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

《核酸是遗传信息的携带者》导学案 人教版必修一《分子与细胞》第2章第5节 班级：__________ 姓名：__________ 小组：__________ 日期：__________ 学习目标 生命观念：阐明核酸结构（核苷酸→长链）与功能（携带遗传信息）相适应；理解“碳链为骨架”。 科学思维：通过比较 DNA 与 RNA、归纳真核/原核/病毒核酸类型，建立分类与演绎推理能力。 科学探究：通过拆装核苷酸模型、连接核苷酸长链，理解磷酸二酯键与遗传信息多样性。 社会责任：用 DNA 指纹、核酸检测原理解释现实问题，辩证看待“核酸保健品”等伪科学。 重难点：核苷酸结构（磷酸＋五碳糖＋含氮碱基）｜DNA 与 RNA 异同｜磷酸二酯键的连接位置｜碱基5种/核苷酸8种的适用前提｜遗传信息多样性的真正原因｜生物大分子以碳链为骨架 一、情境导入：打拐 DNA 数据库 被拐孩子与丢失孩子的家庭可到公安机关免费采集 DNA，录入全国打拐 DNA 数据库；对街头流浪乞讨和被组织从事违法犯罪活动的未成年人也一律采集 DNA 样本，录入全国联网的统一数据库。只要采集到失踪儿童及其父母的血样，就能在全国范围内迅速、准确地比对查找。 结合上述资料和教材，思考下列问题： 1. 头发里是什么物质能代表“这个人”？ 2. 蛋白质和核酸都能做身份标识吗？为什么实际用 DNA 而不用蛋白质？ 3. DNA 靠什么“记住”一个人的信息？ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 二、自主阅读：核酸的种类与分布 【任务】独立完成下表，再与同桌互查。 生物类型 含有的核酸 遗传物质 举例 真核生物 原核生物 病毒 【归纳】细胞生物（真核、原核）都含 ______ 种核酸，遗传物质都是 ______ ；病毒只含 ______ 种核酸（DNA 或 RNA），其遗传物质就是 ______ 。 ★易错提醒：说“核酸有 8 种核苷酸、5 种碱基”时，必须限定在 ______ 生物范围内；对一种病毒而言，核苷酸只有 ______ 种，碱基只有 ______ 种。 三、拆核苷酸：认识核苷酸的结构 资料：科学家用酶将核酸初步水解，得到一些小分子——核苷酸；进一步用酶处理核苷酸，还能得到更小的分子，这些分子中含有磷酸、五碳糖和含氮碱基。 1. 核酸和核苷酸是什么关系？ ________________________________________________________________________________________ 2. 一分子核苷酸由哪三部分组成？（用“＋”连接） ________________________________________________________________________________________ 3. 核糖核酸（RNA）的基本组成单位是 ______ ；脱氧核糖核酸（DNA）的基本组成单位是 ______ 。 【模型拆解任务】用卡纸/磁贴（磷酸、脱氧核糖、核糖、A/T/C/G/U）完成： ① 拼出一个脱氧核苷酸和一个核糖核苷酸，并标出碱基连接位、磷酸连接位； ② 指出脱氧核糖与核糖在 2′ 位上的区别：___________________________________________； ③ 给 4 种脱氧核苷酸命名：____________、____________、____________、____________。 【自查·三类典型错误】在括号内打√或× （ ）① 碱基直接连到磷酸上　　　　　　（ ）② 脱氧核糖和核糖画成一样的 （ ）③ 把“A（腺嘌呤）”当成一种核苷酸　（ ）④ 五碳糖的 1′ 位连碱基、5′ 位连磷酸 四、连成长链＋算排列：磷酸二酯键与遗传信息 【任务】4 人一组，用磁贴连出一段含 5 个核苷酸的单链，并读出本组序列（如 A—C—G—T—A）。 1. 相邻两个核苷酸通过什么化学键连接？该键连接的是一个核苷酸的 ______ 位磷酸与下一个核苷酸五碳糖的 ______ 位羟基，故名 ________________ 键。 2. 请在下方方框内画出“磷酸—脱氧核糖—碱基”的连接关系（标出 3′、5′ 方向）： ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ │ │ │ └──────────────────────────────────────────────────────┘ 3. 假设有一段由 100 个核苷酸组成的单链 DNA 片段，可出现多少种核苷酸的排列组合？列式：__________________ ＝ ____________ 。 4. 每个人的 DNA 不都是由四种脱氧核苷酸构成的吗？核酸的多样性究竟由什么决定？ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 【结论】核苷酸的 ____________ 储存着生物的遗传信息，核酸分子是 ______ 、______ 遗传信息的生物大分子。遗传信息多样性取决于核苷酸的 ________ 多和 ____________ 千变万化，而不是“碱基种类多”。 五、核酸的功能 资料：DNA 分子中碱基发生替换，使血红蛋白中 1 个氨基酸被替换，导致血红蛋白空间结构异常、红细胞形态改变，造成镰刀型细胞贫血症。 1. 该实例说明核酸与蛋白质合成有什么关系？ ________________________________________________________________________________________ 2. 综合归纳，核酸的功能有： ① 核苷酸的排列顺序储存着生物的 ____________ ； ② 核酸在生物的 ________ 、________ 和 ____________________ 中具有极其重要的作用。 3. 为什么 DNA 可以提供犯罪嫌疑人的信息？ ________________________________________________________________________________________ 4. 思考：所有生物的遗传信息都储存在 DNA 中吗？请举例说明。 ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 六、归纳提升：不同生物的核酸、核苷酸及碱基 生物种类 核酸种类 五碳糖 碱基 核苷酸 遗传物质 实例 细胞生物 （真核、原核） DNA 病毒 RNA 病毒 ★易错提醒：填写上表时，“5 种碱基、8 种核苷酸”只适用于 ______ ；病毒只有 ______ 种核酸，故其碱基、核苷酸都只有 ______ 种。 七、生物大分子以碳链为骨架 细胞中的生物大分子有哪些？它们在结构组成上有什么共同之处？ 生物大分子 单体（基本单位） 连接键 多糖（淀粉/糖原/纤维素） 蛋白质 核酸（DNA/RNA） 1. 每一个单体都以若干个相连的 ______ 原子构成的 ______ 为骨架，由许多单体连接成 ______ 。 2. 如何理解“地球上的生命是碳基生命”？_________________________________________________________________________________________________。 3. “碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命”，这句话的依据是 __________________________________________________________________________________________。 八、应用输出：用生物学说话 情境：某商家宣称“吃核酸保健品能补基因、修复 DNA”。请你用本节课知识作出回应，要求写出至少两条反驳依据。 ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 九、随堂演练（知识落实） 1.（识图作答）下图为某核苷酸与核苷酸链的示意图，据图回答： （1）已知图一左上角的基团为碱基腺嘌呤。①该核苷酸的生物学名称是 ____________ ；②该核苷酸是构成 ______ 的原料。 （2）核酸彻底水解后可得到图二中的 ______（填序号）。若图二表示脱氧核苷酸链片段，则图中还缺失的碱基是 ______ ；若表示核糖核苷酸链片段，则还缺失的碱基是 ______ 。 （3）绝大多数生物的遗传信息储存在 ____________（填中文名称）分子中；真核细胞的 ________ 、________ 内也含有少量遗传物质。 （4）核酸是细胞内携带 ______ 的物质，在生物体的 ______ 、______ 和 ________________ 中具有极其重要的作用。 2.（综合）下图为生物体内生物大分子的部分结构模式图，据图回答： （1）甲图中三种物质都是由许多单糖连接而成的，其中属于动物细胞中储能物质的是 ______ ；属于植物细胞储能物质的是 ______ 。 （2）若乙图所示化合物为 RNA，其基本组成单位是 ________ ，可用图中字母 ______ 表示；若此图为艾滋病病毒（HIV）的核酸，则 b 有 ______ 种。 （3）丙图所示化合物的名称是 ______ ，该化合物由 ______ 种氨基酸构成。 3.（辨析）判断下列说法的正误，并改正错误的说法。 （ ）① DNA 与 RNA 的区别在于碱基种类不同，五碳糖相同。 （ ）② 人体肌细胞中含 2 种核酸、5 种碱基、8 种核苷酸。 （ ）③ 烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，其体内有 5 种碱基。 （ ）④ 核酸的多样性源于碱基种类多、数目多、排列顺序千变万化。 十、课堂小结与分层作业 【思维导图框架】请在下框中补全以“核酸”为中心的思维导图分支：种类 → 单位 → 差异 → 连接 → 信息 → 功能 → 骨架 ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ │ │ │ │ │ └──────────────────────────────────────────────────────┘ 【我的疑问】______________________________________________________________________________________________________________________________。 【分层作业】 ★必做：①整理本节课“核酸种类—分布—功能”知识链条，默写 1 遍；②完成教材 P36 练习与应用。 ★★提升：用一段话向家人解释“为什么核酸检测能确认是否感染新冠病毒”。 ★★★拓展：查阅资料，写一份 200 字左右的科普短文，说明“核酸保健品”宣传中的科学误区。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $