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1、第3节 遗传信息的携带者核酸从容说课遗传信息的携带者核酸的知识,学生在日常生活中很少有感性的认识,所以教学的直观性非常重要。但是学生对遗传物质会产生强烈的好奇心,我们可以利用这一点,再结合新的科技成果来创设情景,例如课文中的问题探讨:DNA指纹法技术在侦破工作中的用途,来进入新课程的教学。本节虽然提出了遗传信息,但是对遗传信息的深入理解需要在遗传进化模块中完成。这一节重点是让学生了解承载遗传信息的物质核酸。通过实验,观察DNA和RNA在细胞中的分布,让学生在实验中通过试剂的特殊显色反应,感受到遗传物质核酸的真实存在和分布情况,这样对核酸有一个比较直观的感性认识,从而更好地理解核酸的种类有两种:
2、脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)。教师在教学中要注意引导学生正确地使用显微镜的方法和关键的实验步骤,引导学生分析问题以及如何得出结论。此实验是本节一个很重要的内容。第二个重点内容是理解核酸是一种生物大分子,它是由核苷酸连接而成的长链。教师可以从学生已有的学习知识入手,从核酸的基本组成元素出发,由元素组成核苷酸,由核苷酸组成核苷酸链,再形成核酸。注意利用课文中两种核苷酸的比较,以区分DNA和RNA的基本组成单位的不同,组成两种核苷酸碱基的不同和所含的五碳糖不同,提高归纳判断能力。三维目标1.知识与技能(1)说出核酸的种类。(2)简述核酸的分子结构和功能。(3)懂得以特定的染色剂
3、染色,观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。2.过程与方法(1)尝试进行自主学习和合作学习。(2)学会运用比较、归纳等方法分析实验结果。(3)运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。(4)积极参加社区实践活动,并尝试进行调查报告的写作。3.情感态度与价值观(1)参与小组合作与交流,培养学生自主、探究、合作式的学习方式。(2)认识生物科学的价值,乐于学习生物科学,养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。教学重点1.核酸的分子结构和功能。2.观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。教学难点观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。教具准备1.实验材料的准备。2.学生的探究性学习预习
4、作业:观察DNA和RNA在细胞中的分布。3.脱氧核苷酸和核糖核苷酸分子组成示意图、脱氧核苷酸长链示意图、DNA与RNA在化学组成上的区别图。4.实验的多媒体课件。课时安排1课时教学过程课前准备1.实验材料用具:人的口腔上皮细胞或青蛙皮肤细胞、蛙的红细胞、蚕豆叶表皮,洋葱表皮大烧杯,小烧杯,温度计,滴管,消毒牙签,载玻片,盖玻片,铁架台,石棉网,火柴,酒精灯,吸水纸,显微镜质量分数为0.9%的NaCl溶液,质量分数为0.8%的盐酸,吡罗红甲基绿染色剂(取A液20 mL,B液80 mL配成染色剂,使用时现配。A液:取吡罗红甲基绿粉1 g,加入100 mL蒸馏水中溶解,放入棕色瓶中备用。B液:取乙酸
5、钠16.4 g,用蒸馏水溶解至1 000 mL。取乙酸12 mL,用蒸馏水稀释至1 000 mL。取稀释的乙酸钠溶液30 mL和乙酸20 mL,加蒸馏水50 mL,配成pH为4.8的溶液),蒸馏水。2.学生实验人员的分组(一般4人为一个小组),实验的预习作业。3.调查报告的一般写法资料准备。情境创设首届国际DNA证据研讨会于2004年11月23日至25日在北京人民警察学院举行。迄今为止,没有任何一项法庭证据鉴别技术像DNA鉴定一样,能够以99.999 9%的精度锁定或排除犯罪嫌疑人。在全国司法系统推广DNA证据鉴定技术,建立全国联网的犯罪现场DNA证据数据库以及重点监控人群DNA数据库,对于大
