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第2章組成細(xì)胞的分子第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者1.闡明核苷酸及核酸等是細(xì)胞和生物體的各項生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ),初步形成生命的物質(zhì)觀,為辯證唯物主義世界觀的形成奠定基礎(chǔ)。2.說明組成細(xì)胞的物質(zhì)具有特殊性,核酸等生物大分子是生物所特有的,它們既是生命賴以存在的物質(zhì),也是生命活動的產(chǎn)物,據(jù)此進(jìn)一步闡明生命的物質(zhì)觀。3.說明核酸等物質(zhì)在細(xì)胞中的功能是由其組成和結(jié)構(gòu)決定的,初步形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念,并能運(yùn)用這一觀念分析相關(guān)的生物學(xué)問題。4.關(guān)注對營養(yǎng)保健食品的認(rèn)識,辨別市場虛假廣告,辨別迷信和偽科學(xué),并形成生態(tài)意識,關(guān)注生命和健康?!緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】教學(xué)重點(diǎn):1.核酸的種類及其分布。2.概述核酸的結(jié)構(gòu)和功能。3.舉例闡明生物大分子以碳鏈為骨架。教學(xué)難點(diǎn):1.概述核酸的結(jié)構(gòu)和功能。2.遺傳信息、共價鍵等的理解和運(yùn)用。3.舉例闡明生物大分子以碳鏈為骨架。【教學(xué)重難點(diǎn)】問題探討:
DNA指紋技術(shù)在案件偵破工作中有重要的用途。刑偵人員將從案發(fā)現(xiàn)場收集的血液、頭發(fā)等樣品中提取的DNA,與犯罪嫌疑人的DNA進(jìn)行比較,就有可能為案件的偵破提供證據(jù)。1.為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息?思考討論:根本原因在于生物的遺傳信息就儲存在DNA中,而且每個個體的DNA的脫氧核苷酸序列各有特點(diǎn)。由于DNA指紋的高度特異性和穩(wěn)定性,世界各國目前已經(jīng)在罪犯確認(rèn)、親子鑒定、確定遇難者身份等方面廣泛使用這種技術(shù)。在研究人類起源、不同類群生物的親緣關(guān)系等方面,也可以利用DNA鑒定技術(shù)。
思考討論:2.你還能說出DNA鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用嗎?辨認(rèn)海嘯遇難者身份觀察:考考你誰最可能是犯罪嫌疑人?誰最可能是他們的孩子?觀察:一、核酸的種類及其分布PAPUPCPG
1.核酸有哪些種類?
核酸分為兩類:脫氧核糖核酸(簡稱DNA)和核糖核酸(簡稱RNA)。思考:
2.真核細(xì)胞的DNA和RNA分布在哪里?真核細(xì)胞的DNA主要分布在細(xì)胞核中,線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA,RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。
3.原核細(xì)胞的DNA和RNA主要分布在哪里?原核生物的DNA主要分布在擬核中(質(zhì)粒為環(huán)狀DNA),RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈小組課前實踐活動成果展示:交流:1.核酸的基本組成單位:是核苷酸,每個核酸分子是由幾十個乃至上億個核苷酸連接成的長鏈。2.核苷酸的組成:一個核苷酸是由一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成。3.核苷酸的分類:根據(jù)五碳糖的不同,核苷酸分為脫氧核苷酸和核糖核苷酸兩種。4.DNA和RNA的構(gòu)成:一般情況下,在生物體內(nèi)的細(xì)胞中,DNA是由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成,RNA是由一條核糖核苷酸構(gòu)成。觀察:核糖核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸鏈脫氧核苷酸鏈脫氧核糖磷酸磷酸核糖思考:1.從DNA和RNA到的化學(xué)組成上分析,DNA和RNA有何相同點(diǎn)?相同點(diǎn):都有一種磷酸,都含有含氮堿基A、G、C。2.從DNA和RNA到的化學(xué)組成上分析,DNA和RNA有何不同點(diǎn)?不同點(diǎn):(1)五碳糖不同。DNA的為脫氧核糖,RNA的為核糖。(2)含氮堿基不同。DNA含有T(胸腺嘧啶)沒有U(尿嘧啶);RNA含有U沒有T。歸納:核苷酸的種類:腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核糖AGCT核糖AGCU8種DNARNA拓展:DNA徹底水解脫氧核苷酸初步水解AGCT1種磷酸1種脫氧核糖4種含氮堿基核酸的水解徹底水解核糖核苷酸初步水解RNAAGCOU1種磷酸1種核糖4種含氮堿基觀察:DNA指紋檢測思考:1.什么是遺傳信息?遺傳信息儲存在哪里?遺傳信息是指核苷酸(堿基對)的排列順序。絕大多數(shù)的生物其遺傳信息儲存在DNA分子(脫氧核苷酸的排列順序)中;部分病毒的遺傳信息儲存在RNA分子中,如HIV、SARS病毒等。2.若脫氧核苷酸對數(shù)為n,則4種脫氧核苷酸的排列順序有多少種。有4n種。3.用放射性同位素標(biāo)記哪種物質(zhì)可以研究DNA和RNA在細(xì)胞內(nèi)的變化?研究DNA可標(biāo)記胸腺嘧啶(T),研究RNA變化可標(biāo)記尿嘧啶(U)。因為DNA和RNA的其他堿基都相同。特別提醒:1.DNA分子具有多樣性的原因:DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序千變?nèi)f化(4n種)。2.DNA分子具有特異性的原因:不同生物體DNA分子中的脫氧核苷酸都具有特定的排列順序(不同生物個體具有不同的DNA)3.細(xì)胞中同時具有DNA和RNA,也就是說原核生物和真核生物同時具有DNA和RNA,但遺傳物質(zhì)都是DNA。病毒只具有DNA或RNA其中一種,如SARS、HIV等病毒只具有RNA。病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。4.核酸的功能:是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成中具有極其重要的作用。三、生物大分子以碳鏈為骨架觀察:思考:1.什么是單體?分別說出多糖、蛋白質(zhì)和核酸的單體。以若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架的分子稱為單體;多糖、蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子。多糖的單體是單糖;蛋白質(zhì)的單體是氨基酸;核酸的單體是核苷酸。思考:2.什么是生物大分子?為什么說“碳是生命的核心元素、沒有碳就沒有生命”?由許多單體連接成的多聚體叫生物大分子;生物大分子也是以碳鏈為基本骨架的,碳原子在組成生物大分子中有重要作用,所以“碳是生命的核心元素”“沒有碳就沒有生命”。與化學(xué)的聯(lián)系:碳原子性質(zhì)不活潑,它的最外層有4個電子,不易失去或得到電子而形成離子。在含碳化合物中,碳原子與其他原子通過共用電子對結(jié)合在一起。原子間通過共用電子對而形成的化學(xué)鍵叫共價鍵。碳原子之間也可以形成共價鍵而相互結(jié)合形成穩(wěn)定的碳鏈。核酸的種類及其分布核酸是由核苷酸連接而成的長鏈問題探討生物大分子以碳鏈為骨架脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)真核生物分布原核生物:細(xì)胞核(主要)線粒體葉綠體擬核、質(zhì)粒分布主要分布在細(xì)胞質(zhì)中基本組成單位:核苷酸功能核糖核苷酸脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸
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