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《核酸是储存与遗传信息的生物大分子》教学设计
课题
第五节
核酸是储存与遗传信息的生物大分子
单元
第二章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
学习目标：概述核酸由核苷酸聚合而成，分析核酸的基本机构和功能1.文化基础：概述核酸由核苷酸聚合而成，是存储与传递遗传信息的生物大分子2.自主发展：体会科学家探索历程，培养科学的思维方法。3.社会参与：养成科学探究过程中尊重事实和证据的习惯。
重点
概述核酸由核苷酸聚合而成，分析核酸的基本机构和功能
难点
概述核酸由核苷酸聚合而成，分析核酸的基本机构和功能
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
播放视频《新冠病毒核酸检测：新高苑一期完成第三次核酸检测采样》
观看视频，了解社会热点。
情景设置，关注社会热点问题，导入新课，激发学生的学习兴趣。
讲授新课
展示新冠病毒图片，问题探究1：控制新冠病毒的遗传物质是什么？RNA问题探究2：控制生物个体形态结构和生命活动的遗传信息都是RNA吗？提示：除了病毒外，控制每一个生物个体形态结构和生命活动的遗传信息也有自己独一无二的"条形码"——
DNA。DNA是一类__________，它在________________、________________、物种分类等方面起到了几乎无可替代的作用。核酸的发现历程1.1868
年，在德国蒂宾根大学的化学实验室里，年仅
25岁的瑞士籍青年化学家_______________，把脓血细胞用特定的化学试剂处理后，发现___________中有一种_____________________量远高于蛋白质的有机酸，其溶解度以及对胃蛋白酶的耐受性都说明这是一种___________于蛋白质的细胞成分，将其命名为"核素"。2.歇尔的导师、著名德国化学家
霍
佩-赛
勒（E.Hoppe-
Seyler）最初对此将信将疑，但后来他自己也在研究______________化学成分的过程中发现了类似的物质。3.从1879年开始，霍佩-赛勒的另一个学生——德国生物化学家科塞尔（A.Kossel）开始用___________的方法系统研究核素的结构，结果发现核素是______________________的复合物。在核素的水解产物中，他得到了__________和__________两类含氮的碱基、___________、具有__________性质的物质和_____________。4.
1889年，米歇尔的学生德国病理学家阿尔特曼（R.Altmamn）从酵母菌和动植物组织细胞的细胞核中提取出了纯净的、不含蛋白质的_____________，于是他将"核素"更名为"___________"（nucleic
acid）。5.1911和
1929年，美国生物化学家列文（P.
Levene）先后从核酸的水解产物中提取出_______________________，从而证明了核酸所含糖类的性质和结构。经过多年的核酸水解实验，列文发现每一种核酸可被水解成一系列组合片段，他将其称为______________。6.1944年，奥地利物理学家薛定谔（E.Schr?dinger）在《生命是什么》一书中提出了____________的概念，并试图用__________________的理论来解释生命的本质。分析讨论1.米歇尔被公认为发现核酸的第一人。他所说的"核素"与阿尔特曼所说的"核酸"是同种物质吗?提示：都为同一种物质核酸，细胞核提取有机酸。2.科塞尔和列文都通过水解的方法研究核素的化学结构，这对分析核素的结构有何帮助?提示：提取出核糖和脱氧核糖，证明了核酸所含糖类的性质和结构。并命名核苷酸，正确分析核酸的基本结构。3."四核苷酸假说"认为，核酸的基本结构单元是由排列顺序不变的4种核苷酸顺次连接成的四核he'g苷酸，以此为基础再聚合成核酸。为什么有人说"四核苷酸假说"在一定程度上阻碍了人们对核酸功能的深入研究?提示："四核苷酸假说"与核酸的核苷酸长链结构存在很大偏差。核酸包括DNA和RNA
