遺傳信息的攜帶者教學(xué)設(shè)計(jì)附帶導(dǎo)學(xué)案

必修一第2章第3節(jié)遺傳信息的攜帶者——核酸教材分析“遺傳信息的攜帶者──核酸”是人教版高中生物必修一第2章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。本節(jié)重要涉及核酸在細(xì)胞中的分布（實(shí)驗(yàn)：觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布）、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈等內(nèi)容。核酸是一切生物體的遺傳物質(zhì)，它對生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。本節(jié)的內(nèi)容還是學(xué)習(xí)生物必修2──遺傳與進(jìn)化中“基因的本質(zhì)與基因的體現(xiàn)”的重要基礎(chǔ)。學(xué)情分析高一學(xué)生含有一定的抽象思維能力、綜合思維能力，以及一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，同時(shí)，他們對生命本質(zhì)的探究，也有著濃厚的愛好。學(xué)生通過報(bào)刊、雜志等多個(gè)傳輸媒體的介紹以及初中生物課的學(xué)習(xí)，對核酸是遺傳信息的載體已有了一定的理解，但認(rèn)識還是很浮淺的，沒有進(jìn)一步到核酸物質(zhì)構(gòu)造的水平上，因此，教學(xué)中能夠運(yùn)用學(xué)生的知識基礎(chǔ)并遵照學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，通過適宜的教學(xué)方略特別是加強(qiáng)直觀，從感性認(rèn)識入手使新知識有效地整合進(jìn)學(xué)生原有的知識網(wǎng)絡(luò)中，使學(xué)生的知識體系得到豐富和發(fā)展。教學(xué)目的1．知識與技能1.1、說出核酸的種類。1.2、簡述核酸的分子構(gòu)造和功效。1.3、懂得以特定的染色劑染色，觀察并分辨DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。2．過程與辦法2.1、嘗試進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。2.2、學(xué)會(huì)運(yùn)用比較、歸納等辦法分析實(shí)驗(yàn)成果。2.3、運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、圖書、雜志進(jìn)行資料的收集和整頓。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀3.1、參加小組合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生自主探究、合作式的學(xué)習(xí)方式。3.2、認(rèn)識生物科學(xué)的價(jià)值，樂于學(xué)習(xí)生物科學(xué)，養(yǎng)成質(zhì)疑、求實(shí)、創(chuàng)新及用于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重難點(diǎn)1．教學(xué)重點(diǎn)1.1、核酸的構(gòu)造和功效。1.2、觀察并分辨DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。2．教學(xué)難點(diǎn)觀察并分辨DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。教學(xué)辦法多媒體教學(xué)、自主學(xué)習(xí)法、合作學(xué)習(xí)法、討論法、講述法等相結(jié)合的辦法教學(xué)流程問題探討：通過對核酸保健品介紹，引發(fā)學(xué)生討論，激發(fā)學(xué)習(xí)愛好。核酸的種類：DNA和RNA核酸的功效：遺傳信息的載體核酸在細(xì)胞中的分布：實(shí)驗(yàn)觀察，對比、總結(jié)，得出結(jié)論。介紹核酸的單位—核苷酸，核酸由核苷酸連接而成核酸是由核苷酸連接而成的長鏈：對比介紹核苷酸的種類，理解DNA和RNA的不同。對比分析DNA和RNA化學(xué)構(gòu)成上的區(qū)別介紹遺傳信息的概念及多樣性的因素教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引課今天我拿來了一件高科技產(chǎn)品——聰穎棒，這是經(jīng)權(quán)威部門鑒定的核酸類安全保健品，其所含聰穎基因片段來自于出名科學(xué)家——霍金。長久服用所含核酸片段后，能確保智商提高到200，一年以內(nèi)達(dá)成清華北大的錄用原則。誰想定制？！