《組成細(xì)胞的分子》第5課時(shí) 核酸是遺傳信息的攜帶者

第5課時(shí)核酸是遺傳信息的攜帶者安徽省泗縣第一中學(xué)李秀秀一.教材分析本課時(shí)是關(guān)于細(xì)胞中核酸的學(xué)習(xí)。"概述核酸由核甘酸聚合而成，是儲(chǔ)存與傳遞遺傳信息的生物大分子”是課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本課時(shí)提出的具體內(nèi)容要求。本課時(shí)先讓學(xué)生了解“核酸的種類(lèi)及其分布”，然后通過(guò)核酸結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，明確“核酸是由核昔酸連接而成的長(zhǎng)鏈”，認(rèn)識(shí)到核普酸的排列順序代表遺傳信息，因此“核酸可以作為遺傳信息攜帶者”，并且“在生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成中具有極其重要的作用”，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能觀。用簡(jiǎn)化的模式圖讓學(xué)生歸納概括生物大分子結(jié)構(gòu)上的共同特征，認(rèn)同“生物大分子以碳鏈為骨架”o最后概括說(shuō)明組成細(xì)胞的化合物共同構(gòu)建形成細(xì)胞，各組分的含量和比例處在不斷變化之中，再次強(qiáng)調(diào)生命的物質(zhì)觀和系統(tǒng)觀。從教材的編排看，由于必修2《遺傳與進(jìn)化》模塊對(duì)DNA和RNA的結(jié)構(gòu)和功能有較詳細(xì)的介紹，因此本課時(shí)內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)是：幫助學(xué)生初步建立起核酸可以作為遺傳信息的攜帶者及生物大分子以碳鏈為骨架的概念。二、學(xué)情分析本課時(shí)是第2章的最后一課時(shí)的內(nèi)容，學(xué)生在解決了“揚(yáng)山酥梨為什么好吃？”的核心問(wèn)題后，迫切的想知道“揚(yáng)山酥梨優(yōu)良品質(zhì)的保持和新品種的培育與細(xì)胞中的哪類(lèi)化合物密切相關(guān)？”以此為切入點(diǎn)，充分激發(fā)學(xué)生的求知欲；通過(guò)蛋白質(zhì)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)小分子通過(guò)脫水縮合形成大分子有了一定的認(rèn)識(shí),并初步具備模型與建模、歸納與概括的科學(xué)思維能力，這些為本課時(shí)核甘酸連接成核甘酸鏈的學(xué)習(xí)奠定了知識(shí)和能力基礎(chǔ)。但由于核酸的結(jié)構(gòu)相對(duì)抽象，因此在教學(xué)中通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生小組合作動(dòng)手構(gòu)建核甘酸鏈的模型，幫助學(xué)生理解核甘酸排列順序的千差萬(wàn)別與遺傳信息的關(guān)系，既突破了教學(xué)難點(diǎn)，又進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手操作和合作交流能力。三、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)核甘酸鏈模型的構(gòu)建和分析，能闡述核酸是由核甘酸聚合而成，能解釋核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)；2?通過(guò)思考與討論，嘗試解釋核酸檢測(cè)、DNA指紋技術(shù)應(yīng)用的原理，初步認(rèn)識(shí)遺傳信息多樣性和特異性，關(guān)注核酸測(cè)序技術(shù)在生活中的應(yīng)用；3,通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)、多糖和核酸等結(jié)構(gòu)的比較與歸納，概括出生物大分子以碳鏈為骨架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。四、開(kāi)放性學(xué)習(xí)環(huán)境多媒體教學(xué)設(shè)備、貼紙模型、小組式桌椅擺放。五、教學(xué)過(guò)程2學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課堂導(dǎo)入引導(dǎo)學(xué)生回顧揚(yáng)山酥梨之所以“汁多無(wú)渣，酥脆爽口”，和細(xì)胞中哪些成分有關(guān)？追問(wèn)：時(shí)隔兩千多年，砌山酥梨仍能保持優(yōu)良品質(zhì)，和細(xì)胞中的哪類(lèi)物質(zhì)有關(guān)？利用的已學(xué)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，分析、思考問(wèn)題，帶著疑問(wèn)開(kāi)始本節(jié)課的學(xué)習(xí)。沿用單元整體設(shè)計(jì)中關(guān)于所山酥梨的相關(guān)問(wèn)題情境，進(jìn)一步通過(guò)問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的求知欲，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。核酸的種類(lèi)及分布引導(dǎo)學(xué)生看書(shū)并思考問(wèn)題：(1)核酸就是DNA嗎？(2)兩類(lèi)核酸的分類(lèi)依據(jù)是什么？設(shè)疑：核酸最早是科學(xué)家從細(xì)胞核中提取的酸性物質(zhì)，核酸都分布在細(xì)胞核嗎？展示人口腔上皮細(xì)胞中DNA、RNA染色的圖片。提問(wèn)：根據(jù)染色結(jié)果，說(shuō)出DNA、RNA在細(xì)胞中的分布。閱讀教材，思考、討論和交流給出的問(wèn)題，總結(jié)出：由于組成核酸的五碳糖的不同，核酸分為DNA和RNA兩大類(lèi)。觀察圖片，思考、討論，得出：DNA主要分布在細(xì)胞核中，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。受一些生活經(jīng)驗(yàn)的影響，部分學(xué)生會(huì)形成“DNA就是核酸，核酸就是DNA”4昔誤的前概念，通過(guò)暴露前概念，引發(fā)認(rèn)識(shí)沖突，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)概念。核酸是由核

