2024-2025学年新教材高中生物 第二章 组成细胞的分子 第5节 核酸是遗传信息的携带者（2）教案 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第二章组成细胞的分子第5节核酸是遗传信息的携带者（2）教案新人教版必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容是核酸的分类、分布和功能。具体包括DNA和RNA的异同点，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸；核酸在细胞中的分布情况，即DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中；以及核酸的功能，即DNA是细胞的遗传物质，携带遗传信息，RNA在蛋白质合成过程中起到重要作用。

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DNA和RNA的基本概念，了解到它们是细胞的遗传物质。在此基础上，本节课将进一步深入讲解DNA和RNA的异同点、分布情况以及功能，帮助学生建立更为完整的知识体系。同时，本节课的内容与后续学习基因、遗传变异等知识密切相关，为学生深入学习生物学奠定基础。核心素养目标本节课旨在培养学生的生物科学核心素养，通过学习核酸的分类、分布和功能，使学生能够：

1.理解：深刻理解DNA和RNA作为遗传信息的携带者，在生物遗传中的重要作用。

2.应用：能够运用所学的知识，分析细胞中核酸的分布和功能，并解释相关的生物学现象。

3.思维：发展结构与功能相适应的生物学思维，能够比较DNA和RNA的异同，理解生物信息传递的过程。

4.探究：通过实验和案例分析，培养学生的探究能力，探索核酸在生命活动中的具体作用。

5.生命观念：形成对核酸本质和功能的生命观念，认识到核酸是生命活动的基础。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在初中阶段学习了DNA和RNA的基本概念，了解到它们是细胞的遗传物质，并初步了解了DNA和RNA的结构和功能。此外，学生还学习了细胞的基本结构和功能，对细胞核和细胞质有一定的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对生物学的学习兴趣普遍较高，尤其是那些对生物技术和基因编辑等领域感兴趣的学生。学生在学习过程中，分析问题和解决问题的能力有待提高，尤其在对复杂生物学概念的理解上。在学习风格上，学生更倾向于通过实验和案例分析来理解抽象的生物学知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在理解DNA和RNA的异同点上可能存在困难，特别是在理解它们在遗传信息传递中的具体作用上。此外，学生可能对核酸分布的复杂性感到困惑，难以理解DNA和RNA在细胞中的具体分布情况。还有，学生可能对核酸功能的理解不够深入，难以将其与后续学习的基因、遗传变异等知识联系起来。教学方法与手段1.教学方法

为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用以下教学方法：

1.1问题驱动法：通过提出问题，引导学生思考和探索核酸的分类、分布和功能，激发学生的求知欲。

1.2案例分析法：通过分析具体的生物学案例，使学生更好地理解核酸在生物体内的作用和意义。

1.3小组讨论法：鼓励学生分组讨论，培养学生的团队合作精神，提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.教学手段

为了提高教学效果和效率，本节课将充分利用以下现代化教学手段：

2.1多媒体教学：通过图片、视频、动画等多种形式，直观地展示核酸的结构、分布和功能，增强学生的理解。

2.2教学软件：利用教学软件进行互动式教学，如生物学游戏、在线测验等，增加学生的参与度和兴趣。

2.3虚拟实验：通过虚拟实验，使学生能够在模拟环境中进行实验操作，提高学生的实验技能和动手能力。

2.4网络资源：利用网络资源，为学生提供丰富的学习材料和信息，拓宽学生的知识视野。

2.5学习平台：利用学习平台，进行在线教学和辅导，及时解答学生的疑问，提高学生的学习效果。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：设计并提供核酸自主学习任务单，包括核酸的分类、分布和功能的相关问题。

学生活动：学生根据任务单，通过查阅教材、网络资源等自主学习核酸的相关知识。

教学方法：自主学习法

教学手段：学习平台、网络资源

教学资源：教材、网络资料

作用和目的：培养学生自主学习的能力，提前了解核酸的基本概念，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