6、幅提高破案率、缩短结案时间,震慑强奸、杀人等恶性犯罪分子,维护社会安定具有重要意义。以下是一个真实的故事:检验荔枝DNA找到杀人者 一个年仅12岁的女孩,失踪数日后,在村边的臭水沟中被人发现尸体。侦查人员在死者胃里发现了一种呈咖啡色的肉丝状物质,随后又在嫌疑人家中发现了一些发霉的荔枝壳和荔枝核,两者之间究竟有无关联?检验人员运用植物DNA检验技术,采用多对引物进行扩增检验,结果证明在死者胃内发现的咖啡色肉丝状物质就是荔枝肉。检验进一步证明,死者胃内所发现的荔枝肉和嫌疑人家中发现的荔枝壳具有同一来源的特性,在所有的引物扩增检验结果中,果肉和外壳都呈现出相同的DNA谱带。同时,警方从市场上随机购买
7、的荔枝却与前两者的DNA谱带不同。这个结果说明一个事实,在死者胃内发现的荔枝肉与在嫌疑人家中发现的荔枝壳是同一棵树上结的果实,具有同一性。在证据面前,嫌疑人供认了犯罪过程。DNA指纹法技术在侦破工作中有着重要的用途。众所周知,每个人都有指纹,而且每个人的指纹都很独特,刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较,就有可能为案件的侦破提供证据。那么什么是DNA指纹呢?DNA是什么?为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息?师生互动(一)学生分小组进行合作式的讨论和交流学生对DNA指纹法在案件侦破中的作用可能略有所闻,让学生分组进行合作式的讨论,然后让学生进行
8、交流表达、回答提出的疑问,尽可能地让所有学生分享他们对遗传物质核酸的认识。1.DNA指纹是不是平时说的手指印?(不是)2.怎么知道那些DNA是否来自同一个人?(根据复杂的检测,观察DNA谱带是否完全相同)3.DNA可以做身份证吗?(可以。而且这种身份证是终身的,也是唯一的,能避免同名同姓同地点同时出生的人身份混淆)可以由学生自由提问,在老师组织下,由同学答疑,回答不上来的,再由老师作补充。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息,这与DNA是遗传物质的本质是分不开的,因此通过对DNA指纹的鉴定,可以判断两个人之间的亲缘关系,DNA指纹在人的一生中是无法改变的,因此,科学家只需要一滴血、一根头发等就
9、可以对其DNA指纹进行鉴定。DNA指纹分析除了用于破案以外,还广泛用于其他很多方面,如亲子鉴定、鉴别移民、孤儿、难民、遇难者的身份等。4.DNA的中文名称是什么呢?(脱氧核糖核酸)5.脱氧核糖核酸属于哪一类的有机化合物?(核酸)6.核酸有哪些种类?有什么功能?(核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要的作用)7.一个细胞的基本结构是什么?核酸存在于细胞的哪些部位?(细胞有细胞膜、细胞质、细胞核等几个部分,植物细胞还有细胞壁、液泡等特殊结构)8.大家能否通过实验,判断DNA和RNA在
10、细胞中的分布情况?(二)老师介绍实验的原理以及科学认识的模式原理:甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿和吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA和染色剂结合。科学认识模式是“假设检验”,即在提出问题后,接着提出猜测性的假设,然后用观察和实验来检验。这种科学认识模式的程序是问题试探性假设批判与检验。这是科学探究的一般程序,也是探究性学习的一般程序。(三)找一个预习作业做得比较好的同学,陈述实验如何进行
11、A.问题的提出:DNA和RNA在细胞中是怎么分布的?B.试探性假设:DNA分布在细胞核,RNA分布在细胞质。C.实验检验:甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色,通过观察两种颜色出现的部位来判断DNA和RNA在细胞中的分布。实验方法步骤1.取口腔上皮细胞(1)在洁净的载玻片上,滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液。(2)用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下,把牙签上附有碎屑的一端,放在载玻片的液滴中涂抹几下。(3)点燃酒精灯,将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干。2.水解(1)在小烧杯中加入30 mL质量分数为8%的盐酸,将烘干的载玻片放入小烧杯中。(2)在大烧杯中加入30 温水
