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    人教版(2019)高中生物必修一 2.5《核酸是遗传信息的携带者》教案
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    人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第5节 核酸是遗传信息的携带者精品教学设计

    展开
    这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第5节 核酸是遗传信息的携带者精品教学设计,共7页。教案主要包含了情境导入,阅读归纳,布置任务,活动展示,资料分析,归纳总结,核心对比等内容,欢迎下载使用。


    年级
    高一年级
    授课时间
    1课时
    课题
    第5节 核酸是遗传信息的携带者
    教材分析
    本节内容主要由核酸的种类及分布、核酸是由核苷酸链接而成的长链、生物大分子以碳链为骨架三部分构成。通过本节内容的学习,帮助学生初步建立起核酸可以作为遗传信息的携带者的概念。本节通过脱氧核苷酸和核糖核昔酸的结构对比,让学生认识到核酸之所以具有携带遗传信息的功能,是因为核苷酸上有碱基的原因,因而又从分子水平上进一步理解了结构与功能是相适应的。
    “生物大分子以碳链为骨架”是一个重要的生物学概念,是对已学多糖、蛋白质和核酸的分子结构的一个总结。学好本节核酸相关知识,能与第二章前几节以及第一章中“细胞是最基本的生命系统”提炼出“生命系统的物质观”的生命观念,同时为必修2第3章“基因的本质”核酸的功能学习埋下伏笔。
    教学目标
    1.阐述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子。
    2.简述DNA和RNA的区别与联系。
    3.概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。
    教学重、难点
    1.教学重点
    (1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
    (2)生物大分子以碳链为骨架。
    2.教学难点
    (1)核酸的种类及结构。
    (2)生物大分子以碳链为骨架。
    教学过程
    教学内容
    教师活动
    学生活动
    引入新课
    【情境导入】
    结合教材P34页中“问题探讨”背景资料,播放刑侦人员通过DNA指纹技术在侦破工作中锁定犯罪嫌疑人的视频。
    创设问题情境,引出学生探究问题:
    1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息?
    DNA是遗传物质,携带有遗传信息,不同个体的遗传信息一般都有区别,因此,DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。
    2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗?
    亲子鉴定,辨认遇难者身份,用于研究人类的起源、不同生物的亲缘关系等。
    观看视频,思考并交流探究问题。
    一、核酸的种类、分布及其组成
    【阅读归纳】
    学生阅读教材P34页,引导学生共同学习核酸的种类。
    核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。
    【布置任务】
    展示DNA和RNA在不同的动物细胞、植物细胞和原核生物中的分布图片,小组讨论DNA和RNA在不同细胞中的分布情况:
    真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。原核细胞的DNA主要分布在拟核。RNA主要分布在细胞质中。
    病毒的核酸仅有DNA或RNA一种,位于病毒的内部。
    【活动展示】
    明确核酸也是生物大分子,是由基本组成单位核苷酸构成的。
    PPT展示核苷酸的分子结构图并标明分子结构图中各组成的代表意思。
    活动1:学生观察以上几种核苷酸,同时引导学生分析它们的异同。
    在学生观察的基础上指出根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。让学生在纸上绘制出脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的结构模式图。并写出它们的结构通式。
    【资料分析】
    【资料1】用酶处理DNA,最终水解得到的五碳糖是脱氧核糖,得到的碱基有4种:
    腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)
    用同样的方法处理RNA,得到的五碳糖是核糖,得到的碱基也有4种:
    腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C),尿嘧啶(U)。
    【思考】据图分析归纳
    学生根据资料及展示的图片分析,思考讨论构成DNA和RNA的核苷酸有什么不同?
    【归纳】
    1.核苷酸的分类依据:根据五碳糖的不同分成脱氧核苷酸和核糖核苷酸。
    2.组成元素:C、H、0、N、P。
    3.核苷酸的命名:通过图片对比,引导学生尝试对核苷酸进行命名,完成DNA与RNA在五碳糖、碱基种类等方面的比较。说明根据五碳糖的不同及含氮碱基的不同进行命名。
    【思考】学生进一步思考总结细胞中的核酸、核苷酸、碱基各有多少种?
    2、8、5
    列表比较DNA和RNA
    【布置任务】
    活动2 用卡纸制作四种脱氧核苷酸的模型,请学生仿照示意图完成四个核苷酸的连接,教师巡视、指导,小组代表展示,教师评价,小组完善模型。
    不同小组可能展示出不同排列顺序的核苷酸链模型,学生尝试分析核酸分子多样性的原因,理解遗传信息的含义,尝试解释为什么核酸是遗传信息的携带者,初步形成“结构决定功能”的观念。
    【归纳总结】
    1.核酸是由核苷酸连接形成的长链。
    2.核酸多样性的原因:核苷酸数目不同和排列顺序多样。
    3.核酸的功能是:
    a.核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
    b.核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
    4.核酸的空间结构:RNA大多是单链,DNA大多是双螺旋结构。
    【核心对比】
    1.比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型,学生讨论并完成表格。
    阅读教材,了解核酸的种类。
    结合图片掌握DNA和RNA在不同细胞中的分布情况。
    尝试绘制出脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的结构模式图。并写出它们的结构通式。
    观察、讨论核苷酸的组成元素和化学
    组成,了解各化学组成情况。
    尝试对DNA的四种脱氧核苷酸和RNA的四种核糖核苷酸进行命名,并讨论比较;DNA、RNA在化学组成上的共同点和区别。
    小组合作动手构建模型并展示成果。
    习题巩固
    1.(2023·陕西西安高一期末)由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子的化合物a构成了化合物b,如图所示。下列有关说法正确的是
    A.a属于不能水解的糖,是生物体内的能源物质
    B.若m为尿嘧啶,则DNA中肯定不含b这种化合物
    C.若a为核糖,则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
    D.幽门螺杆菌体内含的化合物m共4种
    【答案】B
    【解析】A、 a是五碳糖,属于单糖,是不能被水解的糖,但不作为生物体内的能源物质,A错误;
    B、若m为尿嘧啶,是RNA特有的碱基,则DNA中肯定不含b这种化合物,B正确;
    C、若a为核糖,则b是核糖核苷酸,由b组成的核酸是RNA,主要分布在细胞质中,C错误;
    D、m是含氮碱基,幽门螺杆菌属于细胞生物,幽门螺杆菌体内含的化合物m共5种,分别是A. T、C.
    U、G,D错误。
    故选B。
    2.如图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图。请据图回答下列问题:
    (1)图甲中该核苷酸的名称为___________,该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料? ______。
    (2)请指出图甲中哪一位置上的氧去掉后便可成为合成细菌遗传物质的基本原料:_______(填序号)。
    (3)图乙中a、b、c的中文名称分别是______、___________、________。
    (4)通常由图乙中_____条图示的核苷酸链构成一个________分子。
    (5)在豌豆的叶肉细胞中,由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有______种。
    【答案】(1)腺嘌呤核糖核苷酸 RNA
    (2) ③
    (3)磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶
    (4) 2 DNA
    (5) 6
    【解析】(1)根据③判断该核苷酸的五碳糖是核糖,因此名称为腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位之一。
    (2)细菌的遗传物质是DNA,基本原料是脱氧核苷酸,应去掉③中的氧。
    (3)图乙中a、b、c分别为磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。
    (4)图乙中含有T,为DNA分子的1条链,DNA分子一般含有2条链。
    (5)豌豆的叶肉细胞中含有DNA和RNA,因此A、C分别参与构成两种核苷酸,T、U各自参与构成一种核苷酸,共6种核苷酸。
    二、生物大分子以碳链为骨架
    【布置任务】
    活动3 引导学生思考讨论细胞中的生物大分子有哪些?它们有什么共同之处?
