2.5 核酸是遗传信息的携带者（教学设计）高一生物同步备课系列（人教版2019必修1）

2.5核酸是遗传信息的携带者（教学设计）高一生物同步备课系列（人教版2019必修1）科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2.5核酸是遗传信息的携带者（教学设计）高一生物同步备课系列（人教版2019必修1）教学内容分析本节课的主要教学内容来源于人教版2019必修1高一生物同步备课系列，章节为第2章第5节“核酸是遗传信息的携带者”。主要内容包括：

1.核酸的组成和分类：介绍核酸的基本组成单位是核苷酸，由碱基、核糖或脱氧核糖和磷酸构成。根据组成和结构的不同，核酸分为两大类：DNA和RNA。

2.DNA的结构和功能：讲解DNA分子的双螺旋结构，包括脱氧核苷酸链的组成、碱基配对原则以及DNA分子的复制、转录和翻译过程。

3.RNA的结构和功能：介绍RNA分子的结构特点，包括单链结构、组成和类型。讲解RNA在遗传信息传递过程中的重要作用，包括转录和翻译过程。

4.核酸的提取和鉴定：通过实验演示，让学生了解核酸的提取方法和鉴定原理，掌握提取和鉴定核酸的基本技能。

教学内容与学生已有知识的联系：

学生在初中阶段已经学习了生物的基本概念，如细胞、基因等。本节课将在此基础上，进一步深入讲解核酸的结构、功能和提取方法，帮助学生建立完整的生物遗传信息传递知识体系。通过本节课的学习，学生可以更好地理解基因工程、生物进化等高级知识，为后续学习打下坚实的基础。同时，本节课的实验操作有助于培养学生的动手能力和科学探究精神。核心素养目标1.知识与技能：掌握核酸的基本组成单位、分类及其结构特点，了解DNA和RNA在遗传信息传递过程中的作用，能够进行核酸的提取和鉴定。

2.过程与方法：通过观察、思考、分析和实验操作，培养学生的科学思维能力和实验技能，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.情感态度与价值观：激发学生对生命科学领域的兴趣，培养学生的科学探究精神和创新意识，增强学生对生物遗传信息的认识，提高学生的生物学素养。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

-学生已经了解细胞的基本结构和功能，包括细胞膜、细胞质、细胞核等。

-学生已经学习过生物的遗传信息传递，包括基因、染色体等概念。

-学生对生物实验操作有一定的了解，如显微镜的使用、实验材料的准备等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

-学生对生命科学领域充满好奇，对遗传、基因等概念感兴趣。

-学生在实验操作方面有一定的能力和经验，喜欢通过实验来探索知识。

-学生的学习风格多样，有的喜欢通过观察和思考来学习，有的喜欢通过实践和操作来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-核酸的结构和功能可能对学生来说较难理解，需要通过形象的比喻和实例来帮助学生理解。

-DNA和RNA的复制、转录和翻译过程可能对学生来说较为复杂，需要通过图表和动画来帮助学生理解。

-学生在实验操作中可能遇到一些问题，如核酸提取的失败、实验结果的解读等，需要教师给予及时的指导和帮助。教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、电脑、显微镜、实验器材（如研钵、滤纸、离心机等）等。

2.课程平台：人教版2019必修1高一生物同步备课系列教材。

3.信息化资源：DNA和RNA的结构示意图、核酸提取和鉴定的实验视频等。

4.教学手段：讲解、演示、实验操作、小组讨论等。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生对核酸的兴趣，引出本节课的主题。

过程：通过展示一些常见的生物图片（如人体、植物、动物等），引导学生思考这些生物的遗传信息是如何传递的，从而引出核酸作为遗传信息的携带者的重要性。

2.核酸的结构和功能（10分钟）

目标：让学生了解核酸的结构和功能，掌握DNA和RNA的区别。

过程：首先通过讲解和展示DNA和RNA的结构示意图，让学生了解它们的组成和结构特点。然后通过实例讲解DNA和RNA在遗传信息传递过程中的作用，以及它们之间的区别。

