2.5核酸遗传信息的携带者 教学设计 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

教学设计 课题 《核酸遗传信息的携带者》 课型 新授课R 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 教学内容分析 本节课是人教版（2019版）生物必修一第二章第五节的内容。在学习细胞的元素和化合物的知识基础上，本节内容主要是通过让学生先了解核酸的分布和种类再探究其结构，通过比较DNA和RNA的异同再延伸其功能，最后拓展生物大分子的相关知识，让知识更加全面深入，这样的安排使学生全面思考细胞的基本结构与功能特点，引导学生充分理解结构与功能的统一性。 本节首先研究核酸的种类和分布。了解物质，重点从结构入手，紧接着研究核酸的结构，也是本节课的重难点。通过对结构的了解，研究对应的功能，树立结构功能观，本节是本章的最后一节，将核酸与其它生物大分子进行类比，得出碳元素的重要性，最后将各种物质在细胞中作用进行联系，建立完整的知识体系。 学情分析 在学习本节课之前，学生已经学习了构成细胞的元素和其他化合物，已经掌握元素与化合物之间的关系，以及单体构成化合物的过程，为理解核酸的结构、生物大分子以碳链为基本骨架等内容奠定基础。学生已经初步了解真核细胞、原核细胞的结构，在理解核酸分布时相对容易。 学生具有相对较强的好奇心具备抽象思维能力、喜欢独立思考、对生活充满热情和极强的集体荣誉感和社会责任感，综合实践能力强的他们善于表现自己的优点并希望得到他人的肯定。学生可以通过观察、思考、讨论、查阅资料等，充分认识理解细胞的结构与功能上进行知识体系整合，他们通过制作DNA或RNA的结构模型呈现出对知识的理解与应用拓展，同时教师应给予他们客观的评价、肯定和表扬，学生通过实践，提升其科学思维和科学探究能力。 学习目标确定 课程标准与本节相对应的要求是“概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”。对应的学业要求是:从结构与功能相适应的视角，解释核酸分子参与组成细胞的结构，是遗传信息的携带者。由于《遗传与进化》模块教材中对DNA和RNA的结构和功能有较详细的介绍，因此本节内容的重点放在“从细胞层面对核酸的分类、核酸在细胞中的分布、核酸是由核苷酸连接而成的长链及生物大分子以碳链为骨架”的学习上。 1.通过对核苷酸长链照片的观察分析及核苷酸、核苷酸链模型的构建，能阐述核酸由核苷酸聚合而成，能解释核酸是储存与传递遗传信息的物质。 2.通过对DNA和RNA化学组成上异同的比较，能说出DNA和RNA的区别与联系。 3.通过回顾“糖类、蛋白质和核酸”的物质组成，能概括出生物大分子以碳链为骨架的结构特点。 学习重难点 学习重点：1.核苷酸的种类，核酸的结构和功能。2.生物大分子以碳链为基本骨架。 学习难点：1.核苷酸、碱基的种类，核酸的种类及结构。2.原核生物、真核生物、病毒中核酸的分布。 任务实施过程 学习任务 教师活动 学生活动 教学意图 导入（快速进入课堂学习） 播放核酸检测采样照片，2020年新冠病毒肆虐，人们为了抗击病毒，采取多种措施。新冠病毒感染人体，首先会在呼吸道繁殖，因此可以通过检测鼻咽拭子中是否含有病毒的核酸来判断被检测个体是否感染病毒。什么是核酸？核酸是如何携带遗传信息？为什么能通过核酸检测就可以确定是否有病毒存在？ 结合图片，思考并交流探讨问题。 从生活的实例出发，引起学生已有的错误前概念与新知识的冲突，激发学生学习的兴趣。 任务一：核酸的种类及其分布 1868年科学家从脓血细胞中分离一种含磷很高有机酸，即核酸。 核酸分两种：脱氧核糖核酸，简称DNA；核糖核酸简称RNA 。 提问：核酸只能分布在细胞核中吗？播放洋葱鳞片叶内表皮细胞DNA和RAN分布染色图。【预习反馈 】 构所学知识，思考并回答。课前查阅资料，课上回答真核生物:DNA主要分布在细胞核中；少量分布在线粒体、叶绿体中。RNA主要分布在细胞质中。原核细胞：DNA主要分布在拟核中（环状DNA分子）；RNA 主要分布在细胞质中。没有细胞结构的病毒内部仅含有一种核酸。 建立初高中知识之间的联系。 学生通过课前导学案预习，查阅资料，观察图片，培养学生自学和获取信息的能力。 任务二：核酸是由核苷酸链接而成的长链 核酸和蛋白质一样，都是生物大分子，是由其基本单位核苷酸构成的。观察核苷酸结构，回答问题 【提问】1.核苷酸分别由哪几部分组成？元素组成如何？ 2.磷酸、五碳糖和含氮碱基之间是如何相连的？ 3.磷酸、含氮碱基分别与五碳糖中的几号位碳原子相连？ 展示脱氧核苷酸和核糖核苷酸的分子结构。观察两种核苷酸在结构上有何区别？ 核苷酸中的碱基有5种，A、T、C、G、U。不同碱基都与哪种五碳糖结合形成核苷酸？ 