高中生物人教版（2019）必修一 2.5 核酸是遗传信息的携带者 教案

第5节 《核酸是遗传信息的携带者》教案
教学目标：
生命观念——生命的物质观、结构与功能观：核酸是组成生物体的主要成分，核酸的结构与功能相适应。
科学思维——归纳与概括：归纳概括核酸种类、核苷酸种类和含氮碱基种类与生物种类的关系。
科学探究——科学推理，根据实例学会会推理分析。
社会责任——运用核酸的相关知识解决生活中的实际问题，培养质疑精神。
教学重点难点：
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
难点：（1）核酸的种类及结构 （2）生物大分子以碳链为骨架
教学方法和手段：
利用多媒体课件和实物，创设形象生动的教学氛围，同时应用问题探究、比较法、归纳总结等方法，引导学生思考一系列问题；通过设置学生的探究活动使他们积极主动参与到教学中，在获取知识的同时，培养学生观察、比较、动手和总结的能力。强化图片对比分析，培养学生的科学思维。通过模型构建，突破教学难点。通过学以致用，创设“核酸检测”的问题情境，让学生利用科学知识解决生活中的实际问题，培养学生的社会责任感。
教学过程：
一、创设情境，导入新课
教师：利用2020年1月爆发的“新冠肺炎”疫情图片引入，提问：什么是核酸检测？PPT展示如下问题，让学生带着问题朗读课本34 ~35页。
1 .什么是核酸？核酸的种类、中文名称、简称和分布？
2 .核酸的基本单位是什么？由哪几种元素组成？
3 .核苷酸由哪几部分组成？
4 .五碳糖有哪几种？碱基有哪几种？
5 .核苷酸有哪几种？
6 .核酸的功能分别是什么？
7 .为什么说“生物大分子以碳链为基本骨架？”
学生：明确检测目的：检测新冠病毒的核酸。朗读课本34至35页，并用红笔画出重点
【设计意图】生活实例引入，引起学生关注社会热情，引出课题。
二、合作探究、学习新知
（一）核酸的种类及其分布
教师：图片展示DNA和RNA在细胞中的分布，让学生观察。
学生：根据图片和课本的知识，说出核酸的种类和分布。核酸包括两大类：一类是脱氧核酸核糖，（DNA），另一类是核糖核酸（RNA）。DNA主要分布在细胞核中，少数分布在线粒体和叶绿体中。RNA主要分布在细胞质中。
教师：我们已经学过，作为生物大分子的蛋白质，有其基本组成单位氨基酸，那么同样是生物大分子的核酸，是否也有其小分子的基本单位呢？
【设计意图】引发学生思考
教师：核酸的基本组成为核苷酸。并且，不同种类的核酸（DNA与RNA），其核苷酸组成也略有不同。
（二）核酸的结构
1.核酸的基本组成单位是核苷酸
教师：展示核苷酸分子的结构图，并标明五碳糖中5个碳原子的对应位置，提问：
①核酸的基本单位是核苷酸，它由哪些小分子组成？
（核苷酸：一分子含氮碱基、一分子五碳糖、一分子磷酸）
②核苷酸的组成元素包括哪些？
③磷酸、五碳糖、含氮碱基的连接顺序是怎样的？
指出五碳糖的一号碳原子与碱基相连，与磷酸相连的是五号碳原子。
2.核糖和脱氧核糖的区别
教师：引导大家回忆五碳糖的种类，通过图片分析核糖和脱氧核糖的区别，引导学生了解核苷酸根据五碳糖的不同分为两类，核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸，展示他们的碱基区别，学生对DNA和RNA中的含氮碱基正确认识。（DNA特有脱氧核糖和胸腺嘧啶；RNA特有核糖和尿嘧啶）
教师：大家到现在是不是还没有记住A、T对应的嘌呤和嘧啶是什么呀，老师教大家一招来记住这些字母。A在字母表中排首位，“腺”与“先”谐音，A首位，腺优先，A——腺嘌呤。G与小鸟的叫声“叽叽喳喳”相联系，G——鸟嘌呤。细胞的英文Cell，将C与细胞相联系，C——胞嘧啶。T的形状像胸膛——胸腺嘧啶。U的形状像尿壶，U——尿嘧啶
（三）核酸是由核苷酸连接而成的长链
教师：课件分别展示脱氧核苷酸、核糖核苷酸连接而成的长链，并引导分析3’，5’-磷酸二酯键。
