2.5 核酸是遗传信息的携带者（情境任务式课件）（4大任务）生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕核酸的种类、结构与功能，以“核酸检测识别新冠病毒”为情境主线，通过“疾控小研究员”完成《核酸认知报告》的任务驱动，从宏观分布到微观结构，再到遗传信息携带，构建递进式学习支架。 其亮点在于情境真实贴近生活，任务驱动贯穿课堂，通过对比表格、结构示意图及即时演练培养科学思维，制作模型作业和辨析广告强化探究实践与态度责任。学生能提升解决实际问题能力，教师可获得情境化教学资源。

2.5 核酸是遗传信息的携带者 第二章 组成细胞的分子 本节以“核酸检测如何识别新冠病毒”为情境主线，贯穿全课，通过层层递进的任务驱动探究，逐层揭示核酸的种类、基本单位、结构与功能，理解核苷酸的排列顺序蕴藏遗传信息，感悟结构与功能相适应的生命观念。 1 我们每个人都做过核酸检测，那么医护人员用棉签从咽部刮下来的，到底是什么？为什么通过检测这些物质，就能判断我们体内有没有新冠病毒？ 情境导入 今天我们就化身为‘疾控小研究员’，一起来破解核酸检测背后的分子密码——核酸的秘密。 作为“疾控小研究员”，你需要完成一份《核酸认知报告》，来向公众解释核酸检测的科学依据。 今天我们就化身“健康顾问”，通过探究细胞中的水和无机盐，来为这位同学找出病因、开具良方。 这些营养问题的本质，其实都与“细胞中的元素和化合物”有关。今天我们就化身“航天食品研发员”，通过三大任务，为航天员制定一份科学的营养方案。 核苷酸的排列顺序与遗传信息有什么关系？ DNA与RNA在化学组成上有什么异同点？ 学习目标 重难点 重点 怎样理解生物大分子以碳链作为基本骨架？ 任务一：宏观认知 —— 找到“检测靶标”：核酸的种类和分布 1 4 任务一：宏观认知 —— 找到“检测靶标”：核酸的种类和分布 任务探究 即时演练 探究新知 新冠病毒内部只有RNA，那我们人体细胞中是否也有RNA？还有什么核酸？ 展示动物细胞亚显微结构图，让学生结合初中知识和课前预习，找出DNA和RNA在细胞中的分布位置。 任务一：宏观认知 —— 找到“检测靶标”：核酸的种类和分布 任务探究 即时演练 探究新知 种类 脱氧核糖核酸（DNA) 原核细胞 分布 DNA 真核细胞 核糖核酸(RNA) 主要分布在细胞核当中，少量存在于线粒体、叶绿体内 主要分布在拟核，少量在细胞质（质粒） RNA 主要分布在细胞质，细胞核也有少量RNA 👉 病毒体内只有DNA或RNA 核酸 新冠病毒是RNA病毒，我们咽部刮取物中若存在新冠病毒的RNA，就能说明被感染。所以核酸检测针对的‘靶标’，就是病毒的RNA。 任务二：化学解剖 —— 认识“核酸的基本单位”：核苷酸 2 7 任务二：化学解剖 —— 认识“核酸的基本单位”：核苷酸 任务探究 即时演练 探究新知 要精确识别核酸，就必须知道它是由什么组成的。就像要认识一面墙，我们需要先认识砖块。核酸的‘砖块’是什么？ （1）核酸的基本单位— 。 核苷酸 一分子核苷酸= + + 。 一分子五碳糖 一分子含氮碱基 一分子磷酸 1.核苷酸 （2）核苷酸的结构简式： 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 核糖 磷酸 含氮碱基 任务二：化学解剖 —— 认识“核酸的基本单位”：核苷酸 任务探究 即时演练 探究新知 要精确识别核酸，就必须知道它是由什么组成的。就像要认识一面墙，我们需要先认识砖块。核酸的‘砖块’是什么？ （3）核苷酸的元素组成： 。 C、H、O、N、P 1.核苷酸 脱氧（核糖）核苷酸 DNA 核糖核苷酸 RNA 任务二：化学解剖 —— 认识“核酸的基本单位”：核苷酸 任务探究 即时演练 探究新知 对照教材P34图2-14，找到区分DNA与RNA的关键。 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 基本单位 核苷酸 核苷酸 五碳糖 含氮碱基 脱氧（核糖） 核 糖 脱氧核糖 核糖 A、C、G、T A、C、G、U 新冠病毒RNA就是由无数个核糖核苷酸连接成的长链。要检测它，就要‘认出’这些核苷酸的连接顺序。 1.由一分子磷酸、一分子含N碱基和一分子化合物a构成了复杂化合物b，对a、b的叙述正确的是（ ） 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，b则为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a为脱氧核糖，则b为RNA的基本组成单位 a m C 即时演练 任务探究 11 2.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、6 D.4、4、8 A 3.人体细胞中既含DNA，又含RNA，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 4.在玉米根毛细胞所含有的核苷酸中，含有碱基A、G、C、T的核苷酸共有（ ） A．4种 B．5种 C．7种 D．8种 C 即时演练 任务探究 12 任务三：结构探秘 —— 核酸是如何连接成长链的？ 3 13 任务三：结构探秘 —— 核酸是如何连接成长链的？ 任务探究 即时演练 探究新知 单个核苷酸能不能储存大量信息？显然不行。那这些‘砖块’是如何砌成‘信息城墙’的？ 任务三：结构探秘 —— 核酸是如何连接成长链的？ 任务探究 即时演练 探究新知 DNA和RNA在‘长链’形态上有什么显著差别？ 观察DNA双螺旋片段图，你认为DNA内侧碱基的配对规律是什么？ 任务三：结构探秘 —— 核酸是如何连接成长链的？ 任务探究 即时演练 探究新知 DNA和RNA在‘长链’形态上有什么显著差别？ 