《核酸是遗传信息的携带者》 2024-09-12
网站类目:教学设计 活动级别:市级 活动类别: 执教姓名: 所在单位:江阴市教育局 执教时间:2024-09-12 执教地点: 执教内容: 参加对象:

5节《核酸是遗传信息的携带者》教学设计

一、教材分析

     《核酸是遗传信息的携带者》出自人民教育出版社2019年第1高中生物必修1《分子与细胞》第2章第5节的内容;由“核酸的种类及分布”“核酸是由核苷酸链接而成的长链“生物大分子以碳链为骨架”三部分构成;学好核酸相关知识,能与之前学习的“细胞中的元素、无机化合物、糖类、脂质、蛋白质”等及第一章中“细胞是最基本的生命系统”提炼出“生命系统的物质观”的生命观念,另外与必修2《遗传与进化》模块中的DNARNA的结构与功能等内容共同为“结构与功能相适应的生命观念”培养作出应有的贡献。

二、学情分析

在第二章中分别学习了多糖、蛋白质的功能、元素构成、并且分别是由单糖、氨基酸聚合而来等内容学习,为核酸学习提供方法和经验借鉴;高一学生抽象思维虽有较大的发展,但因核酸分子微观,因此教师在教学过程中应采取动画演示、模型与建模等措施将抽象的知识直观化,降低学生理解难度,提高效率。

三、教学目标

1.教学目标确定依据:

课程标准与本节相对应的要求是“概述核酸由核苷酸聚合而成,是储存遗传信息的生物大分子”。对应的学业要求是:从结构与功能相适应的视角,解释核酸分子参与组成细胞的结构,是遗传信息的携带者。因《遗传与进化》模块教材对DNARNA的结构和功能有较详细的介绍,因此本节教学重点放在“从细胞层面对核酸的分类、核酸在细胞中的分布、核酸由核苷酸链接而成的长链及核酸能作为信息携带者的原因”的学习。

2.教学目标

1)生命观念:通过对核酸的碱基(核苷酸)序列和核酸作为遗传信息携带者的学习,让学生初步形成核酸的结构与功能相适应的生命观念。

2)科学思维:通过对核苷酸链构成单位的分析、脱氧核苷酸与核糖核苷酸的比较、核苷酸和核苷酸链物理模型建构、DNARNA功能的概括,培养学生分析与综合、建模与模型、比较与归纳、抽象与概括等科学思维。

3)科学探究:对核酸能作为遗传信息携带者原因的探究,培养学生寻找证据和论证的能力。

4)社会责任:通过对核酸知识的学习,针对核酸是最好的营养、补品等广告,能科学作出判断、拒绝,培养学生社会责任意识。

四、教学过程

 

 

教师活动

学生活动

目的

 

 

 

 

导入新课

 

 

播放案件侦破人员利用DNA指纹技术成功破案视频。

思考:为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息?

 

 

观看视频

思考DNA能提供犯罪嫌疑人信息的原因。

创设真实情景,激发学习动机,为抓住“核酸是遗传信息携带者”这一概念进行教学、提炼“结构与功能相适应”这一生命观念提供“催化剂”。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

新课学习

 

 

 

 

一、核酸种类及分布

DNA是核酸中的一种,本节课就来学习核酸的相关知识。

学生阅读教材34页第一、二部分文字叙述。

任务驱使:

1. 核酸是什么物质?核酸专指DNA吗?

2. 核酸只分布在细胞核吗?

提供DNA模型及DNARNA图;核酸在细胞中分布图。

阅读相应文字叙述,思考并尝试回答问题。

核酸:细胞核内提取的酸性物质,包括DNARNA

分布:

真核细胞:DNA主要分布在细胞核,少量分布在线粒体和叶绿体,RNA主要分布在细胞质;原核细胞:DNARNA分布在细胞质。

培养学生阅读能力、获取信息和表达能力。

    学生观察DNA物理模型、DNARNA图及在细胞中分布图,初步形成对DNARNA整体直观印象及其在细胞中的分布。

二、核酸的构成单位

 

1.核苷酸

 

(核苷酸链)

你能将图中核酸链分解成构成它的一个个单位吗?

构成核酸的该单位是什么?

你能构建核苷酸模型吗?

观看核苷酸长链

思考:

尝试找出找到构成核苷酸链的单位。

核苷酸(磷酸、五碳糖、含氮碱基)。

 

尝试构建核苷酸模型。

“核酸核苷酸链核苷酸”的思维模式,对核酸的结构采用分析的方法,从整体到局部进行认识,培养学生分析的科学思维。同时初步形成“核酸由核苷酸聚合而成”这一概念。

构建核苷酸模型加深学生对核苷酸结构的理解。

 

 

 

2.脱氧核苷酸与核糖核苷酸

 

(脱氧核苷酸)(核糖核苷酸)

问:

图中脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸分别是构成DNARNA单位,1分子该单位分别包括哪些部分?

脱氧核苷酸和核糖核苷酸有什么区别?

 

 

 

区别:五碳糖不同

含氮碱基不完全相同

 

分别对构成DNARNA的基本单位脱氧核苷酸和核糖核苷酸的对比、分析,培养学生比较和分析的科学思维。

 

 

3.核苷酸聚合成核苷酸链

 

 

利用PPT动画演示核苷酸聚合形成核苷酸链过程。

任务:

核苷酸是怎么形成核苷酸链的?

