内容正文:
外界有很多病毒,测新冠病毒的核酸为什么能确定是否感染病毒?
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第二章 组成细胞的分子
第5节 核酸是遗传信息的携带者
本节聚焦:
1、通过阅读核酸发现的科学史及教材资料,分析DNA与RNA的异同点。
2、通过自主构建核苷酸链理解核苷酸序列与遗传信息的关系。
3、通过观察大分子的基本单位的化学结构式,理解生物大分子是以碳链为基本骨架。
一、核酸的种类及其分布
核酸
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
主要在细胞核
主要在细胞质
核酸:细胞核中提取的具有酸性的物质
线粒体、叶绿体、拟核
脱氧核糖核酸与核糖核酸有什么区别呢?
阅读核酸发现的科学史以及教材34-35,思考:
①核酸中含有哪些物质?这些物质在核酸中的比例有什么特点?
②脱氧核糖核酸和核糖核酸的命名依据是什么?
③脱氧核糖核酸和核糖核酸还有哪些区别?
④两种核酸被分解后可以形成哪些物质?
⑤两种核酸的基本单位是什么?
资料1:1868年瑞士化学家米歇尔首先从脓细胞分离出细胞核,进行化学分析后得到一种含氮和磷特别丰富的强有机酸。后被米舍尔的导师霍佩·赛勒验证,并把这种新物质命名“核素”。
资料2:德国的科塞尔在研究来自胸腺和酵母的核素时,证明存在2种核酸:即脱氧核糖核酸和核糖核酸。水解后发现2种核酸都含有鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)这3种碱基,在DNA中第4种碱基是胸腺嘧啶(T),而在RNA中则是尿嘧啶(U),除了含有这些碱基以外,还有些具有糖类性质的物质和磷酸。
二、核酸的探究历程
磷酸
糖类
资料4:1911年,科塞尔的学生列文证明核酸所含的糖类由5个碳原子组成,并将这种糖类命名为核糖。由于核酸有2种,他找到了它们之间的区别:它们中的五碳糖不同,另一种糖类比核糖少一个氧原子,称为脱氧核糖,脱氧核糖核酸和核糖核酸的名称由此而来。
二、核酸的探究历程
资料3:斯托伊德尔又确定了这些物质的比例,他通过分析,
发现糖类物质、每种嘌呤或嘧啶碱基、磷酸的比例为1:1:1。
脱氧核糖
核糖
二、核酸的探究历程
资料5:1934年,列文发现核酸可被分解成含有一个碱基、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段,这样的组合叫核苷酸。
核苷酸
1、核酸的基本单位(单体):核苷酸
1分子核苷酸=1分子 +1分子 + 1分子 。
2、元素组成:C、H、O、N、P 等
含氮
三、核苷酸
DNA的基本单位(单体):
磷酸
脱氧核糖
碱基
脱氧(核糖)核苷酸
脱氧(核糖)核苷酸
动手做:请每位同学连出一种脱氧核苷酸
脱氧核苷酸种类
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
T
A
G
C
利用下列核苷酸,尝试连接含有4个核苷酸的核苷酸单链,你能连接多少种?(注:每种核苷酸数量不限)
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
T
A
G
C
为什么DNA分子具有多样性?
脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息。
脱氧核苷酸的排列顺序多样。
四、核酸是由核苷酸组成的长链
O
CH2
H
H
OH
H
H
H
OH
OH
O = P — O —
碱基
O
CH2
H
H
OH
H
H
H
OH
OH
O = P — O —
碱基
O
T
P
O
C
P
O
G
P
O
A
P
脱氧核苷酸脱水缩合连接成DNA长链
四、核酸是由核苷酸组成的长链
脱氧核苷酸链
脱氧核苷酸
连接
DNA
(双链)
RNA能贮存遗传信息吗?若能,你认为它的遗传信息储存在哪里?若不能,请说明理由。
RNA的基本单位(单体):
核糖核苷酸
A
C
G
U
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
四、核酸是由核苷酸组成的长链
核糖核苷酸链
核糖核苷酸
连接
RNA
(单链)
五、核酸的功能
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA
(含两种核酸)
(只含一种核酸)
归纳
种类 DNA RNA
DNA与RNA的比较
基本组成单位
组成
碱基
五碳糖
磷酸
分布
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
C、G、A、T
C、G、A、U
脱氧核糖
核糖
一样
一样
主要在细胞核
主要在细胞质
结构
多数双链
多数单链
比较项目
练习:比较不同生物核酸、核苷酸、碱基、五碳糖的种类
核酸
核苷酸
原核生物
2种
真核生物
病毒
碱基
五碳糖
2种
1种
8种
8种
4种
5种
5种
4种
2种
2种
1种
HO
OH
单体
多聚体
葡萄糖
氨基酸
多糖
蛋白质
核苷酸
核酸
脱水缩合
脱水缩合
脱水缩合
脱水缩合
六、生物大分子以碳链为骨架
碳(C)是所有生命系统中的核心元素
N个
单体
大分子
物质
脱水缩合
水解反应
你现在能解释为什么C在干重细胞中含量最多了吗?
核酸
脱氧核糖核酸
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
C、H、O、N、P
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
A
G
C
T
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
组成元素
(DNA)
核糖核酸
(RNA)
基本 单位
基本 单位
A
G
C
U
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
尿嘧啶
磷酸
核糖
含氮碱基
包括
4种
4种
4 种
4 种
小结:
DNA指纹图
受害者
受害者体内分离的样品
怀疑对象
DNA指纹技术
DNA指纹技术技术为侦破案件提供证据
拓展应用
DNA指纹技术用于亲子鉴定
DNA指纹技术
公安部答网民关于采集DNA数据的留言
DNA代表着遗传特性,具有生物学唯一性,是可靠的身份识别方法。特别是在侦破大要案件、打击拐卖儿童犯罪方面,发挥了重要作用。
自2009年“打拐”DNA数据库建立以来,各地通过该库比对已找到3600余名多年前被拐孩子并送还其亲生父母。
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