新冠病毒的RNA就是一条由大约3万个核糖核苷酸连接成的单链，上面排列着特定的碱基顺序。这就是它的‘身份证信息’。 任务四：功能揭秘 —— 核酸如何携带遗传信息？ 4 17 任务四：功能揭秘 —— 核酸如何携带遗传信息？ 任务探究 即时演练 探究新知 这两条序列代表的信息一样吗？你们自己的身份证号不同是因为数字排列不同，核酸携带的遗传信息又取决于什么？ 序列1：A-U-G-C-C-U-A 序列2：A-U-C-C-G-U-A 思考：一段由100个核苷酸构成的核酸，理论上能有多少种排列方式？ 取决于核苷酸（碱基）的排列顺序。 总结：核苷酸的排列顺序千变万化，贮存着大量的遗传信息。因此，核酸是遗传信息的携带者。 核酸检测正是利用‘已知的新冠病毒特异序列’作为探针，去识别样本中是否存在和它互补的RNA片段。一旦结合，就发出荧光信号，报告‘阳性’。 4100 任务四：功能揭秘 —— 核酸如何携带遗传信息？ 任务探究 即时演练 探究新知 核酸检测正是利用‘已知的新冠病毒特异序列’作为探针，去识别样本中是否存在和它互补的RNA片段。一旦结合，就发出荧光信号，报告‘阳性’。 拓展升华 —— 生物大分子以碳链为骨架 任务探究 即时演练 探究新知 目前我们已经学习了多糖、蛋白质、核酸。“它们都是‘大块头’，但都由小单位单体聚合而成。请找出它们的单体。 功 能 能源物质 承担生命活动 遗传物质 单 体 单糖 氨基酸 核苷酸 多聚体 多糖 蛋白质 核酸 拓展升华 —— 生物大分子以碳链为骨架 任务探究 即时演练 探究新知 目前我们已经学习了多糖、蛋白质、核酸。“它们都是‘大块头’，但都由小单位单体聚合而成。请找出它们的单体。 注意：脂肪不属于大分子，但仍以碳链为骨架 每一个单体都由若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架 生物大分子以碳链为基本骨架 即时演练 任务探究 1.制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接，下列图中连接正确的是（ ） C 解析:组成蛋白质的氨基酸的基本元素是C、H、O、N,有的含有S,A错误; 双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应,从而鉴定蛋白质,而氨基酸中不含此结构,因而食用花卉中的氨基酸不可以用双缩脲试剂来检测,B错误;必需氨基酸是人体不能合成而且是人体需要的氨基酸,因此必需氨基酸只能从食物中获得,故必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标,C正确;通过检测氨基酸的种类不能鉴定区分不同种类的花卉,因为氨基酸不具有物种的特异性,D错误。 2.甲图中①、②、③、④表示不同化学元素所组成的化合物，乙图表示由四个单体构成的化合物。以下说法不正确的是(　　) A．若甲图中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位，则②是脂肪 B．若甲图中④能吸收、传递和转换光能，则④可用无水乙醇提取 C．乙图中若单体是氨基酸，则该化合物彻底水解后的产物中氧原子数增加3个 D．乙图中若单体是四种脱氧核苷酸，则该化合物彻底水解后的产物有5种 D 6种 即时演练 任务探究 23 课后作业 请用不同颜色的珠子和细铁丝制作一个10个核苷酸连接而成的DNA片段模型，标出碱基对，并说明其“携带的遗传信息”可以有多少种可能。 这就解释了为什么“常规杀菌方法难以根除”——蓝细菌是原核细胞生物，不是一般意义上的“菌”，且它与环境中的营养物质富集有关，是生态问题，不仅是杀菌问题。 随堂小练 1.核酸是遗传信息的携带者。 判断下列有关核酸的组成和分布的表述是否正确。 (1)DNA和RNA的基本组成单位是核苷酸。 ( ) (2)核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核中。 ( ） (3)构成DNA的单体是脱氧核苷酸。 ( ) ✓ ✘ ✓ 25 随堂小练 2.组成DNA的五碳糖是 ( ) A.核糖 B.葡萄糖 C.脱氧核糖 D.麦芽糖 3.下列物质中，不是核苷酸组成成分的是 ( ) A.碱基 B.核糖 C.甘油 D.磷酸 4.豌豆叶肉细胞中的核酸，含有的碱基种类是 ( ) A.1种 B.4种 C.5种 D.8种 C C C 26 随堂小练 5.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。 (1)请对上述三段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞。 “一切疾病都与基因受损有关”过于绝对，疾病有的是由基因受损导致的，还有很多疾病是受到细菌等病原体影响导致的。 “基因是核酸片段”属于概念有误，核酸包括 DNA和RNA，除少数病毒外，生物的基因是 DNA 上有遗传效应的片段。 “补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力”这是混淆概念关系以误导消费者。人们吃的食物中已经含有很多核酸不需要额外补充核酸，核酸也不是人体需要的营养物质；人体内不缺乏合成核酸的原料；人体细胞不会直接利用外来核酸，无论食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用；细胞内的基因修复有复杂的机制，补充核酸不会增强基因修复能力。 27 随堂小练 向推销人员询问该核酸保健品的成分、功效，及如何起到保健作用的原理；运用已学习的核酸知识与推销员交流，传递正确的营养保健知识；表明不会购买核酸保健品的态度。 (2)如果有人向你推销核酸保健品，你将如何回应? 28 下节再见 29 $