第3节 遗传信息的承担者——核酸 【教材分析】
本课为人教版高中必修1，第二章第3节的内容。在课程结构上继承第二节生命活动的主要承担者——蛋白质，而继续介绍生物大分子，又在课程内容上呼应遗传与变异的知识部分，有着承上启下的作用，是知识从宏观过渡到微观的必经环节，是高中生物学的一节重要的基础理论课，具有十分重要的意义。 【学情分析】
1. 学生的已有知识：学生已经掌握了有关生物大分子的相关概念与知识，对其中一种大分子——蛋白质的结构与功能有了较详细的了解，教师可结合蛋白质与氨基酸的相关知识介绍核酸与核苷酸。 2. 学生未知的知识：学生从初中至高中，对微观知识才初步接触，对核苷酸分子组成与结构较陌生，需重点讲解。
3. 学生已有的生活常识：学生对DNA亲子鉴定，DNA指纹识别有相应的解并有一定的学习兴趣，教师可以联系日常生活加以讲解 。 【教学目标】 1. 知识目标
掌握核酸的种类、结构和功能。 实验运用特定的染色剂染色、观察并分析DNA和RNA在细胞中的分布。
2. 能力目标
体验知识的迁移与相互联系，学会比较、归纳的学习方法 。 3. 情感态度和价值目标
通过学习核酸：DNA与RNA的知识，对遗传物质有一个感性的认识，培养学生对生物学的学习兴趣，激发学生对生命奥妙的不断探索。 【教学重难点】 1. 教学重点
核酸的结构和其功能 。 2. 教学难点
核酸的结构和功能，核苷酸的种类，观察DNA和RNA在细胞中的分布。
【教学过程】 一. 新课导入
老师：同学们在生活中有没有人说你们长得像你们的爸爸或者是妈妈呀？同学：有！或没有！ 老师：那么你们知道你们为什么大多数人长的像自己的爸爸或者是妈妈吗？同学：因为我们是妈妈生的；因为我们得到了爸妈的遗传······
老师：对！同学们说的都非常有道理，你们长得像爸爸妈妈那是因为你们遗传了爸爸妈妈的一部分DNA 。同学们在生活中听说过与DNA有关的知识吗？ 同学：DNA亲子鉴定，破案中的DNA提取。
老师：对！还有灾难中遇难者的确认，被拐卖儿童的认领等等。 那今天我们就来一起学习与DNA有关的知识，第三节遗传信息的承担着——核酸。请同学们把书翻到26页阅读第一段，老师来领读：核酸是······（例举大量与DNA有关的生活实例，启发学生的学习兴趣）。
二．核酸的分类及功能 老师：核酸分哪几类啊？同学：分两类，一类是脱氧核糖核酸，一类是核糖核酸，分别简称DNA、RNA。
老师：同学们，从文字上看，脱氧核糖核酸和核糖核酸就有什么区别啊？同学：一个有“核糖”两字，一个无核糖两字。
老师：对！那它们之间究竟有什么样的关系呢？我们在后面一起来解决这个问题。同学们阅读后知道核酸是什么了吗？同学：核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
老师叙述：核酸的功能是在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。如果把核酸比喻成将军，那么蛋白质就像是士兵。将军指挥士兵打仗，就相当于核酸指挥蛋白质的生物合成。黑体字告诉我们核酸在哪里啊？同学：细胞内。
老师：那核酸到底存在与细胞内的哪里呢？我们接下来就来学习核酸在细胞中的分布。
三．核酸在细胞中的分布
老师：我们一起来回忆一下前面的知识，淀粉遇什么变什么色啊？同学：淀粉遇碘液变蓝色。 老师：那糖类、蛋白质、脂肪分别用什么染液染成什么色呢？同学：糖类用斐林试剂变砖红色沉淀，蛋白质遇双缩脲试剂变紫色，脂肪遇苏丹红Ⅲ/Ⅳ染液分别显橘黄色、红色。
