高中生物-核酸是遗传信息的携带者教学设计学情分析教材分析课后反思

2.5核酸是遗传信息的携带者一、教学目标1.知识目标（1）说出核酸的种类，简述核酸的结构和功能。（2）简述DNA与RNA的区别与联系。2.情感目标（1）通过学习核酸的结构和功能，认同生命的严谨性和多样性。（2）培养学生自主学习和合作学的能力，进一步形成结构与功能相适应的生物学基本观点。二、教学重点与难点1.教学重点（1）核酸是细胞内携带遗传信息的物质。（2）核苷酸的种类与结构。2.教学难点（1）核酸的种类与结构。（2）生物大分子以碳链为骨架。三、课时安排1课时四、教学方法活动探究法、讲述法。教具准备：DNA结构模型等实验材料五、教学过程学习阶段教师活动学生活动设计意图创设情境导入新课

【情境导入】1.PPT展示小女孩找自己亲生父亲的图片，设立问题：如何鉴定谁是她的父亲？引导学生说出：DNA鉴定2.以此提出以下问题：为什么DNA能够确定二者的关系？DNA鉴定技术在其他方面还有哪些应用？3.通过学生合作交流，回答以上问题，从而引出本节课题观看图片，小组合作交流，思考问题。从生活的实例出发，激发学生学习的兴趣。核酸的种类及其分布提出问题：1.核酸是什么物质?核酸是遗传信息的携带者，包括DNA和RNA。2.细胞中普遍存在的核酸分布在细胞什么部位呢?【提示】学生思考时，教师作适当提示。从学生的回答中，提醒真核与原核生物的DNA、RNA的分布有所不同。并归纳整理核酸的种类、分布3.DNA、RNA都具能携带遗传信息，那么哪些生物的遗传物质是DNA？哪些是RNA？（强调：一种生物的遗传物质只有一种）分析实验结果得出，真核细胞的DNA主要分布在细胞核，在线粒体和叶绿体中也有少量的分布，RNA主要分布在细胞质。在原核细胞内也有DNA和RNA分布教师说明病毒只含一种核酸通过分析比较图片，培养学生获取信息的能力。核酸是由核苷酸连接而成的长链1.核苷酸核酸同蛋白质一样，也是生物大分子，是由基本组成单位核苷酸构成的。学生阅读教材34-35页及图2-15，思考讨论。1.核酸的基本单位是什么？2.核苷酸由哪几部分组成？3.脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸有何区别？指出根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸，展示图片并引导学生分析两者的异同。提出脱氧核苷酸和核糖核苷酸各有几种?引导学生说出核苷酸的名称。【思考】组成核苷酸的磷酸，五碳糖，碱基各几种？核苷酸共几种?观察、讨论核苷酸的组成，了解各化学组成间的链接情况，并能构建出核苷酸模型尝试对DNA的四种脱氧核苷酸和RNA的四种核糖核苷酸进行命名PPT展示，便于学生直观认识核苷酸的组成及结构简图。培养学生的识图和读图的能力和科学思维能力2.核苷酸链【布置任务】各小组内分工合作，利用所给的磷酸、五碳糖、含氮碱基等结构来组建核苷酸。各小组展示搭建的模型，与学生一起讨论分析并修正错误连接。再请学生补全四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸模型【提出问题】脱氧核苷酸是如何连接形成生物大分子DNA的?核糖核苷酸是如何连接形成生物大分子RNA的？以脱氧核苷酸链为例，说明正确的连接方式。【活动探究】利用模型中已有的结构，再让学生以小组为单位将缺少的结构进行补充，并连接成核糖核苷酸链。展示脱氧核苷酸连接形成长链的过程及DNA双链的双螺旋结构，核糖核苷酸连接形成RNA及RNA的单链结构(适当说明DNA和RNA的具体结构特点)。让学生一起总结DNA与RNA的相关内容小组合作，利用所给结构来完成构建核苷酸。观看DNA、RNA空间结构的形成图示。