全章复习与测试教学设计

一轮复习第3课

核酸

教学设计

武汉市实验学校

韩

金

【考纲要求】掌握核酸的结构和功能（Ⅱ）；

实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。

【历年来的考点分布】

1、核酸的结构和功能及与蛋白质的关系（国考5年2考）

全国卷：2015年全国卷Ⅰ；2014年全国卷Ⅱ

地方卷：

2016年江苏卷；2015年北京卷、海南卷；2014年广东卷、江苏卷；

2、观察DNA、RNA在细胞中的分布（国考5年1考）

全国卷：2014年全国卷Ⅱ

【复习重点】1、核酸的结构和功能；

2、实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。

【复习难点】核酸的结构和功能

【教学过程】

导入：前面我们复习了蛋白质，知道了蛋白质是生命活动的主要承担着，而蛋白质是由核酸控制合成的。那么核酸到底是什么样的化合物，有怎样的结构，与蛋白质之间是什么关系？今天我们就来复习核酸。

依据考纲，结合这几年的高考考点分布，我们这节课主要复习这几个部分：核酸的元素组成、基本单位、分类、分布、结构、功能，还有观察DNA、RNA在细胞中的分布的实验。

课前我给大家提供了一份复习提纲，让大家通过看教材和红皮书进行自主复习，回顾与核酸相关的知识点，接下来我们来看看大家的自主学习效果怎么样。

谁先来带着大家复习？就说说这个部分都有哪些知识，或者提出问题说说你哪里不会。希望到下课时大家能勾勒出自己的知识网络图。

一、核酸的元素组成

生1：CHONP。

提示：教材中有一个实验用到了核酸的特征元素。这个实验是什么？

生2：核酸的特征元素是P，噬菌体侵染细菌的实验中用32P标记噬菌体的DNA。这个实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA。

二、核酸的基本组成单位

生3：核酸的基本组成单位是核苷酸，它由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基组成。根据其中五碳糖的不同，把核苷酸分成了脱氧核苷酸和核糖核苷酸两类。其中脱氧核苷酸是DNA的基本单位，而核糖核苷酸是RNA的基本单位。

师：五碳糖是一个有5个碳原子的糖，但请注意，五边形的顶点是O，不是C，这5个C是从O右侧算起依次是1、2、3、4、5。核糖与脱氧核糖的区别在哪？

生4: 2号位点一个是—H，一个是—OH。

师：核苷酸是核酸的基本单位，那它是怎么形成核酸的呢？谁来上台给大家演示一下？你能不能告诉大家你画的这根线是什么，它是怎么来的？

三、核酸分类

生5：核酸根据五碳糖的不同，分成了核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。由于碱基的不同，组成DNA的脱氧核苷酸有4种，分别是腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C。由于碱基的不同，组成RNA的核糖核苷酸有4种，分别是腺嘌呤A、尿嘧啶U、鸟嘌呤G、胞嘧啶C。

师：DNA和RNA在化学组成上最主要的区别是什么？

生6：五碳糖不同，碱基不完全相同。

师：这里有一条核苷酸链，谁能上台来用笔框出一个含有腺嘌呤的核苷酸？告诉大家这个核苷酸叫什么？若这里有个U，那么你框出来的部分叫什么？

生7：腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸。

师：若是DNA水解，应用什么酶？断开什么化学键？彻底水解会产生哪几种物质？

生8：DNA酶，磷酸二酯键。6种，脱氧核糖、磷酸、A、T、C、G。

四、核酸的空间结构

生9：DNA一般是规则的双螺旋结构。两条链反向平行；每条链上磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成基本骨架；两条链间碱基对通过氢键相连，且遵循碱基互补配对原则。