3.核酸的提取和鉴定（20分钟）

目标：让学生了解核酸的提取和鉴定方法，掌握基本的实验技能。

过程：首先通过讲解和展示核酸提取和鉴定的原理和步骤，让学生了解实验的基本方法。然后进行实验操作，让学生亲自动手进行核酸的提取和鉴定，培养学生的实验技能。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和批判性思维，加深对核酸的理解。

过程：将学生分成小组，每个小组选择一个与核酸相关的问题进行讨论。例如：DNA和RNA在遗传信息传递过程中的作用有什么不同？核酸的提取和鉴定方法有哪些？通过小组讨论，培养学生的合作能力和批判性思维，加深对核酸的理解。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：让学生展示自己的理解和成果，提高学生的表达能力和自信心。

过程：每个小组选择一个代表，向全班展示本小组的讨论成果。其他学生可以提出问题或发表意见。教师对学生的展示进行点评，给予肯定和鼓励。

6.课堂小结（5分钟）

目标：总结本节课的主要内容，加深学生的记忆。

过程：教师对本节课的主要内容进行总结，包括核酸的结构、功能、提取和鉴定方法等。通过总结，加深学生的记忆，帮助学生建立完整的知识体系。知识点梳理1.核酸的基本组成单位是核苷酸，由碱基、核糖或脱氧核糖和磷酸构成。

2.核酸分为两大类：DNA和RNA。DNA是脱氧核糖核酸，RNA是核糖核酸。

3.DNA分子的双螺旋结构由两条脱氧核苷酸链组成，碱基通过氢键配对，形成稳定的双螺旋结构。

4.DNA分子的复制、转录和翻译过程：

-复制：DNA分子在细胞分裂时，通过半保留复制，产生两个新的DNA分子。

-转录：在DNA分子的控制下，RNA聚合酶将DNA分子的遗传信息转录成RNA分子。

-翻译：在核糖体上，tRNA将氨基酸转运到mRNA分子上，按照mRNA的指令合成蛋白质。

5.RNA分子的结构特点包括单链结构、组成和类型。

6.RNA在遗传信息传递过程中的重要作用，包括转录和翻译过程。

7.核酸的提取和鉴定方法，包括：

-提取：通过物理或化学方法，从生物组织中提取核酸。

-鉴定：通过特定的实验方法，如琼脂糖凝胶电泳，鉴定核酸的类型和大小。

8.核酸的生物功能，包括遗传信息的储存、复制、转录和翻译等。

9.DNA和RNA在遗传信息传递过程中的作用，包括复制、转录和翻译等。

10.核酸的提取和鉴定方法，包括实验原理、步骤和注意事项等。

11.核酸的结构和功能之间的关系，包括DNA和RNA的结构差异和它们在遗传信息传递过程中的不同作用。

12.核酸在生物体中的重要作用，包括遗传信息的储存、复制、转录和翻译等。

13.核酸的生物功能与人类健康的关系，包括遗传疾病、基因治疗等。

14.核酸在生物技术中的应用，包括基因工程、DNA测序等。

15.核酸的提取和鉴定方法在生物实验中的应用，包括实验原理、步骤和注意事项等。

16.核酸的结构和功能之间的关系在生物实验中的应用，包括DNA和RNA的结构差异和它们在遗传信息传递过程中的不同作用。

17.核酸的生物功能与人类健康的关系在生物实验中的应用，包括遗传疾病、基因治疗等。

18.核酸在生物技术中的应用在生物实验中的应用，包括基因工程、DNA测序等。

19.核酸的提取和鉴定方法在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括实验原理、步骤和注意事项等。

20.核酸的结构和功能之间的关系在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括DNA和RNA的结构差异和它们在遗传信息传递过程中的不同作用。

21.核酸的生物功能与人类健康的关系在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括遗传疾病、基因治疗等。

22.核酸在生物技术中的应用在生物实验中的应用，包括基因工程、DNA测序等。

23.核酸的提取和鉴定方法在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括实验原理、步骤和注意事项等。

24.核酸的结构和功能之间的关系在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括DNA和RNA的结构差异和它们在遗传信息传递过程中的不同作用。

