教学设计《遗传信息的携带者——核酸》华中师范大学生命科学学院姓名：严洪艳课时：1课时一、教材分析“遗传信息的携带者——核酸”是人教版必修1《分子与细胞》模块中第2章第3节的内容。
本节主要包括四个要点，核酸的种类、DNA和RNA在细胞中的分布、核酸的结构、核酸的功能。
本节侧重点是了解核酸的分布和分子结构。
后面的章节中有涉及到DNA携带遗传信息，以及在《遗传与进化》中重点介绍DNA的本质，学生要掌握好核酸的分子结构才能更好的理解后面的教学内容。
二、学情分析我们的学生对DNA已有初步的印象，并初步具备思考、辩论、分组讨论的能力。
但是高一的学生在日常生活中对核酸的感性认识还很有限，细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，学生很难理解，所以教学的直观性非常重要。
学生对遗传物质会产生强烈的好奇心，可以利用这一点，再结合新的科技成果来创设情景，来进入新课程的教学。
教师把抽象的物质结构形象地告诉学生，在学生自己探究得出知识的基础上以直观的教具、形象贴切的比喻，给学生形象上的理解和掌握，并充分运用所学知识。
三、教学目标（一）知识目标（1）说出核酸的种类。
（2）简述核酸的结构和功能。
（3）以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。
（二）能力目标（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。
（三）情感目标认同核酸是遗传信息的携带者。
四、教学重难点（一）教学重点核酸的结构和功能。
（二）教学难点观察DNA和RNA在细胞中的分布。
五、教学辅助板书。
六、教学过程教学流程教师活动学生活动设计意图一、知识巩固二、导入新课三、核酸的种类四、核酸的基本组成单位——核苷酸1、核苷酸的分类2、核苷酸的结构五碳糖提问：1、蛋白质的组成元素有哪些？2、蛋白质的基本单位及其结合方式？3、蛋白质的多样性的原因？4、用一句话概括蛋白质的功能。
导入：蛋白质是细胞中一种重要的有机化合物，是生命活动的主要承担者。
今天，我们继续学习细胞中另外一种重要的有机化合物——核酸，它是遗传信息的携带者。
讲解：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。
即DNA和RNA统称为核酸。
提问：观察课本P28图2-8，观察核酸的元素组成？总结：核酸的元素组成：C、H、O、N、P。
提问：作为生物大分子的蛋白质，具有其基本组成单位——氨基酸。
那么，同样是生物大分子的核酸，是否也具有其基本组成单位呢？如果有，它的基本组成单位是什么？迅速浏览课本P28进行回答。
总结：核酸的基本组成单位是核苷酸，不同的核酸，其基本组成单位也不同。
DNA的基本组成单位是脱氧（核糖）核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，二者的区别稍后讲解。
提问：阅读课本P28，回答核苷酸的组成包括哪几部分？总结：一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。
讲解：五碳糖，顾名思义含有五个碳原子。
我们为了方便记忆，分别给这五个碳原子进行了编号复习蛋白质的相关内容。
记笔记，了解核酸的种类。
从蛋白质相关知识出发延伸到核酸。
因为学生对核酸的分类不了解，所以直接讲解。
②磷酸③含氮碱基五、核（画出脱氧核糖的结构式，对碳原子进行编号）。
提问：我们知道了DNA的基本组成单位是脱氧（核糖）核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。
而这二者的分类依据就是根据五碳糖的不同划分的。
阅读P28图2-8，观察脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的五碳糖有何不同？总结：DNA的基本组成单位是脱氧（核糖）核苷酸，而脱氧核糖核苷酸中的五碳糖称为脱氧核糖；（再画出核糖的结构式）RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，而核糖核苷酸中的五碳糖称为核糖。
从脱氧核糖和核糖的结构式中可以看出，与核糖相比，脱氧核糖的2’碳原子上少了一个氧原子，故称为脱氧核糖。
讲解：根据我们对核糖及脱氧核糖的学习可知，一个脱氧核糖核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成的；一个核糖核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成的。
二者都含有磷酸，从图2-8中可以看到，磷酸基团是连接在脱氧核糖或核糖的5’碳原子上。
