資源簡介

《核酸是遺傳信息的攜帶者》教學設計
一、教學目標
1.通過對DNA和RNA的化學組成和排列順序多樣性的分析，明確核苷酸是核酸的基本組成單位，并從結構與功能觀的角度理解核酸是遺傳信息的攜帶者。（生命觀念）
2.通過對多糖、蛋白質、核酸等生物大分子的結構單體進行分析，歸納概括出生物大分子以碳鏈作為基本骨架，并闡明生物大分子對細胞生命活動的重要意義。（科學思維)
3.基于DNA指紋技術在DNA鑒定中的重要作用，理解生物科學技術的現實應用意義。(社會責任）
二、教學重難點
1.教學重點
(1)核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質。
(2)生物大分子以碳鏈為骨架。
2.教學難點
(1)核酸的種類及結構。
(2)生物大分子以碳鏈為骨架。
三、教學過程
教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖
導入 展示新冠肺炎流行期間核酸檢測相關圖片，引出探究問題:新冠病毒感染人體后，會在呼吸道系統中進行繁殖，因此可以通過檢測痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判斷人體是否感染病毒。為什么可以通過核酸檢測判斷新冠病毒呢？ 觀看圖片，思考并回答問題。 通過學生熟悉的場景導入新課，讓學生了解生物知識與生活的聯系，激發學生的學習興趣。
核酸的種類及分 布 介紹核酸的種類，結合DNA、RNA染色圖分析其分布場所，提出問題：原核生物有DNA嗎？如果有的話分布在什么地方？ 思考、回答問題。 讓學生建立前后知識間的聯系。
教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖
核酸的結構單位—核苷酸 核酸跟蛋白質一樣，也是生物大分子，它的基本組成單位是核苷酸。 1.展示4個脫氧核苷酸的結構，簡單提示各基團的名稱，設置活動1：觀察幾種核苷酸，寫出它們的結構通式。 2.展示脫氧核苷酸和核糖核苷酸的結構，提問：這兩種核苷酸的在結構上的區別是什么？ 3.展示DNA和RNA在化學組成上的不同，說出脫氧核苷酸和核糖核苷酸堿基的異同 4.引導學生對8種核苷酸命名。 觀察、討論4種核苷酸的結構，寫出結構通式。（1位學生在黑板上寫） 積極觀察、思考、討論脫氧核苷酸和核糖核苷酸之間的異同，并嘗試對8種核苷酸命名。 培養學生歸納概括、分析比較的科學思維。
核酸是由核苷酸連接而成的長鏈 1.展示兩個脫氧核苷酸之間的連接圖，介紹3,5-磷酸二酯鍵。設置活動2：制作四種脫氧核苷酸的模型，仿照示意圖完成四個核苷酸的連接。 巡視、指導小組活動，手機拍照投屏學生構建的模型，及時評價模型。 2.展示DNA和RNA的圖片，引導學生歸納出DNA是脫氧核苷酸連接而成的長鏈，通常是雙鏈；RNA是核糖核苷酸連接而成的長鏈，通常是單鏈。 3.列表比較DNA和RNA。 小組合作動手構建模型并展示成果。 讓學生建構核苷酸鏈的結構模型，可以加深核苷酸形成核苷酸鏈的過程，達到突破難點的目的。 通過完成表格內容，明確DNA和RNA的異同，進一步培養學生歸納概括、比較分析的能力。
教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖
