【2020秋备课】高中生物教案新人教版必修1-2.3-遗传信息的携带者-核酸.docx

遗传信息的携带者──核酸
一、教材分析
《遗传信息的携带者——核酸》的学问，同学在日常生活中很少有感性的生疏，所以教学的直观性格外重要。但是同学对遗传物质会产生猛烈的奇异   心，我们可以利用这一点，再结合新的科技成果来创设情景，例如课文中的问题探讨：DNA指纹法技术在侦破工作中的用途，来进入新课程的教学。本节虽然提出了遗传信息，但是对遗传信息的深化理解需要在《遗传进化模块》中完成。这一节重点是让同学了解承载遗传信息的物质——核酸。通过试验，观看DNA和RNA在细胞中的分布，让同学在试验中通过试剂的特殊显色反应，感受到遗传物质——核酸的真实存在和分布状况，这样对核酸有一个比较直观的感性生疏，从而更好地理解核酸的种类有两种：脱氧核糖核酸（简称DNA）和核糖核酸（简称RNA）。老师在教学中要留意引导同学正确地使用显微镜的方法和关键的试验步骤，引导同学分析问题以及如何得出结论。此试验是本节一个很重要的内容。其次个重点内容是理解核酸是一种生物大分子，它是由核苷酸连接而成的长链。老师可以从同学已有的学习学问入手，从核酸的基本组成元素动身，由元素组成核苷酸，由核苷酸组成核苷酸链，再形成核酸。留意利用课文中两种核苷酸的比较，以区分DNA和RNA的基本组成单位的不同，组成两种核苷酸碱基的不同和所含的五碳糖不同，提高归纳推断力气。
二、三维目标
1.学问与技能
（1）说出核酸的种类。
（2）简述核酸的分子结构和功能。
（3）懂得以特定的染色剂染色，观看并区分DNA和RNA在细胞中的分布。
2.过程与方法
（1）尝试进行自主学习和合作学习。
（2）学会运用比较、归纳等方法分析试验结果。
（3）运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。
（4）乐观参与社区实践活动，并尝试进行调查报告的写作。3.情感态度与价值观
（1）参与小组合作与沟通，培育同学自主、探究、合作式的学习方式。
（2）生疏生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
3.情感态度方面：用试验的方法，观看DNA、RNA在细胞中的分布。
三、教学重点
1.核酸的分子结构和功能。
2.观看并区分DNA和RNA在细胞中的分布。
四、教学难点
观看DNA和RNA在细胞中的分布。
五、教学策略
本节虽然在题目中提出了遗传信息，但是对遗传信息的深化理解需要在《遗传与进化》模块完成。这节重点是让同学了解承载遗传信息的物质──核酸。因此教学的直观性格外重要。
1.利用“问题探讨”唤起同学对遗传物质的记忆，激发学习爱好。
由于现代科学技术的进展使DNA争辩成果的应用范围愈来愈广泛，同学听到、看到有关DNA应用的报道是很多的，因此，对于“DNA指纹法”在案件侦破中的作用可能略有所知。这也是同学倍感爱好的内容。老师要给同学适当的空间进行表达沟通，尽可能地让全部同学共享他们对遗传物质──核酸的生疏。
2.通过试验观看，获得感性生疏，解决核酸在细胞中的分布。
教材提到了“核酸存在于全部细胞中”，物质的存在具有可检测性，因此“观看DNA和RNA在细胞中的分布”是重要的学习活动。试验材料选择了人的口腔上皮细胞，主要是考虑到取材便利。老师还可以预备常见的动植物细胞供同学观看，使他们生疏到组成生物体的核酸包括DNA和RNA。这个试验比较简洁，效果也格外明显，因此老师可以指导每个小组的同学分别观看1～2种材料，通过总结归纳，得出DNA和RNA在细胞中分布的特点。
3.联想“细胞核是遗传信息库”，将抽象的语言变为直观的图解，生疏核酸的结构。
在学校学习有关细胞的生活的内容时，同学已经知道细胞核内具有储存遗传信息的物质──DNA。但是受认知水平的限制，同学还不知道DNA的结构。因此在叙述核酸的结构时，要以同学已有的学问为基础，利用同学具有的化学学问，让同学看懂脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸结构图解、DNA和RNA在化学组成上的区分图解，以及核苷酸长链的特点，为《遗传与进化》模块的学习奠定基础。
本节方案用1课时完成教学。
六、教学预备
1.试验材料的预备。
2.同学的探究性学习预习作业：观看DNA和RNA在细胞中的分布。
3.脱氧核苷酸和核糖核苷酸分子组成示意图、脱氧核苷酸长链示意图、DNA与RNA在化学组成上的区分图。
4.试验的多媒体课件。
七、教学环节
［情境创设］
以下是一个真实的故事：检验荔枝DNA找到杀人者
一个年仅12岁的女孩，失踪数日后，在村边的臭水沟中被人发觉尸体。侦查人员在死者胃里发觉了一种呈咖啡色的肉丝状物质，随后又在嫌疑人家中发觉了一些发霉的荔枝壳和荔枝核，两者之间到底有无关联？
检验人员运用植物DNA检验技术，接受多对引物进行扩增检验，结果证明在死者胃内发觉的咖啡色肉丝状物质就是荔枝肉。检验进一步证明，死者胃内所发觉的荔枝肉和嫌疑人家中发觉的荔枝壳具有同一来源的特性，在全部的引物扩增检验结果中，果肉和外壳都呈现出相同的DNA谱带。同时，警方从市场上随机购买的荔枝却与前两者的DNA谱带不同。
