

板书设计

第3节遗传信息的携带者——核酸

一、核酸的种类及功能

种类：DNA——脱氧核糖核酸

RNA——核糖核酸

功能：是细胞内携带遗传信息的物质。

二、核酸在细胞中的分布

真核细胞中，DNA主要分布在细胞核中，少量存在于线粒体、叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中。

三、核酸是由核苷酸连接而成的长链

1．基本组成单位：一分子含氮碱基

核苷酸一分子五碳糖

一分子磷酸

2．比较DNA和RNA的不同

3．遗传信息的多样化——脱氧核苷酸排列顺序的多样化

4．病毒的遗传物质——DNA或RNA

本节课，充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，通过多处“设障”、“布惑”，将教材进行活化和优化处理，使之真正成为学生的“学材”，潜移默化地把培养了学生的对实验结果分析、数据分析、解决实际问题能力。

教学反思：

本节课利用了一课时完成，时间有些紧张比。关键的因素在于学生没有课前预习，对于核酸的结构以及组成等词汇比较陌生，偶尔出现混淆现象。虽然是对比讲解DNA和RNA的结构，仍有一小部分同学对二者区分不够透彻。没有当堂真正掌握带有细胞结构的生物和不带有细胞结构的生物所含有核苷酸，碱基，五碳糖的个数。需要课后加强练习。

在以后的教学过程中，会逐步让学生养成预习的好习惯。并且逐渐培养学生的总结与综合能力。