【高中化學(xué)】核酸 2022-2023學(xué)年高二化學(xué)系列教學(xué)課件（人教版選擇性必修3）

第五章生物大分子第三節(jié)核酸高二化學(xué)新人教化學(xué)選擇性必修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》新型冠狀病毒肺炎核酸檢測，可以檢測是否有存活的新冠病毒，即檢測病毒的特定核酸序列，表明病毒在復(fù)制。【問題導(dǎo)入】為什么核酸檢測可以判斷是否攜帶新冠病毒？核酸具有什么樣的秘密？核酸因其最早在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)，并具有酸性，故而得名。天然的核酸根據(jù)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(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,核酸是生物體遺傳信息的攜帶者,絕大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)是RNA。核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳和變異等生命現(xiàn)象中起著重要的作用?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)一】認(rèn)識核酸的組成核酸是一種生物大分子，相對分子質(zhì)量可達(dá)上百萬。通過分析核酸的水解產(chǎn)物可認(rèn)識核酸的組成。

核酸可以看作_____、_____和_____通過一定方式結(jié)合而成的生物大分子。磷酸戊糖堿基1.戊糖戊糖是核糖或脫氧核糖，均以環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在于核酸中，對應(yīng)的核酸分別是核糖核酸(RNA）和脫氧核糖核酸(DNA)

2.堿基RNA中的堿基主要有腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四種。DNA中的堿基主要有腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四種。堿基的名稱(符號)和結(jié)構(gòu)簡式鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)3.核酸的合成和水解

【思考與討論】腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生產(chǎn)核酸類藥物的中間體，請?jiān)谝韵陆Y(jié)構(gòu)簡式中找出戊糖、堿基和磷酸所對應(yīng)的部分。堿基戊糖堿基戊糖磷酸資料卡片：腺苷三磷酸(ATP)腺嘌呤核苷中的核糖羥基與磷酸反應(yīng)，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)。ATP中的特殊鍵：磷酸與核糖之間通過磷酯鍵連接，磷酸與磷酸之間形磷酸酐鍵。ATP的水解過程的能量變化直到1953年，科學(xué)家在深入研究DNA晶體Ⅹ射線衍射數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】認(rèn)識核酸的結(jié)構(gòu)核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則是堿基間的一種一一對應(yīng)的關(guān)系，在DNA或某些雙鏈RNA分子結(jié)構(gòu)中，由于堿基之間的氫鍵具有固定的數(shù)目和DNA兩條鏈之間的距離保持不變，使得堿基配對必須遵循一定的規(guī)律，這就是腺嘌呤(A)一定與胸腺嘧啶(T)配對[在RNA中腺嘌呤(A)與尿嘧啶(U)配對]，鳥嘌呤(G)一定與胞嘧啶(C)配對?！舅伎寂c討論】DNA分子的多聚核苷酸中，核苷酸之間通過磷脂鍵連接。請類比蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，指出DNA分子、核苷酸和磷脂鍵分別對應(yīng)蛋白質(zhì)的哪些部分？蛋白質(zhì)、氨基酸、肽鍵核酸是生物體_________的載體。1.DNA的生物功能:(1)基因:有一定_____排列順序的DNA片段含有特定的_____信息。(2)基因作用:DNA分子上有許多基因,決定了生物體的一系列_____。2.RNA的生物功能:主要負(fù)責(zé)傳遞、翻譯和表達(dá)DNA所攜帶的遺傳信息。遺傳信息堿基遺傳性狀【學(xué)習(xí)任務(wù)三】認(rèn)識核酸的生物功能1981年，我國科學(xué)家采用有機(jī)合成與酶促合成相結(jié)合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。1999年，我國參與了人類基因組計(jì)劃，成為參與該項(xiàng)計(jì)劃的唯一發(fā)展中國家。2002年，我國科學(xué)家完成了水稻基因組圖譜的繪制。對核酸的結(jié)構(gòu)和生物功能的研究，將使人們深入認(rèn)識生命活動(dòng)規(guī)律，更好地利用生物資源，有助于提高疾病診斷和治療水平，促進(jìn)醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等的發(fā)展。我國在核酸的研究中的成果：

核酸檢測的重要環(huán)節(jié)【學(xué)習(xí)評價(jià)】教材P122

2.結(jié)合圖4-17和圖4-19，分析DNA分子的結(jié)構(gòu)，回答下列問題。(1)DNA分子是由幾條多聚核苷酸鏈組成的?具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)?(2)DNA的基本結(jié)構(gòu)單元核苷酸由哪幾類物質(zhì)組成?分別對應(yīng)于圖4-19中DNA分子的哪一部分?(3)DNA分子中含有哪幾種堿基?它們是如何相互作用進(jìn)行配對的?參考答案(1)由兩條多聚核苷酸鏈組成，具有雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)脫氧核糖、磷酸、堿基;在圖4-19中，脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，堿基互補(bǔ)配對，排列在內(nèi)側(cè)。(3)腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶;堿基之間通過氫鍵相互作用，進(jìn)行互補(bǔ)配對。藍(lán)色球體代表磷酸，五邊形代表脫氧核糖，紅色和綠色六邊形代表嘧啶，橙色和淺藍(lán)色多邊形代表嘌呤。氫鍵對應(yīng)內(nèi)側(cè)堿基之間的連線，磷酯鍵對應(yīng)外側(cè)的球體和五邊形之間的連線。3.右圖是某地的一處雕塑，藝術(shù)地展現(xiàn)了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。請分析該圖中的藍(lán)色球體