那核酸是不是也能用某种染液染色从而判断它的分布呢？请大家带着这个问题去快速浏览实验的第一段，然后我请人起来回答，这个问题的答案也是实验的原理。同学：甲基绿使DNA显绿色，吡罗红使RNA显红色。
老师：回答的很正确，请坐！我还补充一点就是焦宁染液也能使RNA显红色，这在很多练习中有出现，请大家记下来。由于条件有限，具体的实验操作我们无法进行，请大家课后认真自学实验的具体内容。我们知道实验原理了，那我们接着来分析实验结论。在分析实验结论之前我们先来一起回忆一下细胞的主要部分（老师在黑板上边问边画）。 老师：动物细胞最外层是什么？同学：细胞膜。 老师：那细胞的中央部分呢？同学：细胞核。
老师：那在细胞核与细胞膜之间的可以流动的部分是什么啊？同学：是细胞质。
老师：请大家观察27页人的口腔上皮细胞中DNA、RNA分布的状况图，然后叫同学告诉老师你们看到了几种颜色？不同颜色分别说明了什么？同学甲：我看到了2种，绿色和红色（引导学生发现并解决问题）。
老师：还有不同的答案吗？同学乙：我看到了3种，分别为绿色、红色和紫灰色。
老师：好！我们一起来分析一下。紫灰色其实是背景色，那绿色是位于细胞的什么部位啊？同学：细胞中央。
老师：根据我们的实验原理可知它是被什么染成绿色的？从而说明了什么问题？同学：是被甲基绿染成绿色的，说明DNA存在于细胞核中。
老师：这位同学分析的很到位。同理那被染成红色的是在什么部位？被什么染成红色的？又说明了什么问题？同学：是细胞质，被吡罗红或者是焦宁染成红色的，说明RNA存在于细胞质中。 老师：看２７页最后一段书上总结的和我们的实验结论是否一致？
老师：请同学们把这段做上记号，并把我们分析的实验结论写在横线上。这里有个问题：原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位？同学：细胞核！同学：拟核！
老师：原核细胞是没有核膜包裹细胞核的细胞，它的DNA位于拟核区域。实验知道了核酸在细胞中的分布，我们将对核酸的结构组成进行深入的学习。
四．核酸的结构组成
老师：请同学们阅读28页的第一段和观察图2—8然后回答一下几个问题。1.核酸的化学元素有哪些？同学：C、H、O、P（突出以学生为主体，老师为主导，引导学生自学的学习能力，观察发现能力）。
老师：补充还有P，碱基是含氮碱基，所以含的有氮（老师在黑板上画一个含氮的结构简式）。2核酸的相对分子质量是多少？同学：相对分子是几万至几十万之间，是大分子物质。 老师：说明了核酸是小分子还是大分子啊？3.核酸基本组成单位及由那几部分组成？同学：核苷酸，由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成。 老师：大家知道五碳糖是什么糖吗？同学：不知道。
老师：五碳糖是含有五个碳原子的糖的简称。那大家能看到5个碳原子吗？我们一起来做个游戏，找出图2—8上下部分的不同之处，看谁找的又快又对。同学：中文字不同，说明五碳糖不同，核糖多一个氧原子（—OH）（借助做游戏，找不同之处，面向全体学生，调动学生的学习积极性）。 老师：对！脱氧核糖核的2号碳原子上连的是一个氢原子（—H），脱去了一个氧原子，所以叫做脱氧核糖：而核糖的2号碳原子上连的是羟基（—OH）有氧原子，所以叫做核糖。由它们形成的核苷酸就分别叫做脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸，紧接着它们再继续分别形成脱氧核糖核酸和核糖核酸。
老师讲解：图2—8的2个碱基看上去是一样的，其实它们碱基的种类是不一样的。碱基分为嘌呤碱和嘧啶碱2类，老师现在就来教大家识记这几种碱基。
