資源簡介

5核酸是遺傳信息的攜帶者 教案
教學目標
1.?通過閱讀教材資料，說出核酸的種類、分布、歸納兩種核酸的區別；（科學思維）
2.?通過分析資料、構建核苷酸的模型，了解核苷酸的結構、種類；（科學思維）
3.?通過構建模型和分析模型，理解核酸主要結構層次的形成過程，能用結構與功能相適應的觀念解釋核酸是遺傳信息攜帶者的原因；（科學探究、科學思維、生命觀念）；
4.通過創設情境，讓學生用科學知識來解決生活中的實際問題。（社會責任）
教學重難點
1.教學重點：
1.?核酸的種類及結構；
2.核酸是遺傳信息攜帶者的原因
2.教學難點：
1.核酸的結構；
2.核酸是遺傳信息攜帶者的原因
教學過程
一、創設情境，導入新課
師：上課之前，我們先來看一張圖片（投影新型冠狀病毒的圖片）。大家知道這是什么病毒嗎？
生：新型冠狀病毒。
師：沒錯。這就是2020年病毒界的大明星——新型冠狀病毒。
之所以叫新型冠狀病毒，是因為造成本次疫情的冠狀病毒以前并沒有被發現過。通常，一種新的病毒出現后，需要確定該病毒的核酸類型，才能進一步研制相關的藥物進行有效治療。我們同學預習了教材，核酸可以分為幾類？
生：DNA和RNA。（教師板書核酸的分類：DNA和RNA）
師：(投影DNA和RNA的平面結構圖)對，那我們根據遺傳物質的化學組成，將病毒分為DNA病毒和RNA病毒兩種類型。如何確定新型冠狀病毒是DNA病毒還是RNA病毒呢？
生：DNA有兩條鏈、RNA只有一條鏈；看他的遺傳物質由幾條鏈構成就可以確定。
師：實際我們觀察DNA和RNA會看到這樣的圖像。（展示DNA和RNA在電鏡下的圖片）從圖片中能區分哪個是DNA，哪個是RNA嗎？
生：不能。
師：那我們應該怎樣進一步確定新型冠狀病毒的類型呢？
生：陷入沉默；
師：這需要我們了解更多的關于核酸的知識才能解決這個問題，讓我們帶著這個問題一起來學習第二章第五節的內容，一起揭開核酸的神秘面紗。（板書課題）
二、新知探究
（一）核酸是由核苷酸連接而成的長鏈。
師：【講述過渡】科學家從發現核酸到弄清核酸的結構，經歷了前后幾代科學家的共同努力。我們今天將跟隨科學家的腳步，一起來探索核酸的結構。
【布置任務】閱讀資料，回答問題。
資料1.在發現了核酸后，很長一段時間科學家都在為了揭示核酸的結構而展開研究；20世紀初，德國科學家科賽爾及其團隊將核酸進行徹底水解，發現水解產物中含有五碳糖、含氮堿基和磷酸。在兩類核酸水解產物中都含有含氮堿基腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C），而DNA中特有胸腺嘧啶（T），RNA中特有尿嘧啶（U）。1902年，他將自己的研究成果寫成《關于細胞核物質及其分解產物的研究》一文，發表在雜志上。科賽爾因其在核酸化學領域的開創性工作，榮獲1910年的諾貝爾生理學或醫學獎。
資料2.1911年，科賽爾的學生列文對核酸做了進一步的研究，他發現：DNA中的五碳糖是脫氧核糖，而RNA中的五碳糖是核糖。
【提問】
1.?由科賽爾及其團隊的研究可知，核酸的基本組成成分是什么？
2.?請你根據材料，歸納出DNA和RNA在化學組成上的異同。
生：閱讀材料，思考并回答問題。
師：【布置任務】請利用提供的軟磁鐵模型材料，在白板上將DNA和RNA的區別于聯系表示出來。
【提問】我們知道了DNA和RNA的組成，那么他們是怎樣形成DNA和RNA的呢？
師：呈現資料，提出問題。
資料3.20世紀30年代，哈馬斯頓（E.Hamm－arsten）等人的研究證明，作為生物大分子的蛋白質，其基本組成單位是氨基酸。那么同樣是生物大分子的核酸，是否也有其小分子的基本單位呢？1934年，列文（ P.A.T.Levine）發現核酸可被分解成含有一個堿基、一個核糖（或脫氧核糖）和一個磷酸的片段，這樣的組合叫核苷酸。
資料4.列文不僅鑒定出核酸由核苷酸單位組成，并且指出其各化學成分按照磷酸-核糖-堿基的順序依次相連而形成核苷酸。其中含氮堿基連接在五碳糖1號位的碳原子上，磷酸基團則與五碳糖5號位碳原子上的羥基相連。
師：【提問】由資料分析，我們可以知道磷酸、五碳糖、含氮堿基這些小分子物質是怎樣形成核酸的嗎？
生：先形成核苷酸、再形成核酸。
師：我們同學獲取信息的能力還是很強的。也就是說核酸的基本單位是核苷酸。那么核苷酸有怎樣的結構，磷酸、五碳糖、含氮堿基又是怎樣連接形成核苷酸的呢？
【布置任務】請大家閱讀資料3和資料4，觀察教材上核苷酸的模式圖（圖2-15），各小組合作交流，根據提供的軟磁鐵模型，在白板上構建1個核苷酸模型。完成后可以到講臺上來展示。
（有沒有哪位同學愿意上來，嘗試在黑板上構建一下核苷酸的模型，請一個學生上黑板）
生：小組合作，在白板上完成核苷酸模型的構建。
師：
1.?巡查學生的活動，及時觀察并展示構建的模型，及時糾錯。并請學生分析這樣連的原因，最終讓學會掌握正確的連接方法；
