2.5核酸是遺傳信息的攜帶者教案高一上學期生物人教版必修12

第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者教案教學目標1、通過對核苷酸長鏈圖片的觀察分析及核苷酸、核苷酸鏈模型的構建，能闡述核酸由核苷酸聚合而成，能解釋核酸是儲存與傳遞遺傳信息的物質。

2、通過對DNA和RNA化學組成上異同的比較，能說出DNA和RNA的區(qū)別與聯(lián)系。3、通過回顧“糖類、蛋白質和核酸”的物質組成，理解生物大分子以碳鏈為基本骨架的生命觀念。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)DNA和RNA在化學組成上的異同。(2)核苷酸的排列順序與遺傳信息的關系。教學方法一、核酸的種類及其分布二、核酸的基本結構和作用三、生物大分子以碳鏈為骨架教學過程一、情境導入DNA指紋技術在案件偵破工作中有重要的用途。刑偵人員將從案發(fā)現場收集到的血液、頭發(fā)等樣品中提取的DNA，與犯罪嫌疑人的DNA進行比較，就有可能為案件的偵破提供證據。請同學們觀看一段視頻一起來了解一下。（播放視頻，學生觀看）師：為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息?這個與它的組成有什么關系嗎？帶著這些問題我們一起來學習今天的內容：核酸是攜帶遺傳信息的攜帶者。（板書課題）二、核酸的種類和分布師：核酸是瑞士科學家米歇爾在1868年最早發(fā)現的，在細胞實驗室里，從人體細胞核中分離出來的一種特別的物質，當時取名為核素。20年后阿特曼通過實驗發(fā)現，從細胞分離出來的這種不含蛋白質的物質成酸性，便命名為“核酸”，那么核酸是不是我們常說的DNA呢？生：不是，核酸包括兩類，一類是脫氧核糖核酸，簡稱DNA，另一類是核糖核酸，簡稱RNA.師：“核酸”,顧名思義,就是從細胞核中提取的具有酸性的物質。那么,它們是不是只分布在細胞核中呢?

請同學們分析材料，回答問題材料一：甲基綠使DNA呈現綠色,吡羅紅使RNA呈現紅色?？茖W家利用甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA親和力不同的原理，對人的口腔上皮細胞以及洋蔥鱗片葉內表皮細胞進行染色，得到了如圖所示的染色圖。請仔細觀察,你能得出什么結論？

人的口腔上皮細胞

洋蔥鱗片葉內表皮細胞生：DNA：主要分布在細胞核，部分在線粒體和葉綠體RNA：主要分布在細胞質（少量在細胞核）師：不錯，這是真核細胞，而原核細胞是沒有細胞核的思考1：原核細胞的DNA唯一細胞中的什么部位？生：擬核，細胞質師：核酸的發(fā)現是具有傳承性的，請同學們閱讀材料二，并回答后面的問題三、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈材料二、核酸的發(fā)現史1869年米舍爾首先從膿細胞的細胞核中分離得到了一種含P的物質，該物質不會被蛋白酶水解，他稱之為核質，核質具有強酸性，后來又改稱胸腺核酸。米舍爾的老師霍佩塞勒用酵母菌重復米舍爾的實驗，分離得到了另一種核酸——酵母核酸。兩種核酸在化學性質上存在顯著的差異?；襞迦盏牧硪粋€學生科賽爾，追尋老師和師兄的足跡，他將核酸進行水解，發(fā)現水解產物中含有五碳糖和含氮堿基。在胸腺核酸的水解產物中，科賽爾的團隊分離得到了四種堿基：腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。1901年，科賽爾的團隊又在酵母核酸水解產物中分離得到了尿嘧啶，并且發(fā)現：胸腺嘧啶通常存在于胸腺核酸中，尿嘧啶通常存在于酵母核酸中?？瀑悹柕膶W生列文，通過進一步的研究發(fā)現：酵母核酸中的五碳糖是核糖，隨后的1929年又確認了胸腺核酸中的五碳糖是脫氧核糖。兩種五碳糖的差異如圖所示，一個2號位碳原子上連了羥基，這是核糖；一個2號位碳原子上連了H，可以視作羥基脫去了O，這是脫氧核糖。

列文更重要的貢獻在于確認了核酸中磷酸、五碳糖和含氮堿基之間的連接方式：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，從而形成了核酸的基本單位核苷酸，。根據材料，結合課本，回答下列問題：1、核酸由哪些基本元素組成？基本單位是什么？由哪幾部分組成？2、胸腺核酸和酵母核酸徹底水解產物有什么不同？

