人教版高中生物必修一讲义第2章第3节遗传信息的携带者——核酸
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第三节遗传信息的携带者──核酸【教材分析】“遗传信息的携带者──核酸”是人教版《普通高中课程标准实验教科书生物必修1 分子与细胞》第2章的重点内容之一。
本节主要包括核酸在细胞中的分布(实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布)、核酸是由核苷酸连接而成的长链等内容。
核酸是一切生物体的遗传物质,它对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。
本节的内容还是学习生物必修2──遗传与进化中“基因的本质与基因的表达”的重要基础。
【教学目标】知识目标:说出核酸的种类,简述核酸的结构和功能。
能力目标:以人的口腔上皮细胞为材料,进行特定的染色,观察DNA和RNA在细胞中的分布。
情感态度与价值观目标:认同生命的物质性,认同生物界在物质组成上的统一性。
【教学重点和难点】教学重点:核酸的结构和功能。
教学难点:观察DNA和RNA在细胞中的分布。
【学情分析】高一学生具有一定的抽象思维能力、综合思维能力,以及一定的实验操作能力,同时,他们对生命本质的探究,也有着浓厚的兴趣。
学生通过报刊、杂志等多种传播媒体的介绍以及初中生物课的学习,对核酸是遗传信息的载体已经有了一定的了解,但认识还是很浮浅的,没有深入到核酸物质结构的水平上,因此,教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认识规律,通过实验及适当的教学策略尤其是加强直观,从感性认识入手使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中,使学生的知识体系得到丰富和发展。
【教法分析】《普通高中生物课程标准》倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,突出创新精神和实践能力的培养。
基于这种理念,引导学生以探究性学习的方式学习“遗传信息的携带者──核酸”,从进行实验操作入手使学生初步学会生物科学探究的一般方法,并利用课件直观表达以加强学生的感性认识,除了按《标准》所设定的能力目标(分析、表达、表述、判断、反思、修改)培养学生能力外,还设计利用数学方法处理、解释数据。
第二章第3节遗传信息的携带者——核酸—、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。
二、教学目标1.知识目标:(1)说出核酸的种类以及核酸在细胞中的分布。
(2)掌握核酸的结构和功能2.能力目标:通过“观察DNA和R NA在细胞中的分布”的实验学会观察细胞中的DNA和RNA的方法。
3.情感、态度和价值观目标:(1)通过“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验操作,培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
(2)通过分析DNA的结构和功能联系形成结构和功能相统一的观点。
三、教学重点难点重点:核酸的结构和功能。
难点:观察DNA和RNA在细胞中的分布。
四、学情分析我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。
有些学生对于临时装片的制作都不熟练,所以讲解时需要详细。
五、教学方法1.实验法:观察核酸在细胞中的分布。
2.学案导学:见学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”,初步把握实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备:多媒体课件的制作,课前预习学案,课内探究血案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风,课前准备好显微镜、生理盐水、吡罗红甲基绿染色剂、消毒牙签、酒精灯等材料用具。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情境导入、展示目标。
利用“问题探讨”唤起学生对遗传物质的记忆,激发学习兴趣。
遗传信息的携带者――核酸说课人教版生物教科书必修一第二章第三节内容:遗传信息的携带者――核酸的说课课件。
遗传信息的携带者――核酸(说课)人教版生物教科书必修一第二章第三节内容:遗传信息的携带者――核酸的说课课件。
教材分析板书设计教学目标教学过程教学重难点学情分析人教版生物教科书必修一第二章第三节内容:遗传信息的携带者――核酸的说课课件。
教材分析分子与细胞必修1组成细胞的分子第2章遗传信息的携带者―核酸第3节人教版生物教科书必修一第二章第三节内容:遗传信息的携带者――核酸的说课课件。