核酸是如何攜帶遺傳信息的 1.展示在活動2中學生構建的脫氧核苷酸鏈，引導學生分析各小組構建的核苷酸鏈不同的原因。 2.提問：假設有一段由100個核苷酸組成的單鏈DNA片段，那么可以出現多少種核苷酸的排列順序？ 3.引導學生歸納DNA的遺傳信息儲存在脫氧核苷酸的排列順序中。 4.解釋DNA的多樣性與特異性 5.提問：生物體的遺傳信息都蘊藏在脫氧核苷酸（堿基）的排列順序中嗎？ 6.引導學生歸納：核苷酸的排列順序儲存著生物的遺傳信息，核酸分子是儲存、傳遞遺傳信息的生物大分子。 7.展示資料：鐮刀型細胞貧血癥患者的血紅蛋白基因中發生了堿基序列的改變導致血紅蛋白功能異常，引導學生歸納核酸的功能。 比較各小組構建的脫氧核苷酸鏈的不同以及對100個核苷酸組成的單鏈DNA可以出現的核苷酸排列順序的種數進行演算，嘗試分析DNA的多樣性與特異性，理解遺傳信息的含義。 思考并舉例回答有些病毒的遺傳物質是RNA，其攜帶的遺傳信息貯存在核糖核苷酸的排列順序中。 理解并歸納核酸的功能。 通過分析學生構建的模型以及數學演算，幫助學生理解DNA分子的多樣性。 通過舉例分析，讓學生了解到并不是所有生物的遺傳信息都貯存在DNA中。 讓學生初步形成“結構決定功能” 的觀念。
拓展應用 1.回歸情境：新冠病毒感染人體后，會在呼吸道系統中進行繁殖，因此可以通過檢測痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判斷人體是否感染病毒，為什么可以通過核酸檢測判斷新冠病毒呢？ 2.DNA鑒定技術還有哪些方面的應用？ 應用所學分析解決實際生活中的問題，了解DNA鑒定技術的應用。 學以致用，培養學生的社會責任意識。
教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖
生物大分子以碳鏈為骨架 1.展示生物大分子圖片，設置活動3：歸納生物大分子的結構特點：它們有什么共同之處？ 2.展示多糖、蛋白質、核酸的單體的結構圖，指導學生仔細觀察這些基本組成單位的結構式，從元素組成方面分析它們有何共同特征 引導學生歸納得出生物大分子以碳鏈為骨架以及理解碳是生命的核心元素，沒有碳就沒有生命等結論。 理解生物大分子的種類、單體與多聚體的關系、單體的結構特點，理解生物大分子以碳鏈為骨架。 從核酸到其他生物大分子，理解生物界的統一性。
課堂小結 要求學生自主構建核酸的概念圖。 展示教師構建的概念圖 嘗試自主構建本節課知識網絡圖。 讓零散的知識系統化、結構化。
創新亮點
基于學情以及學生認知發展規律，本課在以下幾個方面有創新之處：
1.情境貫穿始終，體會學以致用：以學生最熟悉的核酸檢測場景導入對核酸的學習，最后又回歸到情境,運用所學回答“為何核酸檢測可以判斷人體是否感染新冠病毒”問題，以及舉例說明DNA鑒定技術在其他方面的應用，理解生物科學技術的現實應用意義。
2.教學主線遵循“結構”到“功能”，設置了2次模型建構：構建1個核苷酸的模型以及由4個脫氧核苷酸構成的核苷酸鏈，并從中體會DNA的多樣性以及攜帶的遺傳信息儲存在脫氧核苷酸的排列順序中。這樣，既突破了教學的難點，同時也有效的培養了學生的科學思維能力。在核酸的功能教學中，適當補充了鐮刀型細胞貧血癥的資料，讓學生體會到DNA在蛋白質合成中的作用，有效滲透了“結構決定功能”的生命觀念。
3.適當給予學生學習的支架，以便更好的建構知識與概念：如在講核酸的分布時，教師適當補充了DNA、RNA染色原理與染色結果圖；在構建核苷酸模型之前，教師給出了4個脫氧核苷酸的結構，讓學生觀察后歸納結構模型；在構建脫氧核苷酸鏈之前，教師補充講解了2個脫氧核苷酸之間的脫水縮合反應，提醒學生特別注意連接2個核苷酸之間的化學鍵（補充：磷酸二酯鍵）的位置……充分體現了用教材教而不是教教材的特點。通過這些方式，充實教材內容、給予學生學習的腳手架，有助于學生理解知識與建構概念。
4.合理利用信息技術輔助教學：如在活動2中，利用了手機拍照投屏方式展示學生構建的脫氧核苷酸鏈，非常直觀地找到學生出現的錯誤。適當使用信息技術輔助教學，可有效提升課堂教學效果。

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