資源簡介

(共17張PPT)
第三節 核酸
葡萄糖
第四章 有機化合物
聚合酶鏈反應(PCR)是一種在生物體外擴增DNA片段的重要技術，可使痕量的DNA擴增幾百萬倍。自動化PCR儀可以快速進行核酸檢測，廣泛應用于傳染病、遺傳病和惡性腫瘤的診斷，以及司法鑒定和考古研究等領域。
核酸檢測原理
核酸檢測
【想一想】
1、你知道核酸檢測的原理是什么嗎？
2、核酸在生命活動中起著何種重要作用？
【情境導入】
新冠病毒檢測原理——實時熒光RT-PCR
核酸因其最早在細胞核中發現，并具有酸性，故而得名。天然的核酸根據其組成中所含戊糖的不同，分為脫氧核糖核酸(DNA）和核糖核酸(RNA)。一系列生物學實驗的結果表明,核酸是生物體遺傳信息的攜帶者,絕大多數生物體的遺傳物質是DNA,少數生物體的遺傳物質是RNA。核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳和變異等生命現象中起著重要的作用。
我國在核酸的研究中取得了令人矚目的成績。1981年，我國科學家人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸轉移核糖核酸。1999年，我國參與了人類基因組計劃，成為參與該項計劃的唯一發展中國家。2002年，我國科學家完成了水稻基因組圖譜的制。
核酸的發現與研究
任務一 認識核酸的組成
一、核酸的組成
【任務1】 閱讀P122、123頁并歸納。
1、核酸的分類：
核酸是生物體遺傳信息的攜帶者，在生物體的生長、繁殖、遺傳和變異等生命現象中起著重要的作用。是一種生物大分子，相對分子質量可達上百萬。天然的核酸根據其組成中所含戊糖的不同，分為兩類：
(1)脫氧核糖核酸(DNA)：絕大多數生物體的遺傳物質，主要分布在細胞核中。
(2)核糖核酸(RNA)：少數生物體的遺傳物質，主要分布在細胞質中。
2、核酸的組成：
(1)核酸的元素組成：C、H、O、N、P 。（宏觀上）
(2)核酸的基本組成單位——核苷酸
任務一 認識核酸的組成
3、核酸的水解：
核酸
核糖核酸
（RNA）
脫氧核糖核酸
（DNA）
水解
核苷酸
是核酸的基本單元，核苷酸一個接一個形成的聚核苷酸鏈就是核酸
縮聚
磷酸
水解
核苷
O
HO-P-OH
OH
=
水解
戊糖
堿基
核糖
脫氧核糖
A、G、C、U
A、G、C、T
鳥嘌呤(G)
腺嘌呤(A)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
縮合
縮合
任務一 認識核酸的組成
腺嘌呤
核糖
思考與討論： 腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生產核酸類藥物的中間體,請在以下結構簡式中找出戊糖、堿基和磷酸所對應的部分。
腺嘌呤
核糖
-H2O
磷酸酯鍵
磷酸酯(AMP)
二磷酸酯(ADP)
三磷酸酯(ATP)
堿基
戊糖
堿基
戊糖
磷酸
任務二 核酸的結構
（1）DNA分子的基本單元是什么？
（2）DNA雙螺旋結構有哪些特點？
（3） 分析堿基互補配對原則背后的結構
因素？為什么A-T、G-C？
1、DNA的雙螺旋結構特點：
(1)DNA分子由兩條多聚核苷酸鏈組成，兩條鏈平行盤繞，形成雙螺旋結構。
(2)每條鏈中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，堿基排列在內側。
（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵作用，腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)配對，鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)配對，結合成堿基對，遵循堿基互補配對原則。
任務二 核酸的結構
2、RNA的結構特點：
（1）由一條多聚核苷酸組成，形成單鏈狀結構；