教材分析本节内容通过实验观察核酸(DNA和RNA)在细胞中的分布,讲述了核酸是由核苷酸连接而成的长链。
本节作用核酸的结构和功能是必修1和高考的重点,观察DNA和RNA在细胞中的分布是难点内容,同时这节内容是必修2《遗传与进化》第3、4章的必备基础知识。
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教学目标知识目标能力目标提高逻辑思维能力情感目标培养崇尚科学的态度掌握核酸的结构和功能描述核酸在细胞中的分布加强正确使用显微镜的能力树立积极探索未知世界的精神返回人教版生物教科书必修一第二章第三节内容:遗传信息的携带者――核酸的说课课件。
学情分析优势:掌握了光学显微镜的使用;具备了一定的制片技术。
劣势:认识核酸的空间结构所需的数学空间想象能力较欠缺。
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教学重难点重点:核酸的结构和功能难点:DNA和RNA 在细胞中的分布返回的携带者――核酸的说课课件。
教学过程――教学策略教学策略教法:启发法讲授法探究法学法:探究学习归纳迁移人教版生物教科书必修一第二章第三节内容:遗传信息的携带者――核酸的说课课件。
教学过程问题探讨与导入练习观察探究小结延伸拓展返回难点突破人教版生物教科书必修一第二章第三节内容:遗传信息的携带者――核酸的说课课件。
第三节遗传信息的携带者—核酸一、核酸1.概念: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具有极其重要的作用。
2.分类:①脱氧核糖核酸,简称DNA。
信使RNA(mRNA)②核糖核酸,简称RNA。
根据五碳糖的不同转运RNA(tRNA)核糖体RNA(rRNA)【习题一】下列有关核酸的叙述,正确的是()A.核酸含有C、H、O、N、P五种元素B.骨骼肌细胞中的DNA只分布在细胞核内C.生物的遗传信息都储存在DNA分子中D.细菌含有DNA和RNA,两者都是遗传物质【分析】核酸包括DNA和RNA两种,DNA和RNA的比较:英文缩写基本组成单位五碳糖含氮碱基存在场所结构DNA 脱氧核糖核苷酸脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在一般是双链结构RNA 核糖核苷酸核糖A、C、G、U 主要存在细胞质中一般是单链结构【解答】解:A、核酸的含有C、H、O、N、P五种元素,A正确;B、骨骼肌细胞中的DNA主要分布在细胞核内,少数DNA分布在细胞质,B错误;C、某些病毒的遗传物质是RNA,其遗传信息储存在RNA分子中,C错误;D、细菌含有DNA和RNA,其遗传物质是DNA,D错误。
故选:A。
二、核酸在细胞中的分布(实验)1.实验原理:①甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。
利用甲基绿、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。
②盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,通式使染色质中的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(防止实验材料本身的颜色掩盖了实验现象)3.实验试剂:①质量分数为0.9%的NaCl溶液:保持口腔上皮细胞的正常形态,维持渗透压②8%盐酸:改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,通式使染色质中的DNA 与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
③甲基绿,吡罗红混合使用。
基础课程教学资料第三节遗传信息的携带者——核酸一、核酸的分类细胞生物含两种核酸:DNA和RNA病毒只含有一种核酸:DNA或RNA核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸(DNA);一类是核糖核酸(RNA)。
核酸的结构二、1、核酸是由核苷酸连接而成的长链(C H O N P)。
DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸,RNA 的基本单位核糖核苷酸。
核酸初步水解成许多核苷酸。
基本组成单位—核苷酸(核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成)。
根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。
2、DNA由两条脱氧核苷酸链构成。
RNA由一条核糖核苷酸连构成。
3、核酸中的相关计算:(1)若是在含有DNA和RNA的生物体中,则碱基种类为5种;核苷酸种类为8种。
