資源簡介

課題 第 2 章 第 5 節 核酸是遺傳信息的攜帶者
教學目標
教學目標： 1. 通過學習核酸分子的種類及結構組成，闡明核酸分子與儲存遺傳信息相適應的結 構特點，感悟生物大分子的結構與功能的關系，認同生命的物質性。 2. 通過對核酸、蛋白質和多糖等結構的比較與歸納，概述生物大分子構建的基本模 式，認識組成細胞的分子的獨特性、多樣性和統一性。 3. 通過核酸檢測、DNA 指紋技術及新生兒耳聾篩查的介紹和討論，引導學生關注研 究核酸攜帶的遺傳信息的社會價值和經濟價值，認同生命科學發展對人類社會的積極作 用。 教學重點： 核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。 教學難點： 核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。
教學過程
時間 教 學 環 節 主要師生活動
2 min 基 因 檢 測 簡介核酸檢測，引導學生思考，什么是核酸檢測？為什么通過檢測生物 的核酸就能確定生物的種類？ 核酸是是攜帶遺傳信息的物質，不同生物的核酸應當攜帶著不同的遺傳 信息，核酸具有特異性。 通過檢測特定的核酸特征就可以確定生物的身份。 問題：什么是核酸？ 核酸如何攜帶遺傳信息呢？
15-20 min 核 酸 1. 簡介核酸的種類和在細胞中的分布 2. 學習核酸的結構 （1）活動：觀察組成 DNA 的 4 種核苷酸分子的結構模式圖，嘗試寫出組 成 DNA 的核苷酸(脫氧核苷酸)的結構通式。對比找出脫氧核苷酸和核糖核苷 酸的結構式有什么差別。 【問題】核酸是核苷酸連接的長鏈，回顧蛋白質和多糖的形成過程，請 你推測核苷酸之間可能是如何連接在一起的 （2）活動：請你自制脫氧核苷酸模型，分別組裝出具有 4 個核苷酸分子
的 結 構 的 DNA 鏈。 通過縮合的過程，核苷酸分子可以連接成分子質量非常大的鏈狀結構。 【課堂活動——觀察】請各組之間相互比較一下，組裝出的核酸的一級 結構是不是都完全相同，如果不同，是哪里不同？ 大家組裝出的都是鏈狀結構，但是各小組組裝時選用的核苷酸和連接的 順序可能是不同的。 （3）核酸的空間結構。（利用學生模型，配合模式圖展示。） 與蛋白質的結構類似，核苷酸分子連接后形成的鏈狀結構也有空間的扭 轉和變化。請你對比模型和模式圖，描述 DNA 和 RNA 的高級結構。 梳理核酸的結構： 核酸是由核苷酸連接而成的長鏈，每個核苷酸分子則是由一分子五碳糖、 一分子磷酸和一分子含氮堿基組成，在生物的細胞中 DNA 和 RNA 分子分別由 一條或兩條核苷酸鏈構成。這就是核酸分子的結構特征。 核酸攜帶著遺傳信息，也就是決定著生物各種性狀特征的信息，可以在 親子代之間傳遞。生物的性狀各不相同，意味著他們的核酸攜帶不同的遺傳 信息。 【問題】請大家觀察核酸的各級結構，推測核酸是如何儲存和攜帶遺傳 信息的？
8 min 核 酸 是 遺 傳 信 息 的 攜 帶 者 1.【問題】核酸是不是可以通過核苷酸的不同排列儲存遺傳信息呢？ 核苷酸的排列順序就是核酸分子儲存生物遺傳信息的方式，核酸分子是 儲存、傳遞遺傳信息的生物大分子 2.嘗試分析核酸檢測可以準確檢測感染病毒種類的原因。介紹 DNA 指紋 和基因檢測。 介紹基因和基因檢測：核酸分子的不同片段，序列的長短、堿基的排列 順序各不相同，承載不同的信息，這些控制特定性狀的核酸片段就是基因， 一個核酸分子上可以有很多個基因片段。 可以檢測胎兒或新生兒的核酸，通過對其中特定核酸片段——也就是基 因的檢測來預測特定的遺傳病發病的概率，并提前進行預防和治療，比如對 新生兒耳聾相關特定序列——基因的檢測。 提示基因檢測的安全和法規問題——對于基因產品的使用和評價，也還 要抱著謹慎的態度，需要更多的知識普及和更完善的法規的制定。
10min 生 物 大 細胞是由多種元素和化合物構成的。在構成細胞的化合物中，多糖、蛋 白質和核酸都是生物大分子。這些生物大分子是否存在共同之處呢？ 1.活動：生物大分子的結構特征 展示幾種常見生物大分子的結構，引導學生從組成單位和組成方式分析 生物大分子的結構特點。 生物大分子都是由單體連接成的多聚體，通過學習，我們知道組成多糖 的基本單位是單糖，組成蛋白質的基本單位是氨基酸，組成核酸的基本單位 是核苷酸，這些基本單位稱為單體，每個大分子物質都是由多個單體聚合而 成的。 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，因此,生物 大分子也是以碳鏈為基本骨架的。正是由于碳原子在組成生物大分子中的重 要作用,科學家才說“碳是生命的核心元素 ”“沒有碳,就沒有生命 ”。 有限數目的單體通過排列順序和連接位置的變化，形成了多種不同的大
分 子 分子物質，從進化的角度看，這是非常簡單有效的物質組成方式，為生物適 應環境提供了豐富的物質基礎。 2.細胞是由物質構成的整體 以碳鏈為骨架的多糖、蛋白質、核酸等生物大分子構成細胞生命大廈的 基本框架；核酸儲存遺傳信息，指導細胞內代謝活動的有序進行，蛋白質承 擔各項生命活動，兩者之間就像是指揮官和士兵一樣分級工作；糖類和脂質 提供了生命活動的重要能源；水和無機鹽與其他物質一起,共同承擔著構建細 胞、參與細胞生命活動等重要功能。細胞中的這些化合物,含量和比例處在不 斷變化之中,但又保持相對穩定,以保證細胞生命活動的正常進行。 看似不同的分子無論從結構上還是功能上都存在著相互的聯系，從物質 的水平看，細胞也是一個有機的整體，是一個動態變化的系統，系統中的物 質既是生命賴以存在的，也是生命活動的產物。
1min 小 結 本節課重要概念小結

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