12、。(3)将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5 min。(如下图所示)图2313.冲洗涂片用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10 s。4.染色(1)用吸水纸吸去载玻片上的水分。(2)将吡罗红甲基绿染色剂滴2滴在载玻片上,染色5 min。(3)吸去多余染色剂,盖上盖玻片。5.观察先用低倍镜找到染色均匀、色泽浅的区域,再用高倍镜观察各部分的染色情况。(四)教师把实验关键的步骤作多媒体演示请你把观察到的实验现象记录在下表中,分析得出结论。选用材料细胞核的颜色细胞质的颜色人的口腔上皮细胞洋葱鳞片叶表皮细胞自选材料_结 论(五)各实验小组的学生交流实验结果请你和其他实验小组交流实验现象和结论,你们得出的结
13、论是一样的吗?结论:通过各种动植物实验材料的观察,同学们观察到的结果非常相似,在细胞核部分被染成了绿色,而在细胞质部分被染成了红色。说明DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。(六)学生带着三个主要问题阅读课本P28P29,进行自主学习和交流1.核酸的组成元素有哪些?2.核酸的分子结构是怎么样的?3.如何区分DNA和RNA?老师投影图片:课本P28,图28脱氧核苷酸和核糖核苷酸、图29脱氧核苷酸长链,课本P29,图210 DNA与RNA在化学组成上的区别,由学生对上述问题一一回答,老师对学生理解不到的地方作必要的补充说明。核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。核酸水解后得到很多核苷
14、酸。核苷酸是核酸的基本组成单位。观察图28脱氧核苷酸和核糖核苷酸,比较脱氧核苷酸和核糖核苷酸分子结构有什么异同?(观察能力的培养)相同点:一个核苷酸都是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。很快也能观察到组成两者的糖不一样,组成脱氧核苷酸的糖比核糖核苷酸的糖少了一个氧原子。观察脱氧核苷酸长链图。此图是一小段脱氧核苷酸长链,图中有多少个脱氧核苷酸分子?(5个)每个核酸是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的。绝大多数生物体的细胞中,DNA由2条核苷酸链构成。RNA由1条核苷酸链构成。观察DNA与RNA在化学组成上的区别图,由学生归纳并说出它们的区别。教师精讲观察DNA与RNA在细胞中的分
15、布是一个重要的学习活动,懂得实验的原理是基础。甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。要想实验得到明显的效果,必须注意用盐酸水解的实验步骤,改变细胞膜的通透性和使染色体中的DNA与蛋白质分离。看懂脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸图解,DNA和RNA在化学组成上的区别图解,以及核苷酸长链的特点,也是本节对同学们在观察能力、分析归纳能力方面的一个重要的要求。应该指出的是遗传信息是指DNA的脱氧核苷酸序列。DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但若数量不限,在连成长链时,排列顺序就极其多样化,它的信息容量就非常大了。有关DNA和RNA知识的深入了解,在第二模块遗传与进化中继续学习。评价反馈学习过程评价表
16、班级:_姓名:_评定结果:_评价内容评价的主体(评价者)维度自评 互评教师评价学习能力善于搜集信息和分析信息,通过自主学习获取知识能积极参加课堂教学活动,在合作学习和合作讨论中表现积极实践能力积极参加学科实践,能在实践中发表自己的看法或意见能熟练制作口腔上皮细胞或洋葱表皮细胞正确使用显微镜,并能观察到较明显的实验现象有较强的合作精神,能与小组成员共同完成任务学习情感和态度学习态度认真,有坚定的学习信念,能克服学习中的困难有课前预习,堂上听课注意力集中,按时完成作业有学习诚信,不抄袭他人的作业能主动设疑、解疑,积极思考、发言有协作精神,能与他人交流自己的学习体验任课教师(签名):_等级建议:A.