提问：阅读P29图2-10，观察共有几种碱基，在组成脱氧核糖核苷酸及核糖核苷酸的碱基中，有哪几个碱基是二者共有的，有哪几个是二者特有的？总结：共有5种碱基，可以分为两类(嘌呤类：腺嘌呤A、鸟嘌呤G；嘧啶类：胞嘧啶C、胸腺嘧啶T、尿嘧啶U)；其中，共有的碱基有3种（A、G、C），脱氧核糖核苷酸特有的碱基是T，核糖核苷酸特有的碱基是U。
游戏：两个人一组互相提问含氮碱基的名称和字母，看谁记得多、记得快。
讲解：画出两个脱氧核糖核苷酸的结构式，画出酸的空间结构六、核酸的功能3，5-磷酸二酯键，指出多个核苷酸经脱水缩合以3，5-磷酸二酯键连接，形成核苷酸长链。
DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链，RNA是由核糖核苷酸连接而成。
绝大多数生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。
提问：阅读P28图2-9，如果把五个碱基的顺序调换一下，那还是一条脱氧核苷酸长链吗？讲解：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，再连成长链时，排列顺序就是多种多样的。
如：（1）脱氧核苷酸的数目不同：-A-T-G-C-A-T--A-T-G-C-A-T-G- （2）脱氧核苷酸的排列顺序不同：-A-T-G-C-A--T-G-C-A-T-因此，核酸的结构具有多样性。
联系生活：简单介绍DNA指纹法和DNA亲子鉴定。
提问：小组讨论，为什么可以通过DNA就可以确定人的身份以及亲子关系呢？（学生可能回答：因为DNA携带了遗传信息）提问：DNA是核酸的一种，那么核酸又具有怎样的功能呢？阅读课本P26，进行总结。
总结：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
讲解： 遗传信息就是从亲代传递到子代的信息，主要贮存在核酸分子中。
细胞生物：遗传物质都是DNA（但细胞中核酸包括DNA和RNA）生物 DNA病毒：遗传物质是DNA 非细胞生物（只含DNA）（病毒） RNA病毒：遗传物质是RNA（只含RNA）因此，遗传信息指核苷酸的排列顺序，或碱基的七、DN A和RNA在细胞中的分布排列顺序。
核酸的结构具有多样性，所以，遗传信息也是多种多样的。
②遗传：指遗传信息从亲代传递到子代，具有相似性。
举例：我们具有来自于爸爸妈妈的遗传信息，所以我们的某些特征很像爸爸妈妈。
变异：具有差异性。
举例：太空辣椒，虽然也是辣椒，但是因为太空失重条件发生变异，大小、外形与普通辣椒具有差异性。
③蛋白质是在DNA指导下合成的，这部分会在必修二中学习。
提问：迅速阅读课本P26-27实验内容，找出实验原理、实验材料和实验所需要的试剂。
总结：（1）实验原理：①DNA主要分布在细胞核内，RNA大部分存在于细胞质中。
②甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：DNA+甲基绿→绿色；RNA+吡罗红→红色。
③盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
（2）实验材料：人的口腔上皮细胞提问：为什么要选择人的口腔上皮细胞作为实验材料？总结：因为获取容易，且不影响实验的颜色观察。
（3）实验试剂：①质量分数为0.9%的NaCl 溶液：即生理盐水，可以维持细胞的固有形态。
②吡罗红甲基绿染色剂：现配现用。
③蒸馏水：配制染色剂、冲洗涂片。
（4）实验步骤：制片→水解→冲洗→染色→观察。
①制片：滴加质量分数为0.9%的NaCl溶液（维持细胞的固有形态）→取口腔上皮细胞→烘干（杀死细胞，使固定）；②水解：加入盐酸（水解）→保温（使水解八、练习与作业更充分）；冲洗：防止水解过度（注意用缓流，防止细胞被冲走）；④染色：吸去水分→染色5分钟→吸去多余染色剂，盖上盖玻片。
⑤观察：先低倍后高倍。
提问：观察P27图，描述实验结果。
总结：细胞核被染成了绿色，而细胞质被染成了红色。
（注意：绿色区域是细胞核，红色区域是细胞质，红色区域的面积大于绿色区域。
）提问：根据实验结果，你能得出怎样的实验结论呢？总结：阅读课本P27，结论是DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。
另外，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。
实验结果与实验结论的区别：实验结果是客观描述实验现象，而实验结论是根据实验结果得出的结论性知识。
练习：课本P29练习题。
作业：从中文名称、基本组成单位、五碳糖、碱基、空间结构等方面列表比较DNA 和RNA；完成练习册。
七、板书设计。