1.分类和功能核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）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及其重要的作用.DNA和RNA在细胞中的分布早在
1940
年，比利时的布拉舍（J.Brachet）在前人实验成果的基础上，通过研究证明了____________和_____________这两种碱性染料对
DNA
和RNA
的___________不同，对核酸分子具有选择性的染色效果，可以显示出
DNA和
RNA在细胞中的分布位置。对于真核生物来说，细胞中的
DNA
主要分布在___________内的染色质上;而
RNA
主要分布在___________中，在细胞核的核仁等处也有少量分布。另外，在_______________________中均含有少量的
DNA
和
RNA。原核细胞的
DNA
主要存在于_________中，部分原核细胞的细胞质中还有__________，_________________中的
DNA分子都是环状的，但质粒的相对分子质量较小。核酸由核苷酸聚合而成核酸的结构
——核酸是由核苷酸连接而成的长链基本组成单位是什么？由那些分子组成？2、基本组成元素有哪些？C、H、O、N、P核糖核苷酸长链：脱氧核苷酸长链：核酸脱氧核糖核酸（DNA）：脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）核糖核酸（RNA）：核糖核苷酸DNA、RNA的主要区别为什么DNA（或RNA）分子具有多样性？脱氧核苷酸数量大，其排列顺序极其多样化，储存的信息量非常大。遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中。学业检测与巩固练习１、将用甲基绿和吡罗红染色的人口腔上皮细胞装片放在显微镜下观察，可以看到（ B ）A.细胞核内呈现红色，细胞质内呈现绿色B.细胞核内呈现绿色，细胞质内呈现红色C.细胞核和细胞质都呈现绿色D.细胞核和细胞质都呈现红色２、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，没有用的试剂（ D）
A.0.9％NaCl
B.8％的HCl吡罗红、甲基绿染色剂
D.斐林试剂３、一切生物的遗传物质（ B ）
A、核苷酸
B、核酸
C、DNA
D、RNA４、DNA分子完全水解后，得到的化学物质及连接关系，正确的是（ A ）
A.磷酸－脱氧核糖－碱基
B.磷酸－核糖－碱基
C.磷酸－碱基－脱氧核糖
D.脱氧核糖－磷酸－碱基６、组成人体核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有多少种（ A ）
A.5、2、8
B.4、2、2
C.5、2、2
D.4、4、8７、由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是
（
B
）
A.8种
B.5种
C.7种
D.3种7.实验室培养蛙受精卵时，在培养液中加入一种被H标记的小分子化合物，一段时间后，用放射自显影技术检测到放射性物质主要集中于蛙胚细胞的细胞核中。由此判断该被标记的小分子化合物可能是一种（
C
）A.氨基酸
B.单糖
C.组成
DNA
的核苷酸
D.组成
RNA的核苷酸8.2001年2月
22日，78
只野生大熊猫的基因身份证在浙江大学制作完成，大熊猫的"户籍"管理将从此进入更为科学的基因时代。大熊猫的基因身份证主要是由代表每只大熊猫性别和个体特征的遗传信息"条形码"构成。右图为大熊猫细胞中某核苷酸长链片段示意图。（1）大熊猫遗传信息的"条形码"是什么?它为什么能蕴含每只大
熊猫性别等个体的特征?提示：(1)大熊猫遗传信息的“条形码”是其DNA中脱氧核苷酸的排列顺序;由于每只大熊猫的DNA中的遗传信息不同,因此可蕴含每只大熊猫性别等个体的特征。（2）图中1和
2的关系可以概括为______________;1的初步水解产物是_____________（填图中的标号）1彻底水解后的产物是_____________。提示：2是构成1的基本单位，1的初步水解产物是脱氧核苷酸，1彻底水解后的产物是a、b、C。3）从分子水平上研究野外生存的大熊猫个体之间亲缘关系的远近，除了比较基因身份证上的"条形码"的差异之外，还可以分析每个个体细胞中（
）。A.磷脂等脂质的含量
B.
糖原等糖类的单体序列C.