 

 

 

观看脱氧核苷酸聚合成核苷酸链过程动画;

思考并表述核苷酸是如何形成核苷酸链的。

观看核酸链形成过程动画,让学生总体认知核苷酸链形成过程;利用学生由观察到核苷酸连接动画而后表述,培养学生获取信息、信息转化及语言表达能力。

 

 

4.核苷酸链构成核酸

 

 

DNARNA分别含有几条核苷酸链

你能将核苷酸连接成核苷酸链进而构建出核酸分子模型吗?

 

 

 

总结核酸分子结构:DNA通常是双链;

RNA通常是单链。

 

链接核苷酸形成核苷酸链、构建核酸模型;

 

进一步强化“核酸是由核苷酸聚合而成”这一概念的构建。培养学生分析与对比、归纳与概括的思维方法。利用建模的方法加深对核酸的结构理解。

 

 

 

 

 

 

 

 

三、核酸是遗传信息的携带物质

 

结合DNA分子结构回答问题:

遗传信息会与虚线框内磷酸与脱氧核糖排序有关吗?

图中显示4个碱基构成DNA局部单链,这4个碱还有其他排列顺序吗?由此你能阐述DNA能携带遗传信息的原因吗?

一个人的碱基序列类似于其身份证号一样,全国无重号(特异性),现在你能阐述犯罪嫌疑人的DNA作为侦破案件的原因吗?

部分病毒的遗传信息储存在RNA中,如新冠病毒、烟草花叶病毒等,归纳、概括核酸的功能?

 

利用虚线框内磷酸与脱氧核糖的排列顺序不会变化,不能携带遗传信息。

    4个碱基有44种排列顺序,DNA分子中碱基数目很多,排列顺序万千(多样性),进而理解DNA中碱基(脱氧核苷酸)排列顺序可以携带遗传信息。

   因每个人的DNA中,碱基序列唯一(特异性),加深对刑侦队利用DNA指纹侦破案件原理的理解。

归纳、概括出核酸是遗传信息的携带物质,在遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

培养学生分析和判断能力。

利用数学模型策略构建“遗传信息储存在碱基(核苷酸)序列中”。由碱基序列遗传信息核酸功能,培养学生结构与功能相适应的生命观念。

利用身边真实的实事,培养学生在学习相似的对象时可采用“类比”方法进行。

通过对DNARNA功能的概括、提炼“核酸是遗传信息携带者”这一生物学概念。培养学生归纳和概括的科学思维。

 

 

 

 

 

知识迁移

 

 

 

 

 

课堂练习

 

 

1.核酸是遗传信息的携带者。判断下列关于核酸组成和分布的表述是否正确。

1)核酸包括DNARNA,由核苷酸聚合而成(  

2)真核细胞中,DNA不仅仅分布于细胞核中(  

2.新冠肺炎病毒、小麦细胞的核苷酸数分别是多少种?

A.54  B. 45 C.48  D.58

 

 

 

 

 

思考并提供答案

及时对知识进行迁移,深化对核酸的构成单位、分布等知识的掌握,强化对“核酸是生物的遗传物质”这一概念的理解,从而加深对核酸的碱基(核苷酸)序列携带遗传信息这一结构与功能相适应的生命观念。

 

 

 

 

 

 

 

知识评价

 

 

 

 

 

 

 

完成核酸的概念图

 

 

 

 

 

 

 

学生根据所学知识及提示,补充完整核酸概念图。

使核酸相关知识系统化和模块化,易于形成“核苷酸链是由核苷酸聚合而成”“核酸是遗传信息携带者”“遗传信息携带在碱基序列中”生物学概念,另外在整个课堂教学过程中培养学生逻辑思维,利用概念教学和培养逻辑思维,便于进一步形成核酸的结构与功能相适应的这一生命观念。

 

 

知识运用

关注生活,解决生活中的实际问题

一则关于核酸保健品的宣传广告:一切疾病都与基因受损有关;基因是核酸片段;补充某些特定的核酸,可以增强基因的修复能力。

1)请对上述三段广告宣传语作出评价,指出其中的逻辑漏洞。

2)如果有人向你推销核酸保健品,你将如何回应?

 

 

 

学生思考、作出分析判断,从而作出抉择,向他人宣科学知识。

用科学知识来分析、解决生活中的实际问题,培养学生的社会责任意识。

 

 

 

 

板书设计

        5节  核酸是遗传信息的携带者               

一、核酸的种类及分布

  1.种类:包括脱氧核酸(DNA)和核糖核酸(RNA

2.核酸的主要分布:

1)真核细胞:DNA→细胞核RNA→细胞质;

2)原核细胞:DNARNA→细胞质。

二、核酸的构成单位

1.核苷酸

  2.脱氧核苷酸与核糖核苷酸

  3.核苷酸聚合成核酸链

4.苷酸链构成核酸

三、核酸是遗传信息的携带物质

四、知识迁移---课堂练习

五、知识评价---课堂小结

六、知识运用

教学反思:

  本节利用DNA指纹技术成功侦破案件引入新课学习,创造情景,激发学生学习兴趣;在本节课的学习中,抓住核酸分子整体→构成单位的局部→核酸分子整体的思路开展教学、另外利用动态直观的演示→模型构建→抽象思维的教学手段开展教学,符合学生的认知规律;本节课利用构建物理和数学模型、画概念图、培养分析、比较、归纳等科学思维方法,抓住概念教学,动态生成“核苷酸链是由核苷酸聚合而成”“核酸的遗传信息储存在碱基(或核苷酸)序列中”“核酸是遗传信息携带物质”这三个概念,再对这三个概念抽象和综合,抽提出核酸的“结构与功能相适应”这一的生命观。本节课注重概念教学、思维培养训练、生命观念的形成,符合新课程改革下的课堂教学要求。


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