高二化学人教版(2019)选择性必修3 4.3 核酸 教案(共一课时)

文档属性

名称 高二化学人教版(2019)选择性必修3 4.3 核酸 教案(共一课时)
格式 docx
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-03-12 17:06:23

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文档简介

第四章 生物大分子
第三节 核酸
学习目标:
1.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能;知道核酸与核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系。
2.了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式,能基于氢键分析碱基配对原理,形成对 DNA双螺旋空间结构的整体认知。
素养目标:
1.科学态度与社会责任:认识人工合成核酸的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用;能说出核酸对生命遗传的意义,培养不断探索未知、崇尚真理的科学精神。
2.宏观辨识与微观探析:能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键;能从结构角度认识核酸分子的形成过程及水解过程;初步学会借助宏观实物模型认识生物大分子微观结构的方法。
教学重、难点:脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能
教学过程:
核酸因其最早在______中发现,并具有_____,故而得名。天然的核酸根据其组成中所含_____的不同,分为脱氧核糖核酸(_____)和核糖核酸(_____)。一系列生物学实验的结果表明,核酸是生物体_________的携带者,绝大多数生物体的遗传物质是DNA ,少数生物体的遗传物质是RNA 。核酸在生物体的_________________和_____等生命现象中起着重要的作用。
学习任务一:核酸的宏观组成
1.核酸由许多核苷酸单体形成的聚合物,是一种生物大分子,相对分子质量可达上百万。
2. 核酸水解生成核苷酸,核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷继续水解得到戊糖和碱基(如图4-15)
3.核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
4.宏观视角看:核酸由____、_____、_____、______、_____等元素组成。
思考与讨论
腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,请在以下结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
无机酸的酯化反应:
资料卡片            腺苷三磷酸
核糖可与腺嘌呤形成腺嘌呤核苷,其中核糖的羟基继续与磷酸反应,可形成磷酸酯(AMP ,腺嘌呤核苷酸,又称腺苷酸)、二磷酸酯(ADP ,腺苷二磷酸)及三磷酸酯( ATP ,腺苷三磷酸)。ATP逐步水解可以生成ADP和AMP 。ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源,也是生物体内重要的能量转换中间体。ATP的生物学功能与其独特的分子结构有密切关系。ATP分子中的磷酸与核糖之间通过磷酯健连接,磷酸与磷酸之问则形成磷酸酐键。磷酸酐键在ATP水解时会发生断裂,整个水解过程可释放出较多能量供生物体使用,因此也被称为高能磷酸键。植物光合作用和动物体内食物氧化分解提供的能量,则可使ADP与磷酸重新反应合成ATP (如图4-16 )。
学习任务二:核酸的结构
(一)DNA 的结构
1.DNA 的结构确定:1953年,科学家在深入研究 DNA 晶体___________数据的基础上,提出了DNA分子的_______结构模型。
2.DNA 分子双螺旋结构特点:
① DNA 分子由两条____________组成,两条链平行盘绕,形成________结构;
②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在_____,碱基排列在______;
③两条链上的碱基通过_____作用,腺票呤(A )与___________配对,鸟嘌呤(G )与__________配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
(二)RNA 的结构
RNA也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,____替代了脱氧核糖,___________替代了胸腺嘧啶(T )。 RNA 分子一般呈_______结构,比DNA分子小得多。
思考与讨论
DNA分子的多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过磷酯键连接。请类比蛋白质的结构,指出DNA分子、核苷酸和磷酯键分别对应于蛋白质中的哪些部分。
DNA分子对应于蛋白质,核苷酸对应于氨基酸,磷酯键对应于肽键
学习任务三:核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体。
1.有一定碱基_________的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为______。DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列______。
2.RNA则主要负责_____、_____和 ____DNA所携带的遗传信息。
3.核酸在细胞繁殖中的作用
细胞繁殖分裂过程中,会发生DNA分子的_____。亲代DNA分子的两条链解开后作为________,在酶的作用下,利用游离的_______各自合成一段与母链互补的_____。最后形成两个与亲代DNA完全_____的子代DNA分子,使核酸携带的_________通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制_______的合成来影响生物体_________的发生和发育。
我国在核酸的研究中也取得了令人瞩目的成绩。1981年,我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法,人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。1999年,我国参与了人类基因组计划,成为参与该项计划的唯一发展中国家。2002年,我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。对核酸的结构和生物功能的研究,将使人们深入认识生命活动规律,更好地利用生物资源,有助于提高疾病诊断和治疗水平,促进医学、农业等的发展
科学·技术·社会 聚合酶链反应
聚合酶链反应( polymerase chain reaction ,简写为 PCR )是一种在生物体外扩增 DNA 片段的重要技术,可使痕量的 DNA 扩增几百万倍。人体毛发、血液和古生物残骸中的痕量DNA ,都能通过这项技术加以扩增,以便在检测后获得相关的生物学信息。目前,自动化 PCR 仪已经出现,可以快速进行 DNA 扩增和分析,广泛应用于疾病诊断、司法鉴定和考古研究等领域。
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