2.5核酸是遗传信息的携带者教学设计2026-2027学年高一上学期生物人教版必修一

该高中生物学教学设计聚焦“核酸是遗传信息的携带者”核心内容，以DNA指纹检测真实情境导入，承接生物大分子知识脉络，从核酸种类分布、核苷酸结构到DNA与RNA异同，构建从单体到多聚体的认知框架，为后续遗传学习奠基。 特色在于融合生命观念、科学思维与态度责任，通过问题驱动、图表分析和小组合作，如对比DNA与RNA韦恩图归纳碱基差异，推理核苷酸排列顺序与遗传信息关系，辨析核酸保健品广告培养理性思维，提升学生识图建模能力，为教师提供清晰教学流程与易错点解决方案。

教学设计 课程名称 核酸是遗传信息的携带者 选用教材 高中生物人教版必修一 教学章节 第二章第五节 授课对象 高一学生 授课类型 新授课 授课学时 1课时（45分钟） 一、教学内容分析 本节安排在组成细胞的分子章节末尾，承接蛋白质、糖类、脂质等生物大分子相关知识，教材从 DNA 指纹检测真实情境切入，依次介绍核酸的种类与分布、核苷酸的基本结构、DNA 与 RNA 的化学组成异同，延伸讲解核苷酸排列顺序储存遗传信息，最后归纳多糖、蛋白质、核酸均以碳链作为基本骨架，完善学生对生物大分子共性的认知，帮助学生建立从单体到多聚体、结构决定功能的生物学逻辑，同时为后续学习 DNA 复制、基因表达等内容打下基础。 二、学情分析 知识基础：学生已经学习了蛋白质、糖类等生物大分子，知道单体聚合形成多聚体的基本规律，初中生物简单了解 DNA 是遗传物质，但不清楚核酸的基本组成单位、DNA 和 RNA 结构上的具体区别，也不理解核苷酸排列顺序如何承载遗传信息。 能力基础：高一学生具备基础读图对比能力，可以独立观察示意图找出结构差异，但是整合微观结构、归纳共性规律的能力偏弱，面对抽象的核苷酸结构，很难自主梳理单体组成以及核酸多样性的成因，需要教师设置阶梯式问题逐步引导。 认知基础：学生更容易关注 DNA 指纹、亲子鉴定这类生活实例，对微观看不见的核酸结构存在陌生感，习惯于死记硬背知识点，容易混淆脱氧核糖、核糖，以及 DNA、RNA 含有的碱基种类，难以建立微观结构和遗传功能之间的联系。 三、教学目标 生命观念：说出核酸的种类、分布以及基本组成单位，理解核酸的结构特点，认同核酸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，认识碳链是各类生物大分子的基本骨架。 科学思维：通过对比分析 DNA 与 RNA 的化学组成示意图，自主归纳二者异同，推理核苷酸排列顺序多样化决定核酸储存海量遗传信息，学会对比归纳、逻辑推理的思维方法，辨析生活里核酸保健品的宣传误区。 科学探究：能够观察核苷酸长链、核苷酸结构示意图，自主拆分核苷酸的组成成分，小组合作梳理单体和多聚体之间的对应关系，尝试绘制核苷酸简易结构图，提升识图分析与模型建构能力。 社会责任：了解 DNA 指纹技术在刑侦、亲子鉴定、疫病检测等领域的应用，理性看待市面上核酸保健品广告，辨别虚假宣传，主动向身边人科普科学的营养观念，树立严谨求真的科学态度。 四、教学重难点 重点：核酸的种类、分布；核苷酸的结构；DNA 与 RNA 在化学组成上的异同；生物大分子以碳链为骨架。 难点：理解核苷酸排列顺序储存遗传信息；区分脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸，辨析 DNA、RNA 碱基组成差异。 五、教学方法 问题驱动教学法：结合教材情境设置层层递进的问题链，从生活中的 DNA 指纹技术入手，不断抛出问题引导学生自主读图思考，避免教师单向灌输，落实学生主体地位，比如由 “DNA 为什么可以区分不同个体” 过渡到核酸的基本结构。 图表分析法：依托教材配套结构示意图、韦恩对比图，带领学生提取图像里的结构信息，对比脱氧核苷酸和核糖核苷酸、DNA 与 RNA 组成差异，锻炼学生读图归纳的能力，突破本节课微观抽象的难点。 小组合作讨论法：设置 3-4 人小组，针对 DNA 和 RNA 异同、核酸保健品广告评析等问题展开交流，基础薄弱学生分享读图发现，其他组员补充完善，互相纠正认知误区，带动全员参与课堂。 讲授法：针对五碳糖、含氮碱基这类学生没有化学基础的微观概念，教师细致拆解讲解，梳理单体构成多聚体的逻辑，及时纠正学生容易混淆的知识点，搭建完整的知识框架。 启发教学法：结合刑侦 DNA 指纹鉴定、亲子鉴定、病毒核酸检测等真实案例，打通课本知识和现实生活的联系，让学生体会核酸相关知识的实用价值，提升学习兴趣。 