(共22张PPT)
第三节 核酸
第四章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位素养阐释
1.能说出核酸的组成,知道核酸是由磷酸、戊糖和碱基结合而成的生物大分子,能应用核酸的组成和结构来认识核酸的生物功能。
2.认识研究核酸等的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
自主预习 新知导学
一、核酸的组成
1.核酸的分类。
天然的核酸根据其组成中所含的戊糖的不同,一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA。
2.核酸的组成。
(1)核酸是一种生物大分子,是由许多核苷酸单体形成的聚合物。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。
(2)核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的。核糖核酸(RNA)中的戊糖是核糖,碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用A、G、C、U表示)。脱氧核糖核酸(DNA)中的戊糖是脱氧核糖,碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。碱基和戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元——核苷酸,核苷酸缩合聚合可以得到核酸:
(3)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)以及三磷酸酯(ATP,腺苷三磷酸)。ATP逐步水解可以生成ADP和AMP。植物光合作用和动物体内食物氧化分解提供的能量,可使ADP与磷酸重新反应合成ATP。
二、核酸的结构
1.DNA分子的结构为双螺旋结构。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;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;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。
2.RNA分子一般呈单链状结构,也是以核苷酸为基本组成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶替代了胸腺嘧啶(T)。
三、核酸的生物功能
1.核酸是生物体遗传信息的载体。有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为基因。DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状。
2.RNA参与遗传信息的传递过程。在细胞繁殖分裂过程中,会发生DNA分子的复制 。
【自主思考】
1.核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么
提示:核酸初步水解和彻底水解的产物不同
物质 初步水解的产物 彻底水解的产物
DNA 脱氧核糖核苷酸 磷酸、脱氧核糖和碱基
RNA 核糖核苷酸 磷酸、核糖和碱基
2.DNA和RNA在分子组成和结构上有什么区别
提示:两种核酸有差别。RNA分子是单链状结构,含有尿嘧啶和核糖;DNA分子是双螺旋结构,含有胸腺嘧啶和脱氧核糖。
3.核酸在遗传学上有哪些重要作用
提示:核酸是生物体遗传信息的载体,核酸分为DNA和RNA,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。RNA参与遗传信息的传递过程。在细胞繁殖分裂过程中,会发生DNA分子的复制,形成与亲代DNA完全相同的子代DNA,使核酸携带的遗传信息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的性状。
【效果自测】
1.判断题。(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)每一分子的核酸中都含有一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子碱基。( )
(2)核酸的主要组成元素是C、H、O、N,有的含有P。( )
(3)脱氧核糖是完全不含氧元素的五碳糖。( )
(4)DNA与RNA的不同只体现在碱基种类不同。( )
(5)核酸是具有遗传信息的蛋白质。( )
(6)DNA是生物体遗传信息的载体,蛋白质合成的模板。( )
(7)RNA可以根据DNA提供的信息,控制蛋白质合成。( )
×
×
×
×
×
√
√
2.下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA( )。
A.腺嘌呤
B.鸟嘌呤
C.尿嘧啶
D.胸腺嘧啶
答案:C
合作探究 释疑解惑
探究任务
核糖核酸和脱氧核糖核酸的比较
问题引领
我国警方利用DNA指纹技术已侦破了许多疑难案件。DNA指纹技术具有许多传统法医检查方法不具备的优点,如它从四年前的精斑、血迹样品中,仍能提取出DNA来作分析。请思考下列问题。
1.DNA是什么物质呢 为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息
提示: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.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗
提示:DNA鉴定技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定、古生物残骸的鉴定。此外,它在人类医学中被用于个体鉴别、确定亲缘关系、医学诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记;在动物进化学中可用于探明动物种群的起源及进化过程;在物种分类中,可用于区分不同物种,也有区分同一物种不同品系的潜力。在农作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。
3.DNA是核酸的一种。核酸是生物大分子吗 它在哪些生命现象中起着决定作用
提示:核酸是生物大分子。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定作用。
归纳提升
DNA和RNA的比较。
比较项目 核酸 DNA RNA
组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
组成 无机酸 磷酸 戊糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 特有T(胸腺嘧啶) 特有U(尿嘧啶)
共有A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) 分子结构 双螺旋结构 由两条多聚核苷酸长链组成 一般呈单链状结构
由一条核糖核苷酸链组成
功能 遗传物质 遗传物质(某些病毒),传递遗传信息,催化作用(某些酶)等
典型例题
【例题】 如图为DNA和RNA化学成分的比较概念图,图中阴影部分表示( )。
A.脱氧核糖、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
B.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸
C.核糖、脱氧核糖、磷酸
D.胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
答案:D
解析:分析图形可知阴影部分是DNA和RNA共同含有的,DNA中含有的是脱氧核糖,RNA中含有的是核糖,A、C项错误;胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,B项错误;胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和磷酸是DNA和RNA共同含有的,D项正确。
【变式训练】 下列四项中,其中组成DNA的是( )。
A.氨基酸、碱基、磷酸
B.脱氧核糖、碱基、磷酸
C.葡萄糖、碱基、磷脂
D.戊糖、碱基、磷脂
答案:B
课堂小结