这个结果说明一个事实，在死者胃内发觉的荔枝肉与在嫌疑人家中发觉的荔枝壳是同一棵树上结的果实，具有同一性。在证据面前，嫌疑人供认了犯罪过程。
DNA指纹法技术在侦破工作中有着重要的用途。众所周知，每个人都有指纹，而且每个人的指纹都很独特，刑侦人员将从案发觉场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破供应证据。那么什么是DNA指纹呢？DNA是什么？为什么DNA能够供应犯罪嫌疑人的信息？
［师生互动］
（一）同学分小组进行合作式的争辩和沟通
同学对DNA指纹法在案件侦破中的作用可能略有所闻，让同学分组进行合作式的争辩，然后让同学进行沟通表达、回答提出的疑问，尽可能地让全部同学共享他们对遗传物质——核酸的生疏。
1.DNA指纹是不是平常说的手指印？（不是）
2.怎么知道那些DNA是否来自同一个人？（依据简洁的检测，观看DNA谱带是否完全相同）
3.DNA可以做身份证吗？（可以。而且这种身份证是终身的，也是唯一的，能避开同名同姓同地点同时诞生的人身份混淆）
……
可以由同学自由提问，在老师组织下，由同学答疑，回答不上来的，再由老师作补充。
为什么DNA能够供应犯罪嫌疑人的信息，这与DNA是遗传物质的本质是分不开的，因此通过对DNA指纹的鉴定，可以推断两个人之间的亲缘关系，DNA指纹在人的一生中是无法转变的，因此，科学家只需要一滴血、一根头发等就可以对其DNA指纹进行鉴定。DNA指纹分析除了用于破案以外，还广泛用于其他很多方面，如亲子鉴定、鉴别移民、孤儿、难民、遇难者的身份等。[来源:学|科|网Z|X|X|K]
4.DNA的中文名称是什么呢？（脱氧核糖核酸）
5.脱氧核糖核酸属于哪一类的有机化合物？（核酸）
6.核酸有哪些种类？有什么功能？（核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA。核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要的作用）
7.一个细胞的基本结构是什么？核酸存在于细胞的哪些部位？（细胞有细胞膜、细胞质、细胞核等几个部分，植物细胞还有细胞壁、液泡等特殊结构）[来源:学§科§网]
8.大家能否通过试验，推断DNA和RNA在细胞中的分布状况？
（二）老师介绍试验的原理以及科同学疏的模式
原理：甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿和吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。盐酸能够转变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分别，有利于DNA和染色剂结合。
科同学疏模式是“假设检验”，即在提出问题后，接着提出猜想性的假设，然后用观看和试验来检验。这种科同学疏模式的程序是问题→摸干脆假设→批判与检验。这是科学探究的一般程序，也是探究性学习的一般程序。
（三）找一个预习作业做得比较好的同学，陈述试验如何进行
A.问题的提出：DNA和RNA在细胞中是怎么分布的？
B.摸干脆假设：DNA分布在细胞核，RNA分布在细胞质。
C.试验检验：甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，通过观看两种颜色毁灭的部位来推断DNA和RNA在细胞中的分布。
试验方法步骤
1.取口腔上皮细胞
（1）在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液。
（2）用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下，把牙签上附有碎屑的一端，放在载玻片的液滴中涂抹几下。[来源:Zxxk.Com]
（3）点燃酒精灯，将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干。
2.水解
（1）在小烧杯中加入30 mL质量分数为8%的盐酸，将烘干的载玻片放入小烧杯中。
（2）在大烧杯中加入30 ℃温水。
（3）将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5 min。（如下图所示）
3.冲洗涂片
用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10 s。
4.染色
（1）用吸水纸吸去载玻片上的水分。
（2）将吡罗红甲基绿染色剂滴2滴在载玻片上，染色5 min。
（3）吸去多余染色剂，盖上盖玻片。
5.观看
先用低倍镜找到染色均匀、色泽浅的区域，再用高倍镜观看各部分的染色状况。
（四）老师把试验关键的步骤作多媒体演示
请你把观看到的试验现象记录在下表中，分析得出结论。
选用材料
细胞核的颜色
细胞质的颜色
人的口腔上皮细胞