25.核酸的生物功能与人类健康的关系在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括遗传疾病、基因治疗等。

26.核酸在生物技术中的应用在生物实验中的应用，包括基因工程、DNA测序等。

27.核酸的提取和鉴定方法在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括实验原理、步骤和注意事项等。

28.核酸的结构和功能之间的关系在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括DNA和RNA的结构差异和它们在遗传信息传递过程中的不同作用。

29.核酸的生物功能与人类健康的关系在生物实验中的应用在生物实验中的应用，包括遗传疾病、基因治疗等。

30.核酸在生物技术中的应用在生物实验中的应用，包括基因工程、DNA测序等。反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入实验操作，增强学生的实践能力。通过让学生亲手进行核酸的提取和鉴定实验，培养学生的实验技能和科学探究精神。

2.运用多媒体教学，提高学生的学习兴趣。通过展示DNA和RNA的结构示意图、实验操作视频等，帮助学生更好地理解抽象的知识点。

3.组织小组讨论，促进学生之间的交流与合作。通过小组讨论，培养学生的合作能力和批判性思维，加深对核酸的理解。

（二）存在主要问题

1.学生在学习核酸的结构和功能时，可能会感到抽象和难以理解。

2.学生在实验操作中可能遇到一些问题，如核酸提取的失败、实验结果的解读等。

3.学生在小组讨论中可能存在沟通不畅、意见分歧等问题。

（三）改进措施

1.在讲解核酸的结构和功能时，可以通过比喻和实例来帮助学生理解。例如，将DNA的双螺旋结构比喻为楼梯的螺旋状，帮助学生形象地理解DNA的结构。

2.在实验操作中，教师可以提前为学生提供详细的实验步骤和注意事项，确保学生能够顺利进行实验。同时，教师应及时给予学生指导和帮助，解决他们在实验中遇到的问题。

3.在小组讨论中，教师可以引导学生进行有效的沟通和合作。例如，教师可以要求每个小组成员轮流发言，确保每个成员都有机会表达自己的观点。同时，教师可以引导学生进行批判性思考，鼓励他们提出问题和意见。典型例题讲解1.题目：请描述DNA和RNA的结构差异。

答案：DNA和RNA的结构差异主要体现在以下几个方面：

-组成单位：DNA由脱氧核糖核苷酸组成，RNA由核糖核苷酸组成。

-单双链：DNA分子呈双链结构，RNA分子呈单链结构。

-碱基组成：DNA中的碱基为腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G），RNA中的碱基为腺嘌呤（A）、尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）。