氨基酸和核苷酸的种类
D.RNA和蛋白质的结构提示：研究野外生存的大熊猫个体之间亲缘关系的远近,除了比较基因身份证上的“条形码”的差异之外，还可以分析每个个体细胞中RNA和蛋白质的结构，因为每只大熊猫体内转录产生的RNA不同，蛋白质的结构也不同，而磷脂等脂质的含量、糖原等糖类的单体序列、氨基酸和核苷酸的种类对每只大熊猫来说是相同的。故选:
D。
根据图示，进行问题探究，思考热点问题，回答问题。【学习活动一】阅读教材P47—48页，理清核酸的发现历程，体会科学研究的漫长历程及科学性。小组讨论，分析发现历程存在问题。【学习活动二】阅读教材P49页，分析概括核酸分类和功能。【学习活动三】学生阅读P49—50，观看核酸由核苷酸聚合而成动画进行分析。小组讨论，完成相关探究，完成表格。小组讨论，完成相关探究，解决相关问题。根据所学，完成相关练习
关注社会热点问题，参与前沿科技讨论，分析课题内容，进入新课。培养学生获取收集信息的能力，通过核酸的发现历程，养成科学探索过程中尊重事实和证据的习惯，培养科学的思维方法。分析探究历程中存在的问题，思考科学研究的方式方法，培养科学的思维方法。培养学生获取信息的能力，锻炼学生的语言表达能力，提高学生分析问题，解决问题的能力。通过阅读，培养学生获取信息的能力，理解并阐述核酸基本结构和功能。培养学生获取信息的能力，锻炼学生的语言表达能力，提高学生分析问题，解决问题的能力。回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
1.核素：1868
年，在德国蒂宾根大学的化学实验室里，年仅
25岁的瑞士籍青年化学家米歇尔2.核酸包括DNA和RNA
3.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及其重要的作用.4.DNA主要分布在细胞核和RNA主要分布在细胞质中，线粒体和叶绿体中也含有少了DNA
5.DNA由脱氧核苷酸链合成，RNA由核糖核苷酸链合成，存储大量遗传信息。
板书
第五节
核酸是储存与遗传信息的生物大分子1.核酸的发现历程米歇尔、霍佩赛勒、阿尔特曼、列文2.核酸包括DNA和RNA3.核酸由核苷酸聚合而成核酸基本单位核苷酸DNA：脱氧核苷酸链RNA：核糖核苷酸链
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第五节
核酸是储存与遗传信息的生物大分子
沪科版
高中生物
学习目标：
概述核酸由核苷酸聚合而成，分析核酸的基本机构和功能
1.文化基础：概述核酸由核苷酸聚合而成，是存储与传递遗传信息的生物大分子
2.自主发展：体会科学家探索历程，培养科学的思维方法。
3.社会参与：养成科学探究过程中尊重事实和证据的习惯。
新冠病毒核酸检测
新高苑一期完成第三次核酸检测采样
问题探究1：控制新冠病毒的遗传物质是什么？
RNA
提示：除了病毒外，控制每一个生物个体形态结构和生命活动的遗传信息也有自己独一无二的"条形码"——
DNA。
问题探究2：控制生物个体形态结构和生命活动的遗传信息都是RNA吗？
DNA是一类__________，它在________________、________________、物种分类等方面起到了几乎无可替代的作用。
核酸
个体识别
亲子鉴定
1.1868
年，在德国蒂宾根大学的化学实验室里，年仅
25岁的瑞士籍青年化学家_______________，把脓血细胞用特定的化学试剂处理后，发现___________中有一种_____________________量远高于蛋白质的有机酸，其溶解度以及对胃蛋白酶的耐受性都说明这是一种___________于蛋白质的细胞成分，将其命名为"核素"。
米歇尔(J.F.Miescher)
1844-1895
米歇尔
细胞核
不含硫而含磷
不同
一、核酸的发现历程
2.歇尔的导师、著名德国化学家
霍
佩-赛
勒（E.Hoppe-
Seyler）最初对此将信将疑，但后来他自己也在研究______________化学成分的过程中发现了类似的物质。
酵母菌
3.从1879年开始，霍佩-赛勒的另一个学生——德国生物化学家科塞尔（A.Kossel）开始用___________的方法系统研究核素的结构，结果发现核素是______________________的复合物。在核素的水解产物中，他得到了__________和__________两类含氮的碱基、___________、具有__________性质的物质和_____________。
水解
蛋白质和有机酸
嘌呤
嘧啶
磷酸
糖类
氨基酸
4.