(2)DNA的碱基种类为4种;脱氧核糖核苷酸种类为4种。
(3)RNA的碱基种类为4种;核糖核苷酸种类为4种。
附表类别DNA RNA基本单位脱氧核糖核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸碱基腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G、)腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五碳糖脱氧核糖核糖磷酸三、核酸的功能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具有极其重要的作用。
核酸在细胞中的分布——观察核酸在细胞中的分布:材料:人的口腔上皮细胞试剂:甲基绿、吡罗红混合染色剂原理:DNA主要分布在细胞核内,RNA大部分存在于细胞质中。
甲基绿使DNA呈绿色,吡罗红使RNA呈现红色。
盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离。
结论:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。
线粒体、叶绿体内含有少量的DNA。
RNA 主要分布在细胞质中。
第2章组成细胞的分子第3节遗传信息的携带者——核酸一、教材分析本课为人教版高中必修第一册,第二章第三节的内容,在课程结构上紧承第二节生命活动的主要承担着——蛋白质而继续介绍生物大分子,又在课程内容上呼应必修第二册的遗传分子基础部分,有着承上启下的作用,是高中生物学的一节重要的基础理论课,是学生打好生物学框架的基石,具有十分重要的意义。
二、学情分析1. 考虑学生的已知知识:学生已经掌握了有关生物大分子的相关概念与知识,对其中一种大分子——蛋白质的结构与功能有了较详细的了解,教师可结合蛋白质与氨基酸的相关知识介绍核酸与核苷酸。
2. 考虑学生的未知知识:学生从初中至高中,第一次接触分子结构模型图,对核苷酸分子组成与结构陌生,需重点讲解。
3. 考虑学生的生活常识:学生对DNA亲子鉴定,DNA指纹识别有相应的解并有一定的学习兴趣,教师可以联系日常生活加以讲解三、教学目标1. 知识目标知识目标知识目标知识目标:说出核酸的种类,功能。
运用特定的染色剂染色、观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布描述核苷酸的分子结构,简述核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸的区别与练习。
2. 能力目标能力目标能力目标能力目标:体验知识的迁移与相互联系,学会比较、归纳的学习方法。
3. 情感态度价值观目标:通过学习DNA与RNA结构的科学探究历史,关注生物探究式的方式,认同生命科学对于人类发展的重要意义。
四、教学重难点1. 教学重点:核酸的分类及其功能两种核酸的细胞定位以及其实验探究方法2.教学难点:核苷酸的结构,碱基和五碳糖的相互组合方式五、教学用具:多媒体课件展示,DNA和RNA在细胞中的分布实验录像六、教学课时:1课时教学内容(一)引入教师活动以利用DNA侦破案件、寻找灾难死难者或者亲子鉴定为例子,并以问题作为引导,激发学生的兴趣:1、DNA是什么?2、为什么DNA能比较精确地定位一个人的身份?3、你还了解那些关于DNA鉴定的应用?学生活动在老师的引导下,思考问题,并尝试作出回答。
第3节 遗传信息的携带者——核酸一、核酸的分类和功能1.种类⎩⎨⎧(1)脱氧核糖核酸,简称DNA(2)核糖核酸,简称RNA2.功能(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
(2)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。
二、观察DNA 和RNA 在细胞中的分布 1.原理⎩⎨⎧DNA +甲基绿→绿色RNA +吡罗红→红色2.实验步骤3.实验现象及结论(1)绿色明显集中且接近细胞中央,说明DNA 主要分布于细胞核中。
(2)绿色周围的红色范围较广,说明RNA 主要分布于细胞质中。
三、核酸的分子结构 1.基本组成单位——核苷酸(1)种类⎩⎨⎧分类依据:五碳糖的不同类别:脱氧核苷酸和核糖核苷酸(2)分子组成①脱氧核苷酸:构成DNA 的基本单位。
②核糖核苷酸:构成RNA 的基本单位。
2.核酸的种类和组成3.核酸的多样性(1)原因:核苷酸数目不同和排列顺序多样。
(2)核酸中遗传信息的贮存①绝大多数生物,其遗传信息贮存在DNA分子中。
②部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中,如HIV、SARS病毒、流感病毒等。
1.DNA的全称是核糖核苷酸,RNA的全称是脱氧核糖核酸。
() 2.核酸的主要功能是携带遗传信息。