老师：想一想，根据碱基的不同，构成DNA与RNA共有几种？这些碱基能构成几种核苷酸？同学：共5种碱基，构成8种核苷酸（老师带着同学一起识记8种核苷酸）。
老师：同学们在数学上已经学习了交集了吧？请大家观察图2—10找出DNA和RNA在化学组成上的共有部分和各自特有的部分。同学：共有部分是磷酸、A、C、G，特有部分是DNA有脱氧核糖、T，RNA有核糖、U。
老师：对！注意：碱基T是DNA特有，U是RNA特有，根据这可以判断区分DNA和RNA。真核和原核生物体内各含有几种碱基，还有病毒的呢？同学：真核4种、5种、8种，原核4种、5种、8种，病毒不知道。
老师讲解：真核和原核生物体内都含有DNA和RNA，所以含有A、T、C、G、U5种碱基，而病毒只含有DNA和RNA2种中的一种，所以病毒只含有A、T、C、G或者A、U、C、G4种碱基。好！我们接着来学习核酸链的形态结构。DNA由2条脱氧核糖核苷酸链构成，RNA是由1条核糖核苷酸链构成（老师讲解DNA和RNA链的特点,并讲解沃森和克里克研究出了DNA双螺旋结构，他们两人在1962年一起分享了诺贝尔生理医学奖，同学们，只要你们刻苦专研，认真学习，也许本世纪我们班也有可能有人获得诺贝尔奖哦！培养学生的生物科学素养，激励学生努力学习）。
老师：我们一起来回忆一下是什么决定蛋白质的多样性的？同学：氨基酸的种类、数量、排列顺序和空间结构的不同决定蛋白质的多样性的。
老师：那么DNA的多样性是由什么决定的呢？结合蛋白质的多样性思考一下（请同学回答，老师纠正和总结）。
老师讲解：DNA的多样性是由碱基的种类、数量和排列顺序决定的。核酸是细胞内携带遗传信息的物质，核酸又分为DNA和RNA2类，那么生物的遗传物质到底哪些是DNA或者RNA呢？科学家研究发现有细胞结构的生物，也就是真核生物和原核生物细胞内是既有DNA，又有RNA，而行使遗传功能的只有DNA。而非细胞结构的生物，也就是病毒一类，它们要么只含有DNA，要么只含有RNA，行使遗传功能的有DNA或者RNA两种，但是绝大多数病毒的遗传物质是DNA，只有少数病毒的是RNA，如令人“谈艾色变”的HIV—艾滋病—全称是获得性免疫缺陷综合症；如SARS在2003年泛滥于我国的非典型肺炎；再如H7N9，大家知道这是什么病毒吗？今年爆发于我国江浙、上海的禽流感病毒；这三种病毒的遗传物质就是RNA。
老师：新课就上到这里，我们一起来进行课堂总结，对知识点进行回顾和做课后习题。
五．板书
第3节 遗传信息的携带者————核酸
一．核酸的种类与功能 1.核酸的分类
脱氧核糖核酸 DNA
核酸
核糖核酸 RNA
2.核酸的功能
二．核酸在细胞中的分布 1.问题：（1）实验原理。 （2）实验结论。
三．核酸的结构组成
1.元素组成：C、H、O、P、N 2.相对分子质量。
3.核酸基本组成单位及组成
一个核酸分子=一分子磷酸+一分子五碳糖+一分子含氮碱基 4.DNA和RNA物质组成的区别 （1）五碳糖不同
脱氧核糖+磷酸+碱基=脱氧核糖核苷酸
五碳糖 核糖+磷酸+碱基=核糖核苷酸
（2）碱基不同
嘌呤碱：A、G 碱基的分类
嘧啶碱：C、T、U （3）链的形态结构不同
DNA 脱氧核糖核苷酸双链
核酸
RNA 核糖核苷酸单链 ５.DNA分子的多样性和特异性
多样性：碱基的种类、数量、排列顺序决定
DNA
特异性：多样性决定 ６.遗传物质的分布
真核 细胞生物
原核 遗传物质是DNA
多数病毒 非细胞生物
少数病毒：遗传物质是RNA，如HIV、SARS 、H7N9等