1889年，米歇尔的学生德国病理学家阿尔特曼（R.Altmamn）从酵母菌和动植物组织细胞的细胞核中提取出了纯净的、不含蛋白质的_____________，于是他将"核素"更名为"___________"（nucleic
acid）。
酸性物质
核酸
5.1911和
1929年，美国生物化学家列文（P.
Levene）先后从核酸的水解产物中提取出_______________________，从而证明了核酸所含糖类的性质和结构。经过多年的核酸水解实验，列文发现每一种核酸可被水解成一系列组合片段，他将其称为______________。
核糖和脱氧核糖
核苷酸
6.1944年，奥地利物理学家薛定谔（E.Schr?dinger）在《生命是什么》一书中提出了____________的概念，并试图用__________________的理论来解释生命的本质。
生命密码
物理学和化学
分析讨论
1.米歇尔被公认为发现核酸的第一人。他所说的"核素"与阿尔特曼所说的"核酸"是同种物质吗?
提示：都为同一种物质核酸，细胞核提取有机酸。
3."四核苷酸假说"认为，核酸的基本结构单元是由排列顺序不变的4种核苷酸顺次连接成的四核he'g苷酸，以此为基础再聚合成核酸。为什么有人说"四核苷酸假说"在一定程度上阻碍了人们对核酸功能的深入研究?
2.科塞尔和列文都通过水解的方法研究核素的化学结构，这对分析核素的结构有何帮助?
提示：提取出核糖和脱氧核糖，证明了核酸所含糖类的性质和结构。并命名核苷酸，正确分析核酸的基本结构。
提示："四核苷酸假说"与核酸的核苷酸长链结构存在很大偏差。
二、核酸包括DNA和RNA
1.分类和功能
核酸
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
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及其重要的作用.
早在
1940
年，比利时的布拉舍（J.Brachet）在前人实验成果的基础上，通过研究证明了____________和_____________这两种碱性染料对
DNA
和RNA
的___________不同，对核酸分子具有选择性的染色效果，可以显示出
DNA和
RNA在细胞中的分布位置。
2.DNA和RNA在细胞中的分布
甲基绿
派洛宁
亲和力
被派洛宁染成红色的细胞质
被甲基绿染成绿色的细胞核
甲基绿—派洛
宁混合染液染色后的洋葱内表皮（放大倍数
∶400×）
对于真核生物来说，细胞中的
DNA
主要分布在___________内的染色质上;而
RNA
主要分布在___________中，在细胞核的核仁等处也有少量分布。另外，在_______________________中均含有少量的
DNA
和
RNA。
细胞核
细胞质
线粒体和叶绿体
原核细胞的
DNA
主要存在于_________中，部分原核细胞的细胞质中还有__________，_________________中的
DNA分子都是环状的，但质粒的相对分子质量较小。
拟核
质粒
质粒和拟核
三、核酸由核苷酸聚合而成
2、基本组成元素有哪些？
C、H、O、N、P
1、基本组成单位是什么？由那些分子组成？
－－核苷酸
核酸的结构
——核酸是由核苷酸连接而成的长链
五碳
糖
磷酸
含N碱基
根据五碳糖不同
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
碱基
A腺嘌呤
G鸟嘌呤
C胞嘧啶
T胸腺嘧啶
根据含N碱基不同
脱氧核苷酸
碱基
磷酸
A腺嘌呤
G鸟嘌呤
C胞嘧啶
U尿嘧啶
核糖核苷酸
A
G
C
T
A
G
C
U
共有几种碱基？能构成几种核苷酸？
脱氧
核糖
磷酸
核糖
磷酸
核糖核苷酸长链：
P
C
核糖
P
U
核糖
A
核糖
P
A
P
脱氧
核糖
G
P
脱氧
核糖
C
P
脱氧
核糖
P
G
核糖
T
P
脱氧
核糖
脱氧核苷酸长链：
核酸
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
脱氧核糖核苷酸
（简称脱氧核苷酸）
核糖核苷酸
双链
单链
脱氧核糖、磷酸
含氮碱基（AGCT)
核糖、磷酸
含氮碱基（AGCU)
DNA
RNA
基本单位
五碳糖
含氮碱基
结
构
主要存在部位
显色反应
DNA、RNA的主要区别
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A、C、G、T
双螺旋结构
单链结构
细胞核
（线粒体、叶绿体）
细胞质
A、C、G、U
遇甲基绿呈绿色
遇吡罗红呈红色
为什么DNA（或RNA）分子具有多样性？
脱氧核苷酸：4种
DNA：
无数种
遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中。
脱氧核苷酸数量大，其排列顺序极其多样化，储存的信息量非常大。
所有生物的遗传物质都是DNA吗？
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
大多数病毒
极少数病毒
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA，如HIV、SARS病毒
RNA病毒
四、学业检测与巩固练习
２、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，没有用的试剂（ ）
A.0.9％NaCl
B.8％的HCl
C.