3、脫氧核糖和核糖區(qū)別在哪里？

4、磷酸、五碳糖和含氮堿基之間是如何相連的？學生閱讀材料后，教師引導回答問題

師：磷酸、五碳糖和含氮堿基之間是如何連接成核苷酸的呢？構建模型【模型構建一】：請根據提供的軟磁鐵模型（磷酸、五碳糖、堿基模型）在黑板上構建脫氧核苷酸和核糖核苷酸（其中代表磷酸，代表五碳糖，代表含氮堿基）兩個學生到講臺上構建，其他學生在下面分組構建，教師巡視，指導……師：好，大家都構建完了，（幻燈片）這是兩個兩種核苷酸的分子結構示意圖（如下），根據五碳糖的不同，可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸（DNA的基本單位）和核糖核苷酸（RNA的基本單位），其中磷酸連在五碳糖的5號碳原子上，堿基連在1號碳原子上。

師：細胞中含有5種堿基，含氮堿基：A、G、C、T、U，它們的中文名稱是什么？

生：分別是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶師：這些堿基與脫氧核糖、核糖連接的堿基分別有哪些？請構建模型【模型構建二】：請選擇材料構建出所有不同的脫氧核苷酸和核糖核苷酸，并說出具體中文名稱。兩個學生到講臺上構建，其他學生在下面分組構建，教師巡視，指導……師：依據堿基，脫氧核苷酸和核糖核苷酸各分為4種。核苷酸共有8種。引導學生嘗試進行核苷酸的命名，完成DNA與RNA在五碳糖、堿基種類等方面的比較?！拘〗Y】DNA與RNA在化學組成上的區(qū)別:學生完成表格，教師投影學生答案，并簡單進行點評。師：脫氧核苷酸、核糖核苷酸是如何分別連接成生物大分子DNA和RNA的？思考2：脫氧核苷酸是如何連接形成生物大分子DNA的?核糖核苷酸是如何連接形成生物大分子RNA的？（以脫氧核苷酸鏈為例，引導學生討論分析可能存在的連接方式（如磷酸與磷酸相連、含氮堿基與含氮堿基相連、含氮堿基與磷酸相連等)并提出正確的連接方式）【模型構建三】:利用提供的模型將黑板上構建的4個脫氧核苷酸連接成的長鏈；4個核糖核苷酸連接成長鏈。兩個學生到講臺上構建，其他學生在下面分組構建，教師巡視，指導……師：經過科學家的探索發(fā)現，一個核苷酸五碳糖的3號碳原子與相鄰核苷酸的磷酸通過脫水縮合，形成一個化學鍵，稱為磷酸二脂鍵。其中DNA是由脫氧核苷酸連接而成的長鏈，通常為雙鏈，RNA是由核糖核苷酸連接而成的長鏈，通常為單鏈?！灸Ｐ蜆嫿ㄋ摹浚簢L試調整核苷酸長鏈中脫氧核苷酸的順序和數目，構建新的長鏈。思考:得到的長鏈還一樣嗎？解釋核苷酸鏈不同的原因？兩個學生上黑板調整，并引導不同組的學生說出自己構建的核苷酸長鏈的順序，并說明原因生：遺傳信息的儲存及核酸的構成DNA分子的脫氧核苷酸數目、排列順序不同,使DNA分子具有多樣性;構成RNA分子的核糖核苷酸數目、排列順序不同,使RNA分子具有多樣性。師：遺傳信息蘊藏在核苷酸的排列順序中思考3：刑偵人員為什么可以通過DNA指紋獲得嫌疑人信息？生：DNA分子脫氧核苷酸的排列順序儲存著生物的遺傳信息，且每個個體的DNA的脫氧核苷酸排列順序不同。師：核酸功能：核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物體的遺傳、變異和蛋白質生物合成中具有極其重要的作用。四、生物大分子以碳鏈為骨架師：到本節(jié)內容，細胞中所有的化合物都已經學習完了，其中生物大分子：多糖、蛋白質、核酸。這些組成生物大分子的基本單位叫單體。思考4：下列分子結構式分別是屬于哪種生物大分子的單體，化學元素組成有什么共同特征？生：分別是蛋白質、多糖、RNA、DNA的基本單位，共同特征是每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為骨架，由許多單體連接成多聚體。師：正是因為碳原子的重要性，所以，有科學家說：碳元素是生命的核心元素,沒有碳元素，就沒有生命?！究偨Y】【學以致用】——情境遷移非洲豬瘟是一種急性、發(fā)熱、傳染性很高的豬病,其特征是發(fā)病過程短,但死亡率高達