环节一：导入新课

教师活动：通过播放核酸功能动画，引导学生回顾核酸的基本概念。

学生活动：观看动画，复习核酸的知识，进入学习状态。

教学方法：直观教学法

教学手段：多媒体教学

教学资源：动画资料

作用和目的：激发学生学习兴趣，顺利导入新课。

环节二：核酸的分类与分布

教师活动：讲解核酸的分类和分布，引导学生通过案例分析核酸在生物体内的作用。

学生活动：听讲、记录，参与案例分析，小组讨论。

教学方法：讲授法、案例分析法、小组讨论法

教学手段：多媒体教学、教学软件

教学资源：教材、案例分析资料

作用和目的：掌握核酸的分类、分布，理解核酸在生物体内的作用。

环节三：核酸的功能

教师活动：引导学生通过实验了解核酸的功能，解释相关生物学现象。

学生活动：参与实验操作，观察实验现象，理解核酸的功能。

教学方法：实验法、讲授法

教学手段：虚拟实验、多媒体教学

教学资源：实验教材、虚拟实验软件

作用和目的：掌握核酸的功能，提高学生的实验操作能力和观察能力。

3.课后拓展应用

教师活动：布置课后作业，包括核酸相关问题解答和实验报告。

学生活动：完成作业，深入理解核酸的知识，巩固所学内容。

教学方法：自主学习法、实验法

教学手段：学习平台、虚拟实验软件

教学资源：作业资料、实验教材

作用和目的：巩固所学知识，提高学生的应用能力和解决实际问题的能力。知识点梳理1.核酸的分类

核酸分为DNA和RNA两种，它们在生物体内承担着遗传信息的携带和传递任务。

2.核酸的分布

DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中，少量分布在细胞核中。

3.核酸的基本组成单位

DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，包括磷酸、脱氧核糖和含氮碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶）；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，包括磷酸、核糖和含氮碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶）。

4.核酸的功能

DNA是细胞的遗传物质，携带遗传信息，控制生物的生长发育和遗传特性；RNA在蛋白质合成过程中起到重要作用，包括mRNA、tRNA和rRNA等。

5.DNA与RNA的异同点

结构上的异同：DNA为双链结构，RNA为单链结构；组成上的异同：DNA含有胸腺嘧啶，RNA含有尿嘧啶；功能上的异同：DNA主要承担遗传信息的储存和传递，RNA主要参与蛋白质的合成。

6.核酸的提取和检测

核酸的提取方法有酚-氯仿法、离子交换法和柱层析法等；核酸的检测方法有紫外线吸收法、比色法和电泳法等。

7.核酸在生物技术中的应用

基因工程中，通过核酸酶切和连接技术实现基因的插入、缺失和替换；基因测序中，利用核酸杂交和链式反应等技术分析基因序列；基因治疗中，利用核酸药物调控基因表达，治疗遗传病和癌症。

8.核酸的安全性和伦理问题

核酸技术在应用过程中，可能存在生物安全和伦理问题，如基因污染、基因歧视等，需要加强监管和引导。

9.核酸与生命起源的关系

核酸是生命起源和进化的重要基础，通过复制和变异，实现生物遗传信息的传递和生物种类的多样性。板书设计1.核酸的分类与分布

-DNA：细胞核、线粒体、叶绿体

-RNA：细胞质、细胞核

2.核酸的基本组成单位

-DNA：脱氧核苷酸（磷酸、脱氧核糖、含氮碱基）

-RNA：核糖核苷酸（磷酸、核糖、含氮碱基）

3.DNA与RNA的异同点

-结构：DNA双链，RNA单链

-组成：DNA胸腺嘧啶，RNA尿嘧啶

-功能：DNA储存遗传信息，RNA参与蛋白质合成

4.核酸的功能与应用

-遗传信息携带者：DNA

-蛋白质合成：mRNA、tRNA、rRNA

-生物技术应用：基因工程、基因测序、基因治疗

5.核酸的安全性与伦理问题

-生物安全：基因污染

-伦理问题：基因歧视

6.核酸与生命起源

-生命起源：核酸复制、变异

-生物多样性：核酸传递、进化

板书设计要求：

-目的明确：突出核酸的知识点，帮助学生理解核酸的重要性和应用。

-结构清晰：分为核酸的分类与分布、基本组成单位、异同点、功能与应用、安全性与伦理问题以及与生命起源的关系六个部分，条理分明。

-简洁明了：用简洁的文字和符号，突出重点，准确精炼。

-艺术性与趣味性：采用图形、颜色等元素，使板书具有艺术性，增加学生的学习兴趣。教学反思与改进这节课结束后，我计划进行一系列的反思活动，以评估教学效果并识别需要改进的地方。

首先，我会回顾学生的课堂参与情况和作业完成情况，看看他们是否能够理解和掌握核酸的知识点。如果发现有学生对某些概念混淆不清，我会考虑在未来的教学中更加详细地解释这些概念，或者提供更多的案例和实验来帮助学生理解。

其次，我会与学生进行一对一的交流，了解他们对这节课的反馈和意见。学生可能会提出一些我没有预料到的问题，或者对某些教学方法有不同的看法。我会认真倾听他们的意见，并考虑在未来的教学中进行相应的调整。