六、教学资源 人教版高中生物必修一教材、多媒体课件、核苷酸简易模型卡片、课堂配套练习题 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 环节 1 新课导入 问题探讨（6min） · 展示 DNA 指纹检测图 · “同学们，大家看屏幕上这张图，刑侦人员经常从案发现场提取血液、头发里的 DNA，和嫌疑人的 DNA 比对，用来寻找案件证据，也就是我们常听到的 DNA 指纹技术。接下来大家思考两个讨论问题，第一个，为什么 DNA 能够提供犯罪嫌疑人的身份信息？第二个，大家想一想，除了刑侦破案，DNA 鉴定技术还能用在哪些地方？给大家 2 分钟时间，同桌之间简单交流想法，一会儿请同学分享。” · 巡视全班，倾听学生交流内容，收集学生的回答，挑选 2 到 3 名学生作答，点评补充学生发言。 · “刚刚不少同学提到了亲子鉴定，还有同学想到了疫病核酸检测，说得很不错。不同人的 DNA 存在特异性，所以可以用来区分个体。那 DNA 到底是什么物质，它又是怎么储存遗传信息的？今天我们一起来学习第 5 节，核酸是遗传信息的携带者。” · 观看 DNA 指纹检测图，结合生活见闻和同桌交流讨论教师提出的两个问题，整理自己的观点，主动举手分享讨论结果，认真倾听教师点评，带着疑问进入新课学习。 环节 2 核酸的种类及其分布（7min） · 展示核苷酸连接而成的长链图 · “我们先明确核酸的两大分类，一类是脱氧核糖核酸，简称 DNA，另一类是核糖核酸，简称 RNA。大家结合课本文字，观察这条核苷酸连接起来的长链，核酸和我们之前学的蛋白质一样，都属于生物大分子。接下来我们重点区分真核细胞里两种核酸的分布位置，大家在课本上标注重点：真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核，线粒体、叶绿体里面还有少量 DNA；RNA 主要分布在细胞质。” · “我在这里补充一个考点，原核细胞没有成形的细胞核，它的 DNA 集中在拟核区域，RNA 分布在细胞质，大家做好笔记。我来提问大家，能不能说 DNA 只在细胞核里，RNA 只在细胞质？请一位同学回答。” · 等待学生作答，纠正容易出现的片面认知，总结分布易错点。 · 观察核苷酸连接而成的长链图，跟随教师阅读教材文字，标记核酸种类、分布相关知识点，思考教师提出的判断题，主动作答，记录易错知识点，区分真核、原核细胞核酸分布差异。 环节 3 核苷酸的基本结构（12min） · 展示脱氧核苷酸和核糖核苷酸结构图 · “核酸是由核苷酸连接形成的长链，核苷酸就是核酸的单体，也就是基本组成单位，这是本节课的核心概念。大家仔细看图，一个核苷酸由三部分组成：一分子含氮的碱基、一分子五碳糖、一分子磷酸。我们可以简单记为：一磷酸、一五碳糖、一碱基。” · “根据五碳糖的不同，核苷酸分成两类，如果五碳糖是脱氧核糖，这个核苷酸就叫做脱氧核糖核苷酸，简称脱氧核苷酸，是组成 DNA 的单体；如果五碳糖是核糖，这个核苷酸就是核糖核苷酸，是组成 RNA 的单体。大家对比图里两种五碳糖结构，找找脱氧核糖和核糖结构差别在哪里？” · 留出 1 分钟时间让学生观察对比，邀请学生说出观察结果，教师总结：核糖的 2 号碳原子上连接的是 - OH，脱氧核糖对应位置只有 H，少了一个氧原子，这也是脱氧核糖名字的由来。 · “接下来我们梳理单体和多聚体的关系，很多个脱氧核苷酸连接成长链，就构成 DNA；多个核糖核苷酸连接成长链，构成 RNA。一般细胞里，DNA 是两条脱氧核苷酸链，RNA 只有一条核糖核苷酸链。” · 出示课堂即时练习题：下列物质中，不是核苷酸组成成分的是（） · 碱基 B. 核糖 C. 甘油 D. 磷酸 · 预留 30 秒学生作答，讲解题目，强调甘油属于脂肪的组成原料，和核苷酸无关。 · 观察脱氧核苷酸和核糖核苷酸结构图，拆分核苷酸的三个组成部分，对比两种五碳糖结构差异，记录脱氧核苷酸、核糖核苷酸的定义，完成课堂练习题，认真聆听习题解析，整理笔记，区分核酸单体种类。 环节 4 DNA 与 RNA 化学组成异同、遗传信息储存（10min） · 展示 DNA 与 RNA 在化学组成上的异同韦恩图 · “现在我们借助这张韦恩图，小组合作，3 分钟梳理 DNA 和 RNA 的碱基种类，找出二者相同和不同的碱基。提示大家，DNA 特有的碱基是胸腺嘧啶 T，RNA 特有的碱基是尿嘧啶 U，二者共有的碱基是腺嘌呤 A、鸟嘌呤 G、胞嘧啶 C。” · 巡视各个小组讨论情况，指导学生整理对比表格，邀请小组代表分享讨论成果，教师完善总结：DNA 含 4 种脱氧核苷酸，碱基 A、T、C、G；RNA 含 4 种核糖核苷酸，碱基 A、U、C、G。 · “大家思考，脱氧核苷酸只有 4 种，为什么 DNA 可以储存海量的遗传信息？举个例子，4 种脱氧核苷酸就像 4 个字母，字母排列顺序千变万化，携带的信息就不一样，不同个体脱氧核苷酸排列顺序存在特异性，这就是 DNA 指纹技术的原理。” · 出示练习题：豌豆叶肉细胞中的核酸，含有的碱基种类是（） · 1 种 B. 4 种 C. 5 种 D. 8 种 · 给学生思考时间，讲解题目：豌豆叶肉细胞同时含有 DNA 和 RNA，碱基一共 A、T、C、G、U 五种。 · 观察 DNA 与 RNA 化学组成异同韦恩图，小组合作对比两种核酸的碱基、五碳糖差异，记录对比结果，思考核苷酸排列顺序和遗传信息的关系，独立完成练习题，听教师解析，整理易错考点。 环节 5 生物大分子以碳链为骨架，课堂小结（7min） · 展示生物大分子单体与多聚体示意图 · “我们本章学习了多糖、蛋白质、核酸三类生物大分子，大家看图，多糖单体是单糖，蛋白质单体是氨基酸，核酸单体是核苷酸，每一个单体都以若干相连的碳原子构成的碳链作为基本骨架，多个单体连接形成多聚体，所以所有生物大分子都是以碳链为基本骨架，碳被称为生命的核心元素，没有碳就没有生命。” · 带领学生一起梳理本节课完整知识框架：核酸分类→分布→核苷酸单体结构→DNA 与 RNA 对比→遗传信息储存→生物大分子碳链骨架。 · 出示拓展讨论问题：广告宣传补充特定核酸保健品，可以修复基因、治疗疾病，请大家结合本节课知识，说一说广告存在哪些逻辑漏洞，我们该如何理性看待这类产品。 · 邀请学生发言，教师总结评析：核酸进入人体会被消化分解为核苷酸，不会直接整合到人体基因中，不存在直接修复基因的作用，这类宣传夸大功效，属于虚假营销。 · 布置课后作业，完成教材练习与应用板块全部习题。 · 观察生物大分子单体与多聚体示意图，归纳三类生物大分子单体，跟随教师梳理本节课知识脉络，小组简短交流核酸保健品广告的逻辑漏洞，主动发言分享观点，记录课堂小结重点，明确课后作业要求。 环节 6 当堂检测（3min） · 出示概念检测判断题，请学生判断正误并说明理由 · DNA 和 RNA 的基本组成单位是核苷酸。（） · 核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核中。（） · 构成 DNA 的单体是脱氧核苷酸。（） · 预留时间作答，逐题讲解，重点纠正第二题误区。 · 独立完成判断题，说出每道题判断依据，订正错题，整理本节课全部易错知识点。 八、板书设计 九、课程思政 本节课依托 DNA 指纹刑侦鉴定、核酸病毒检测等真实应用案例，引导学生感受生物科学技术在维护社会安全、守护公共卫生领域发挥的重要作用，体会科技工作者严谨求实、尊重证据的科学精神。在辨析核酸保健品虚假广告的过程中，培养学生独立思考、理性辨别信息的能力，拒绝盲从不实宣传，树立健康科学的膳食观念。同时通过学习碳链支撑各类生物大分子的知识，感悟生命物质结构的统一性，认同生命的物质性，建立人与自然和谐共存的生命观念，激励学生认真学习生物知识，未来运用科学知识解决真实生活、社会中的问题，承担社会责任。 十、教学反思与修改措施 本节课整体按照教材逻辑推进教学，依托教材示意图落实读图探究活动，大部分学生可以掌握核苷酸基本结构、DNA 与 RNA 组成异同，但是课堂教学中暴露出不少问题。首先，五碳糖结构微观抽象，不少学生无法快速区分脱氧核糖和核糖，在判断核苷酸种类时容易出错；其次，学生混淆碱基种类、核苷酸种类两个概念，遇到细胞同时含 DNA、RNA 的计算题，正确率偏低；小组讨论环节，部分基础薄弱学生参与度不高，习惯于等待其他组员给出答案，独立思考不足；拓展讨论核酸保健品的环节，留给学生交流时间偏少，学生很难完整梳理广告逻辑漏洞。针对以上问题，后续授课可以做出如下调整：课前准备简易核苷酸纸质模型，课堂让学生动手拼接核苷酸，直观感受三部分组成，区分两种五碳糖；整理碱基、核苷酸计数专项对比例题，课堂预留时间集中训练，总结解题技巧；小组讨论设置分工，安排专人记录、专人发言，督促每位学生参与交流；适当压缩前面基础知识点讲授时长，给拓展应用预留更多讨论时间；课后整理本节课易混易错清单，发放给学生巩固复习，同时布置简易绘图作业，让学生自主绘制脱氧核苷酸、核糖核苷酸结构图，加深对微观结构的记忆，夯实本节课基础，为后续遗传相关知识学习做好铺垫。 学科网（北京）股份有限公司 $