吡罗红、甲基绿染色剂
D.斐林试剂
１、将用甲基绿和吡罗红染色的人口腔上皮细胞装片放在显微镜下观察，可以看到（ ）
A.细胞核内呈现红色，细胞质内呈现绿色
B.细胞核内呈现绿色，细胞质内呈现红色
C.细胞核和细胞质都呈现绿色
D.细胞核和细胞质都呈现红色
B
D
４、DNA分子完全水解后，得到的化学物质及连接关系，正确的是（ ）
A.磷酸－脱氧核糖－碱基
B.磷酸－核糖－碱基
C.磷酸－碱基－脱氧核糖
D.脱氧核糖－磷酸－碱基
A
３、一切生物的遗传物质（ ）
A、核苷酸
B、核酸
C、DNA
D、RNA
Ｂ
６、组成人体核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有多少种（ ）
A.5、2、8
B.4、2、2
C.5、2、2
D.4、4、8
７、由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是
（
）
A.8种
B.5种
C.7种
D.3种
B
A
7.实验室培养蛙受精卵时，在培养液中加入一种被H标记的小分子化合物，一段时间后，用放射自显影技术检测到放射性物质主要集中于蛙胚细胞的细胞核中。由此判断该被标记的小分子化合物可能是一种（
）
A.氨基酸
B.单糖
C.组成
DNA
的核苷酸
D.组成
RNA的核苷酸
8.2001年2月
22日，78
只野生大熊猫的基因身份证在浙江大学制作完成，大熊猫的"户籍"管理将从此进入更为科学的基因时代。大熊猫的基因身份证主要是由代表每只大熊猫性别和个体特征的遗传信息"条形码"构成。右图为大熊猫细胞中某核苷酸长链片段示意图。
（1）大熊猫遗传信息的"条形码"是什么?它为什么能蕴含每只大
熊猫性别等个体的特征?
C
提示：(1)大熊猫遗传信息的“条形码”是其DNA中脱氧核苷酸的排列顺序;由于每只大熊猫的DNA中的遗传信息不同,因此可蕴含每只大熊猫性别等个体的特征。
（2）图中1和
2的关系可以概括为__________________________;
1的初步水解产物是_________________，1彻底水解后的产物是_____________。（填图中的标号）
提示：2是构成1的基本单位，1的初步水解产物
是脱氧核苷酸，1彻底水解后的产物是a、b、C。
2是构成1的基本单位
脱氧核苷酸
a、b、C
（3）从分子水平上研究野外生存的大熊猫个体之间亲缘关系的远近，除了比较基因身份证上的"条形码"的差异之外，还可以分析每个个体细胞中（
）。
A.磷脂等脂质的含量
B.
糖原等糖类的单体序列
C.
氨基酸和核苷酸的种类
D.RNA和蛋白质的结构
提示：研究野外生存的大熊猫个体之间亲缘关系的远近,除了比较基因身份证上的“条形码”的差异之外，还可以分析每个个体细胞中RNA和蛋白质的结构，因为每只大熊猫体内转录产生的RNA不同，蛋白质的结构也不同，而磷脂等脂质的含量、糖原等糖类的单体序列、氨基酸和核苷酸的种类对每只大熊猫来说是相同的。故选:
D。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