此外，我还会观察学生的实验操作和思考过程，看看他们是否能够将所学的理论知识应用到实践中。如果发现有学生在实验中遇到困难，我会提供更多的指导和支持，帮助他们克服困难。

根据反思活动的结果，我会制定一些改进措施，并计划在未来的教学中实施。例如，如果发现学生对核酸的分类和分布不够理解，我会在课堂上使用更多的图表和模型来帮助学生直观地理解这些概念。如果发现学生对核酸的功能和应用不够感兴趣，我会引入一些实际的案例和应用场景，让学生看到核酸在生活中的重要性。

我相信通过这些反思和改进措施，我能够提高教学效果，帮助学生更好地理解和掌握核酸的知识。同时，我也希望能够激发学生的学习兴趣，培养他们的科学思维和探究能力。课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了核酸的分类、分布和功能。通过学习，我们知道了DNA和RNA是遗传信息的携带者，它们在生物体内发挥着重要的作用。DNA主要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中。核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，它们由磷酸、脱氧核糖或核糖和含氮碱基组成。通过比较DNA和RNA的异同点，我们理解了它们在遗传信息传递中的具体作用。

核酸的功能是我们学习的重点，DNA是细胞的遗传物质，它控制着生物的生长发育和遗传特性。RNA在蛋白质合成过程中起到重要作用，包括mRNA、tRNA和rRNA等。此外，我们还学习了核酸的提取和检测方法，以及核酸在生物技术中的应用。

当堂检测：

1.请简述核酸的分类和分布。

2.请解释DNA和RNA的基本组成单位及其异同点。

3.请描述核酸的功能及其在生物学研究中的应用。

4.请说明核酸的提取和检测方法。

5.请举例说明核酸在生物技术中的应用。

答案：

1.核酸分为DNA和RNA两种，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。

2.DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。DNA和RNA在结构上和组成上存在差异，但在功能上都有遗传信息的传递作用。

3.DNA是细胞的遗传物质，控制着生物的生长发育和遗传特性。RNA在蛋白质合成过程中起到重要作用，包括mRNA、tRNA和rRNA等。

4.核酸的提取方法有酚-氯仿法、离子交换法和柱层析法等；核酸的检测方法有紫外线吸收法、比色法和电泳法等。

5.核酸在生物技术中的应用包括基因工程、基因测序、基因治疗等。例如，通过基因工程可以实现基因的插入、缺失和替换；通过基因测序可以分析基因序列；通过基因治疗可以调控基因表达，治疗遗传病和癌症。重点题型整理1.请列举出DNA和RNA在结构、组成和功能上的异同点。

答案：

-结构：DNA为双链结构，RNA为单链结构。

-组成：DNA含有胸腺嘧啶，RNA含有尿嘧啶。

-功能：DNA储存遗传信息，RNA参与蛋白质合成。

2.请简述DNA和RNA在细胞中的分布情况。

答案：

-DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体中。

-RNA主要分布在细胞质中，少量分布在细胞核中。

3.请解释核酸的基本组成单位脱氧核苷酸和核糖核苷酸的组成。

答案：

-脱氧核苷酸：由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶）组成。

-核糖核苷酸：由磷酸、核糖和含氮碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶）组成。

4.请描述核酸在生物体内的功能及其在生物学研究中的应用。

答案：

-功能：DNA是细胞的遗传物质，控制着生物的生长发育和遗传特性。RNA在蛋白质合成过程中起到重要作用，包括mRNA、tRNA和rRNA等。

-应用：基因工程、基因测序、基因治疗等。

5.请说明核酸的提取和检测方法及其在生物技术中的应用。

答案：

-提取方法：酚-氯仿法、离子交换法和柱层析法等。

-检测方法：紫外线吸收法、比色法和电泳法等。

-应用：基因工程、基因测序、基因治疗等。

1.DNA和RNA的异同点：

-结构上，DNA为双链结构，由两条脱氧核苷酸链组成，而RNA为单链结构。

-组成上，DNA含有胸腺嘧啶，而RNA含有尿嘧啶。

-功能上，DNA主要储存遗传信息，而RNA主要参与蛋白质合成。

2.DNA和RNA在细胞中的分布情况：

-DNA主要分布在细胞核中，是遗传信息的储存库。

-RNA主要分布在细胞质中，参与蛋白质合成过程。

3.核酸的基本组成单位脱氧核苷酸和核糖核苷酸的组成：

-脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基