2021-2022学年高一上学期生物人教版必修一2.5核酸是遗传信息的携带者教案

高中生物
人教版（2019）必修1
教案
课题内容
第2章
第5节
核酸是遗传信息的携带者
备课时间
授课时间
授课年级
高一年级
授课教师
总第
课时
教学
目标
简述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子
简述DNA和RNA
的区别和联系
概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点
教学
重、难点
教学重点：1.
核酸是细胞内携带遗传信息的物质
2.
生物大分子以碳链为骨架
教学难点：1.核酸的种类及结构
2.
生物大分子以碳链为骨架
教
学
内容
【导入新课】
1984年9月11日，杰夫里斯和同事发现基因中存在一些足以区分生物个体的微小结构，并于当天绘制出了世界上第一幅“DNA指纹”。课件展示受害者DNA、罪犯DNA及嫌疑人DNA比对图片，使学生了解DNA指纹检测技术在案件侦破工作中的重要用途。然后设问：
你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？那么DNA是什么 为什么能用于确定一个人的身份 这将是本节课学习的内容。
【预习反馈，强化目标】
学生自主阅读教材，思考下面问题：
1．DNA是核酸中的一种，它的中文全称？另一种核酸是？
2．DNA含几条链？RNA呢？
3．DNA与RNA在真核细胞中是如何分布？
4．原核生物没有成型的细胞核，DNA又存在于哪里呢？
5.
DNA与RNA在化学组成上有哪些异同点？
6.核苷酸的排列顺序与遗传信息有什么关系？
7.怎样理解生物大分子以碳链为支架？
【合作共享，展示交流】
请各组代表回答上述问题，其他同学进行补充、纠正、完善，教师点拨、纠错、归纳，通过生生互动、师生互动完成基础知识的学习。
【精讲点拨，分层施教】
一．核酸的种类及其分布
阅读教材34页“核酸的种类及分布”，完成以下问题：
核酸是什么物质？核酸就是DNA吗？
核酸只分布在细胞核中吗
原核生物没有成型的细胞核，DNA又存在于哪里呢？
展示DNA与RNA在不同的动物细胞、植物细胞和原核生物中的分布图片，小组讨论DNA和RNA在细胞中的分布情况。教师注意倾听，并及时点拨。
讨论得出：
1.种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA
；另一类是核糖核酸，简称RNA。
2.核酸分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在
细胞质
中。原核细胞内也有DNA和RNA。
二．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，
它的基本组成单位是核苷酸。
展示核苷酸的分子结构图并标明五碳糖中5个碳原子的对应位置。提问：
1.核苷酸由哪些元素组成？由哪些小分子组成？
（元素组成：C．H、O、N、P；核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖、一分子磷酸）教师展示连接方式，并提示读核苷酸的方法。
2．磷酸、含氮碱基分别与五碳糖中的几号位碳原子相连
？
3.核苷酸共有几种？组成核苷酸的含氮碱基共有几种？
指出根据五碳糖的不同，可将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸（DNA的基本单位）和核糖核苷酸（RNA的基本单位），展示图片引导学生分析二者异同。
[布置任务]
学生绘制脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸模型图，构建4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸。
引导学生尝试对核苷酸进行命名，并讨论比较DNA和RNA在化学组成上的共同点和区别。
讨论得出：DNA特有脱氧核糖和胸腺嘧啶；RNA特有核糖和尿嘧啶；核苷酸共有8种，碱基共有5种。
对于5种碱基的名称，教师可适当从读法、写法、种类等多角度点拨，便于学生更深入的理解两者区别。
2.核苷酸链
提问：脱氧核苷酸是如何连接成生物大分子DNA的？核糖核苷酸是如何连接成生物大分子RNA的？
以脱氧核苷酸为例，引导学生讨论分析可能的连接方式（如磷酸与磷酸相连、含氮碱基与含氮碱基相连、含氮碱基与磷酸相连等），并提出正确的连接方式。
引导学生将绘制的4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸分别连成核苷酸长链。多媒体展示脱氧核苷酸形成长链的过程及DNA的双螺旋结构；核糖核苷酸连成核苷酸长链的过程及RNA的单链结构，并指出二者的结构特点。
引导学生完成DNA和RNA的比较表格：
比较项目脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)基本单位名称脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)结构图组成无机酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)一般结构两条核苷酸链一条核苷酸链分布主要在细胞核，线粒体、叶绿体也少量含有主要在细胞质