普酸連接而

成的長(zhǎng)鏈過(guò)渡：同蛋白質(zhì)一樣，核酸也是生物大分子，由基本組成單位連接而成。展示資料1:1934年，俄國(guó)科學(xué)家列文發(fā)現(xiàn)核酸可被水解成一分子含氮堿基、一分子核糖或脫氧核糖和一分子磷酸的片段，這樣的組合叫核甘酸。提問(wèn)：（1）核酸的基本單位是什么？（2）核甘酸又是由哪幾部分組成的？展示核甘酸的三個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)明五碳糖中5個(gè)碳原子的位置。引導(dǎo)學(xué)生觀察示意圖，關(guān)注三個(gè)組成部分的連接位置?！净顒?dòng)1】比較DNA*口RNA的化學(xué)組成。分析資料，獲取信息，得出（1）核酸的基本單位是核甘酸；（2）由磷酸、核糖或脫氧核糖、含氮堿基組成；通過(guò)閱讀和分析資料，厘清核甘酸的組成，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。設(shè)疑：核甘酸是如何連接成核酸的呢？展示資料2觀察、比較脫氧核菩酸、核糖核甘酸的結(jié)構(gòu)模型，小組同學(xué)展開(kāi)討論，歸納出DNA和RNA在化學(xué)組成上的異同c小組成員到講臺(tái)展示、講解。利用模型可以把抽象的結(jié)構(gòu)具體化，有利于學(xué)生理解c通過(guò)觀察比較，歸納概括，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。1951年，科學(xué)家已經(jīng)知道，在DNA1951年，科學(xué)家已經(jīng)知道，在DNA中，是一個(gè)脫氧核首酸的脫氧核糖與另一個(gè)脫氧核甘酸的磷酸通過(guò)化學(xué)鍵連接在一起。核糖核甘酸連接成RNA也是如此?！净顒?dòng)2】分析核酸堿基排列順序與遺傳信息的關(guān)系。學(xué)生構(gòu)建由6個(gè)核甘酸連接成的脫氧核甘酸鏈或核糖核甘酸鏈，并并思考討論以下問(wèn)題：.連接的脫氧核甘酸(核糖核甘酸)鏈?zhǔn)欠裢耆嗤?如果不同，是哪里不同？.DNA(RNA)之間的區(qū)別是什么？.分析DNA是如何儲(chǔ)存遺傳信息的？RNA呢？巡視，關(guān)注學(xué)生構(gòu)建模型時(shí)核甘酸的連接位置是否正確，并給出指導(dǎo)。闡述：與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似,觀察、比較不同小組的核甘酸鏈，分析、交流、討論問(wèn)題。小組代表到講臺(tái)展示模型，并利用模型嘗試分析DNA(RNA)多樣性的原因，嘗試解釋為什么核酸是遺傳信息的攜帶者C觀察DNA、RNA的結(jié)構(gòu)模式圖，通過(guò)核甘酸鏈模型的構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力，幫助學(xué)生構(gòu)建〃核酸是由核甘酸聚合而成的長(zhǎng)鏈〃這一既念。通過(guò)對(duì)核甘酸鏈的對(duì)比、分析，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到核酸攜帶遺傳信息的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，進(jìn)一^步構(gòu)建結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念C得出結(jié)論：DNA一般由兩條脫氧核甘酸鏈構(gòu)成，得出結(jié)論：DNA一般由兩條脫氧核甘酸鏈構(gòu)成，RNA一般由一條核糖核甘酸鏈構(gòu)成。閱讀、分析、討論資料，結(jié)合剛學(xué)的知識(shí)，回答出：他們DNA的區(qū)別在于脫氧核甘酸的排列順序不同。歸納總結(jié)核酸的功能。進(jìn)一步利用場(chǎng)山酥梨的情境，學(xué)生通過(guò)思考、討論、分析，概括核酸的功能，使概念的形成有了事實(shí)的支撐。核甘酸分子連接后形成的鏈狀結(jié)構(gòu)也有空間的扭轉(zhuǎn)和變化。展示DNA、RNA高級(jí)結(jié)構(gòu)模式圖片。展示資料32005年，發(fā)現(xiàn)“揚(yáng)山酥梨”營(yíng)養(yǎng)系變異“銹酥”，全果著褐色，風(fēng)味獨(dú)特，是優(yōu)良、穩(wěn)定的遺傳變異品系。提問(wèn)：(1)“揚(yáng)山銹酥”與“揚(yáng)山酥梨”的DNA有什么不同？(2)這說(shuō)明DNA有什么功能？進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，“揚(yáng)山銹酥''與“揚(yáng)山酥梨”細(xì)胞中有多種酶存在差異。這又說(shuō)明DNA有什么功能？設(shè)疑：哪些生物的遺傳信息是儲(chǔ)存在RNA中呢？設(shè)疑：哪些生物的遺傳信息是儲(chǔ)存在RNA中呢？展示新冠病毒的模式圖；新冠病毒感染人體后，首先會(huì)培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)中生物學(xué)議題的意分析討論，得出名吉論：不同RNA分析討論，得出名吉論：不同RNA的區(qū)別是核糖核甘酸的排列順序不同。小組同學(xué)展開(kāi)討論這些數(shù)據(jù)庫(kù)可以應(yīng)用在新冠肺炎的檢測(cè)、診斷、監(jiān)控、治療等方面。識(shí)，關(guān)注核酸測(cè)序和檢驗(yàn)技術(shù)在疾病監(jiān)測(cè)、治療等方面應(yīng)用，認(rèn)同生命科學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)的積極作用，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀。在呼吸道中進(jìn)行繁殖，因此可以通過(guò)檢測(cè)痰液、鼻咽拭子中病毒獨(dú)特的核酸序列判斷人體是否感染該病毒。如果呈陽(yáng)性，就是在被檢測(cè)者的樣本中檢測(cè)到該病毒的核酸序列，說(shuō)明此人被新冠病毒侵染。提出問(wèn)題：,新冠病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在哪？.核酸檢測(cè)，利用的是新冠病毒核酸的什么特點(diǎn)？當(dāng)某個(gè)城市發(fā)生疫情，科學(xué)家往往會(huì)在最短時(shí)間內(nèi)分離毒株進(jìn)行鑒定和測(cè)序。目前，在新冠數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)有分離自不同采集第和宿主的超過(guò)兩萬(wàn)個(gè)毒株、三萬(wàn)條以上的核酸序列。小組討論：科學(xué)家利用這些數(shù)據(jù)可以開(kāi)展哪些相關(guān)的研究？你還能想到關(guān)于核酸測(cè)序的在哪些領(lǐng)域的應(yīng)用？生物大分子