    展示生物大分子图片,确认在构成细胞的化合物中,多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。
    组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
    展示糖类、蛋白质和核酸基本组成单位(单体)的结构式图片,指导学生仔细观察这些基本组成单位的结构式,从元索组成方面分析它们有何共同特征?引导学生归纳得出:碳是生命的最基本、最核心的元素,没有碳就没有生命。进一步引导学生归纳得出结论:每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架。
    【阅读归纳】
    指导学生阅读教材P36页,并回答以下问题:
    1.生物大分子是由许多基本单位连接而成的,这些基本单位称为_____,这些生物大分子又称为单体的多聚体。 单体
    2.每一个单体都以___________为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
    若干个相连的碳原子构成的碳链
    3.____是生命的核心元素。碳
    4.细胞是由化学元素和化合物构成的
    (1)___________________等生物大分子以碳链作为基本骨架。
    (2)___________提供了生命活动的重要能源。
    (3)___________与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
    (4)细胞中的化合物,___________处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。
    (1)多糖、蛋白质、核酸 (2)糖类和脂质
    (3)水和无机盐 (4)含量和比例
    完成任务,理解生物大分子的种类,单体与多聚体的关系。
    阅读教材,并回答问题。
    习题巩固
    3.(2023·山东济南高一期中)如图①~⑦表示几种化学元素所组成的化合物,下列叙述正确的是( )
    A.若⑥主要分布在细胞核中,则③一共有4种
    B.若②具有保温和保护作用,②一定是一种生物大分子
    C.⑤可能具有催化作用,①一定含有一个氨基和一个羧基
    D.若⑦是植物细胞的储能物质,则④只存在于植物细胞中
    【答案】A
    【解析】 A、若⑥主要分布在细胞核,则⑥为DNA,③为脱氧核苷酸,由于其含有4种碱基,因此③-共有4种,即腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸,A正确;
    B、若②具有保温和保护作用,则②为脂肪,脂肪不是生物大分子,生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖等, B错误;
    C、若⑤具有催化作用,则⑤可能是蛋白质,①是氨基酸,氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,但R基上也可能含有氨基和羧
    基, C错误;
    D、若⑦是植物细胞的储能物质,⑦是淀粉,则④是葡萄糖,动植物细胞中都含有葡萄糖,D错误。
    故选A。
    4.生命科学常用图示表示微观物质的结构,图1~3分别表示植物细胞中常见的三种有机物,则图1~3可分别表示 ( )
    A.多肽、RNA、淀粉
    B.DNA、RNA、纤维素
    C.DNA、蛋白质、糖原
    D.蛋白质、核酸、糖原
    【答案】A
    【解析】图1中,单体具有很多不同的形状,这些不同的单体只能表示20种氨基酸,因此图1可能表示蛋白质或者是多肽;图2中,有圆形、方形、六边形、三角形四种不同的单体,并且该有机物是单链的,因此单体可以表示RNA分子的四种核糖核苷酸图2可表示RNA ;图3中,只有椭圆形一种单
    体,最可能表示的是由葡萄糖聚合形成的多糖,而植物细胞中的多糖只有淀粉和纤维素.综合三幅图。图1~3可分别表示蛋白质或多肽、RNA、淀粉或纤维素.故选A。
    课堂小结
    板书设计
    一、核酸的种类、分布及其组成
    1.核酸的种类及其分布
    2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
    (1)核酸的基本组成单位:核苷酸
    ①组成:磷酸、五碳糖、含氮的碱基
    ②种类
    ③组成元素:C、H、O、N、P
    ④核苷酸的命名
    (3)核酸的多样性及功能
    (4)核酸的空间结构
    二、生物大分子以碳链为骨架
    1.单体与多聚体
    2.碳是生命的最基本、最核心的元素,没有碳就没有生命
    3.每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架
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