生10：老师，那个结构能不能多复习一下，尤其是反向平行怎么看？

师：我这里有2幅图片，分别是DNA的平面结构和空间结构，谁来给大家解说一下。

生11：左边这条链最上端是游离的磷酸基团，而互补链最下端是游离的磷酸基团。

师：你能不能告诉大家，一个DNA分子中有几个游离的磷酸基团？每个磷酸集团上连有几个脱氧核糖？每个脱氧核糖上连有几个磷酸基团？

生12: 2个；1个或2个；1个或2个。

师：这两幅图片是关于DNA中的碱基的，你能不能从中说出你对碱基互补配对的理解？

生13：一个嘌呤配一个嘧啶。A总是配T，有2根氢键。C配G，有3根氢键。

生14：G与C的数目越多，DNA的结构就越稳定。

生15：碱基数目A=T C=G，一条链的A=互补链的T，一条链的C=互补链的G。

师补充：大家都说得很好。图中嘌呤是双环，嘧啶是单环，所以嘌呤配嘧啶能使两条链间的距离固定，使DNA的结构更稳定。

师：请说出DNA分子结构的特点并加以解释。

生16：DNA有多样性，不同的DNA中碱基对数目和排列顺序不同。

师：100个碱基组成的DNA最多有多少种？

生17: 450. 生18：DNA有稳定性。因为每条链中磷酸和脱氧核糖交替排列的方式不变，两条链间碱基互补配对的方式也不变，碱基之间还有氢键，规则的双螺旋也使它空间结构稳定。

生19：DNA有特异性，每个DNA分子都有其独特的碱基排列顺序。

师补充：所以DNA中的遗传信息就储存在碱基的排列顺序中，我们可以利用DNA 的特异性来辨认尸体的身份，还有做基因检测等。那么RNA又是什么样的呢？

生20：RNA通常是单链结构。它有三种，分别是信使RNA(mRNA)，转运RNA(tRNA)和

核糖体RNA(rRNA) 。其中tRNA具有特殊的三叶草结构。

师：你能否说说为什么tRNA可以维持三叶草结构？

生21：有氢键。

师：在图中的这几个部位可以形成氢键。注意：tRNA虽是单链，但也有碱基互补配对。

生22：老师，tRNA中的碱基互补配对与DNA中的是否相同，有什么不同？

生23：tRNA中A-U U-A C-G G-C。DNA中A-T T-A C-G G-C。

师：图中最下面这三个凸起是什么？tRNA有多少种，为什么？

生24：反密码子。能与mRNA中的密码子碱基互补配对。由于编码氨基酸的密码子有61种，所以tRNA有61种。

五、核酸的分布：

生25：原核细胞中DNA主要分布在拟核，少数在质粒；真核细胞中DNA主要分布在细胞核，少数在线粒体和叶绿体。而RNA主要分布在细胞质。

师：这些DNA中除核DNA是链状外，其他都是环状DNA。刚才大家说的都是细胞生物，

那么病毒体内呢？

生26：病毒体内只有一种核酸，要么是DNA，要么是RNA。

师：我们可以借助显微镜来观察DNA、RNA在细胞中的分布。谁来带着大家复习？

生27：原理甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同。盐酸可以破坏细胞膜的通透性，加快染色剂进入细胞，还可以使染色质中DNA与蛋白质分离，便于DNA与甲基绿结合。

常选的材料是口腔上皮细胞和洋葱鳞片叶内表皮细胞。

师：能否选择叶肉细胞和洋葱鳞片叶外表皮细胞？为什么？

生28：不能。因为有颜色，影响对实验结果的观察。

生29：步骤：取材制片—盐酸水解—冲洗—染色—观察。要注意：甲基绿和吡罗红要混合使用；冲洗时要用蒸馏水的缓水流，否则会将细胞冲走。绿色集中分布在细胞核所在区域，红色广泛分布在周围，说明DNA主要在细胞核，RNA主要在细胞质。

