(共20张PPT)
第1课时 核 酸
第三节 核 酸
化学
1.通过阅读课本和探究问题以及拆解核苷酸模型,掌握核酸、核苷酸的组成、结构,发展证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
2.通过认识核酸的功能和我国在核酸的研究中的贡献,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用,发展科学态度与社会责任的化学学科核心素养。
学习目标
重点:核酸的组成和结构。
难点: DNA分子的双螺旋结构与其功能。
学习重难点
DNA鉴定
自从杰弗里斯等人于1985年首次对一起移民纠纷中的母子关系作出肯定鉴定以来,用DNA 检定技术进行亲子鉴定已有近10年的历史了。代表性的报道有:在一起无名尸体的鉴定过程中,专家们将提取到的腐尸残血中的DNA和假定受害人双亲的DNA进行DNA鉴定后,成功地对这具无名尸体的身份作出鉴定。在常规血清学检验不能对亲子关系作出肯定结论的情况下,采用DNA检定技术可准确地作出结论。
导入新课
核酸是一种生物大分子,相对分子质量可达上百万。请大家阅读教材中的
“一、 核酸的组成”。思考下列问题:
1-1、核酸是如何分类的?
1-2、核酸的组成元素有哪些?基本单元是什么?
脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA
组成元素:C、H、O、N、P
基本单元为核苷酸
课堂探究
一、核酸的组成
1-3、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。戊糖有哪几种?碱基有哪几种?
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。
(1)戊糖
戊糖是核糖或脱氧核糖,它们均以环状结构存在于核酸中,对应的核酸分别是
核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
课堂探究
一、核酸的组成
(2)碱基---均为含氮杂环有机物
存在于DNA中
存在于RNA中
课堂探究
一、核酸的组成
1-4、核酸的合成和水解过程是怎样转化的?
课堂探究
一、核酸的组成
1-5 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。
戊糖
碱基
磷酸
戊糖
碱基
课堂探究
一、核酸的组成
20世纪50年代初,沃森和克里克致力于研究DNA的分子结构。他们利用DNA晶体的X射线衍射等数据搭建分子结构模型。DNA的结构十分复杂,直到1953年,科学家在深入研究DNA晶体X射线衍射数据的基础上,提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
课堂探究
二、核酸的结构
2-1、结合教材DNA的结构示意图、DNA分子的扫描隧道显微镜照片、碱基互补配对时产生氢键的示意图,回答DNA的结构特点?
根据DNA的结构分析:
(1)DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构。
(2)每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)
与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
课堂探究
二、核酸的结构
2-2 、RNA和DNA的结构有何区别?
对比RNA和DNA的结构分析:
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,
核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单
链状结构,比DNA分子小得多。
课堂探究
二、核酸的结构
2-3 结合碱基模型,说明生物课所学的“A配T,G配C”的原理是什么?
【资料补充】碱基相互作用时,距离减小有利于体系的能量降低,提高结构的稳定性。
结合碱基模型,分析可能的配对方式,总结归纳碱基通过氢键进行结合,
A与T之间两个氢键,C与G之间三个氢键。
课堂探究
二、核酸的结构
早期的研究仅将核酸看成是细胞中的一般化学成分,没有人注意到它在生物体内有什么功能这样的重要问题。核酸在生物体内有怎么样的功能?
课堂探究
三、核酸的生物功能
3-1 什么是基因?
有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息。
课堂探究
三、核酸的生物功能
3-2 核酸有哪些生物功能?
(1)DNA分子的复制
亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板,在酶的作用下,利用游离的核苷酸
各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA
分子,使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制
蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。
(2)RNA的生物功能
RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
课堂探究
三、核酸的生物功能
3-3 我国在核酸的研究中有哪些贡献?
(1)1981年,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。
(2)1999年,参与了人类基因组计划。
(3)2002年,完成了水稻基因组图谱的绘制。
课堂探究
三、核酸的生物功能
【科学-技术-社会】聚合酶链反应
核酸检测技术——RT-PCR
新冠病毒RNA中的特异核酸序列
探针
碱基互补
人工合成
人体
新冠病毒
识别
课堂探究
三、核酸的生物功能
布置作业
1.完成学案中的“素养专练”。
2.查阅资料了解核酸研究的最新进展。
谢谢大家