資源簡介

核酸是遺傳信息的攜帶者——核酸的多樣性和特異性 教學設計
課程基本信息
學科 生物學 年級 高一
課題 核酸的多樣性和特異性
教科書 人教版生物學（2019）
授課人 學校
教材分析
本課主要幫助學生初步建立起核酸可以作為遺傳信息的攜帶者的概念。通過核苷酸構建核酸的過程，讓學生認識到核酸之所以具有攜帶遺傳信息的功能，是因為核苷酸上有堿基且排列順序多種多樣的原因，因而又從分子水平上進一步理解了結構與功能是相適應的。
教學目標
1.通過“核酸是由核苷酸連接成的長鏈”等內容呈現核酸在細胞中的功能是由其組成和結構決定的，幫助學生初步建立結構與功能相適應的觀念。 2.聯系核酸檢測、親子鑒定、打拐DNA數據庫等生活實際，引導學生有意識地將所學知識用于解釋日常生活中的有關生命現象。
教學重點和難點
教學重點： (1）核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質； (2）核酸具有多樣性和特異性的原因。 教學難點： 核酸具有多樣性和特異性的原因。
教學過程
【情景導入】--模型構建 利用硬紙板和剪刀制作4-6個脫氧核苷酸的 模型，再仿造老師給出的示意圖將我們構建好的幾個脫氧核苷酸模型連接形成長鏈。 【走進新知】--核酸是由核苷酸連接形成的長鏈 師：從模型中我們可以看出DNA其實就是由脫氧核苷酸連接而成的長鏈；RNA同理，是由它的基本單位：核糖核苷酸連接而成的長鏈。 （展示制作的脫氧核苷酸鏈模型） 生：利用工具構建模型、觀察模型，理解核酸是由核苷酸連接形成的長鏈。 師：通常，DNA是雙鏈，也就是由兩條脫氧核苷酸鏈構成；而RNA通常為單鏈，由一條核糖核苷酸鏈連接形成的。某些病毒的遺傳物質為RNA，而單鏈不穩定易發生變異。所以之前我們會看見新冠病毒有變異毒株比如德爾塔和奧密克戎等的新聞，因為新冠病毒的遺傳物質就為RNA。 【走進新知】--核酸的多樣性和特異性 師：構成DNA和RNA的核苷酸的排列順序多種多樣，所以能夠攜帶多種多樣的遺傳信息。而這也是核酸具有多樣性的原因。 【思考】假設有一段由10個核苷酸組成的單鏈DNA片段，它們可以形成多少種DNA單鏈？ 師：首先我們應該明確構成DNA的脫氧核苷酸一共有4種，這時可以采用數學上排列組合的方法來解決：第一個核苷酸有4種可能，第二個也有4種可能，以此類推，如果由10個核苷酸構成單鏈DNA，那么就會有410種單鏈。 【學生活動】觀察自己所構建的脫氧核苷酸鏈的模型，從上往下寫出它的堿基排列順序，并與老師構建的模型中的堿基排列順序作對比。 師：老師的堿基排列順序從上往下是：CGAGT,那么你所寫的排列順序是不是和老師的有差別呢？所以不同的DNA有著不同的堿基排列順序或者不同的核苷酸的排列順序，這是DNA具有多樣性的原因之一。如果屏幕前的你寫出的堿基個數不止5個或者不足5個，是不是也和老師的模型不同呢。所以組成DNA的脫氧核苷酸的數目不同也是DNA具有多樣性的原因之一。 師：而不同的DNA有著特定的脫氧核苷酸序列就是它具有特異性的原因。正因組成DNA和RNA的核苷酸的排列順序多種多樣，核酸才能夠攜帶多種多樣的遺傳信息。因此，我們說核酸是遺傳信息的攜帶者，而核苷酸的排列順序就儲存著生物的遺傳信息。 【與社會的聯系】 生：思考核酸相關知識能有哪些日常生活方面的應用。 師：本節課的內容和我們的日常生活息息相關，親子鑒定、核酸檢測等都需要確定核酸的序列。當下我們已經放開，希望屏幕前的你依然能夠注意自我防護，能和身邊的人力所能及的科普自己所學習到的知識，做一個具有社會責任感的新青年！ 【拓展探究】 查閱資料：核酸之所以能成為遺傳物質，一個很重要的原因是基本單位核苷酸的排列順序多種多樣，從而使其能攜帶多種多樣的遺傳信息。蛋白質中氨基酸的排列順序也是多種多樣的，從這一角度來說蛋白質也能攜帶多種多樣的遺傳信息。但為什么核酸能成為遺傳信息的攜帶者，而蛋白質未能成為遺傳信息的攜帶者（即遺傳物質）呢？ 師：建議有興趣的同學們可以去查閱老師展示出的這個問題的相關資料：核苷酸的排列順序多種多樣，使核酸成為遺傳物質，但是蛋白質中的氨基酸的排列順序同樣是千變萬化的，那為什么蛋白質沒有成為遺傳信息的攜帶者呢？同學們查閱到了相關的資料也可以與我們的老師和同學交流各自的看法。
教學反思
通過讓學生觀察自己所構建模型中堿基排列順序與老師和其他同學的堿基排列順序的不同，使學生能夠更加深刻的理解核酸具有多樣性的原因。同時也讓學生認識到核酸作為遺傳物質的原因是核酸的堿基排列順序多種多樣，加深學生對結構與功能是相適應的這一生命觀念的理解。 本節課不足的地方：由于時間的限制，無法在課堂上讓學生有充分的時間完成核苷酸鏈模型的構建以及深入的討論核酸在日常生活中的應用。

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