生物人教版（新教材）高中必修一 第5节 核酸是遗传信息的携带者 教案

核酸是遗传信息的携带者
教学目标
1．说出核酸的种类；
2．简述核酸的结构和功能；
3．说明生物大分子以碳链为骨架；
4．尝试用比较的方法进行学习；
5. 尝试调查报告的书写；
6． 认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑和用于实践的科学精神和科学态度。
教学重难点
【教学重点】
核酸的组成和功能。
【教学难点】
核酸的组成和功能。
教学过程
一、导入新课
【教师】大家平时看的刑侦影视剧中，刑侦工作者常常通过哪些方式判定嫌疑人呢？
【学生】人证、物证、指纹、DNA等。
【教师】对，有同学说到了DNA鉴定。我们今天来看一个通过检验荔枝DNA找到杀人凶手的故事。
人们在村边的臭水沟中发现了一个12岁小女孩的尸体。侦查人员在死者胃里发现了一种呈咖啡色的肉丝状物质，随后又在嫌疑人家中发现了一些发霉的荔枝壳和荔枝核，两者之间究竟有没有关联呢？
检验人员运用植物DNA检验技术，证明在死者胃内发现的咖啡色肉丝状物质就是荔枝肉。检验进一步证明，死者胃内所发现的荔枝肉和嫌疑人家中发现的荔枝壳呈现出相同的 DNA谱带。同时，警方从市场上随机购买的荔枝却与前两者的DNA谱带不同。
这个结果说明一个事实，在死者胃内发现的荔枝肉与在嫌疑人家中发现的荔枝壳是同一棵树上结的果实。在证据面前，嫌疑人供认了犯罪过程。
DNA指纹法技术在侦破工作中有着重要的用途。众所周知，每个人都有独特的指纹，刑侦人员将从案发现场得到的血液、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。那么什么是DNA指纹呢？DNA是什么？为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？这节课我们就来揭晓这些问题的答案。
二、讲授新课
（一）核酸是一切生命的遗传物质
【教师】展示：人的神经细胞、植物保卫细胞、蘑菇、痢疾杆菌、T2噬菌体细胞、肺炎支原体细胞图片。提问：大家观察这些图片，这分别属于哪类生物？
【学生】动物、植物、真菌、细菌、病毒、支原体。
【教师】对。这些生物的遗传物质都是核酸。那什么是核酸呢？
【学生】应该是一种酸性的物质。
【教师】核酸最初是在细胞核中发现的，并且呈酸性，因此被命名为核酸。那么，核酸究竟是什么物质呢？它们只分布在细胞核中吗？
（二）核酸的种类和分布
【教师】核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。
教师展示人的口腔上皮细胞中DNA、RNA分布状况、洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA、RNA分布状况图。展示并介绍：这是利用甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA亲和力不同的原理得到的染色图。甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。提问：大家观察图片，DNA和RNA主要分布在什么位置？
【学生】DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。
【教师】对。除此之外，在真核生物中，叶绿体和线粒体中也有。那原核生物中的DNA分布在什么位置呢？
【学生】拟核。
【教师】病毒呢？病毒没有细胞结构。
【学生】散布在体内。
【教师】病毒分为DNA病毒和RNA病毒，DNA病毒体内只有DNA，RNA病毒体内只有RNA，都是散布在体内的。那核酸是由哪些元素组成的？结构和功能是什么呢？
（三）核酸是由核苷酸连接成的长链
【教师】我们已经学习到了糖类和蛋白质的元素组成、结构和功能。那核酸是由哪些元素组成的？结构和功能是什么呢？
【学生】阅读课本中核酸是由核苷酸连接成的长链相关内容。
【教师】核酸的组成元素是什么？和糖类一样吗？和蛋白质一样吗？
【学生】都不一样。核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
【教师】核酸的组成单位是什么？大家尝试用简单的符号表示出来。
【学生】核苷酸。学生自己画图表示。
【教师】总结：一个核苷酸 = 一分子（磷酸 + 五碳糖 + 含氮碱基）。教师展示核苷酸的简易组成图。DNA和RNA的基本组成单位分别是什么？