（停止，等待學(xué)生參加回答）（如果學(xué)生有爭論）有期待的，也有猶豫的，尚有不相信的，那就啟動(dòng)我們今天的學(xué)習(xí)之旅，進(jìn)一步理解有關(guān)核酸的有關(guān)知識，解決心中的困惑。（如果學(xué)生都與否認(rèn)的答案，必定學(xué)生的選擇）核酸和蛋白質(zhì)同樣，都是生物大分子，不能直接作用于人體。（板書、課件展示標(biāo)題2-3遺傳信息的攜帶者——核酸）。學(xué)生愛好濃厚，主動(dòng)參加思考和討論通過虛擬的核酸保健品，生活實(shí)際和教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)立有關(guān)聯(lián)，在學(xué)生中間不同的爭論，以問題為載體，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。環(huán)節(jié)一《觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布》通過預(yù)習(xí)，我們懂得核酸功效（學(xué)生回答）是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體遺傳、變異和蛋白質(zhì)生物合成中起著及其重要的作用，分為（學(xué)生回答）DNA和RNA這兩類。（板書一、核酸的功效二、核酸的分類課件展示）。作為遺傳信息的攜帶者的核酸普遍存在于細(xì)胞中，我們首先那如何觀察到這兩種核酸在細(xì)胞內(nèi)分布？我們一起觀看實(shí)驗(yàn)視頻，結(jié)合你們的預(yù)習(xí)，回想實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)。（播放實(shí)驗(yàn)視頻2分40秒）（課件展示實(shí)驗(yàn)過程，結(jié)合導(dǎo)學(xué)案，提示有關(guān)要點(diǎn)，讓學(xué)生回答）（教師引導(dǎo)下，師生共同對實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行討論，分別對真核細(xì)胞、原核細(xì)胞和病毒中核酸的分布進(jìn)行歸納總結(jié)，）通過以上分析，我們總結(jié)一下核酸的分布：真核細(xì)胞DNA重要分布在細(xì)胞核中，RNA重要分布在細(xì)胞質(zhì)中；原核細(xì)胞DNA分布在擬核中，RNA分布在細(xì)胞質(zhì)中；病毒只含有一種核酸DNA/RNA。在第三章我們將學(xué)習(xí)有關(guān)細(xì)胞的構(gòu)造，細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，會(huì)控制物質(zhì)進(jìn)出，細(xì)胞內(nèi)的核酸和其它有用的物質(zhì)不能出細(xì)胞，外來的核酸也很難進(jìn)入。因此，那是十年前遍及中國的一種騙局，很快就被國家嚴(yán)禁了。學(xué)生認(rèn)真觀看實(shí)驗(yàn)視頻，感受核酸的真實(shí)存在，回想有關(guān)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，結(jié)合導(dǎo)學(xué)案，思考并回答有關(guān)問題，總結(jié)歸納。環(huán)節(jié)二、核苷酸連接成核酸長鏈因此我們平時(shí)吃了西紅柿沒有變紅，吃了黃瓜沒有變綠。那是由于大分子核酸會(huì)水解成其基本單位——核苷酸。既然核酸分為DNA和RNA，那其基本單位核苷酸也分為兩種。上周末同窗親自制作了核苷酸模型，并將圖片發(fā)到了我的郵箱，比較之前制作的氨基酸模型有很大改善，精彩合集已打印，大家能夠課下互相學(xué)習(xí)借鑒。有問題的都回復(fù)了。下面請同窗結(jié)合自己做的模型給大家做個(gè)介紹。（引導(dǎo)學(xué)生對兩種核苷酸從五碳糖、堿基等方面進(jìn)行比較）（課件展示學(xué)生繪制或制作的DNA雙螺旋構(gòu)造圖。三種RNA構(gòu)造圖）設(shè)問：核酸和蛋白質(zhì)同樣屬于生物大分子，這些核苷酸如何連接成核苷酸長鏈？（從五碳糖入手，引導(dǎo)學(xué)生）（看一下學(xué)生連接的狀況，結(jié)合課件進(jìn)行解說、糾正）（課件簡要展示雙螺旋構(gòu)造）設(shè)問：兩個(gè)核苷酸連接，能構(gòu)成多少種核酸？要想攜帶大量的遺傳信息，核酸的種類就得更多些。理論上能夠有多少種類？（教師引導(dǎo)學(xué)生以蛋白質(zhì)多樣性計(jì)算為基礎(chǔ)，計(jì)算核酸的種類）引導(dǎo)學(xué)生完畢思考題，進(jìn)行總結(jié)核酸的多樣性由核苷酸的數(shù)量和排列次序決定，因而能夠攜帶大量遺傳信息，在生物體遺傳、變異和蛋白質(zhì)生物合成中起著及其重要的作用。學(xué)生代解說核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸的構(gòu)造簡式，并將簡圖繪制在黑板上。運(yùn)用已有的化學(xué)知識，明白核苷酸在構(gòu)成上的差別，理解五碳糖、磷酸和含氮堿基如何連接。