4.3核酸（课件）-中职《化学（农林牧渔类）》同步教学（湖南科学技术出版社）

专题四 杂环化合物、生物碱和核酸 目录/Contents 01 02 03 第一节　杂环化合物 第二节　生物碱 第三节　核酸 3 第三节　核酸 学习目标 了解核酸的组成。 了解脱氧核糖核酸和核糖核酸的区别。 了解核酸的生物学功能及其应用。 问题与思考 核酸检测为什么可以作为新型冠状病毒感染确诊的标准？你清楚新 型冠状病毒核酸检测的原理吗？ 演示实验 取核糖核酸消化液 1 mL，加入适量定磷试剂，放置一段时间，观察 溶液颜色发生了什么变化？ 一、核酸的分类与组成 1. 核酸的分类 在细胞内，核酸大部分与蛋白质相结合，按其组成不同，分为两类。 一类是核糖核酸（RNA），主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核的核仁中，其主要功能是参与蛋白质的合成。根据功能不同，RNA 又分为三种：mRNA（信使 RNA）、tRNA（转移 RNA）和 rRNA（核糖体 RNA） 另一类是脱氧核糖核酸（DNA），绝大部分集中在细胞的染色体上，少量存在于线粒体和叶绿体中。DNA 是生物体的信息源，能贮存、复制和传递遗传信息。 一、核酸的分类与组成 2. 核酸的组成 核酸的基本结构单元是核苷酸，核苷酸本身由核苷和磷酸组成，而核苷则由戊糖与含氮碱组成。组成核酸的基本成分是含氮碱、磷酸和戊糖。 组成核酸的戊糖有两种，DNA 所含的糖为脱氧核糖，RNA 所含的糖则为核糖。 核酸中的含氮碱是一类含氮的杂环化合物，包括嘌呤碱和嘧啶碱两类。 一、核酸的分类与组成 核酸的组成成分 类别 DNA RNA 酸 H3PO4 H3PO4 戊糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱 嘌呤碱 腺嘌呤、鸟嘌呤 腺嘌呤、鸟嘌呤 嘧啶碱 胸腺嘧啶、胞嘧啶 尿嘧啶、胞嘧啶 二、核酸的功能 1868 F. Miescher 从脓细胞中分离出细胞核、核素 Altman 制备了不含蛋白质的核酸制品 Avery 等人首次证明 DNA 是细菌遗传性状的转化因子 Hershey 和 Chase证明DNA 是生物体遗传信息的携带者 Watson、Crick提出了 DNA 双螺旋结构模型。 1889 1944 1952 1953 二、核酸的功能 现在已经证明，储存遗传信息的物质是 DNA，基因是 DNA 分子中一段特定的碱基排列顺序。 核酸是遗传信息的携带者与传递者。生物体的遗传信息以密码的形式编码在 DNA 分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序，并通过 DNA 的复制由亲代传递给子代。 二、核酸的功能 在后代的生长发育过程中，遗传信息由DNA 转录给 RNA，然后翻译合成特异的蛋白质，以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。 由于生命活动是通过蛋白质来表现，所以生物的遗传特征，实际上是通过 DNA-RNA- 蛋白质过程传递的，这就是遗传信息传递的中心法则。 三、核酸的应用 基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA 片段，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。人体细胞有 3 万～5万个基因，含 30 亿个碱基对。 三、核酸的应用 基因工程是指遗传工程或 DNA 重组技术，是对基因进行重组、克隆和表达的一系列技术的总称。 目前，包括人类基因在内的很多生物 DNA 碱基序列的测定已经完成，这为生命科学开启了新时代。 科学视野 一、一切疾病的发生都与基因有关 如何利用基因检测帮助人们做到科学养生，做到疾病的早发现、早诊断、早治疗，成为 21 世纪医学界研究的重点。 基因检测是预防疾病的重要手段。基因技术的发展，不仅为相关医学研究打下了坚实的基础，而且促进了医学模式的改变，为解决长期困扰人类的很多重大疾病如癌症、糖尿病、神经和精神疾病等的早期诊断、治疗开辟了新的途径。 科学视野 二、核酸检测的原理 新冠肺炎疫情暴发后，核酸检测成为确诊是否感染新冠肺炎的病原学检测的主要方法。 病毒作为最简单的一种生物，是由核酸和蛋白质构成的。病毒的生命活动也必须在细胞中才能体现。 每一种生物的核酸是不一样的，通过核酸检测就是要确定人身上是否带有病毒，也就是为了检出病毒的携带者。 核酸检测需要经过取样、留样、保存、核酸提取、上机检测五个步骤。 科学视野 三、什么是转基因 基因的改变使物种能够不断具有新的性状，进一步发展才会产生新的物种，形成了自然界绚丽多姿的生物多样性。 转基因技术就是科学家利用工程技术将一种生物的一个或几个基因转移到另外一种生物体内，从而让后一种生物获得新的性状。 人们对转基因最早的误解就是“吃了转基因食品会被转基因”，这种误解直到今天依然存在。 科学探究 查阅资料，了解基因检测在疾病预防、诊断和治疗方面的应用。 专题小结 杂环化合物 杂环化合物是含有 O、S、N 等杂原子的环状结构的化合物。 命名方法有音译法和系统命名法两种。 杂环化合物是有机化合物中数量最多的一类化