洋葱鳞片叶表皮细胞

自选材料________

结 论

（五）各试验小组的同学沟通试验结果
请你和其他试验小组沟通试验现象和结论，你们得出的结论是一样的吗？
结论：通过各种动植物试验材料的观看，同学们观看到的结果格外相像，在细胞核部分被染成了绿色，而在细胞质部分被染成了红色。说明DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。
（六）同学带着三个主要问题阅读课本P28～P29，进行自主学习和沟通
1.核酸的组成元素有哪些？
2.核酸的分子结构是怎么样的？
3.如何区分DNA和RNA？
老师投影图片：课本P28，图2－8脱氧核苷酸和核糖核苷酸、图2－9脱氧核苷酸长链，课本P29，图2－10 DNA与RNA在化学组成上的区分，由同学对上述问题一一回答，老师对同学理解不到的地方作必要的补充说明。
核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。核酸水解后得到很多核苷酸。核苷酸是核酸的基本组成单位。
观看图2－8脱氧核苷酸和核糖核苷酸，比较脱氧核苷酸和核糖核苷酸分子结构有什么异同？（观看力气的培育）
相同点：一个核苷酸都是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。很快也能观看到组成两者的糖不一样，组成脱氧核苷酸的糖比核糖核苷酸的糖少了一个氧原子。
观看脱氧核苷酸长链图。此图是一小段脱氧核苷酸长链，图中有多少个脱氧核苷酸分子？（5个）每个核酸是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的。绝大多数生物体的细胞中，DNA由2条核苷酸链构成。RNA由1条核苷酸链构成。
观看DNA与RNA在化学组成上的区分图，由同学归纳并说出它们的区分。