17、优秀B.良好C.合格D.不合格 课堂小结遗传信息布置作业1.课本P29练习题。2.如何写调查报告。课后拓展(一)调查报告的一般格式调查课题:核酸保健品的种类调查或核酸保健品功效调查调查目的:1.初步学会调查和统计的基本方法。2.培养接触社会,并从社会中直接获取资料的能力。3.在调查实践中,培养学生的团队精神、探索精神和实事求是的科学态度。调查过程:1.调查单位:2.调查时间:3.调查方式:(包括组成人员)板书设计第3节 遗传信息的携带者核酸一、 核酸的种类和功能功能:二、核酸在细胞中的分布DNA:主要分布在细胞核内RNA:主要分布在细胞质中三、核酸的分子结构习题详解一、练习(课本P29)(一)
18、基础题(1)绝大多数生物的遗传信息储存在DNA分子中,部分病毒(如HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒、狂犬病毒等)的遗传信息直接储存在RNA中(2)(脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸都是由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮的碱基组成)(3)(DNA主要分布在细胞核内,细胞质中的线粒体和叶绿体也有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中,但细胞核中的染色体也含有少量的RNA)2.C(DNA是由脱氧核苷酸分子组成的,每个脱氧核苷酸含有的五碳糖是脱氧核糖)3.C(豌豆叶肉细胞中核酸有DNA和RNA两种类型,组成DNA的碱基种类有A、T、C、G四种,组成RNA的碱基种类有A、U、C、G四种,所以豌豆叶肉细胞
19、含有A、T、C、G、U五种碱基)(二)拓展题提示:根据网上收集的各种资料以及社会调查的结果显示,迄今为止卫生部共批准了十种核酸保健食品:恒达核酸口服液、泼力金核酸饮品、正分子牌核酸胶囊、中西新生力牌核酸胶囊、珍奥核酸胶囊、珍奥核酸口服液、迪源牌鲁迪核酸口服液、安泰核酸口服液、御麟牌御麝核酸胶囊、莱福赛茵牌敬尊核酸片。其保健功能也仅限于免疫调节、抗疲劳、改善记忆、延缓衰老。(人民健康网)二、问题探讨(课本P26)1.全名为脱氧核糖核酸。DNA是主要的遗传物质,而每个人的遗传物质都有所区别,因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。2.DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的
20、亲缘关系等方面,也可以利用DNA鉴定技术。3.需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息,还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间,是否在犯罪现场,是否有证人等其他证据。如果有人蓄意陷害某人,也完全有可能将他的头发、血液等含有DNA的物质放在现场。因此案件侦查工作应在DNA鉴定的基础上,结合其他证据确定罪犯。三、本节聚焦(课本P26)1.组成DNA和RNA的五碳糖和含氮的碱基种类不同。组成DNA的五碳糖是脱氧核糖,碱基中有胸腺嘧啶T,而RNA的五碳糖是核糖,碱基没有T而有尿嘧啶U。2.核酸的基本组成单位是核苷酸。3.DNA中脱氧核苷酸的排列顺序就代表了生物的遗传信息。四、实验(课本
21、P27)结论:说明DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。五、旁栏思考题(课本P27)原核细胞的DNA位于拟核区域。 高中生物答题技巧有哪些高中生物答题技巧:选择题做题的速度不宜过快对于没有把握的题要随时标记,以便复查。(1)读题,标出关键词:如“正确或错误”“可或可能”“一定”“主要”等。(2)读完所有的选项:一是防止遗漏,一是进一步验证所选答案。(3)不确定的先随意选一个,做需要做标记:一防涂卡出现错误,二是有时间后可以快速找到不确定的试题重新检查。(4)做完所有选择题,就转涂好答题卡。这一点特别重要,因为理综选择21个共126分,若最后涂卡,可能会因为心急造成的紧张导致涂卡出