【小组合作】各小组内分工合作，根据提供的软磁铁模型(磷酸、脱氧核糖、核糖、A、G、C、T、U五种碱基模型)在白板上构4种建脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸。 各小组展示搭建的模型，与学生一起讨论分析并修正错误连接。 核苷酸是如何连接成长链的呢？请同学们分别将脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸连接链。 请同学们，比较刚刚制作的脱氧核苷酸链和核糖核苷酸链，填写饼状图，比较DNA与RNA在化学组成上的异同。 请每小组将构建脱氧核苷酸链和核糖核苷酸链的白板依次并排展示，思考并解释各小组核苷酸链不同的原因(可与蛋白质的多样性进行类比) 思考：为什么可以通过核酸检测来确定受检者是否感染新冠病毒？核酸分子具有多样性和特异性，在生活中有许多应用。 观察、讨论核苷酸的组成元素和化学组成了解各化学组成间的连接情况 观察图片对比两种核苷酸五碳糖组成的异同。 尝试对DNA的四种脱氧核苷酸和RNA的四种核糖核苷酸进行命名。 小组合作，在白板上完成构建4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷 分别将脱氧核苷酸、核糖核苷酸连接成链，尝试多种可能的连接方式，探索发现正确的连接方式。小组合作动手构建模型并展示成果。 观察得出DNA与RNA在化学组成上的异同。 比较不同小组构建的模型，发现不同组模型中核苷酸位置不同，了解DNA分子特异性的应用。 PPT展示，便于学生直观认识核酸的组成元素，初步认识核苷酸及磷酸、五碳糖及含氮碱基分子式。培养学生的识图和读图的能力。 通过完成构建任务充分理解核苷酸中磷酸、五碳糖、含氮碱基的连接方式。培养学生概括、比较与质疑的科学思维方式。 尝试多种连接方式，提高学生的思维能力。 通过直观模型，加深对核苷酸的连接方式的理解，达到突破难点的目的。 观察模型比较DNA、RNA组成异同，加深记忆。 通过分组制作模型，比较得出核酸的多样性与特异性原因。 拓宽视野，了解DNA特异性的应用。 通过举例，让学生了解并不是所有生物的遗传信息都贮存在DNA中，理解生命的复杂性。 任务三：核酸的功能 核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。所以核酸是细胞内遗传信息的携带者。 据图分析红细胞的形态为什么会发生变化？ 尝试解释为什么核酸是遗传信息的携带者，分析遗传信息与性状之间的关系，初步形成“结构决定功能”的观念。 通过分析实例，使微观现象直观化，帮助学生理解核酸分子的功能。 环节四：生物大分子以碳链为骨架 回忆我们学过的蛋白质、多糖等大分子的结构，与核酸相似，这些大分子都是由若干个基本单位构成，这些基本单位也称为单体，请观察蛋白质、多糖 、核酸的图示，你会发现什么？ 引导学生归纳得出结论:每个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架 学以致用：随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注.一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传语：一切疾病都与基因受损有关；基因是核酸片段；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力。 思考：(1)请对上述三段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞。(2)如果有人向你推销核酸保健品，你将如何回应? 观察蛋白质、多糖、核酸生物大分子图示，发现碳链是基本骨架。 学生积极思考，并回答。 由核酸到其他生物大分子，理解生物界的统一性。 拓宽视野，训练思维，树立学生正确的生命观。引导学生关注核酸在生产生活中的应用，参与交流与讨论，培养社会责任感。 板书设计 2.5核酸是遗传信息的携带者 核酸分类：DNA和RNA 核酸分布：DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质 基本单位：核苷酸（五碳糖、含氮碱基、磷酸） 元素组成：C、H、O、N、P 核酸组成、结构 核苷酸种类（8种） 核酸是由核苷酸连接而成的长链 DNA与RNA化学组成异同 核酸多样性和特异性 核酸的功能 生物大分子以碳链为骨架 教学反思与改进 本节课内容应多联系实际，从学生经验和知识水平入手才能充分调动学生积极性。教师组织语言应简单明了。创设情境应考虑全面，防止学生答非所问，理解偏差。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$