2.5核酸是遗传信息的携带者教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

《核酸是遗传信息的携带者》教案 1、 学情分析 本节课的授课对象为高一年级学生。在知识基础上，学生已经学习了蛋白质、糖类等细胞分子，了解了生物大分子由单体构成的基本思路，这为理解核酸的结构层次奠定了正迁移的基础。学生已知DNA是遗传物质，但对其“如何携带遗传信息”这一核心功能的结构基础认知模糊。 在认知心理上，高一学生具备了一定的逻辑推理和抽象思维能力，但对于核苷酸、碱基、五碳糖等微观化学组成的空间结构和连接方式仍感抽象，容易混淆DNA与RNA的差异。同时，该年龄段学生对社会热点（如DNA鉴定、新冠病毒）有浓厚兴趣，可利用此特点将抽象知识与具体应用相联系，激发学习动机。 因此，教学的关键在于化抽象为具体：通过模型观察、动画演示和真实情境，搭建从化学组成到宏观功能的认知桥梁，并通过对比、归纳等思维训练，引导学生自主构建知识网络，突破“核苷酸排列顺序承载遗传信息”这一核心概念的认知难点。 2、 教材分析 本节“核酸是遗传信息的携带者”是人教版必修一《分子与细胞》第二章“组成细胞的分子”的最后一节，在教材结构中具有承上启下的重要作用。承上，它与本章的蛋白质、糖类等内容共同构成了“细胞由分子组成”的核心概念，巩固了生物大分子以碳链为骨架、由单体连接成多聚体的基本观点。启下，它为后续学习《遗传与进化》模块中DNA的复制、转录和翻译等分子遗传学知识奠定了最核心的概念基础。 教材的编排逻辑清晰，遵循“由宏观到微观”的认知顺序：先从核酸的种类和分布入手，再深入到其基本单位——核苷酸的化学组成，进而阐述核苷酸如何连接成链，最终落脚于“核苷酸的排列顺序储存遗传信息”的功能本质。教材中设置的“资料分析”、核苷酸分类比较等活动，旨在培养学生的科学探究和理性思维能力。 本节课的教学应充分利用这一编排逻辑，引导学生完成从“知其然”（核酸是遗传物质）到“知其所以然”（核酸为何及如何携带遗传信息）的认知飞跃，深刻建立“结构与功能相适应”的生命观念。 3、 教学目标 （一）核心素养 1. 生命观念：通过阐明核酸的组成与结构，理解其作为遗传信息携带者的功能，建立“结构与功能相适应”的观念。 2. 科学思维：通过比较、建模、归纳等方法，厘清核酸的知识层次，发展逻辑推理与模型建构能力。 3. 科学探究：分析科学实验资料，推理核酸的组成单位，体验科学探究的过程。 4. 社会责任：认同核酸研究在DNA鉴定、疾病防治等领域的价值，形成科学服务于社会的意识。 （二）学习目标 1、模拟并说出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； 2、通过资料分析和比较能简述DNA和RNA的区别与联系； 3、通过小组讨论概述出生物大分子以碳链为骨架的结构特点。 四、教学重点与难点 · 教学重点：核酸的种类、组成单位（核苷酸）及功能。 · 教学难点：DNA与RNA的异同；理解“核苷酸的排列顺序承载遗传信息”。 五、教学准备 多媒体课件（含情境视频、动画、PPT）、核苷酸模型卡片、学生任务单。 六、教学过程 （一）情境导入（5分钟） · 教师活动： 1. 展示“退役军人事务部成立国家烈士遗骸DNA鉴定实验室”的相关新闻报道或图片。 2. 提出问题：“同学们，科技如何帮助我们迎回英雄，让他们‘回家’？为什么通过比对DNA就能确认亲缘关系？” 3. 在学生回答基础上，总结并引出本课主题：“这一切的基石，就是我们今天要学习的‘核酸是遗传信息的携带者’。” · 学生活动： 2. 观看情境材料，感受科学技术的社会价值。 2. 思考并基于已有知识（如遗传、亲子鉴定）进行初步回答。 2. 明确本课学习目标。 · 设计意图：以真实、崇高的社会议题切入，迅速吸引学生注意力，激发学习兴趣和民族自豪感，落实“社会责任”素养。 （二）探究新知（30分钟） 任务1：初识核酸——种类与分布 · 教师活动： 1. 