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1

该高中生物学教学设计聚焦核酸的种类、分布、结构与功能及生物大分子碳链骨架，以刑侦DNA鉴定情境导入，承接糖类等有机物学习，通过问题链引导自主探究与小组讨论，构建知识脉络。 以核心素养为导向，通过对比DNA与RNA异同培养科学思维，结合实验分析落实探究实践，联系刑侦医疗应用强化态度责任，采用情境驱动与对比归纳法，助学生从现象到本质理解，为教师提供清晰教学流程与重难点突破方案。

2.5 核酸是遗传信息的携带者 教学设计 一、教学基本信息 课题：2.5 核酸是遗传信息的携带者 学科：高中生物 年级：高一 课时：1 课时 教材版本：人教版（2019）必修 1《分子与细胞》 授课类型：新授课 二、教材分析 本节是第 2 章《组成细胞的分子》的收官节次，承接前文糖类、蛋白质等有机物的学习，系统讲解核酸的种类、分布、结构与功能，并最终落脚于 “生物大分子以碳链为骨架”，完成对细胞分子组成的整体建构。 本节内容既是对 “细胞的物质基础” 主题的完善，也是后续学习细胞分裂、遗传规律、基因表达等知识的重要铺垫。教材通过情境引入、问题驱动、对比分析的编排逻辑，落实 “结构与功能相适应” 的生命观念，帮助学生建立 “物质组成决定生命功能” 的核心认知。 三、学情分析 高一学生在初中阶段已对 “DNA 是遗传物质” 有初步感性认知，了解 DNA 鉴定的生活应用，但对核酸的化学本质、分子结构、种类差异缺乏理性认识，易混淆 “脱氧核糖与核糖”“胸腺嘧啶与尿嘧啶”“核苷酸种类与碱基种类” 等概念，对 “核酸多样性与特异性的原因”“碳链作为生物大分子骨架” 的理解存在难度。 学生对刑侦鉴定、病毒检测等生活情境兴趣浓厚，具备一定的小组合作与对比分析能力，适合采用 “情境驱动 — 自主探究 — 对比归纳” 的教学模式，引导学生从现象认知走向本质理解。 四、教学目标（核心素养导向） 1. 生命观念 说出核酸的种类、分布与生理功能，理解核酸的分子结构与其携带遗传信息的功能相适应。 认同生物大分子以碳链为骨架，建立 “碳是生命的核心元素” 的生命观念。 2. 科学思维 通过对比脱氧核苷酸与核糖核苷酸、DNA 与 RNA 的异同，提升归纳概括、对比分析的科学思维能力。 分析核酸多样性与特异性的原因，能够运用核酸的结构知识解释 DNA 鉴定、个体差异等生命现象。 3. 科学探究 说出 “观察细胞中 DNA 和 RNA 的分布” 实验的原理与结论，提升实验分析能力。 通过对核酸结构的探究，形成从分子水平认识生命物质的探究思路。 4. 社会责任 了解核酸技术在刑侦、医疗等领域的应用，认同科学技术对社会发展的价值。 关注核酸相关的健康科普，形成科学的生命认知。 五、教学重难点 教学重点：核酸的种类、分布与功能；核苷酸的化学组成；DNA 与 RNA 在分子组成上的异同。 教学难点：核酸的多样性与特异性；生物大分子以碳链为骨架。 六、教学方法 讲授法、问题探究法、对比归纳法、直观教学法、小组讨论法 七、教学过程 教学环节 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 5 分钟 1. 展示刑侦现场 DNA 鉴定的素材，提出问题： ① 为什么从血液、头发中提取的 DNA 能锁定犯罪嫌疑人？ ② DNA 是什么物质？它为什么能携带个体的遗传信息？ 2. 引出课题：核酸是遗传信息的携带者，明确本节课学习目标。 结合生活经验思考问题，产生探究兴趣，明确本节课学习任务。 以真实刑侦情境切入，激发学生求知欲，建立知识与生活的联系。 自主学习 + 小组讨论 15 分钟 1. 布置自学任务：阅读教材与课件内容，围绕 5 个核心问题自主学习 10 分钟，勾画重点。核心问题： ① 核酸有哪些种类？分布在哪里？如何观察？ ② 核酸的基本单位是什么？脱氧核糖和核糖有何区别？ ③ 脱氧核苷酸与核糖核苷酸的碱基有何不同？如何命名？ ④ 如何理解核酸的多样性和特异性？ ⑤ 为什么碳是生命的核心元素？ 2. 组织小组讨论 5 分钟，要求组长安排记录与发言，梳理本组答案与疑问。 1. 自主阅读学习，勾画重点知识，标注疑问。2. 小组内交流讨论，共同解决问题，整理本组结论与困惑。 培养学生自主学习能力与合作探究意识，通过问题链引导学生主动建构知识。 新课讲授一：核酸的种类及其分布 8 分钟 1. 核酸的种类讲解核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两类；强调： ① 细胞生物（真核、原核）同时含有 DNA 和 RNA； ② 病毒只含一种核酸（DNA 或 RNA），举例说明 DNA 病毒和 RNA 病毒。 2. 核酸的分布 ① 讲解观察实验的原理：甲基绿使 DNA 呈现绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色。 ② 总结分布规律：真核细胞：DNA 主要在细胞核，线粒体、叶绿体含少量；RNA 主要在细胞质，细胞核含少量。原核细胞：DNA 主要在拟核区域。 1. 记录核酸的种类，区分细胞生物与病毒的核酸组成差异。 2. 识记实验原理与核酸分布规律，整理笔记。 