［老师精讲］
观看DNA与RNA在细胞中的分布是一个重要的学习活动，懂得试验的原理是基础。甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。要想试验得到明显的效果，必需留意用盐酸水解的试验步骤，转变细胞膜的通透性和使染色体中的DNA与蛋白质分别。
看懂脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸图解，DNA和RNA在化学组成上的区分图解，以及核苷酸长链的特点，也是本节对同学们在观看力气、分析归纳力气方面的一个重要的要求。应当指出的是遗传信息是指DNA的脱氧核苷酸序列。DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但若数量不限，在连成长链时，排列挨次就极其多样化，它的信息容量就格外大了。有关DNA和RNA学问的深化了解，在其次模块《遗传与进化》中连续学习。
例题精析：
〖例1〗在生命活动中，由DNA分子隐蔽的信息所支协作成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是（ ）
A.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 B.氨基酸、葡萄糖、碱基
C.脱氧核糖、碱基、磷酸 D.核糖、碱基、磷酸
解析：核酸是一类高分子化合物，其基本组成单位是核苷酸。一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。一个核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基。DNA和 RNA的不同点之一是组成核苷酸的五碳糖不同，
组成DNA的核苷酸中，五碳糖为脱氧核糖，而组成RNA的核苷酸中，五碳糖为核糖。
答案：D
〖例2〗噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次分别是()
A. 4、8、4和4、8、4 B. 4、5、4和4、5、4
C. 4、5、4和4、8、4 D. 4、8、4和4、5、4
解析：本题考查的是核酸的种类以及DNA、RNA的化学组成和区分。构成噬菌体和烟草花叶病毒的核酸只有一种，分别为DNA、RNA，组成DNA和RNA的碱基各四种；组成DNA和RNA的基本单位是核苷酸，都是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。
烟草为高等植物，构成它的核酸包括DNA和RNA两类。由于DNA和RNA各含有的4种碱基中，有A、C、G三种相同，只是RNA中以U代替了DNA中的T，因此构成DNA和RNA的碱基实际上就共有5种；构成DNA和RNA的核苷酸，虽有三种碱基相同，但由于五碳糖不同，DNA中的核苷酸是由脱氧核糖组成的四种脱氧核苷酸，RNA中的核苷酸是由核糖组成的四种核糖核苷酸。因此，DNA和RNA中的核苷酸就共有8种。
答案：C
〖例3〗蛋白质和核酸中共有的化学元素是 （ ）
A.C、H、O B. C、H、O、N、P C. C、H、O、N D. C、H、O、P
解析：组成蛋白质的基本化学元素是C、H、O、N，组成核酸的基本化学元素是C、H、O、N、P，因此它们共有的化学元素是C、H、O、N。
答案：C
【自我诊断】
1．水稻叶肉细胞中的DNA主要存在于 （ ）
A、细胞质　 B、细胞核 C、线粒体　 D、叶绿体
答案：B
2．下列哪一组物质是DNA的组成成分 （ ）
A．脱氧核糖、核酸和磷酸　 B．脱氧核糖、碱基和磷酸
C．核糖、碱基和磷酸　 D．核苷、碱基和磷酸
答案：B
3．组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有多少种 （ ）
A. 5、2、8 B. 4、2、2 C. 5、2、2 D. 4、4、8 答案：A
4．全部的核苷酸分子中都含有 （ ）
A．核糖 B．含氮碱基 C．脱氧核糖 D．氨基酸
答案：B
5．细胞内的遗传物质是
A、DNA B、RNA C、DNA或RNA D、DNA和RNA
答案：A
6．杨树叶肉细胞中的核酸，含有的碱基种类是 （ ）
A、1种　　 B、8种　　 C、4种　　 D、5种
答案：D
7．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能 （ ）
A、作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中
B、是生物的遗传物质
C、是生物体进行生命活动的主要担当者　
D、对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
答案：C
8．观看DNA和RNA在细胞中的分布，所运用的原理是 （ ）
A、单独利用甲基绿对细胞染色，可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布
B、单独利用吡罗红对细胞染色，可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布
C、利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布
D、在细胞核和细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此说明DNA和RNA的分布
答案：C
9．大豆根尖细胞所含的核酸中，含有碱基A、C、T的核苷酸种类数共有
A．8　　　B．7　　C．5　　D．4
答案：C
10．观看DNA和RNA在真核细胞中的分布试验中，需用质量分数为８%的盐酸，下列关于盐酸的作用叙述错误的是
A.增大细胞膜的通透性 B.调整染色液的pH
C.加速染色剂进入细胞 　　　 D.使DNA和蛋白质分别
答案：B
布置作业：练习册习题、学案课后检测，发导学案、布置预习
八、板书设计
第3节 遗传信息的携带者——核酸
一、 核酸的种类和功能

功能：
二、核酸在细胞中的分布
DNA：主要分布在细胞核内
RNA：主要分布在细胞质中[来源:Z,xx,k.Com]
三、核酸的分子结构

九、教学反思
本节课，充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，通过多处“设障”、“布惑”，将教材进行活化和优化处理，使之真正成为同学的“学材”，潜移默化地把培育了同学的对试验结果分析、数据分析、解决实际问题力气。
  本节课利用了一课时完成，时间有些紧急比。关键的因素在于同学试验的娴熟程度和对有机化学学问的生疏，由此直接导致试验耗时多或没有得到精确的结果，看DNA的结构式不明就里，从而影响了教学效果。因此，对于同学的试验力气和有机化学学问可有适当补充。以“探究—发觉”教学模式贯穿教学，从课堂的同学表现来看，学习主动性得到了较大程度调动，课堂始终处在一种主动学习的良好氛围之中，同学真正把学习的过程演绎成一个主动探究、自动求知的过程。