（2）每條鏈中的核糖和磷酸交替鏈接，排在外側堿基排列在內側
（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵作用，
腺嘌呤（A）與尿嘧啶（U）配對，
鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）配對，結合成堿基對，遵循堿基互補配對原則。
堿基
堿基
核糖核酸
脫氧核糖核酸
課堂反饋
堿基
戊糖
磷酸
戊糖
堿基
【例1】腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生產核酸類藥物的中間體，請在以下結構簡式中找出戊糖、堿基和磷酸所對應的部分
O
OH
OH
H
H
H
CH2OH
H
N
N
N
NH2
N
O
OH
OH
H
H
H
CH2
H
N
N
N
NH2
N
O
HO
OH
O
P
腺嘌呤核苷
腺嘌呤核苷酸
任務二 核酸的結構
思考與討論：DNA分子的多聚核苷酸鏈中，核苷酸之間通過磷酯鍵連接。請類比蛋白質的結構，指出DNA分子、核苷酸和磷酯鍵分別對應于蛋白質的哪些部分。
DNA分子 蛋白質分子
核苷酸 氨基酸
磷酯鍵 肽鍵
歸納總結 核酸的結構
核酸是由核苷酸單體形成的聚合物，是生物體遺傳信息的載體
核
酸
核
苷
酸
磷酸
核苷
RNA
單鏈狀結構
DNA
雙螺旋結構
形成磷酯鍵
戊糖
堿基
氫鍵作用
多聚核苷酸鏈
堿基互補配對原則
水解
縮合聚合
水解
縮合
水解
縮合
縮合
聚合
任務三 核酸的生物功能
1、核酸有哪些生物功能？
2、 我國科學家在核酸研究中取得過哪些成就？
3、結合新冠肺炎疫情，談一談核酸研究對疾病診斷和治療的巨大意義，因此你有哪些暢想？
沒有核酸，就沒有蛋白質，也就沒有生命
核酸是生物體遺傳信息的載體
基因：有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息
DNA
遺傳信息
指導
RNA
轉移氨基酸
傳遞、翻譯和表達DNA所攜帶的遺傳信息
控制
合成
蛋白質
遺傳信息傳遞
任務三 核酸的生物功能
核酸是生物體遺傳信息的載體。有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息，被稱為基因
任務三 核酸的生物功能
細胞增殖過程中，會發生DNA分子的復制。親代DNA分子的兩條鏈解開后作為母鏈模板，在酶的作用下，利用游離的核苷酸各自合成一段與母鏈互補的子鏈，最后形成兩個與親代 DNA 完全相同的子代 DNA 分子
課堂練習
1、核酸檢測對防疫新冠肺炎意義重大。如圖1是脫氧核糖核酸(DNA)的結構片段，它的堿基中胞嘧啶的結構如圖2，下列說法正確的是（ ）
A.脫氧核糖核酸中含有的化學鍵都是不同原子形成的極性共價鍵
B.2-脫氧核糖(C5H10O4)與葡萄糖屬于同系物，都能發生銀鏡反應
C.胞嘧啶分子式為C4H5N3O，含有的官能團是氨基和肽鍵
D.脫氧核糖核酸由磷酸、2-脫氧核糖和堿基通過一定方式結合而成
D
課堂練習
2．脫氧核糖核酸(DNA)分子的局部結構示意圖如下，它是由脫氧核糖、磷酸及堿基形成脫氧核糖核苷酸后，脫氧核糖核苷酸聚合成脫氧核糖核苷酸鏈進而形成的。
下列說法不正確的是（ ）
A．磷酸與脫氧核糖分子通過醚鍵結合
B．堿基分子在形成脫氧核糖核苷酸時均斷N-H鍵
C．脫氧核糖、磷酸、堿基通過分子間脫水形成脫氧核糖核苷酸
D．堿基G與C、A與T互補配對原則的原因是氫鍵數目最多、結構最穩定
A
課堂練習
3．下圖為DNA分子的局部結構示意圖。下列說法不正確的是（ ）
A．DNA是一種生物大分子，分子中四種堿基均含N—H鍵
B．脫氧核糖分子、磷酸分子、堿基可通過脫水形成脫氧核糖核苷酸分子
C．-NH2氮原子能提供孤電子對與H+的空軌道形成配位鍵，因此能與酸反應
D．圖中虛線表示堿基互補配對(A和T、C和G)時形成的化學鍵
C

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