() 3.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA只分布在细胞质中。
() 4.在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,染色时先用甲基绿染液染色,再滴加吡罗红染液。
() 5.生物的遗传信息都贮存于DNA中。
() 6.构成DNA和RNA的核苷酸共有5种。
() 7.一分子脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的。
() 8.组成核酸的单位“”的全称是胸腺嘧啶核糖核苷酸。
() 提示:1.×DNA的全称是脱氧核糖核酸,RNA的全称是核糖核酸。
2.√3.×RNA主要分布在细胞质中。
4.×应用甲基绿和吡罗红同时染色。
5.×少数病毒的遗传信息贮存于RNA中。
6.×共有8种。
7.√8.×应为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
1.利用口腔上皮细胞进行实验时:(1)用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水,为什么?提示:用0.9%NaCl溶液的目的是保持口腔上皮细胞的形态,若用蒸馏水会使细胞吸水涨破。
(2)为什么取口腔上皮细胞时必须漱口?提示:防止混杂食物碎屑。
(3)冲洗涂片时为何要用缓水流?提示:防止细胞被冲走。
2.实验材料可用洋葱鳞片叶内表皮细胞,能用洋葱鳞片叶的外表皮细胞或叶肉细胞吗?提示:不能,洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡影响观察。
叶肉细胞有绿色叶绿体,影响观察。
3.“DNA只分布在细胞核中,RNA只分布在细胞质中。
”这种说法对吗?原核细胞的DNA分布在什么部位?提示:这种说法不对。
真核细胞:DNA主要分布在细胞核中,RNA大部分存在于细胞质中;原核细胞的DNA主要在拟核区域。
[归纳总结]1.实验中的试剂及其作用(1)吡罗红甲基绿染色剂:使DNA和RNA着色。
(2)0.9%NaCl溶液:保持口腔上皮细胞的正常形态。
(3)蒸馏水:配制染色剂;冲洗载玻片上的盐酸。
(4)质量分数为8%的盐酸⎩⎨⎧①改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞②使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合2.实验操作中的注意事项1.下列哪种实验材料可用于观察细胞中核酸的分布()A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞B.植物的叶肉细胞C.洋葱鳞片叶内表皮细胞D.人成熟的红细胞C[紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、植物的叶肉细胞都有颜色,会对实验结果产生颜色干扰,A、B错误;洋葱鳞片叶内表皮细胞接近无色,可以用作观察DNA 和RNA在细胞中的分布的实验材料,C正确;人成熟的红细胞没有细胞核,不能用作观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验材料,D错误。
]2.在“观察DNA、RNA在细胞中的分布”实验中,下列叙述正确的是() A.甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,实验中应分别加入甲基绿和吡罗红染色剂B.盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞C.观察染色情况时,先用低倍镜观察,选择染色浓、色泽深的区域D.高倍镜下可清晰看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子B[甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,染色时是将甲基绿和吡罗红混合加入,A项错误;盐酸处理细胞的目的是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和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合,B项正确;观察时应选择染色均匀、色泽浅的区域,C项错误;高倍镜下只能观察到细胞质呈红色,细胞核呈绿色,看不到染色体和RNA分子,D项错误。
]1.根据核苷酸的组成,分析构成核酸的化学元素有哪些?观察教材图2-9,连接相邻的两个核苷酸的化学键形成于哪两种组成成分之间?提示:构成核酸的化学元素有C、H、O、N、P。
连接相邻的两个核苷酸的化学键形成于脱氧核糖和磷酸之间。
2.构成DNA和RNA的碱基共有几种?构成DNA和RNA的核苷酸共有几种?提示:碱基共有5种,核苷酸共有8种。
