2.5 核酸是遗传信息的携带者-教学设计（表格式）-2025-2026学年高一上学期《生物》（人教版）必修1

2.5 核酸是遗传信息的携带者 教案
课题 2.5核酸是遗传信息的携带者 单元 必修1 学科 生物 年级 高中
教材分析 在第二章中，教材重点从微观方面介绍了组成细胞的分子基础，主要介绍了组成细胞的元素和化合物，前面两节已经复习了组成细胞的元素和第一大有机物——蛋白质，本节通过复习遗传信息的携带者——核酸（DNA和RNA）的结构与功能，此节内容为第二模块进一步复习遗传信息的表达与调控奠定基础。
学习目标和核心素养 生命观念：知道核酸的种类及其结构和功能。 科学思维：分析DNA和RNA在细胞中的分布，总结二者的不同。 科学探究：通过分析阅读、交流讨论，能够用自己的语言描述出DNA与RNA的异同点，并培养学生的语言表达能力及归纳能力。 社会责任：参与小组合作与交流，通过合作学习，养成创新及用于实践的科学精神和科学态度。
重点 1.核酸的结构和功能。 2.观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。
难点 核酸的结构。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入 第5节 核酸是遗传信息的携带者 展示：问题探讨。 DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。 讨论： 1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？ 回顾初中知识，联系生活，思考、交流并根据已有的社会经验回答。 结论：亲子鉴定技术。DNA鉴定技术还可以用于案件侦破，死者遗骸的鉴定等 结合生活实际，抛出问题激发学生的探究兴趣。
01 核酸的种类及其分布 一、核酸的种类及其分布 结合课件与书本，讲授核酸的种类及其分布。 核酸的种类：DNA和RNA。（板书）。 1.真核细胞 2.原核细胞 3.病毒 拓展： 实验原理：甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。 核酸的分布： 1.DNA：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体中也有少量DNA。此外，原核细胞的拟核、质粒中也有。 2.RNA：主要分布在细胞质中。 3.绝大多数的生物，其遗传信息贮存在DNA分子中。如：有细胞结构的生物（包括原核生物和真核生物），部分病毒（DNA病毒）。部分病毒的遗传信息，直接贮存在RNA分子中。如：HIV、SARS、禽流感病毒等（它们都属于RNA病毒）。 认真倾听老师的讲授，回忆初中的知识，认识新的知识点，做笔记 引导学生归类，理解不同生物遗传信息贮存的不同。 通过联系旧知识，循序渐进帮助学生理解新知识。 引导学生自主归纳，总结出不同 生物遗传信息贮存的不同的结论，从而加深对遗传信息的理解。
02 核酸是由核苷酸连接而成的长链 二、核酸的结构单位——核苷酸 三、核酸是由核苷酸连接而成的长链 四、核酸的特征 五、核酸的功能 组织学生阅读课本，根据下列问题有目的性地阅读：核酸同蛋白质一样，也是生物大分子物质，那么，核酸由哪些元素组成？组成它的基本单位是什么？ DNA和RNA的化学组成有何异同？ 组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有几种？ 活动1 观察几种核苷酸，说出核酸的组成元素，并分析核苷酸结构的共同点和不同点。 总结：核酸的基本组成单位：核苷酸 核酸的元素组成：C、H、O、N、P 核苷酸的分类：根据五碳糖不同，可将核苷酸分为脱氧（核糖）核苷酸和核糖核苷酸。 活动2 观察几种核苷酸，写出他们的结构通式 比较脱氧核苷酸和核糖核苷酸 问题讨论： 1.构成DNA的碱基有几种？ 2.构成RNA的碱基有几种？ 3.构成核酸的碱基有几种？ 4.构成核酸的核苷酸有几种？ 5.猴子体内的核苷酸种类有几种？碱基有几种？新冠病毒呢？ 总结：组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸 不同生物核酸、核苷酸、碱基种类及遗传物质的判断 【构建模型一】 核苷酸分子是怎样构成的？请利用提供的材料（课前准备）拼做一个核苷酸的模型。 【动动手】根据信封任务，利用卡纸等，拼接出不同种类的核苷酸（注意整齐摆放）。要求： （1）标出各部分的名称 （2）不同任务的小组间互相比较、点评 【动动口】 （1）展示小组成果，并说出每个核苷酸的名称 （2）核苷酸可以分为几大类？共有多少种？ （3）组成核酸的磷酸、五碳糖和碱基各有多少种？ 教师：小结出示8种核苷酸结构，要求学生能说出其名称。 【构建模型二】 怎样理解“核酸是由核苷酸连接而成的长链”这句话？试着利用提供的材料拼一段脱氧核苷酸链或核糖核苷酸链，并用双面胶粘在学案背面。（可用——表示化学键） 教师引导学生观察并比较不同小组的作品，得出结论：核苷酸的排列顺序与遗传信息相关，核苷酸的排列顺序多样，核酸所贮存的遗传信息的容量也就非常大。 总结：脱氧核苷酸链或核糖核苷酸链的形成过程。 问题探讨： DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。 讨论： 1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？ 2.思考讨论：假设有一段由100个核苷酸组成的单链DNA片段，那么可以出现多少种核苷酸的排列组合？ 