第5节 核酸是遗传信息的携带者 教学设计(表格式)

课题 第 2 章 第 5 节 核酸是遗传信息的携带者
教学目标
教学目标： 1. 通过学习核酸分子的种类及结构组成，阐明核酸分子与储存遗传信息相适应的结 构特点，感悟生物大分子的结构与功能的关系，认同生命的物质性。 2. 通过对核酸、蛋白质和多糖等结构的比较与归纳，概述生物大分子构建的基本模 式，认识组成细胞的分子的独特性、多样性和统一性。 3. 通过核酸检测、DNA 指纹技术及新生儿耳聋筛查的介绍和讨论，引导学生关注研 究核酸携带的遗传信息的社会价值和经济价值，认同生命科学发展对人类社会的积极作 用。 教学重点： 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。 教学难点： 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。
教学过程
时间 教 学 环 节 主要师生活动
2 min 基 因 检 测 简介核酸检测，引导学生思考，什么是核酸检测？为什么通过检测生物 的核酸就能确定生物的种类？ 核酸是是携带遗传信息的物质，不同生物的核酸应当携带着不同的遗传 信息，核酸具有特异性。 通过检测特定的核酸特征就可以确定生物的身份。 问题：什么是核酸？ 核酸如何携带遗传信息呢？
15-20 min 核 酸 1. 简介核酸的种类和在细胞中的分布 2. 学习核酸的结构 （1）活动：观察组成 DNA 的 4 种核苷酸分子的结构模式图，尝试写出组 成 DNA 的核苷酸(脱氧核苷酸)的结构通式。对比找出脱氧核苷酸和核糖核苷 酸的结构式有什么差别。 【问题】核酸是核苷酸连接的长链，回顾蛋白质和多糖的形成过程，请 你推测核苷酸之间可能是如何连接在一起的 （2）活动：请你自制脱氧核苷酸模型，分别组装出具有 4 个核苷酸分子
的 结 构 的 DNA 链。 通过缩合的过程，核苷酸分子可以连接成分子质量非常大的链状结构。 【课堂活动——观察】请各组之间相互比较一下，组装出的核酸的一级 结构是不是都完全相同，如果不同，是哪里不同？ 大家组装出的都是链状结构，但是各小组组装时选用的核苷酸和连接的 顺序可能是不同的。 （3）核酸的空间结构。（利用学生模型，配合模式图展示。） 与蛋白质的结构类似，核苷酸分子连接后形成的链状结构也有空间的扭 转和变化。请你对比模型和模式图，描述 DNA 和 RNA 的高级结构。 梳理核酸的结构： 核酸是由核苷酸连接而成的长链，每个核苷酸分子则是由一分子五碳糖、 一分子磷酸和一分子含氮碱基组成，在生物的细胞中 DNA 和 RNA 分子分别由 一条或两条核苷酸链构成。这就是核酸分子的结构特征。 核酸携带着遗传信息，也就是决定着生物各种性状特征的信息，可以在 亲子代之间传递。生物的性状各不相同，意味着他们的核酸携带不同的遗传 信息。 【问题】请大家观察核酸的各级结构，推测核酸是如何储存和携带遗传 信息的？
8 min 核 酸 是 遗 传 信 息 的 携 带 者 1.【问题】核酸是不是可以通过核苷酸的不同排列储存遗传信息呢？ 核苷酸的排列顺序就是核酸分子储存生物遗传信息的方式，核酸分子是 储存、传递遗传信息的生物大分子 2.尝试分析核酸检测可以准确检测感染病毒种类的原因。介绍 DNA 指纹 和基因检测。 介绍基因和基因检测：核酸分子的不同片段，序列的长短、碱基的排列 顺序各不相同，承载不同的信息，这些控制特定性状的核酸片段就是基因， 一个核酸分子上可以有很多个基因片段。 可以检测胎儿或新生儿的核酸，通过对其中特定核酸片段——也就是基 因的检测来预测特定的遗传病发病的概率，并提前进行预防和治疗，比如对 新生儿耳聋相关特定序列——基因的检测。 提示基因检测的安全和法规问题——对于基因产品的使用和评价，也还 要抱着谨慎的态度，需要更多的知识普及和更完善的法规的制定。
10min 生 物 大 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？ 1.活动：生物大分子的结构特征 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。 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。 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 ”。 有限数目的单体通过排列顺序和连接位置的变化，形成了多种不同的大
分 子 分子物质，从进化的角度看，这是非常简单有效的物质组成方式，为生物适 应环境提供了丰富的物质基础。 2.细胞是由物质构成的整体 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；核酸储存遗传信息，指导细胞内代谢活动的有序进行，蛋白质承 担各项生命活动，两者之间就像是指挥官和士兵一样分级工作；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。 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。
1min 小 结 本节课重要概念小结