【学生】脱氧核苷酸和核糖核苷酸。
【教师】那二者在组成上有哪些区别呢？教师展示脱氧核苷酸和核糖核苷酸的图片。脱氧核苷酸的2位碳上连接的是一个氢原子，核糖核苷酸的2位碳上连接的是一个羟基，脱氧核苷酸比核糖核苷酸少一个氧原子。那二者分别有哪几种碱基呢？教师展示DNA与RNA在化学组成上的异同图。
【学生】DNA有A、T、G、C，RNA有A、U、G、C。
【教师】二者共有的是哪几种碱基？什么碱基是DNA特有的？什么碱基是RNA特有的？
【学生】A、G、C。T是DNA特有的，U是RNA特有的。
【教师】那核苷酸一共有几种？组成核苷酸的含氮碱基一共有几种？
【学生】8种。5种。
【教师】我们已经了解了核苷酸。那么核苷酸是如何构成核酸的呢？DNA的结构和RNA的结构一样吗？教师展示脱氧核苷酸连接成的长链、DNA分子的动图。DNA分子有几条链组成？ 还有什么特点？（建议教师通过DNA分子的双螺旋结构交互动画让学生感受DNA分子的结构特点。教师可建议学生课下自行阅读【生物世界】DNA分子双螺旋结构的发现。）
【学生】2条链。（DNA分子呈双螺旋结构。）
【教师】RNA分子的结构和DNA一样吗？教师展示核糖核苷酸连接成的长链、tRNA图片和mRNA动图。
【学生】不一样。RNA是单链的。
【教师】引导学生总结出DNA和RNA的异同。
【教师】大家还记得我们开头提到的DNA鉴定技术吗？为什么可以用DNA鉴定技术来进行判断犯罪嫌疑人？
【学生】因为每个人的DNA是不一样的。
【教师】那为什么会这样呢？4种脱氧核苷酸为什么会组成无数种DNA分子？
【学生】因为核苷酸的排列顺序不同，并且核苷酸数量很多。
【教师】对，人的DNA中有大约31.6亿个碱基对，排列顺序也是及其多样化的，也就是说脱氧核苷酸的数量大，排列顺序多样化，脱氧核苷酸的排列顺序中储存着遗传信息，那DNA的信息容量就很大了，每个个体的脱氧核苷酸的排列顺序各有特点。根据这一点，可以用DNA鉴定技术来协助判断犯罪嫌疑人。引导学生分组思考讨论DNA鉴定技术的其他应用。
【学生】学生a：可以用来进行亲子鉴定。
学生b：可以用来制作特殊的身份证。
学生c：如果DNA的相似程度可以计算出来，那可以用来判断不同物种的亲缘关系吗？
【教师】大家说的很对，DNA技术可以用于案件侦破、亲缘关系的判定、研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。此外，2000年，我国河南省郑州市首次颁发DNA身份证。在它下方有一长排条形码。个人遗传基因的秘密就藏在这些条码中，显示着持有者存在的唯一性。
【教师】引导学生形成结构和功能相适应的生物学思想并分析得到核酸的功能。
（四）生物大分子以碳链为骨架
【教师】前面学习了多糖、蛋白质、核酸这些大分子。它们有没有什么共同特点呢？
【学生】多糖是由多个单糖构成的，蛋白质是由多个氨基酸构成的，核酸是由多个核苷酸构成的。
【教师】展示多糖、蛋白质、核酸的多聚体和单体。生物大分子是由单体经过脱水缩合形成的。引导学生思考得出碳是生命的核心元素。（教师可建议学生课下阅读【生物世界】为什么生物大分子以碳链为骨架、【生物世界】硅基生命真的存在吗）
【学生】课下完成《【活动设计】核酸保健品真的有用吗》，并完成调查报告。
三、课堂反馈
1．组成RNA的五碳糖是（ A ）
A．核糖 B．葡萄糖 C．脱氧核糖 D．麦芽糖
2. 人神经细胞中的核酸，含有的碱基种类是（ C ）
A．1种 B. 4种 C. 5种 D. 8种
3. 下列叙述中，不是核酸的生理功能的是（ ）
作为遗传信息的载体存在于细胞中
是生物的遗传物质
是生物体生命活动的主要承担者
D． 对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有极其重要的作用
4. 由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则叙述正确的是（ C ）
A. 若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B. 若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
C. 若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D. 若由b构成的核酸重要存在于细胞质中，则a为脱氧核糖
四、课堂小结
教师与学生一起小结本节知识，学生边讲教师边板书，或通过课件展示。