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(共17张PPT)
第三节 核酸
葡萄糖
第四章 有机化合物
聚合酶链反应(PCR)是一种在生物体外扩增DNA片段的重要技术，可使痕量的DNA扩增几百万倍。自动化PCR仪可以快速进行核酸检测，广泛应用于传染病、遗传病和恶性肿瘤的诊断，以及司法鉴定和考古研究等领域。
核酸检测原理
核酸检测
【想一想】
1、你知道核酸检测的原理是什么吗？
2、核酸在生命活动中起着何种重要作用？
【情境导入】
新冠病毒检测原理——实时荧光RT-PCR
核酸因其最早在细胞核中发现，并具有酸性，故而得名。天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA）和核糖核酸(RNA)。一系列生物学实验的结果表明,核酸是生物体遗传信息的携带者,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。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。
我国在核酸的研究中取得了令人瞩目的成绩。1981年，我国科学家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。1999年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家。2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的制。
核酸的发现与研究
任务一 认识核酸的组成
一、核酸的组成
【任务1】 阅读P122、123页并归纳。
1、核酸的分类：
核酸是生物体遗传信息的携带者，在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为两类：
(1)脱氧核糖核酸(DNA)：绝大多数生物体的遗传物质，主要分布在细胞核中。
(2)核糖核酸(RNA)：少数生物体的遗传物质，主要分布在细胞质中。
2、核酸的组成：
(1)核酸的元素组成：C、H、O、N、P 。（宏观上）
(2)核酸的基本组成单位——核苷酸
任务一 认识核酸的组成
3、核酸的水解：
核酸
核糖核酸
（RNA）
脱氧核糖核酸
（DNA）
水解
核苷酸
是核酸的基本单元，核苷酸一个接一个形成的聚核苷酸链就是核酸
缩聚
磷酸
水解
核苷
O
HO-P-OH
OH
=
水解
戊糖
碱基
核糖
脱氧核糖
A、G、C、U
A、G、C、T
鸟嘌呤(G)
腺嘌呤(A)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
缩合
缩合
任务一 认识核酸的组成
腺嘌呤
核糖
思考与讨论： 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。
腺嘌呤
核糖
-H2O
磷酸酯键
磷酸酯(AMP)
二磷酸酯(ADP)
三磷酸酯(ATP)
碱基
戊糖
碱基
戊糖
磷酸
任务二 核酸的结构
（1）DNA分子的基本单元是什么？
（2）DNA双螺旋结构有哪些特点？
（3） 分析碱基互补配对原则背后的结构
因素？为什么A-T、G-C？
1、DNA的双螺旋结构特点：
(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。
任务二 核酸的结构
2、RNA的结构特点：
（1）由一条多聚核苷酸组成，形成单链状结构；
（2）每条链中的核糖和磷酸交替链接，排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）与尿嘧啶（U）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。
碱基
碱基
核糖核酸
脱氧核糖核酸
课堂反馈
碱基
戊糖
磷酸
戊糖
碱基
【例1】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
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
任务二 核酸的结构
思考与讨论：DNA分子的多聚核苷酸链中，核苷酸之间通过磷酯键连接。请类比蛋白质的结构，指出DNA分子、核苷酸和磷酯键分别对应于蛋白质的哪些部分。
DNA分子 蛋白质分子
核苷酸 氨基酸
磷酯键 肽键
归纳总结 核酸的结构
核酸是由核苷酸单体形成的聚合物，是生物体遗传信息的载体
核
酸
核
苷
酸
磷酸
核苷
RNA
单链状结构
DNA
双螺旋结构
形成磷酯键
戊糖
碱基
氢键作用
多聚核苷酸链
碱基互补配对原则
水解
缩合聚合
水解
缩合
水解
缩合
缩合
聚合
任务三 核酸的生物功能
1、核酸有哪些生物功能？
2、 我国科学家在核酸研究中取得过哪些成就？
3、结合新冠肺炎疫情，谈一谈核酸研究对疾病诊断和治疗的巨大意义，因此你有哪些畅想？
没有核酸，就没有蛋白质，也就没有生命
核酸是生物体遗传信息的载体
基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息
DNA
遗传信息
指导
RNA
转移氨基酸
传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息
控制
合成
蛋白质
遗传信息传递
任务三 核酸的生物功能
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
任务三 核酸的生物功能
细胞增殖过程中，会发生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
课堂练习
1、核酸检测对防疫新冠肺炎意义重大。如图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2，下列说法正确的是（ ）
A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B.2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C.胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键
D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
D
课堂练习
2．脱氧核糖核酸(DNA)分子的局部结构示意图如下，它是由脱氧核糖、磷酸及碱基形成脱氧核糖核苷酸后，脱氧核糖核苷酸聚合成脱氧核糖核苷酸链进而形成的。
下列说法不正确的是（ ）
A．磷酸与脱氧核糖分子通过醚键结合
B．碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断N-H键
C．脱氧核糖、磷酸、碱基通过分子间脱水形成脱氧核糖核苷酸
D．碱基G与C、A与T互补配对原则的原因是氢键数目最多、结构最稳定
A
课堂练习
3．下图为DNA分子的局部结构示意图。下列说法不正确的是（ ）
A．DNA是一种生物大分子，分子中四种碱基均含N—H键
B．脱氧核糖分子、磷酸分子、碱基可通过脱水形成脱氧核糖核苷酸分子
C．-NH2氮原子能提供孤电子对与H+的空轨道形成配位键，因此能与酸反应
D．图中虚线表示碱基互补配对(A和T、C和G)时形成的化学键
C

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