填寫導(dǎo)學(xué)案有關(guān)“DNA和RNA比較表”在導(dǎo)學(xué)案上嘗試連接兩個(gè)核苷酸。結(jié)合老師的解說進(jìn)行修正，對核酸構(gòu)造模型有了進(jìn)一步的認(rèn)識。學(xué)生計(jì)算、思考，體會(huì)核酸的多樣性學(xué)生完畢有關(guān)計(jì)算課程原則、教材及考試大綱都已將模型知識及建模辦法作為新課程的基本內(nèi)容和能力考核的目的規(guī)定之一。生物教材也對運(yùn)用模型辦法教學(xué)內(nèi)容和途徑進(jìn)行了滲入。模型建構(gòu)是第三章最后一節(jié)出現(xiàn)，構(gòu)建細(xì)胞構(gòu)造模型。由于學(xué)生有機(jī)化學(xué)知識的局限性，不能有效認(rèn)識核苷酸的構(gòu)造。親自動(dòng)手制作物理模型，將抽象的概念直觀化，化解教學(xué)中的重難點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效率。在學(xué)生完畢模型構(gòu)建任務(wù)后，創(chuàng)設(shè)一種綜合運(yùn)用模型進(jìn)行分析解決實(shí)際問題的情景，通過層層設(shè)疑，步步進(jìn)一步的問題，以達(dá)成本課題的教學(xué)目的，認(rèn)識核酸種類的多樣性，加深對核酸功效的理解，提高學(xué)生對知識的靈活遷移運(yùn)用和應(yīng)變能力。環(huán)節(jié)三通過計(jì)算，我們懂得無論DNA還是RNA都能夠攜帶大量的遺傳信息，作為人體細(xì)胞中現(xiàn)有DNA又有RNA，終究誰是我們的遺傳物質(zhì)呢？（每種生物的遺傳物質(zhì)只有一種）必修二第三章第一節(jié)三個(gè)典型實(shí)驗(yàn)證明。我們現(xiàn)在僅從構(gòu)造上分析。（引導(dǎo)學(xué)生注意單雙鏈的區(qū)別）學(xué)生進(jìn)行比較分析，結(jié)合導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行理解。生物的遺傳物質(zhì)的擬定，在必修二第三章第一節(jié)用三個(gè)典型實(shí)驗(yàn)證明，學(xué)時(shí)所限，不能一一呈現(xiàn)，因此采用比較分析的辦法，讓學(xué)生從直觀構(gòu)造理解雙螺旋的DNA構(gòu)造更穩(wěn)定，適合做遺傳物質(zhì)。課堂小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們重點(diǎn)比較了DNA和RNA的異同，掌握了其基本單位——核苷酸的構(gòu)造，還認(rèn)識到核酸含有多樣性，核苷酸的排列次序代表遺傳信息。攜帶多個(gè)遺傳信息的核酸如何在生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中發(fā)揮作用，這是我們必修二呈現(xiàn)給大家的精彩內(nèi)容，敬請期待！附：本節(jié)所用導(dǎo)學(xué)案第一部分課前預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)提示：通過閱讀課本P26-29，認(rèn)真填寫下列內(nèi)容核酸的種類和功效1、核酸涉及兩大類：（DNA）和（RNA）2、功效：(1)細(xì)胞內(nèi)攜帶的物質(zhì)。(2)在生物體的、和中含有極其重要的作用。二、實(shí)驗(yàn)：觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布1、實(shí)驗(yàn)原理：（1）DNA重要分布在內(nèi)，RNA大部分存在于中。（2）甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的不同，甲基綠使呈綠色，吡羅紅使呈紅色。運(yùn)用將細(xì)胞染色，能夠顯示DNA和RNA的分布（3）鹽酸①能夠，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，②同時(shí)使染色質(zhì)的和分離，有利與染色劑結(jié)合。2.實(shí)驗(yàn)材料:或。3.辦法環(huán)節(jié)：①在干凈的載玻片上,滴一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)NaCl溶液。（1）取口腔上皮細(xì)胞制片②用消毒刮取口腔上皮細(xì)胞,然后涂抹在液滴中。③載玻片在酒精燈上。①在小燒杯中放入30ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，并將烘干的載玻片放入小燒杯中。（2）水解②在大燒杯中加入30℃溫水③將盛有鹽酸和載玻片的小燒杯放在大燒中水浴保溫_min。（3）沖洗：用_的緩流沖洗載玻片s①用_吸去載玻片上水分（4）染色②將滴2滴在載玻片上，染色_min。