-功能差异：DNA主要功能是储存遗传信息，RNA主要功能是传递遗传信息和参与蛋白质合成。

2.题目：请简述DNA的复制过程。

答案：DNA的复制过程包括以下几个步骤：

-解旋：在解旋酶的作用下，DNA双链解开。

-合成新链：在DNA聚合酶的作用下，每个单链作为模板合成一个新的互补链。

-连接：新合成的两个单链通过氢键连接，形成新的双链DNA分子。

-装配：新的DNA分子与蛋白质等物质装配，形成染色体。

3.题目：请简述RNA的转录过程。

答案：RNA的转录过程包括以下几个步骤：

-解旋：在RNA聚合酶的作用下，DNA双链解开。

-合成新链：在RNA聚合酶的作用下，以DNA的一条单链为模板合成新的互补链。

-释放：新合成的RNA链从DNA模板上释放，形成成熟的RNA分子。

4.题目：请简述RNA的翻译过程。

答案：RNA的翻译过程包括以下几个步骤：

-解旋：在核糖体的作用下，mRNA分子解开。

-转运：tRNA分子携带氨基酸，通过核糖体的作用，将氨基酸转运到mRNA分子上。

-合成：在核糖体的作用下，氨基酸按照mRNA上的密码子顺序合成蛋白质。

-释放：合成的蛋白质从核糖体上释放，进入细胞质。

5.题目：请简述核酸的提取和鉴定方法。

答案：核酸的提取和鉴定方法包括以下几个步骤：

-提取：通过物理或化学方法，从生物组织中提取核酸。常用的方法有盐析法、酚-氯仿法等。

-纯化：通过离心等方法，将提取的核酸进行纯化，去除杂质。

-鉴定：通过特定的实验方法，如琼脂糖凝胶电泳，鉴定核酸的类型和大小。

-定量：通过核酸定量试剂盒等方法，测定核酸的浓度和纯度。

6.题目：请简述核酸在遗传信息传递过程中的作用。

答案：核酸在遗传信息传递过程中的作用包括：

-储存遗传信息：DNA分子储存了生物体的遗传信息，这些信息在细胞分裂时通过DNA复制传递给后代。

-复制：DNA复制过程中，DNA分子通过半保留复制产生两个新的DNA分子，保证了遗传信息的稳定传递。

-转录：在DNA控制下，RNA聚合酶将DNA分子的遗传信息转录成RNA分子，将遗传信息传递给蛋白质合成过程。

-翻译：在核糖体上，tRNA将氨基酸转运到mRNA分子上，按照mRNA的指令合成蛋白质，实现了遗传信息的表达。

7.题目：请简述核酸的生物功能与人类健康的关系。

答案：核酸的生物功能与人类健康密切相关，包括：

-遗传疾病：核酸变异可能导致遗传疾病，如囊性纤维化、镰状细胞性贫血等。

-基因治疗：通过基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）对核酸进行修改，可以治疗遗传疾病。

-肿瘤：核酸异常复制和表达可能导致肿瘤的发生和发展。

-免疫反应：核酸可以作为抗原，引发免疫反应，参与免疫调节。

8.题目：请简述核酸在生物技术中的应用。

答案：核酸在生物技术中具有重要应用，包括：

-基因工程：通过DNA重组技术，将特定的基因插入到载体DNA中，构建重组DNA分子，用于基因治疗、疫苗研发等。

-DNA测序：通过DNA测序技术，测定DNA分子的序列信息，用于遗传研究、疾病诊断等。

-RNA干扰：通过RNA干扰技术，特异性地沉默特定基因的表达，用于基因功能研究、药物研发等。

-核酸检测：通过核酸检测技术，检测特定核酸的存在和数量，用于疾病诊断、病原体检测等。

9.题目：请简述核酸的提取和鉴定方法在生物实验中的应用。

答案：核酸的提取和鉴定方法在生物实验中具有重要应用，包括：

-基因克隆：通过提取和纯化目的基因，将其插入到载体DNA中，进行基因克隆和表达。

-基因表达分析：通过提取和定量RNA，分析基因在不同条件下的表达水平，研究基因功能。

-疾病诊断：通过提取和检测特定核酸，进行疾病诊断，如病毒检测、基因突变检测等。

-物种鉴定：通过提取和鉴定DNA序列，进行物种鉴定，如法医鉴定、生物多样性研究等。

10.题目：请简述核酸的结构和功能之间的关系。

答案：核酸的结构和功能之间存在密切关系，包括：

-结构决定功能：核酸的特定结构决定了其在遗传信息传递过程中的特定功能。

-功能影响结构：核酸在遗传信息传递过程中的功能变化可能导致其结构发生相应变化。

-结构和功能相互适应：核酸的结构和功能相互适应，共同实现遗传信息的储存、复制、转录和翻译等过程。

