(人教版)生物必修一:2-3《遗传信息的携带者--核酸》示范教案.pdf
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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,
2、从而 更好地理解核酸的种类有两种: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
3、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
4、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
5、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
6、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D
7、NA 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
8、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
9、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)
10、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
11、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 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
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