2.5核酸是遗传信息的携带者导学案2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学导学案聚焦核酸的种类、分布、组成、结构与功能，通过课前预习填空梳理基础，课堂探究问题连接细胞结构与遗传信息传递，构建从元素到生物大分子的知识支架。 采用预习-探究-检测分层设计，问题探究引导科学思维，实验原理与结论结合培养探究实践，思维导图和表格对比强化结构与功能观，习题设计联系DNA指纹技术应用，提升学生生命观念与态度责任。

2.5 核酸是遗传信息的携带者 导学案 教材版本：人教版高中生物必修 1《分子与细胞》 适用年级：高一 课时建议：1 课时 【学习目标】 1.简述核酸的种类、分布与生理功能，说出 “观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布” 实验的原理与实验结论。 2.概述核苷酸的化学组成与结构，比较 DNA 与 RNA 在分子组成、结构上的异同点。 3.说明核酸的结构层次，理解核酸多样性与特异性的原因，明确遗传信息的本质。 4.阐述生物大分子以碳链为基本骨架，认同碳元素是生命的最基本元素。 【课前预习案・自主梳理】 一、核酸的种类及其分布 1.核酸的种类 核酸包括两大类：一类是 （简称 DNA）；另一类是 （简称 RNA）。 2.核酸的分布 （1）真核细胞：DNA 主要分布在 中， 和 内也含有少量的 DNA；RNA 主要分布在 中，细胞核中也有少量分布。 （2）原核细胞：DNA 主要分布在 区域内。 （3）病毒：病毒没有细胞结构，只含有 种核酸，即DNA或RNA。 3.观察核酸在细胞中的分布 （1）实验原理：甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同， 使 DNA 呈现绿色， 使 RNA 呈现红色。 （2）实验结论：真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布在细胞质中。 二、核酸的化学组成 1.元素组成：核酸由____________________五种元素组成。 2.基本单位 —— 核苷酸 （1）组成：核苷酸是核酸的基本组成单位，一分子核苷酸由一分子 、一分子五碳糖和一分子 组成。 （2）分类：根据五碳糖的不同，核苷酸分为 和 两类。 脱氧核糖核苷酸：五碳糖为 ，碱基包括腺嘌呤 (A)、鸟嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C)、 (T)。 核糖核苷酸：五碳糖为 ，碱基包括腺嘌呤 (A)、鸟嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C)、 (U)。 三、核酸的结构与功能 1.核酸的结构 核酸是由核苷酸连接而成的长链：核苷酸之间通过______________键相互连接，形成核苷酸链。 （1）DNA：由______________脱氧核苷酸连接而成，一般由______条核苷酸链构成。 （2）RNA：由______________核糖核苷酸连接而成，一般由______条核苷酸链构成。 1.核酸的多样性与特异性 （1）多样性的原因：核苷酸的__________不同，以及核苷酸的______________多种多样。 （2）特异性的原因：每个特定的核酸分子中，核苷酸的种类、数目和排列顺序是__________的。 （3）遗传信息：蕴藏在核苷酸（碱基）的______________之中。 2.核酸的功能 核酸是细胞内携带______________的物质，在生物体的遗传、变异和______________中具有极其重要的作用。 四、生物大分子以碳链为骨架 1.生物大分子的种类： 、蛋白质、 等都是生物大分子。 2.基本骨架：生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，每一个单体都以若干个相连的 构成的碳链为基本骨架。 3.结论： 是生命的核心元素，没有碳就没有生命。 【课堂探究案・合作学习】 探究点一：核酸的种类与分布 问题探究 1.是不是所有生物体内都同时含有 DNA 和 RNA？请举例说明。 2.原核细胞的 DNA 位于细胞的什么部位？原核细胞中是否存在 RNA？ 3.为什么可以通过 DNA 鉴定技术锁定犯罪嫌疑人？ 