3.核苷酸链储存遗传信息
小组合作讨论各小组绘制的核苷酸链不同的原因，分析核酸分子多样性的原因是核苷酸数目不同和排列顺序多样，真正理解什么是遗传信息，并尝试解释为什么通过DNA指纹技术能锁定犯罪嫌疑人。
提问：生物的遗传物质都是DNA吗？回忆旧知：有细胞结构的真核与原核生物：既有DNA又有RNA，则遗传物质是DNA，无细胞结构的病毒，一部分病毒只有DNA，一部分病毒只有RNA，则病毒的遗传物质是DNA或RNA。归纳出一切生物的遗传物质是——核酸，核酸是遗传信息的携带者。
拓展：核酸不仅是遗传信息的携带者，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。
三．生物大分子以碳链为骨架
在构成细胞的化合物中，除了DNA和RNA外，哪些物质也是生物大分子？它们的基本组成单位又是什么？各具有怎样的特点呢？
展示多糖、蛋白质和核酸三种生物大分子的图片，分析它们的基本组成单位，并展示基本单位的结构图，从元素组成方面分析它们有何共同特征。
引导学生归纳归纳单体和多聚体的概念，认识多糖、蛋白质和核酸三种生物大分子所对应的多聚体和单体分别是什么。
引导学生归纳得出结论：每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体。因此，生物大分子也是以碳链为基本骨架的。
【特别提醒】脂肪不属于生物大分子是因为脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。
四、构建概念图，表达交流
学生可模仿课本蛋白质的概念图，绘制一张DNA的概念图，也可自己另绘制核酸以及生物大分子碳链的概念图。通过绘制概念图，小结本课概念，深入理解概念之间的内在关系。附下图:
【强化训练，夯实基础】
1．比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型，并完成表格
项目核酸遗传物质类型核苷酸种类碱基种类类型核苷酸种类碱基种类细胞生物真核生物DNA和RNA85DNA44原核生物DNA和RNA85DNA44非细胞生物(病毒)DNA病毒DNA44DNA44RNA病毒RNA44RNA44
2.DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？
提示　核酸初步水解的产物和彻底水解的产物不同
物质初步水解的产物彻底水解的产物DNA脱氧核苷酸脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G)RNA核糖核苷酸核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)
3．如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是(　　)
A．DNA与RNA的不同点只体现在②处
B．若②为核糖，则③可以是胸腺嘧啶
C．在人类免疫缺陷病毒中核苷酸共有8种
D．人体内的③有5种，②有2种
答案　D
4．下图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图，请据图回答问题：
(1)图甲中该核苷酸的名称为
，该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料？
。
(2)请指出图甲中哪一位置上的氧去掉后便可成为合成细菌遗传物质的基本原料：
(填序号)。
(3)图乙中1、2、3的中文名称分别是
、
、
。
(4)通常由图乙中
条图示的核苷酸链构成一个
分子。
(5)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。
答案　(1)腺嘌呤核糖核苷酸　RNA　(2)③　(3)磷酸　脱氧核糖　胞嘧啶　(4)2　DNA　(5)6
5．(2020·山东泰安高一上期末考试)如图表示细胞内不同化学元素所组成的化合物。以下说法不正确的是(　　)
A．若图中①为某种多聚体，则①可具有传递信息的作用
B．若②分布于内脏器官周围，则②可具有缓冲和减压作用
C．若③为某种多聚体，则③一定是DNA
D．若④存在于昆虫的外骨骼中，则④可能是几丁质
答案　C
6．生命科学常用图示表示微观物质的结构，图1～3分别表示植物细胞中常见的三种有机物，则图1～3可分别表示(　　)
A．多肽、RNA、淀粉
B．DNA、RNA、纤维素
C．DNA、蛋白质、糖原
D．蛋白质、核酸、糖原
答案　A
板书设计：
第5节
核酸是遗传信息的携带者
核酸的种类和分布
真核生物
原核生物
病毒核酸为DNA或RNA，位于病毒的内部。
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
三、生物大分子以碳链为骨架
作业设计：
1.绘制核酸概念图。
2.完成课后作业和练习册习题
3.
预习下节内容