③吸去多出染色劑，蓋上_片（5）觀察①低倍鏡觀察：選擇、色澤的區(qū)域，移至視野，將物像調(diào)節(jié)清晰。②高倍鏡觀察：調(diào)節(jié)螺旋，觀察的染色狀況。4.成果與結(jié)論：DNA重要分布在內(nèi)，、內(nèi)也含有少量DNA。RNA重要分布中。三、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈1.核酸的基本構(gòu)成單位——核苷酸(1)脫氧核苷酸：構(gòu)成的基本單位，如圖：(2)核糖核苷酸：構(gòu)成的基本單位，如圖：2.核酸的構(gòu)成3.遺傳信息的分布絕大多數(shù)生物遺傳信息貯存在分子中。少數(shù)生物即RNA病毒其遺傳信息直接貯存在中。第二部分課上重難點(diǎn)突破【任務(wù)一】、實(shí)驗(yàn)：通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻《觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布》，回想有關(guān)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，思考并回答下列問題，1、有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)操作環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)注意的事項(xiàng)選材動(dòng)物：植物：制片①用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的NaCl溶液而不是蒸餾水。因素是，口腔上皮細(xì)胞在蒸餾水中會(huì)。②取口腔上皮細(xì)胞時(shí)必須漱口，因素是避免混雜食物碎屑。③烘干的目的：快速殺死并固定細(xì)胞水解①要注意掌握水溫(30℃)和保溫時(shí)間(5min)，才干既能充水解，又不破壞細(xì)胞②質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸：變化細(xì)胞膜的，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞；使染色體中與分離，利于與結(jié)合。沖洗用以避免細(xì)胞被水流沖走。染色①吡羅紅甲基綠染色劑的配制要用蒸餾水。②甲基綠與DNA的親和力強(qiáng)，吡羅紅與RNA的親和力強(qiáng)?？墒笵NA和RNA著色，必須，現(xiàn)用現(xiàn)配。2、有關(guān)實(shí)驗(yàn)成果的討論（1）對于人口腔上皮細(xì)胞和洋蔥鱗片葉細(xì)胞，染色后的成果是如何的？補(bǔ)充資料：衣藻DNA在細(xì)胞中分布：84%在染色體上，14%在葉綠體上，1%在線粒體上，【歸納總結(jié)】1、真核生物細(xì)胞中核酸的分布：DNA重要分布在內(nèi)，、內(nèi)也含有少量DNA。RNA重要分布中。（2）如果是原核生物，例如大腸桿菌，染色后的出現(xiàn)如何的成果？試解釋因素【歸納總結(jié)】2、原核生物細(xì)胞中核酸的分布：DNA重要分布在內(nèi)，。RNA重要分布中（3）如果給T2噬菌體染色只出現(xiàn)綠色，HIV染色只出現(xiàn)紅色，你得到如何的結(jié)論?【歸納總結(jié)】3、病毒中核酸的分布：【任務(wù)二】結(jié)合制作的核苷酸模型，完畢下列總結(jié)1、核酸的基本構(gòu)成單位——核苷酸（1）標(biāo)出圖中兩種核苷酸的區(qū)別，并指出核苷酸是如何構(gòu)成的。（2）請仿照上圖，每種核苷酸再繪制一種在其下方，并連接起來。2、DNA和RNA比較表項(xiàng)目DNA（核酸）RNA（核酸）基本單位核苷酸核苷酸元素構(gòu)成含氮堿基五碳糖普通構(gòu)造條脫氧核苷酸鏈條核糖核苷酸鏈染色劑真核細(xì)胞中存在部位重要存在于中（少量在）中重要在中【思考】（1）如果四種核糖核苷酸無限多個(gè)，能夠構(gòu)成含n個(gè)核糖核苷酸的RNA多少種？如果四種脫氧核糖核苷酸無限多個(gè)，能夠構(gòu)成含n個(gè)脫氧核糖核苷酸的DNA多少種？（2）如果四種核糖核苷酸各有一種，能夠構(gòu)成多少種RNA？如果四種脫氧核糖核苷酸各有一種，能夠構(gòu)成多少種DNA？歸納總結(jié)：核酸的多樣性由決定，因而能夠攜帶大量遺傳信息，在生物體遺傳、變異和蛋白質(zhì)生物合成中起著及其重要的作用3、細(xì)胞生物與病毒的遺傳物質(zhì)生物類別核酸種類遺傳物質(zhì)堿基種類核苷酸種類生物舉例細(xì)胞生物病毒[高考零距離]高考真題29．（10分）根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)構(gòu)成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會(huì)造成很大危害，普通，一種新病毒出現(xiàn)后需要擬定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)