系统梳理核酸的种类与分布，突破易混点，为后续学习结构奠定基础。 新课讲授二：核酸是由核苷酸连接而成的长链 12 分钟 1. 核酸的基本单位 —— 核苷酸 ①展示核苷酸结构模式图，讲解组成：磷酸 + 五碳糖 + 含氮碱基，元素组成：C、H、O、N、P。②对比脱氧核糖与核糖的结构差异，引出两类核苷酸：脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸。 ③ 对比两类核苷酸的碱基种类：DNA 碱基：A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）RNA 碱基：A、G、C、U（尿嘧啶）总结：细胞内共 5 种碱基，8 种核苷酸。 2. 核酸的形成 ① 讲解核苷酸通过磷酸二酯键连接形成核苷酸长链。 ② 对比结构：DNA 一般由两条脱氧核苷酸链构成；RNA 一般由一条核糖核苷酸链构成。 3. 核酸的多样性与特异性 ①多样性：核苷酸的数目不同、排列顺序多种多样，使核酸具有多样性。 ② 特异性：每个个体的核酸中核苷酸的排列顺序是特定的，具有特异性。③ 点出：遗传信息就蕴藏在核苷酸（碱基）的排列顺序中。4. 核酸的功能总结：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极其重要的作用。 1. 结合模式图理解核苷酸的组成，对比记忆 DNA 与 RNA 的组成差异，完成异同表格。 2. 理解核苷酸连接形成核酸的方式，区分 DNA 与 RNA 的链数差异。 3. 分析核酸多样性与特异性的原因，回应导入的 DNA 鉴定问题。 4. 识记核酸的生理功能。 从基本单位到整体结构，层层递进建构核酸的结构知识；通过对比突破重点，通过结构与功能的联系落实生命观念。 新课讲授三：生物大分子以碳链为骨架 3 分钟 1. 归纳：多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，分别由单糖、氨基酸、核苷酸等单体连接而成。2. 讲解：每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。 3.总结：碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命。 结合前面所学的三类生物大分子，理解碳链骨架的含义，认同碳的核心地位。 完成全章知识的升华，建立生物大分子的统一认知，突破难点。 课堂小结 2 分钟 以知识框架形式带领学生梳理本节课核心内容： 1.核酸：种类、分布、基本单位、结构、功能 2.生物大分子：单体与多聚体，碳链为骨架 跟随教师梳理知识体系，对照目标自查掌握情况。 构建完整知识网络，强化核心知识点。 巩固提升 5 分钟 展示 5 道课堂巩固题，引导学生作答，针对易错点进行点拨： 1.核苷酸种类（8 种）与碱基种类（5 种）的区别； 2.病毒只含 1 种核酸，细胞生物含 2 种核酸； 3.鲜重含量最多的元素是氧，碳是最基本元素。 独立完成习题，订正答案，明确易错点，巩固所学知识。 及时检测学习效果，强化易错概念，查漏补缺。 八、板书设计 2.5 核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类与分布 1.种类：脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA） 细胞生物：同时含 DNA 和 RNA，遗传物质是 DNA 病毒：只含一种核酸，遗传物质是 DNA 或 RNA 2.分布 真核细胞：DNA 主要在细胞核；RNA 主要在细胞质 观察原理：甲基绿 —DNA→绿色；吡罗红 —RNA→红色 二、核酸的结构与功能 1.基本单位：核苷酸 组成：磷酸 + 五碳糖 + 含氮碱基 元素：C、H、O、N、P 分类： 脱氧核糖核苷酸（4 种）：脱氧核糖 + A/G/C/T 核糖核苷酸（4 种）：核糖 + A/G/C/U 2.核酸的形成：核苷酸通过磷酸二酯键连接成链 DNA：一般为双链 RNA：一般为单链 3.核酸的特性 多样性：核苷酸数目、排列顺序多样 特异性：核苷酸排列顺序特定 遗传信息：蕴藏在碱基的排列顺序中 4.功能：携带遗传信息，参与遗传、变异和蛋白质合成 三、生物大分子以碳链为骨架 1.生物大分子：多糖、蛋白质、核酸 2.单体→多聚体，均以碳链为基本骨架 3.碳是生命的核心元素 九、作业设计 基础作业 完成教材课后练习题，梳理本节课知识点，绘制 “DNA 与 RNA 比较” 表格。 拓展作业 1.生活应用：DNA 亲子鉴定技术已广泛应用，请结合本节课知识，说明 DNA 亲子鉴定的原理。 2.概念辨析：为什么说 “细胞生物的遗传物质是 DNA”，而不说 “细胞生物的遗传物质是核酸”？ 十、教学反思 本节课以 DNA 鉴定情境贯穿始终，通过问题链引导学生自主探究与合作讨论，有效落实了核心素养。教学中需关注学生对 “核苷酸种类与碱基种类”“DNA 与 RNA 的差异” 等易混概念的辨析，可适当增加对比训练；对于 “磷酸二酯键”“碳链骨架” 等微观结构，可借助模型动画辅助理解，进一步降低学习难度。后续可结合核酸检测、基因工程等社会热点拓展学习，深化学生的社会责任素养。 学科网（北京）股份有限公司 $