22、现严重的错误。高中生物答题技巧:图表题1、借助示意图这一截体,能让学生更深刻的理解某些生物学原理,同时可以有效地考查学生识图、分析和综合等方面的能力。因此解答此类题目时要注意:(1)首先要读懂题干文字,要充分利用题干文字给予的提示和说明;(2)要仔细审读图示中的各个细节部分包括图示标题、计量单位、指示线及标注名称、箭头或连线、题注说明等;(3)严密分析设问,有针对性的从图示中寻找有关信息,并应用生物学基本概念和基本原理回答问题。2、表格是标书生物学内容的常用方式,它具有信息密集、比较性和条理性强的特点。在解答此类是提示要注意一下技巧:(1)弄清楚表格材料的描述对象或范围,包括看清题干的文字说明
23、,看清表格名称,看清表格的第一行和第一列,看清有关说明等;(2)筛选信息,就是根据解决问题的需要,有选择的注意表格中的相关内容;(3)信息的处理和转换,即对表格中的数据进行整理,包括求总和、平均值、最大值、最小值、处理频率的高或低的数值等,有时可对表格中数据进行信息转换,如作图等,以便使结果更加清晰。高中生物答题技巧:简答类大题(1)文字信息迁移题:解题时要认真阅读材料,针对材料提出的设问认真推敲,把握有效信息,找出真实内涵,揭示材料与设问之间的关系。答题时要紧扣题意,观点准确,要点全面。(2)曲线信息迁移题:解题时要通过阅读和分析图像,正确识标、明点和析线,理解图像中所表达的生物学内涵,将提
24、取的有效信息转换为可利用的信息,最终迁移到新情境中去回答问题。(3)图示信息迁移题:一要认真阅读,弄清图示的内涵和外延;二要挖掘图示中的隐含条件,找出解题所需条件;三要运用已有生物学知识进行辨析,以获得准确答案。(4)表格信息迁移题:首先要看表格的名称、数据和备注等内容,明确解题所需的知识要点;再通过对表格中列举的数据进行全方位的比较,找到解决问题的突破口;最后分析原因,找到解决问题的方法。解答此类试题的关键在于分析表格中已存在的文字信息,然后根据所示信息,利用设问中的关键语句,搜索相应的信息,提取问题的答案。高中生物答题技巧有哪些高中生物答题技巧:选择题做题的速度不宜过快对于没有把握的题要随
25、时标记,以便复查。(1)读题,标出关键词:如“正确或错误”“可或可能”“一定”“主要”等。(2)读完所有的选项:一是防止遗漏,一是进一步验证所选答案。(3)不确定的先随意选一个,做需要做标记:一防涂卡出现错误,二是有时间后可以快速找到不确定的试题重新检查。(4)做完所有选择题,就转涂好答题卡。这一点特别重要,因为理综选择21个共126分,若最后涂卡,可能会因为心急造成的紧张导致涂卡出现严重的错误。高中生物答题技巧:图表题1、借助示意图这一截体,能让学生更深刻的理解某些生物学原理,同时可以有效地考查学生识图、分析和综合等方面的能力。因此解答此类题目时要注意:(1)首先要读懂题干文字,要充分利用题
26、干文字给予的提示和说明;(2)要仔细审读图示中的各个细节部分包括图示标题、计量单位、指示线及标注名称、箭头或连线、题注说明等;(3)严密分析设问,有针对性的从图示中寻找有关信息,并应用生物学基本概念和基本原理回答问题。2、表格是标书生物学内容的常用方式,它具有信息密集、比较性和条理性强的特点。在解答此类是提示要注意一下技巧:(1)弄清楚表格材料的描述对象或范围,包括看清题干的文字说明,看清表格名称,看清表格的第一行和第一列,看清有关说明等;(2)筛选信息,就是根据解决问题的需要,有选择的注意表格中的相关内容;(3)信息的处理和转换,即对表格中的数据进行整理,包括求总和、平均值、最大值、最小值、
27、处理频率的高或低的数值等,有时可对表格中数据进行信息转换,如作图等,以便使结果更加清晰。高中生物答题技巧:简答类大题(1)文字信息迁移题:解题时要认真阅读材料,针对材料提出的设问认真推敲,把握有效信息,找出真实内涵,揭示材料与设问之间的关系。答题时要紧扣题意,观点准确,要点全面。(2)曲线信息迁移题:解题时要通过阅读和分析图像,正确识标、明点和析线,理解图像中所表达的生物学内涵,将提取的有效信息转换为可利用的信息,最终迁移到新情境中去回答问题。(3)图示信息迁移题:一要认真阅读,弄清图示的内涵和外延;二要挖掘图示中的隐含条件,找出解题所需条件;三要运用已有生物学知识进行辨析,以获得准确答案。(4)表格信息迁移题:首先要看表格的名称、数据和备注等内容,明确解题所需的知识要点;再通过对表格中列举的数据进行全方位的比较,找到解决问题的突破口;最后分析原因,找到解决问题的方法。解答此类试题的关键在于分析表格中已存在的文字信息,然后根据所示信息,利用设问中的关键语句,搜索相应的信息,提取问题的答案。