科学家访谈　探索生物大分子的奥秘教学设计实例

人教版

必修一 2.3 遗传信息的携带者——核酸

教学设计

一、教材分析

《遗传信息的携带者——核酸》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第一章第三节的教学内容，主要学习核酸的种类及在细胞中的分布、核酸的结构和功能、学会观察DNA和RNA在细胞中分布的方法。本节内容的重点放在细胞层面，让学生了解核酸在细胞中的分布以及核酸能成为遗传信息携带者的原因。这节内容也是今后学习必修二《遗传与进化》第三章基因的本质一节的基础，在历年高考中也都进行不同程度的考查。

二、学情分析

1.学生对核酸的组成、结构和功能并不是很清楚，所以教师应该从学生的基础出发，让学生对核酸有大概的了解后，再展开进一步的学习。

2. 学生在上一节已经学习了氨基酸是如何形成蛋白质的，所以对核酸组成及结构多样性的探究中，可引导学生类比蛋白质的相关知识并结合课本内容得出结论，这样既降低了学习的难度，又可以训练学生基本的思维能力，同时也起到复习巩固的作用。

3.学生在初中学习过细菌、病毒、细胞的相关知识，在必修一第一章学习了原核生物和真核生物

，所以在总结核酸在不同生物中的差异时，教师通过一些模式图直观地呈现出来后，再帮助学生归纳总结。

三、教学目标

1.知识目标：

（1）说出核酸的种类、功能以及核酸在细胞中的分布

（2）掌握核酸的结构和DNA的多样性

2.能力目标：

（1）通过模型的构建，掌握核苷酸的结构及核苷酸是如何组成核酸的

（2）讨论脱氧核苷酸的排列顺序，理解DNA分子的多样性

3.情感、态度和价值观目标：

（1）认同核酸是生物遗传信息的携带者，理解核酸在生物的遗传变异中具有重要作用。

1

（2）认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。

四、教学重点难点

（1）重点：核酸的结构和功能

（2）难点：DNA的多样性

五、教学设计思路：

通过导入，让学生了解核酸的功能

↓

核酸是由什么组成的？

通过类比蛋白质的基本单位是氨基酸，得出核酸的基本单位是核苷酸

↓

分析核苷酸的组成

（组成元素、组成成分、五碳糖种类、碱基种类、核苷酸种类）

↓

核苷酸是如何组成核酸的？（请学生将构建的核苷酸连接起来）

↓

讨论DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，理解DNA为什么有多样性

↓

带领学生观察“DNA和RNA在细胞中的分布”的实验结果，

引导学生归纳出核酸在细胞中的分布

↓

进行知识小结和练习巩固

六、教学过程

课题：第二章第3节

遗传信息的携带者——核酸

教师活动

学生活动

设计意图

2

课前将模型发给学生，在黑板上写上课题。

一、导入（2min）

“高富帅”和“百富美”是当今比较热的词汇，同学们看看老师像不像“高富帅”？（学生回答像或不像）

高和帅是由什么决定的呢？

图片展示………“楼兰美女”

讲解：这是迄今为止新疆出土古尸最早的一具，距今3800多年的历史，成为“楼兰女尸”。科学家根据女尸中DNA的遗传信息还原了本来的面貌。

引导：长相和核酸有关-----因为核酸能携带遗传信息。

我们今天就一起来学习，第二章

第3节遗传信息的携带者——核酸

二、核酸的基本单位--------核苷酸

1.由蛋白质的基本单位是氨基酸引出核酸的基本单位核苷酸，并让学生认真观察书上图2-8尝试用手中的材料构建核苷酸。

教师四处走动巡视同学们构建模型的情况，找出一个正确

引起学生注意

增加学习兴趣

导入新课

观察图片，思考并动手操作

让学生边观察边思考边学习，使课堂成为师生互动的课堂，让学生更直观更有效的掌握核苷酸的结构与分类

锻炼学生的实际问题分析能力

的和一个出了差错的模型展示在黑板上，并解释构建的理由，

然后请其他同学评价。

教师分析：五边形代表五碳糖，那是不是这五个顶点就代

表五个C呢？（学生：不是）对，在上面这个顶点处是一个O，

那么五个碳在哪？从O的右边为一号C原子，依次是二号碳原子，三号，四号碳原子，大家注意了，五号碳原子是在这个环外的，它与磷酸相连，为此构建模型时应该将五号碳原子明确的表示出来，利用一个转折代表5号碳原子，而碱基是连在1号碳原子上。请同学们检查一下自己拼得核苷酸拼对不对...... 观察自己的模型，做出正确调整