通过构建任务充分理解核苷酸中磷酸、五碳糖、含氮碱基的连接方式。培养学生概括、比较与质疑的科学思维方式。通过直观模型，加深对核苷酸的连接方式的理解，达到突破难点的目的。认识DNA、RNA空间结构特点，了解两者的差异。3.DNA分子的多样性1、每一种核酸都是由4种核苷酸组成的，不同类型的生物核酸是不同的，分析核酸具有多样性的原因？（提示：可联系蛋白质多样原因分析）2、核酸作为遗传信息的携带者，那么遗传信息储存在哪个部分？以DNA为例说明。观察分析核酸分子多样性的原因，理解遗传信息的含义，尝试解释为什么核酸是遗传信息的携带者，初步形成“结构决定功能”的观念。通过分析构建的模型，让微观现象直观化，帮助学生理解核酸的多样性和特异性，理解生命的复杂性。4.课堂小结构建本节核酸概念图，与学生一起回顾本节课内容。明确核酸的结构和功能，理解核酸的结构和功能是相适应的。有助于系统掌握核酸的相关知识。六.板书设计核酸是遗传信息的携带者核酸的种类和分布种类：DNA和RNA分布：DNA主要分布在细胞核RNA主要分布在细胞质核酸的结构基本单位：核苷酸结构式：核苷酸链的形成四.DNA分子的多样性：核苷酸顺序不同学情分析学生缺乏有关核苷酸和核酸的化学背景知识，且核苷酸、核酸的结构相对抽象，所以在教学时，可采用模型建构以及对不同的核苷酸、核酸图像观察和比较的方法，增加教学的直观性，帮助学生理解核苷酸的组成，脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别，核苷酸排列顺序的千差万别与遗传信息的关系，以及生物大分子以碳链为骨架等难点知识，提高科学思维能力，进一步发展“结构功能观”。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，再结合图片来进行教学设计。效果分析本节课整体效果较好，学生们能够很好地吸收和理解所学知识，堂课回答问题活跃，主要体现在以下几个方面：备课效果：本节课的知识点紧扣课标要求，知识点之间的衔接较好，环环相扣，引人入胜。在教学活动设计方面，不仅设立小组活动，还在专业术语的使用及知识的延伸方面也做了较充足的准备，如查询资料，收集美丽的DNA模型图片，寻求图片等，将枯燥的文字转化成学生易懂且幽默的图画。课堂效果：气氛活跃，学生紧跟课堂进程认真聆听并思考、回答问题，如通过设立小组活动，使得学生能够积极参与，不仅提高学生们的动手能力，还能培养学生们对生物知识的热爱。课堂检测效果：通过课堂找学生回答问题，大部分学生都能够很好地理解所学知识；从课堂检测结果来看，大家的做题正确率较高，能够把详细的做题步骤阐述出来。但还有一些地方没有达到预期的效果，如：学生的课前预习效果不理想等。教材分析“核酸是遗传信息的携带者”是人教版《普通高中课程标准实验教科书-生物学-必修1分子与细胞》第2章的重点内容之一。这一节的内容贯穿了以后的高中生物整个教学，是学生能够顺利学习必修二《遗传与变异》内容的基础，也是形成学生合理知识链的重要环节。本节课主要有三个部分内容：核酸的分布、核酸的种类、结构和功能。核酸是一切生物体的遗传物质，它对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。本节的内容还是学习生物必修2──《遗传与进化》的第3章和第4章的重要基础。本节课的重难点是核苷酸的结构式以及DNA和RNA的区别。为了突破这一重难点，本节课的主要教学活动包括：①首先引导学生利用形象记忆法理解、记忆核酸的种类以及核苷酸的结构和名称，构建知识框架；②课堂练习，讲练结合，及时巩固并检测知识掌握情况；③把学生分组进行活动探究-核苷酸结构的链接，让学生们更容易地记忆；④结合拼出来的核苷酸结构图，讲解“核酸是由核苷酸连接而成的长链”，并引导学生分析DNA和RNA的区别与练习；⑤通过回顾学习目标完成课堂小结。