以碳鏈為骨

架設(shè)疑：細(xì)胞中的大分子物質(zhì)除了核酸還有哪些？展示幾種常見(jiàn)生物大分子的結(jié)構(gòu)模式圖。觀察、比較幾種生物大分子的結(jié)構(gòu)，歸納出生通過(guò)比較多糖、蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)特征，利用【活動(dòng)3】比較多糖、蛋白質(zhì)和核酸分子的結(jié)構(gòu)O展示幾種生物大分子簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)示意圖提問(wèn)：(1)他們的基本單位分別是什么？(2)找出他們結(jié)構(gòu)上的共同占?/、、、■提問(wèn)：脂肪是不是生物大分子？總結(jié)細(xì)胞中各類(lèi)化合物的作用。由各種物質(zhì)組成的細(xì)胞這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)具有怎樣奇妙的結(jié)構(gòu)呢，又是如何完成各種生命活動(dòng)的？將在待接下來(lái)的課程中繼續(xù)探索。物大分子的共同點(diǎn)：(1)由多個(gè)單體連接而成的多聚體；(2)生物大分子以碳鏈為骨架。歸納、概括的思維方法，形成生物大分子以碳鏈為骨架幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞是由物質(zhì)構(gòu)成的整體，初步形成生命的物質(zhì)觀。小結(jié)利用板書(shū)總結(jié)。和老師共同完善板書(shū)，明確核酸的結(jié)構(gòu)和功能。有助于系統(tǒng)掌握本節(jié)課的知識(shí)。學(xué)以致用隨著生活水平的提高，人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)保健品食品日益關(guān)注。一些廠家在核酸保健品的廣告中用到類(lèi)似的宣傳語(yǔ)：1.一切疾病都與基因受損有用科學(xué)知識(shí)來(lái)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和社會(huì)責(zé)任7關(guān)；.基因是核酸的片段；.補(bǔ)充特定的核酸，可增強(qiáng)基因的修復(fù)能力請(qǐng)對(duì)上述三段宣傳語(yǔ)作出評(píng)析，指出其中的邏輯漏洞。如果有人向你推銷(xiāo)核酸保健品，你將如何回應(yīng)？意識(shí)。六、板書(shū)設(shè)計(jì)第5課時(shí)核酸是遺傳信息的攜帶者生物犬分子 fM以碳璉為暫架《 核酸A生物犬分子 fM以碳璉為暫架《 核酸A遺傳信息修糖核酸（RNA）脫氧核甘酸（4種）核糖核苜酸（4種）（多樣性.將鼻?。┢?、作業(yè)評(píng)價(jià).完成同步作業(yè)練習(xí)題；.查閱文獻(xiàn)或網(wǎng)站，了解不同生物核酸序列的測(cè)定還在哪些領(lǐng)域有怎樣的應(yīng)用。八、教學(xué)反思本課時(shí)沿用單元整體設(shè)計(jì)中關(guān)于揚(yáng)山酥梨的情境貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題激發(fā)了學(xué)生的求知欲。由于核酸的結(jié)構(gòu)微觀、抽象