2.?請一組學生全部上臺展示自己構建的核苷酸模型，并介紹自己構建的核苷酸的名字。
3.?進一步提問：如果讓你們所構建的核苷酸分類，你會怎樣分？劃分依據是什么？每一類核苷酸包括幾種？
進而總結出核苷酸分為2大類8種。
4.?要求學生進一步構建出4個核糖核苷酸和脫氧核苷酸的模型。
生：構建模型、思考問題、回答問題。
師：【提問】那么脫氧核苷酸是怎樣形成DNA的？核糖核苷酸又是怎樣形成RNA的呢？
師：【布置活動】請大家依據資料5提供的信息，結合教材圖2-14，將原先構建的4個脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈、4個核糖核苷酸連接成核糖核苷酸鏈。
資料5.1951年，托德和布朗一起宣稱核酸是由多核苷酸構成的，多核苷酸是一系列小分子核苷酸以鏈狀形式相連，相鄰核苷酸之間通過脫水縮合反應形成磷酸二酯鍵，依次把核苷酸連接起來形成核苷酸長鏈。他們的研究為后來核酸結構的確定提供了實驗依據，托德也因對核苷酸研究的貢獻，榮獲了1957年諾貝爾化學獎的桂冠。
并巡視指導小組活動，及時發現學生的錯誤，及時展示糾錯。直到得出正確的連接方法。
（板書：核酸是由核苷酸連接而成的長鏈）
生：小組合作動手構建模型并展示成果。
師：1.請一小組的同學展示自己構建的圖，并解釋這樣連接的原因。
2.總結：DNA由???????脫氧核苷酸鏈構成；RNA由??????????
????????核糖核苷酸鏈構成。
3.請每小組派一個代表將本組構建脫氧核苷酸和核糖核苷酸鏈的白板依次并排展示。
【提問】?請同學們思考并解釋各小組的核苷酸鏈有什么不同？
生：很快會發現堿基的排列順序不同。
師：對，也就是說每組的核苷酸的排列順序不同。
師：這體現了DNA結構的什么特點？
生：思考并回答，多樣性。
師：而組成人體的DNA約含有30億個堿基對。組成人體DNA的排列順序就更加多樣化了。這也可以解釋為什么世界上很難找到一個跟你一模一樣的人。
【總結】DNA分子具有多樣的脫氧核苷酸排列順序，這樣的結構就決定了DNA具有怎樣的功能？
生：能攜帶大量的遺傳信息。
師：是的，DNA分子中脫氧核苷酸排列順序就儲存著遺傳信息。
因此我們說DNA是遺傳信息的攜帶者。那對于有些RNA病毒而言，它的遺傳信息儲存在哪里？
生：RNA中。
師：你知道哪些病毒的遺傳信息儲存在RNA中？
生：閱讀教材，可以知道HIV，SARS病毒等也是RNA病毒。
師：由此，我們總結一下核酸由什么重要功能？
生：核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有重要作用。
（板書：核酸的功能：核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質）
（二）核酸的分布
師：在真核細胞中，這么重要的核酸都分布哪里呢？
生：閱讀教材，不難回答出：DNA主要分布在細胞核中，在線粒體和葉綠體中也由少量分布；而RNA主要分布在細胞質中。
（板書：核酸的分布：真核細胞中，DNA主要分布在細胞核、RNA主要分布在細胞質）
師：現在我們再來思考最初老師提出的問題：我們怎樣設計實驗確定新型冠狀病毒是DNA病毒還是RNA病毒呢？
生：提取新型冠狀病毒的核酸，將其進行水解，進一步分析分析水解產物。（有可能學生先說U,T，就問：如果我們水解得到的堿基只有AGC三種，我們該怎么確認？再補充核糖和脫氧核糖）
三、學以致用
1.?師：【講述過渡】其實核酸的知識在生活中的運用還有很多方面，特別是DNA鑒定技術。課后請同學們查閱相關的資料，進一步了解。
四、課堂小結
五、知識檢測
1.判斷正誤
（1）核苷酸包括DNA和RNA兩類（ ??）
（2）DNA只分布于細胞核中，RNA只分布于細胞質中（ ???）
（3）DNA和RNA的堿基組成相同，五碳糖不同（ ???）
（4）核酸分子中，五碳糖：磷酸：含氮堿基=1:1:1（ ??）
（5）病毒的遺傳信息貯存在RNA中（ ??）
（6）所有生物體內都含5種堿基、8種核苷酸、2種核酸（ ???）
（7）真核生物以DNA為遺傳物質，部分原核生物以RNA為遺傳物質（ ?）
2.玉米、艾滋病病毒的核酸中各具有堿基和核苷酸的種類依次分別（ ?C ）
A.8、4和8、4 ????B.5、4和5、4 ??
C.5、4和8、4 ????D.8、4和5、4
板書設計
2.5 ?核酸是遺傳信息的攜帶者（課前板書）
一、分類和分布
1.?DNA 主要分布在細胞核中
2.?RNA 主要分布在細胞質中
二、結構
1.基本單位——核苷酸
2.核苷酸連接形成核苷酸鏈
三、功能：核酸是遺傳信息的攜帶者

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