综上所述：组成DNA的碱基虽然只有4种，但是DNA双链上碱基对（脱氧核苷酸）排列顺序和数量却是千变万化的。 体现了DNA的多样性。 遗传信息：DNA的脱氧核苷酸或碱基对的排列顺序。 总结核酸的功能： 1.核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，核酸分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。 2.核酸是细胞内携带遗传信息的物质。 3.核酸在生物的遗传中具有极其重要的作用。 展示资料： 新冠病毒是RNA病毒。目前已有多个新冠病毒变种的刺突蛋白发生结构性变化，也就是说，病毒正在不断变异。 据统计，4种新冠病毒变种严重威胁人类，它们分别是：发现于印度的Delta；发现于英国的Alpha；发现于巴西的Gamma；发现于南非的Beta 提出问题：尝试解释新冠病毒易变异的原因？ 核酸在生物的蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 总结：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。 1.阅读教材，在了解的基础上回答问题。观察图示，更为深入地理解知识点。 2.倾听、交流，获得对核酸结构的认识，由碱基数目、种类和顺序变化初步理解核酸的多样性。 观察核苷酸，说出核酸的组成元素，分析并尝试说出核苷酸结构的共同点和不同点。 归纳总结核苷酸的元素组成和核苷酸的分类。 观察几种核苷酸，写出核苷酸的结构通式。 分析脱氧核苷酸和核糖核苷酸的相同点和不同点，并进行归纳总结。 小组讨论，回答问题 1.4种 AGCT 2.4种 AGCU 3.5种 AGCTU 4.8种 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 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 5.8种 5种 4种 比较不同生物的核酸、核苷酸、碱基种类及遗传物质，并填写表格。 学生搭建核苷酸模型，并说出所搭建核苷酸的名称。 小组搭建模型，并将其作品粘贴在黑板上对全班同学进行说明、展示。 理解遗传信息多样性的原因。 小组合作，思考讨论，回答问题。 1.根本原因在于生物的遗传信息就储存在DNA分子中 而每个个体的DNA的脱氧核苷酸的数目和排列是特定的。 体现了DNA的特异性。 2.4100 结合教材，说出核酸的功能。 分析资料，思考问题，并尝试作答。 提示：单链RNA，稳定性低，易变异；核酸在生物的变异中具有极其重要的作用。 通过阅读教材、思考问题、讨论交流，使学生深入理解核酸的结构，初步理解核酸的多样性。 通过思考讨论，使学生巩固所学知识，强化知识应用。 通过小组模型构建，并展示交流，引导学生总结出遗传信息多样性的原因，培养了小组协作能力，表达交流能力。
03 生物大分子以碳链为骨架 展示图片，提出问题：观察以下生物大分子，说出它们有什么共同之处？ 问题思考：以下生物大分子初步水解后有什么产物？彻底水解后又有什么产物？ 观察图片，思考问题，比较淀粉、糖原DNA和RNA生物大分子，说出它们的共同之处。 回答问题。
课堂练习 随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传语：一切疾病都与基因受损有关；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力。 （1）请对上2段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞。 （2）如果有人向你推销核酸保健品，你将如何回应？ 第2小题答案：向推销人员询问该核酸保健品的成分、功效，及如何起到保健作用的原理；运用已学习的核酸知识与推销员交流，传递正确的营养保健知识；表明不会购买核酸保健品的态度。 思考、回答问题。 第1小题答案：“一切疾病都与基因受损有关” 过于绝对，疾病有的是基因受损导致的，还有很多疾病是受到细菌等病原体影响导致的。 “基因是核酸片段” 属于概念有误，核酸包括 DNA 和 RNA，除少数病毒外，生物的基因是 DNA 上有遗传效应的片段。 “补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力”这是混淆概念关系以误导消费者。 人们吃的食物中已经含有很多核酸，不需要额外补充核酸，核酸也不是人体需要的营养物质；人体内不缺乏合成核酸的原料；人体细胞不会直接利用外来核酸， 无论是食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用； 细胞内的基因修复有复杂的机制，补充核酸不会增强基因修复能力。 通过精选习题，检测并巩固学生课堂所学内容。
课堂小结 谈谈本节课的收获： 回答问题，归纳总结 培养了学生自我反思与总结的习惯，进一步巩固本课所学。
板书 2.5 核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类及其分布 1.核酸的元素组成 2.核酸的种类 3.核酸的分布 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 1.核酸的结构单位——核苷酸 2.核酸是由核苷酸连接而成的长链 3.核酸的特征 4.核酸的功能 三、生物大分子以碳链为骨架