小结：一分子的核苷酸是由1分子的五碳糖和一分子的磷酸及

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1分子的含氮碱基构成。（板书）

仔细观察，认真阅读

总结学习

学生思考

培养学生的观察能力和归纳总结的能力

训练学生信息捕捉能力和问题分析能力

2.请学生细致地观察图2-8中的两个核苷酸，找出他们之间的差别。同时阅读图2-8下面的文字，说明两类核苷酸与DNA和RNA的关系。

教师分析：

与第二个核苷酸相比较，第一个核苷酸的五碳糖的二号碳原子上少了一个氧原子，所以我们叫它“脱氧核糖”，由它构成的核苷酸就叫“脱氧核苷酸”，脱氧核苷酸进一步构成DNA（脱氧核糖核酸）；相反，第二个核苷酸中的五碳糖就叫做“核糖”，由它构成的核苷酸就叫做“核糖核苷酸”。核糖核苷酸进一步构成RNA（核糖核酸）

小结：根据五碳糖不同核苷酸可分为：脱氧核糖核苷酸（可简称脱氧核苷酸）和核糖核苷酸。（板书）(3min)

3、设问：那是不是说核苷酸总共就两种呢？（提醒学生注意磷酸基团是一样的，注意观察含氮碱基的差别）

学生观察图2-10，并回答一下问题：

（1）DNA中含有几种含氮碱基？分别是那些？

（2）RNA中含有几种含氮碱基？分别是那些？

（3）核酸中总共有几种碱基？几种核苷酸？

小结：DNA是由4中脱氧核苷酸构成的，而RNA是由4种核糖核苷酸构成的。

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（在知道核苷酸的种类的基础上，反复强调几个碱基的名称，在草稿纸上写出学生自己构建的核苷酸的名称）。

4.学生继续观察图2-8中核苷酸的组成，思考DNA和RNA是由那些元素组成的？

小结：核酸的组成元素有：C

H

O

N

P （板书）

5、讲解：DNA是由脱氧核苷酸构成的双链螺旋结构，RNA是单链结构。提问：核苷酸是如何连接起来的么？

引导学生思考

及时巩固，理解和应用所学知识

训练学生的知识迁移能力、分析能力和合作精神

让学生观察图2-9，然后请部分学生到黑板上将手中构建的

核苷酸连在一起。并请学生评价连接是否正确。

小结：一个核苷酸的五碳糖的3号碳原子与磷酸链接，形成磷酸二酯键。

6.讨论：脱氧核苷酸的排列顺列，得出核酸的多样性的原因。

并说明核酸为什么是遗传信息的携带者。

（通过讨论启发学生理解核酸的多样性，通过语言和数字描述让学生感受DNA的脱氧核糖核苷酸排序的多样性，理解它能携带大量的信息，因此成为遗传信息的携带者）

三、核酸在生物中的分布

1.学生通过阅读26页相关内容完成表格：

核酸

DNA RNA 染色剂

染色颜色

主要存在于

认真阅读，寻找答案

回答问题

亲子动手完成练习

积极思考，分组讨论

这部分内容较为简单，让学生自学后老师再小结可以加深影响，并锻炼学生信息提取能力

老师归纳补充后，要求学生在导学案上完成相关问题。

2.教师展示实验结果图片，引导学生归纳出核酸在细胞中种类和分布。

5

小结：真核细胞生物中：DNA主要分布在细胞核中，而RNA 做好笔记

主要分布在细胞质中（线粒体和叶绿体）。

四、课堂总结：（以板书和填空形式进行）

五、课后练习：

建立知识体系、及时巩固

七、板书设计：

2.3 遗传信息的携带者——核酸

元素组成：C H O N P ↓

脱氧核苷酸（4种）

基本单位：核苷酸（磷酸+五碳糖+含氮碱基）

核糖核苷酸（4种）

↓

脱氧核糖核酸（DNA）

大分子：核

酸

核糖核酸（RNA）

八、教学流程图

创设问题情境

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核酸的功能

“楼兰女尸”启示

思考

DNA结构

核酸的基本单位

问题：核酸究竟是怎么形成的

回顾蛋白质相关知识

学生活动：阅读教材28页内容

学生活动：找出两类核苷酸的差别及种类

表达与交流：描述核酸的形成，获得新知识

具体讲解：核酸的结构及其多样性

练习

九、教学评价：

十、教学反思：

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