江苏省江阴市高中生物 第二章 组成细胞的分子 2.3 遗传信息的携带者──核酸教学设计 新人教版必修1.docx

江苏省江阴市高中生物第二章组成细胞的分子2.3遗传信息的携带者──核酸教学设计新人教版必修1

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教学内容

新人教版必修1第二章“组成细胞的分子”中的2.3节“遗传信息的携带者──核酸”，主要内容包括核酸的分类、结构、功能及其在遗传信息传递中的作用。通过学习，学生应掌握DNA和RNA的结构特点、组成成分和分布情况，理解核酸在生物遗传过程中的重要作用。

核心素养目标

培养学生生物学科学思维，通过核酸结构与功能的探究，理解生命系统的层级性和信息传递的复杂性。增强学生的科学探究能力，通过实验操作和数据分析，学会运用证据推理和模型构建来解释生物学现象。同时，提升学生的社会责任感，认识到生物学知识在健康、农业和环境保护等领域的重要性。

教学难点与重点

1.教学重点，

①DNA和RNA的结构特点：学生需要准确掌握DNA和RNA的组成单位、空间结构和分布情况。

②遗传信息的携带与传递：理解DNA的双螺旋结构如何确保遗传信息的稳定传递，以及RNA在转录和翻译过程中的作用。

③核酸功能的多样性：探讨核酸在不同生物过程中的多功能性，如DNA的复制、RNA的转录和翻译。

2.教学难点，

①核酸结构的立体理解：帮助学生建立DNA双螺旋结构的立体模型，理解其稳定性和复制机制。

②遗传信息的表达与调控：理解基因表达调控的复杂过程，包括转录和翻译的调控机制。

③核酸技术在现代生物技术中的应用：探讨PCR、基因测序等现代生物技术在遗传信息研究中的应用及其原理。

教学资源

-软硬件资源：生物模型（DNA双螺旋模型）、电子显微镜图片、计算机终端、投影仪。

-课程平台：学校生物实验室、多媒体教学平台。

-信息化资源：网络数据库（如GenBank）、核酸序列分析软件、在线教育平台资源。

-教学手段：实物展示、视频播放、小组讨论、实验操作演示。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-创设情境：播放一段关于基因编辑技术的视频，展示CRISPR-Cas9技术在医学和农业领域的应用。

-提出问题：引导学生思考，是什么物质在生物体内携带了遗传信息？这些信息如何传递和表达？

-学生讨论：小组讨论，分享自己对遗传信息的初步理解。

-总结：教师总结学生的讨论结果，引出核酸作为遗传信息携带者的主题。

2.讲授新课（15分钟）

-DNA和RNA的结构特点：讲解DNA和RNA的组成单位、空间结构和分布情况，使用模型展示双螺旋结构。

-遗传信息的携带与传递：解释DNA如何通过复制传递遗传信息，RNA在转录和翻译中的作用。

-核酸功能的多样性：探讨核酸在不同生物过程中的多功能性，如DNA的复制、RNA的转录和翻译。

-核酸技术在现代生物技术中的应用：简要介绍PCR、基因测序等技术在遗传信息研究中的应用。

3.巩固练习（10分钟）

-课堂练习：发放练习题，学生独立完成，检验对核酸结构的理解。

-小组讨论：小组合作，解决练习题中的难题，互相解答疑问。

4.课堂提问（5分钟）

-教师提问：提出与核酸结构、功能相关的问题，引导学生思考。

-学生回答：学生回答问题，教师给予评价和反馈。

5.师生互动环节（5分钟）

-实物展示：展示DNA双螺旋模型，学生观察并描述其结构特点。

-视频播放：播放DNA复制过程的动画，学生观察并讨论。

-教师提问：引导学生思考DNA复制过程中可能遇到的问题，如碱基配对错误、复制速度等。

-学生讨论：小组讨论，提出解决方案，分享讨论结果。

6.实验操作演示（5分钟）

-教师演示：教师演示PCR技术的基本操作步骤，学生观察并记录。

-学生操作：学生分组进行PCR实验操作，教师巡回指导。

7.总结与拓展（5分钟）

-教师总结：回顾本节课的重点内容，强调核酸在遗传信息传递中的重要性。

-学生拓展：引导学生思考核酸在其他生物学领域中的应用，如基因治疗、疾病诊断等。

总计用时：45分钟

教学资源拓展

1.拓展资源：

-核酸的化学合成：介绍核酸的化学合成过程，包括核苷酸的合成、连接和聚合。

-核酸技术的应用：探讨核酸技术在基因工程、疾病诊断、法医学等领域的应用实例。

-核酸的研究历史：简要介绍核酸研究的历史，从Watson和Crick的DNA双螺旋模型到现代基因测序技术的发展。

-遗传密码子的发现：介绍遗传密码子的发现过程，包括Nirenberg和Matthaei的实验研究。

-核酸的变异与疾病：讨论核酸变异如何导致遗传疾病，如镰状细胞贫血、囊性纤维化等。

2.拓展建议：

-学生可以阅读关于核酸化学合成的科普文章，了解核苷酸的基本性质和合成过程。

-通过查阅相关资料，学生可以深入了解核酸技术在实际应用中的案例研究。

-鼓励