第3节遗传信息的携带者──核酸一、教学目标1.说出核酸的种类,简述核酸的结构和功能。2.以特定的染色剂染色,观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。二、教学重点和难点1.教学重点核酸的结构和功能。2.教学难点观察DNA和RNA在细胞中的分布。三、教学策略本节虽然在题目中提出了遗传信息,但是对遗传信息的深入理解需要在《遗传与进化》模块完成。这节重点是让学生了解承载遗传信息的物质──核酸。因此教学的直观性非常重要。1.利用“问题探讨”唤起学生对遗传物质的记忆,激发学习兴趣。由于现代科学技术的发展使DNA研究成果的应用范围愈来愈广泛,学生听到、看到有关DNA应用的报道是很多的,因此,对于“DNA指纹法”在案件侦破中的作用可能略有所知。这也是学生倍感兴趣的内容。教师要给学生适当的空间进行表达交流,尽可能地让所有学生共享他们对遗传物质──核酸的认识。2.通过实验观察,获得感性认识,解决核酸在细胞中的分布。教材提到了“核酸存在于所有细胞中”,物质的存在具有可检测性,因此“观察DNA和RNA在细胞中的分布”是重要的学习活动。实验材料选择了人的口腔上皮细胞,主要是考虑到取材方便。教师还可以准备常见的动植物细胞供学生观察,使他们认识到组成生物体的核酸包括DNA和RNA。这个实验比较简单,效果也非常明显,因此教师可以指导每个小组的学生分别观察1~2种材料,通过总结归纳,得出DNA和RNA在细胞中分布的特点。3.联想“细胞核是遗传信息库”,将抽象的语言变为直观的图解,认识核酸的结构。在初中学习有关细胞的生活的内容时,学生已经知道细胞核内具有储存遗传信息的物质──DNA。但是受认知水平的限制,学生还不知道DNA的结构。因此在讲述核酸的结构时,要以学生已有的知识为基础,利用学生具有的化学知识,让学生看懂脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸结构图解、DNA和RNA在化学组成上的区别图解,以及核苷酸长链的特点,为《遗传与进化》模块的学习奠定基础。四、答案和提示(一)问题探讨1.提示: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.提示:DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面,也可以利用DNA鉴定技术。3.提示: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。因此案件侦察工作应在DNA鉴定的基础上,结合其他证据确定罪犯。(二)旁栏思考题原核细胞的DNA位于拟核区域。(三)练习基础题1.(1)√;(2)√;(3)√。2.C。3.C。五、参考资料1.核酸的发现1868年,在德国化学家霍佩—赛勒(HoppeSeyler)的实验室里,有一个瑞士籍的研究生,名叫米舍尔(F.Miescher,1844—1895),他在实验室所承担的工作是研究脓血中细胞的化学成分。当时实验室附近有一家医院,常常扔出许多带脓血的绷带,脓血里有与病菌“作战”而死亡的白细胞以及其他死亡的人体细胞。米舍尔细心地用洗脱的办法将绷带上的脓血收集起来。他先用酒精把细胞中的脂肪性物质去掉,然后用猪胃黏膜的酸性提取液(一种能除掉蛋白质的胃蛋白酶粗制品)进行处理,结果发现细胞的大部分被分解了,而细胞核只是缩小了一点儿,仍然保持完整。得到细胞核后,米舍尔对组成细胞核的物质进行了化学分析,发现细胞核内含有与细胞内其他有机物明显不同的物质,这种物质的磷含量很高,远高于蛋白质,而且对蛋白酶有耐受性。米舍尔认为这是一种新物质。霍佩—赛勒当时是生物化学界的权威,治学严谨,他要在亲自做实验验证米舍尔的工作后,才允许米舍尔发表这个成果。霍佩—赛勒用酵母细胞做实验,证实了米舍尔的发现。米舍尔将他发现的新物质命名为“核素”。核素十分不稳定,提取时必须非常小心,速度要快,还得保持很低的温度。为了制备核素,米舍尔常常从清晨5∶00就开始在低温的房间里工作,这大大影响了他的健康。由于积劳成疾,他51岁就离开了人间。霍佩—赛勒的另一个学生,德国的科塞尔(A.Kossel,1...