教师：课件展示DNA双链和RNA单链的图片，让学生直观的理解DNA为双链，RNA为单链。
（四）DNA的多样性和特异性
教师：我们还记得细胞中蛋白质种类繁多的原因吗？对，有四个原因，分别从氨基酸和肽链上分析的，对吧。那4种脱氧核苷酸如何形成无数种DNA呢？大家想一想。对，主要脱氧核苷酸的种类、数目、排列顺序不同，因此会形成无数种DNA。那DNA的特异性呢？特异性：不同生物个体的DNA不同。（特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息）
（五）核酸的功能
教师：思考：所有生物都有DNA和RNA吗？生物的遗传信息都储存在DNA中吗？分析学过的所有生物：真核生物、原核生物、DNA病毒、RNA病毒中储存遗传信息的物质分别是什么？并总结：除RNA病毒外，其余生物储存遗传信息的物质都是DNA。
教师：根据初中所学的知识，我们都知道，DNA中含有遗传物质，再根据本节前面所学的知识，我们不难明白核酸在生物体内有怎么样的功能呢？
学生：核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
教师：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。
（六）生物大分子以碳链为骨架
教师：细胞是由多种元素和化合物构成的。在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子。这些生物大分子是否存在共同之处呢？
教师：展示几种常见生物大分子的结构，引导学生从组成单位和组成方式分析生物大分子的结构特点。
学生：观察找出他们的相同点？
教师：生物大分子都是由单体连接成的多聚体，通过学习，我们知道组成多糖的基本单位是单糖，组成蛋白质的基本单位是氨基酸，组成核酸的基本单位是核苷酸，这些基本单位称为单体，每个大分子物质都是由多个单体聚合而成的。
教师：每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,科学家才说“碳是生命的核心元素”“没有碳,就没有生命”。
教师：以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架糖类和脂质提供了生命活动的重要能源；水和无机盐与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。细胞中的这些化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。
教师：看似不同的分子无论从结构上还是功能上都存在着相互的联系，从物质的水平看，细胞也是一个有机的整体，是一个动态变化的系统，系统中的物质既是生命赖以存在的，也是生命活动的产物。
（七）知识归纳
三、课堂检测
组成核酸的碱基和核苷酸分别有多少种？
DNA和RNA水解后有什么产物？彻底水解后又有什么产物？
地球上的一切生物的遗传物质都是（ ）
核酸 B.核苷酸 C.脱氧核糖核酸 D. 核糖核酸
2、下列关于核酸的叙述，正确的是（ )
A.核酸由 C、H、O、N 四种元素组成
B.组成核酸的碱基有8种
C.组成核酸的基本单位有8种
D.除病毒外，一切生物都含有核酸
3、DNA分子完全水解后，得到的化学物质是（ ）
A.核苷酸、五碳糖、碱基 B.核苷酸、磷酸、碱基
C.核糖、五碳糖、碱基 D.脱氧核糖、磷酸、碱基
4、由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是 ( )
A. 8 B. 5 C. 6 D. 3
5、人体细胞中组成核酸的五碳糖、碱基和核苷酸种类依次是（ ）
A．2 4 4 B．4 4 4
C．2 5 8 D．2 8 8
6、与DNA相比，RNA特有的成分是（ ）
A、脱氧核糖和鸟嘌呤 B、核糖和尿嘧啶
C、脱氧核糖和胸腺嘧啶 D、核糖和胸腺嘧啶