核酸是遗传信息的携带者(评测练习)课堂练习1、组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有的种类数是（）A、5，2，8B、4，2，2C、5，2，2D、4，4，82、玉米根毛细胞所含的核苷酸中，含有碱基A、G、C、T的核苷酸共有（）A、4种B、5种C、7种D、8种课后练习1.在几内亚进行的埃博拉病毒疫苗研究结果初步发现,一种尚处于试验阶段的埃博拉病毒疫苗能给高危感染病人提供免疫保护。埃博拉病毒是一种RNA病毒,将该病毒的核酸彻底水解,关于得到的产物的说法正确的是 ()A.一定得到21种氨基酸B.可得到6种产物C.碱基种类和细菌的相同D.可得到4种核苷酸2.如图表示DNA和RNA在化学组成上的区别,图中阴影部分表示两者共有的化学组成,则下列属于阴影部分的一项是 ()A.脱氧核糖、鸟嘌呤、磷酸B.尿嘧啶、鸟嘌呤、磷酸C.胞嘧啶、腺嘌呤、磷酸D.核糖、脱氧核糖、磷酸3.由1分子磷酸、1分子碱基和1分子a构成了化合物b,如图,则下列叙述错误的是 ()A.组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种B.SARS病毒体内含化合物m共五种C.a属于不能水解的糖,是构成生物体的重要成分D.若a为核糖,则由b组成的核酸主要分布在细胞质中4.下列关于核酸的叙述中,不正确的是 ()A.作为遗传信息的载体B.由C、H、O、N、P元素组成C.由脱氧核糖核苷酸(DNA)和核糖核苷酸(RNA)组成D.对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5.组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸的种类依次是 ()A.5、2、8 B.4、2、2C.5、2、2 D.4、4、86.生物的遗传物质和生命活动的体现者分别是 ()A.核酸糖类B.核酸蛋白质C.核糖核酸蛋白质D.脱氧核糖核酸有机物7.DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样本,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是 ()A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同C.不同人体内的DNA的空间结构不同D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同8.有三个核酸分子,经分析知,共有五种碱基、八种核苷酸、四条核苷酸链,它们是 ()A.一个DNA分子,两个RNA分子B.三个DNA分子C.两个DNA分子,一个RNA分子D.三个RNA分子9.某同学在学习完核酸的知识后,画了如图所示的核苷酸的结构图,并与同学一起进行了分析,以便于对知识的掌握。(1)有关该结构图的描述中,正确的是 ()A.若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B.若a为核糖,则b为DNA的基本单位C.若m为尿嘧啶,则DNA分子中肯定不含b这种化合物D.病毒的核酸中含有8种b(2)当a的种类不同时,m的种类相同吗?为什么?(3)当m的种类确定时,a的种类确定吗?为什么?10.如图为某种核苷酸(图1)和某核苷酸链(图2)示意图,据图回答问题:(1)已知图1的右上角部分为腺嘌呤,请仔细观察分析后回答下列问题:Ⅰ.该核苷酸的生物学名称为__________________。