六、核酸的功能：

师：谁能将核酸的功能用一句话来描述？

生30：核酸是一切生物的遗传物质。

生31：老师，我不记得哪些生物的遗传物质是DNA，哪些生物的遗传物质是RNA？

生32：原核生物、真核生物、噬菌体的遗传物质是DNA，而多数的动物病毒和植物病毒遗传物质是RNA。

师：所以绝大多数生物的遗传物质是DNA，DNA是主要的遗传物质。DNA有哪些功能？

生33：DNA的功能包括储存遗传信息、传递遗传信息和表达遗传信息。

师：这三个功能分别是如何实现的（通过什么过程）？

生34：遗传信息储存在碱基的排列顺序中。传递是通过DNA复制的过程。表达是通过转录和翻译。

师：若复制出错会如何？

生35：基因突变形成新的基因（等位基因）。这是变异的根本来源。

师补充：基因的表达有一个特点，选择性表达。这是细胞分化的根本原因。能够使同一生物体内不同的细胞中蛋白质不同。刚才大家复习到的这几个过程，其实就是以DNA为遗传物质的生物体内遗传信息流动的途径，叫中心法则。后来人们又发现有些生物的遗传物质是RNA，于是对中心法则做了补充。补充途径有哪些？

生36：RNA复制和逆转录。

生37：老师，RNA病毒体内遗传信息流动的途径有什么不同，我不太记得了。

生38：一般的RNA病毒：RNA复制，翻译成蛋白质。而某些肿瘤病毒体内：RNA先逆转录为DNA，DNA复制成双链，DNA转录成RNA，RNA翻译成蛋白质。

师：那RNA有哪些功能呢？

生39：RNA可以作为遗传物质，可以催化，还与蛋白质的合成有关。其中信使RNA是合成蛋白质的模板，转运RNA可以搬运氨基酸到相应的位置，核糖体RNA用来构成核糖体。

师：复习到这里，我们再来回头回答前面的问题“蛋白质与核酸有怎样的关系”。

生40：DNA可以转录成RNA，RNA可以翻译成蛋白质。DNA中碱基的排列顺序决定了RNA中碱基的排列顺序，而RNA中碱基的排列顺序又决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。DNA中碱基数与RNA中碱基数约2:1，RNA中碱基数量与蛋白质中氨基酸数量比约为3:1. 生41：那个比例不是等于，是大于。

师：大家能否想到其他与DNA有关的概念，它们之间又是什么关系？

生42：基因、性状、染色体。

师：很好，大家还可以进一步思考基因与DNA、性状的关系，DNA、蛋白质与染色体的关系……由于时间关系，我们今天就复习到这里，大家可以开始整理自己的知识网络图。

【教学反思】

这一节我准备的内容比较多，因为“核酸”在几本教材中前后牵扯到的相关知识很多。而学生对知识的遗忘又比较严重。如果直接带着学生复习，要么一节课复习不了多少内容，要么完全要靠老师讲，学生的活动不够，少数基础比较好的孩子也没有什么收获。所以在设计这堂课时，我首先对学生的学情做了一个预估，根据预估的情况结合考纲和考点设计了一个简单的复习纲要，提前一天发给学生做自主复习；然后在复习提纲的基础上进一步细化，准备了很多的小问题，这些都是学生在以前的学习过程中经常出错的地方；再就是是课堂中要尽量多让学生开口说，以尽可能地暴露他们在理解知识的过程中出现的问题，才能帮助他们解决问题；最后是要引导他们进行联想扩展，丰富知识网络。

最初我也很担心，怕学生不配合，不预习，不肯开口，不愿意画图。但是一堂课下来，他们给了我很多的惊喜。一是，竟然有4位同学提出问题，有的是递的纸条，有的是直接举手发问，而且提的问题都很好，都是曾经他们最困难的知识点。虽然这些知识我也有做准备，但是他们能够自己提出来，至少说明在自主复习的过程中他们联想到了这些地方。二是，

有两位同学在课堂上就画出了自己的知识网络图，而且画得确实还不错，有自己独到的理解，不是抄袭。

虽然这样复习课前要做的准备和课后的工作很多，但是我想至少每一个孩子都参与进来了，不管基础如何都有自己的收获。而且通过绘制知识网络图，能够帮助他们把零散的知识点逐渐转变成知识框架。如果一轮复习能够坚持这样做下来，一定能够建立起比较完善的知识体系，为后期的二轮、三轮复习打下坚实的基础。