3.生物的遗传物质都是DNA吗?提示:绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA。
4.“胎儿亲子鉴定”是利用基因技术鉴定胎儿遗传意义上的父亲,从孕妇的羊水中提取细胞,通过鉴定胎儿的DNA确认父子关系。
进行亲子鉴定时,主要比较胎儿与“父亲”DNA的何种指标?提示:脱氧核苷酸的排列顺序。
[归纳总结]1.DNA与RNA的比较易错提醒:核酸初步水解与彻底水解的产物不同(1)水解是指大分子有机物分解为小分子有机物,若得到的小分子有机物还可以水解则为初步水解,若得到的小分子有机物不能再水解则为彻底水解。
(2)DNA与RNA初步水解与彻底水解的产物。
1.如右图所示,由1分子a、1分子b和1分子c构成了化合物M,则下列叙述正确的是()A.若c为腺嘌呤,则M肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B.若b为核糖,则M为DNA的基本组成单位C.若c为尿嘧啶,则DNA中肯定不含M这种化合物D.若由M构成的核酸能被吡罗红染成红色,则M为脱氧核苷酸C[由题意可知,b为五碳糖、M为核苷酸,根据所含五碳糖的不同,核苷酸可分为两种:脱氧核苷酸和核糖核苷酸。
其中,脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位,其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶;核糖核苷酸是组成RNA的基本单位,其特有的成分是核糖和尿嘧啶。
]2.下列有关核酸的叙述中,正确的是()A.除病毒外,一切生物都含有核酸B.核酸是由C、H、O、N 4种元素组成的化合物C .核酸是遗传信息的携带者D .核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸C [病毒也含有核酸,A 错误;核酸的组成元素是C 、H 、O 、N 、P ,B 错误;核酸是遗传信息的携带者,C 正确;核酸的基本组成单位是核苷酸,脱氧核苷酸是DNA 的基本组成单位,D 错误。
][课堂小结](U)是RNA 特有的碱基。
1.在下列所示的核苷酸中,RNA 不可能具有的是( )C [RNA 中不可能有胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
]2.关于观察DNA 和RNA 在人口腔上皮细胞中的分布的实验,叙述正确的是( )A .DNA 主要分布在细胞质中B .RNA 只分布在细胞核中C .8%的盐酸使细胞膜保持稳定D .甲基绿使细胞核染成绿色D [DNA 主要分布在细胞核中。
RNA 主要分布在细胞质中,盐酸能改变细胞膜的透性。
]3.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的操作步骤中,正确的是()A.取人的口腔上皮细胞→水解→制作涂片→冲洗涂片→染色→观察B.取人的口腔上皮细胞→制作涂片→冲洗涂片→水解→染色→观察C.取人的口腔上皮细胞→制作涂片→水解→冲洗涂片→染色→观察D.取人的口腔上皮细胞→水解→制作涂片→染色→冲洗涂片→观察C[制作涂片后先用盐酸水解,然后再冲洗涂片,最后染色观察。
]4.如图表示某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述中错误的是()A.该物质是核糖核苷酸B.该物质含有C、H、O、N、P等元素C.该物质聚合形成的大分子物质是RNA,它只分布在细胞质中D.HIV病毒中有这种物质C[RNA主要分布在细胞质中,少部分分布在细胞核中。
]5.下图字母表示生物体内的某种物质,请分析回答:(1)A包括____________元素。
(2)B的名称叫________,一分子的B是由__________、______________、______________组成的。
(3)C的作用是__________________________________________。
(4)可利用____________________对细胞进行染色,在显微镜下观察到D、E 在细胞中的分布,物质D被________染成________色,物质E被________染成________色。
[解析]核酸的元素组成是C、H、O、N、P,基本单位是核苷酸,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。
核酸是遗传信息的携带者。
DNA能被甲基绿染成绿色,RNA能被吡罗红染成红色。
[答案](1)C、H、O、N、P(2)核苷酸一分子五碳糖一分子磷酸一分子含氮碱基(3)遗传信息的携带者;对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作用(4)甲基绿和吡罗红混合染色剂甲基绿绿吡罗红红。