归纳总结 细胞生物（真核生物、原核生物）：同时含有 DNA 和 RNA，遗传物质是 DNA。 非细胞生物（病毒）：只含有 1 种核酸，遗传物质是 DNA 或 RNA。 探究点二：DNA 与 RNA 的组成比较 问题探究 1.脱氧核糖和核糖在结构上的核心区别是什么？ 2.组成核酸的碱基共有多少种？核苷酸共有多少种？请分别列举。 3.完成下表，对比 DNA 与 RNA 的化学组成与结构差异： 比较项目 DNA RNA 五碳糖 特有碱基 基本单位 链数 一般为双链 一般为单链 归纳总结 DNA 和 RNA 共有的成分为磷酸、腺嘌呤 (A)、鸟嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C)；二者的核心差异体现在五碳糖种类和特有碱基上。 探究点三：核酸的多样性与特异性 问题探究 1.核苷酸之间通过什么化学键连接形成长链？请简单描述连接方式。 2.若由 10 个脱氧核苷酸构成一条单链，最多可以形成多少种不同的排列顺序？这体现了核酸的什么特性？ 3.为什么每个人的 DNA 都具有特异性？这一特性有哪些应用价值？ 归纳总结 多样性：核苷酸数目不同 + 核苷酸排列顺序千变万化 → 核酸具有多样性。 特异性：特定核酸分子中核苷酸的排列顺序是特定的 → 每个核酸分子具有特异性。 遗传信息的本质：核苷酸（碱基）的排列顺序。 探究点四：生物大分子以碳链为骨架 问题探究 1.为什么科学家称 “碳是生命最基本的元素”？请从生物大分子的结构角度分析。 2.请列举 3 种常见的生物大分子，并写出它们对应的单体。 归纳总结 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子均以碳链为基本骨架，碳是构成生命的核心元素。 【当堂检测案・巩固提升】 1.下列关于核酸的叙述，正确的是（ ） A. 核酸由 C、H、O、N 4 种元素组成 B. 组成核酸的碱基有 8 种 C. 组成核酸的基本单位有 8 种 D. 除病毒外，一切生物都含有核酸 2.与 DNA 相比，RNA 特有的成分是（ ） A. 脱氧核糖和鸟嘌呤 B. 核糖和尿嘧啶 C. 脱氧核糖和胸腺嘧啶 D. 核糖和胸腺嘧啶 3.下列关于 “碳是生命的核心元素”“没有碳，就没有生命” 的叙述，错误的是（ ） A. 碳元素是活细胞鲜重中含量最多的元素 B. 组成细胞的最基本元素是碳 C. 生物大分子以碳链为骨架 D. 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 4.如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是（ ） A. DNA 与 RNA 的不同点只体现在②处 B. 若②为核糖，则③可以是胸腺嘧啶 C. 在人类免疫缺陷病毒中核苷酸共有 8 种 D. 人体内的③有 5 种，②有 2 种 5.“白日不到处，青春恰自来。苔花如米小，也学牡丹开。” 结合核酸知识分析，下列关于苔藓植物的说法，正确的是（ ） A．苔藓与樟树细胞内的遗传物质都是 RNA B．病毒核酸的元素组成与苔藓核酸的元素组成不同 C．DNA 与 RNA 在结构上的区别就是碱基种类的不同 D．苔藓 DNA 分子和樟树 DNA 分子的基本骨架都是碳链 【课堂小结】 请以思维导图的形式，从元素组成→基本单位→结构→种类→分布→功能的逻辑，梳理核酸的相关知识，并补充 “生物大分子以碳链为骨架” 的核心结论。 【课后作业】 1.完成教材本节对应的课后练习题。 2.整理笔记本：以表格形式完整对比 DNA 与 RNA 的区别与联系。 3.拓展查阅：了解 DNA 指纹技术在刑侦、亲子鉴定中的应用原理，下节课进行简短分享。 【参考答案】 课前预习案 一、核酸的种类及其分布 1.脱氧核糖核酸；核糖核酸 2.（1）细胞核；线粒体；叶绿体；细胞质 （2）拟核 （3）1 3.（1）甲基绿；吡罗红 二、核酸的化学组成 1. C、H、O、N、P 2.（1）磷酸；含氮碱基 （2）脱氧核糖核苷酸；核糖核苷酸；脱氧核糖；胸腺嘧啶；核糖；尿嘧啶 三、核酸的结构与功能 1.3',5'- 磷酸二酯；4 种；2；4 种；1 2.（1）数目；排列顺序 （2）特定 （3）排列顺序 2.遗传信息；蛋白质的生物合成 四、生物大分子以碳链为骨架 1.多糖；核酸 2. 碳原子 3. 碳 当堂检测案 1.C 2. B 3. A 4. D 5. D 学科网（北京）股份有限公司 $