引导学生阅读教材P34-35，思考问题：(1)核酸是什么？(2)核酸的种类与分布？(3)所有生物都含有DNA和RNA吗？ 2. 通过提问引导并板画（或PPT展示）核酸种类与分布的概念图。 3. 特别强调病毒核酸的特殊性，提问：“病毒含有几种核酸？这说明了什么？” · 学生活动： 2. 自主阅读教材，勾画关键信息。 2. 回答问题，参与构建概念图。 2. 讨论病毒的特例，形成“细胞生物通常含两种核酸，病毒只含一种”的科学认知。 · 设计意图：培养学生自主学习与信息整合能力，构建系统知识框架。 任务2：剖析结构——基本单位核苷酸 · 教师活动： 1. 呈现“核酸水解实验”的科学史资料。 2. 提问：“核酸被初步水解和彻底水解后，分别得到什么？这说明了什么？” 3. 组织模型活动：指导学生观察核苷酸模型卡片，完成“找出共同点（结构通式）”和“找出不同点（五碳糖、碱基）”的活动。 4. 讲解核苷酸结构通式，引导学生完成结构简式的书写，总结8种核苷酸。 · 学生活动： 2. 分析资料，推理出“核苷酸是核酸的基本组成单位”。 2. 进行模型观察与比较，完成学案上的比较表格。 2. 归纳总结核苷酸的组成和种类。 · 设计意图：通过资料分析和模型建构，化抽象为具体，突破难点，培养科学探究与模型建构能力。 任务3：连接功能——从长链到遗传信息 · 教师活动： 1. 设问并播放动画：“单个核苷酸如何形成核酸大分子？” 2. 引导学生对比完成DNA与RNA在化学组成、空间结构等方面的比较表。 3. 关键提问：“DNA结构多样性的主要原因是什么？”并与蛋白质结构多样性进行类比。 4. 引导学生计算“100个核苷酸的排列组合”，理解“核苷酸排列顺序代表遗传信息”。 5. 链接现实：解释新冠病毒变异与RNA序列的关系，以及镰刀型细胞贫血症的成因。 · 学生活动： 2. 观看动画，理解核苷酸通过磷酸二酯键连接成链。 2. 与教师互动，完成DNA与RNA对比表。 2. 进行小组讨论与计算，深刻理解遗传信息的内涵。 2. 倾听讲解，建立知识与现实世界的联系。 · 设计意图：打通从结构到功能的逻辑，理解核酸的核心功能，强化结构与功能观，链接科技前沿与社会责任。 （三）归纳提升（10分钟） · 教师活动： 1. 引导学生构建“核酸的结构层次”概念图（元素→化学组分→基本单位→长链→核酸）。 2. 提问：“核酸与蛋白质、多糖同属生物大分子，它们有何共同之处？”（单体、多聚体、碳链骨架） 3. 总结核酸“携带遗传信息”的核心功能。 · 学生活动： 2. 自主构建知识体系图。 2. 回顾旧知，总结生物大分子的共同点。 2. 形成对核酸功能的整体性认识。 · 设计意图：构建知识网络，促进融会贯通，形成“碳链是生命核心”的大观念。 （四）课堂评价（5分钟） · 教师活动： 1. 发布课堂检测题。 2. 巡视，了解学情。 3. 组织核对答案与简要讲解。 · 学生活动： 2. 独立完成检测题。 2. 自我或互批，及时订正。 · 设计意图：实现“教学评一体化”，及时诊断学习效果，巩固核心知识。 七、板书设计 核酸是遗传信息的携带者 一、种类与分布 DNA：细胞核（主）、线粒体、叶绿体 RNA：细胞质（主） 病毒：DNA 或 RNA（仅一种） 二、结构层次 元素：C、H、O、N、P 基本单位：核苷酸 (8种) 组成：磷酸 + 五碳糖 + 含氮碱基 脱氧核糖核苷酸 (4种)：碱基 A, G, C, T 核糖核苷酸 (4种)：碱基 A, G, C, U 连接：磷酸二酯键 空间结构：DNA（通常双链）、RNA（通常单链） 三、功能 携带遗传信息（取决于核苷酸的排列顺序） 控制遗传、变异和蛋白质合成 八、教学反思 本节课以“烈士回家”的真实情境贯穿始终，有效激发了学生的学习动机和社会责任感。通过模型活动、资料分析和小组讨论，学生的主体地位和科学思维得到较好体现。“核苷酸排列顺序的多样性”是理解遗传信息的关键，需要通过计算和类比进行强化。教学评一致，检测题有效反馈了本节课核心目标的达成情况。 学科网（北京）股份有限公司 $