Ⅱ.该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料?_______________________。

Ⅲ.请指出图中哪一个位置上的氧去掉后便可成为合成人体细胞遗传物质的基本原料:______________。

(2)图2中1、2、3、4的名称分别是________________、__________________、__________________、__________________。

(3)通常由图2中____条图示的核苷酸链构成一个________分子。

(4)在豌豆的叶肉细胞中,由A、C、T、U4种碱基参与构成的核苷酸共有______种。

核酸是遗传信息的携带者(评测练习答案)课堂练习1.A【解析】碱基:AGCTU五碳糖:脱氧核糖核糖核苷酸:DNA—AGCTRNA—AGCU2.C二、课后练习1.【解析】选B。题干中是将该病毒的核酸彻底水解,所以不会得到氨基酸,A错误;埃博拉病毒的核酸只有一种,将该病毒的核酸彻底水解得到磷酸、五碳糖和含氮碱基,B正确、D错误。埃博拉病毒的核酸只有一种,彻底水解得到的碱基只有四种,细菌含有两种核酸,彻底水解得到的碱基有五种,C错误。2.【解析】选C。DNA中有脱氧核糖,RNA中没有,A错误;RNA中有尿嘧啶,DNA中没有,B错误;DNA和RNA中都有胞嘧啶、腺嘌呤、磷酸,C正确;DNA中有脱氧核糖,RNA中有核糖,D错误。3.【解析】选B。根据图解,化合物b属于核苷酸,化学元素组成有C、H、O、N、P五种,A正确;SARS病毒只含一种核酸RNA,故b是核糖核苷酸,则m有A、G、C、U4种,B错误;a五碳糖属于单糖,是不能水解的糖,是生物体内的结构糖类,C正确;若a为核糖,则b为核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位,其主要分布在细胞质中,D正确。【规律方法】核苷酸种类的判断技巧(1)已知所含五碳糖种类时:含有脱氧核糖的,必定为脱氧核苷酸;含有核糖的,必定为核糖核苷酸。(2)已知所含碱基种类时:含有T的,必定为脱氧核苷酸;含有U的,必定为核糖核苷酸。(3)已知核酸的种类时:构成DNA的必定为脱氧核苷酸;构成RNA的必定为核糖核苷酸。4.【解析】选C。核酸作为遗传信息的携带者,对生物的遗传变异和蛋白质的生物合成具有重要作用,A正确,D正确;核酸的组成元素为C、H、O、N、P,B正确;核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸,C错误。5.【解析】选A。核酸包括DNA和RNA两种,这两种核酸共有五碳糖2种:脱氧核糖、核糖;碱基5种:A、T、G、C、U(DNA:A、T、G、C,RNA:A、G、C、U);核苷酸8种:DNA中:腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸;RNA中:腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸。6.【解析】选B。生物的遗传物质是核酸,包括DNA和RNA;生命活动的主要承担者(体现者)是蛋白质。7.【解析】选D。不同人体内的DNA不同,主要是所含的脱氧核苷酸或碱基对排列顺序不同,所以D选项正确。8.【解析】选A。根据题干中的“五种碱基、八种核苷酸”判断,这三个核酸分子中既有DNA又有RNA。另外,一个DNA分子有两条单链,一个RNA分子有一条单链,这样满足三个核酸分子,四条核苷酸链,故应是一个DNA分子,两个RNA分子,A项符合题意。9.【解析】A、G、C是核糖核苷酸和脱氧核苷酸共有的碱基,T是脱氧核苷酸特有的碱基,U是核糖核苷酸特有的碱基。病毒中只有一种核酸。【答案】(1)C(2)不一定。当a为核糖时,m可能是A、U、G、C,当a为脱氧核糖时,m可能是A、T、G、C。(3)不一定。当m为A、G、C时,a可能为核糖也可能为脱氧核糖;当m为U时,a为核糖;当m为T时,a为脱氧核糖。10.【解析】(1)由图分析可知,图1为腺嘌呤核糖核苷酸,是核糖核酸(RNA)的基本组成单位之一;若将③羟基位置上的氧去掉后便可成为腺嘌呤脱氧核苷酸,是组成人体细胞遗传物质(DNA)的基本原料之一。(2)图2中1是磷酸、2是脱氧核糖、3是胞嘧啶、4是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。(3)DNA分子一般是双螺旋结构,通常由2条图2所示的脱氧核苷酸链构成。(4)豌豆细胞含有DNA和RNA两种核酸,因此碱基A和C分别能构成两种核苷酸、碱基T和U分别能构成一种核苷酸,因此在豌豆的叶肉细胞中,由A、C、T、U4种碱基参与构成的核苷酸共有6种。【答案】(1)腺嘌呤核糖核苷酸核糖核酸③(2)磷酸脱氧核糖胞嘧啶胞嘧啶脱氧核糖核苷酸(3)2DNA(4)6《核酸是遗传信息的携带者》教学反思通过反思，本节课设计优点有以下几个方面：1.教学环节完整，紧紧围绕教学目标展开教学活动，学生能积极参与其中。教学重难点突出，通过设计多个环节突破难点内容，通过随堂检测发现学生能基本达到本节课的学习目标。2.通过图画的形式设置问题，由学生们小组讨论回答的方式引入主题，吸引学生们的眼球并提高学习的趣味性。3.课堂上对知识点讲练结合进行，及时对新知识进行课堂检测与巩固。再通过教师提问和学生抢答，发挥学生的主观能动性，学生能积极参与课堂教学活动。4.先通过形象记忆法能帮助学生对含氮碱基的名称进行记忆，再通过小组合作的方式让学生们动手去拼接出核苷酸