11.题目：请简述核酸的生物功能与人类健康的关系在生物实验中的应用。

答案：核酸的生物功能与人类健康的关系在生物实验中具有重要应用，包括：

-遗传疾病研究：通过实验研究核酸变异与遗传疾病之间的关系，为遗传疾病的诊断和治疗提供依据。

-基因治疗：通过实验研究核酸编辑技术在基因治疗中的应用，为遗传疾病的治疗提供新的手段。

-肿瘤研究：通过实验研究核酸异常复制和表达在肿瘤发生和发展中的作用，为肿瘤的诊断和治疗提供新的靶点。

-免疫反应研究：通过实验研究核酸作为抗原在免疫反应中的作用，为疫苗研发和免疫调节提供理论支持。

12.题目：请简述核酸在生物技术中的应用在生物实验中的应用。

答案：核酸在生物技术中的应用在生物实验中具有重要应用，包括：

-基因工程实验：通过实验构建重组DNA分子，进行基因克隆和表达，研究基因功能。

-DNA测序实验：通过实验测定DNA序列信息，进行遗传研究和疾病诊断。

-RNA干扰实验：通过实验研究RNA干扰技术在基因功能研究和药物研发中的应用。

-核酸检测实验：通过实验检测特定核酸的存在和数量，进行疾病诊断和病原体检测。

13.题目：请简述核酸的提取和鉴定方法在生物实验中的应用在生物实验中的应用。

答案：核酸的提取和鉴定方法在生物实验中具有重要应用，包括：

-基因克隆实验：通过实验提取和纯化目的基因，进行基因克隆和表达。

-基因表达分析实验：通过实验提取和定量RNA，分析基因在不同条件下的表达水平。

-疾病诊断实验：通过实验提取和检测特定核酸，进行疾病诊断，如病毒检测、基因突变检测等。

-物种鉴定实验：通过实验提取和鉴定DNA序列，进行物种鉴定，如法医鉴定、生物多样性研究等。

14.题目：请简述核酸的结构和功能之间的关系在生物实验中的应用。

答案：核酸的结构和功能之间的关系在生物实验中具有重要应用，包括：

-结构与功能关系研究：通过实验研究核酸的特定结构与特定功能之间的关系，为遗传研究和基因功能研究提供理论依据。

-结构与功能相互适应研究：通过实验研究核酸的结构变化与其功能变化之间的关系，为基因编辑和基因治疗提供理论支持。

-结构与功能相互作用研究：通过实验研究核酸的结构与功能之间的相互作用，为理解遗传信息的储存、复制、转录和翻译等过程提供新的视角。

15.题目：请简述核酸的生物功能与人类健康的关系在生物实验中的应用在生物实验中的应用。

答案：核酸的生物功能与人类健康的关系在生物实验中具有重要应用，包括：

-遗传疾病研究实验：通过实验研究核酸变异与遗传疾病之间的关系，为遗传疾病的诊断和治疗提供依据。

-基因治疗实验：通过实验研究核酸编辑技术在基因治疗中的应用，为遗传疾病的治疗提供新的手段。

-肿瘤研究实验：通过实验研究核酸异常复制和表达在肿瘤发生和发展中的作用，为肿瘤的诊断和治疗提供新的靶点。

-免疫反应研究实验：通过实验研究核酸作为抗原在免疫反应中的作用，为疫苗研发和免疫调节提供理论支持。板书设计②核酸分为两大类：DNA和RNA。DNA是脱氧核糖核酸，RNA是核糖核酸。

③DNA分子的双螺旋结构由两条脱氧核苷酸链组成，碱基通过氢键配对，形成稳定的双螺旋结构。

④DNA分子的复制、转录和翻译过程：

-复制：DNA分子在细胞分裂时，通过半保留复制，产生两个新的DNA分子。

-转录：在DNA分子的控制下，RNA聚合酶将DNA分子的遗传信息转录成RNA分子。

-翻译：在核糖体上，tRNA将氨基酸转运到mRNA分子上，按照mRNA的指令合成蛋白质。

⑤RNA分子的结构特点包括单链结构、组成和类型。

⑥RNA在遗传信息传递过程中的重要作用，包括转录和翻译过程。

⑦核酸的提取和鉴定方法，包括：

-提取：通过物理或化学方法，从生物组织中提取核酸。

-鉴定：通过特定的实验方法，如琼脂糖凝胶电泳，鉴定核酸的类型和大小。

⑧核酸的生物功能，包括遗传信息的储存、复制、转录和翻译等。

⑨DNA和RNA在遗传信息传递过程中的作用，包括复制、转录和翻译等。

⑩核酸的提取和鉴定方法在生物实验中的应用，包括实验原理、步骤和注意事项等。

⑪核酸的结构和功能之间的关系，包括DNA和RNA的结构差异和它们在遗传信息传递过程中的不同作用。

⑫核酸的生物功能与人类健康的关系，包括遗传疾病、基因治疗等。

⑬核酸在生