4.3 核酸 课件 -2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

第四章 生物大分子 容山中学 化学科组 第三节 核酸 主讲人：郭静 目 录 CONTENTS 1 2 核酸的组成 核酸的结构 3 核酸的生物功能 学习目标 了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能；知道核酸与核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系；能从结构角度认识核酸分子的形成过程及水解过程。 了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式，能基于氢键分析碱基配对原理，形成对DNA双螺旋空间结构的整体认知。 核酸检测 2020年，新冠疫情大爆发，我们最常听说的词就是“核酸检测”，那么核酸检测的原理是什么呢？ 核酸检测技术——RT-PCR 识别 ? 人体 新冠病毒 新冠病毒RNA中的特异核酸序列 探针 碱基互补 人工合成 新课导入 任务一 核酸的组成 一、核酸的定义与分类 根据其组成中所含戊糖的不同 天然的核酸 绝大多数生物体的遗传物质 少数生物体的遗传物质 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 核酸是生物体遗传信息的携带者 主要分布在细胞核中 主要分布在细胞质中 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。 任务一 核酸的组成 【阅读理解】阅读教材P122-123，回答下列问题 1. 了解核酸的水解步骤，思考核酸水解最终的产物是什么？ 2. 由戊糖、碱基、磷酸如何逐步形成核酸？ 核酸的基本组成单元是什么？ 任务一 核酸的组成 核酸 酶 水解 核苷酸 酶 水解 磷酸 核苷 酶 水解 戊糖 碱基 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U） 胞嘧啶（C） 苷是糖苷的简称，是单糖或寡糖的羟基与另一个化合物的羟基或氨基等脱水缩合，形成糖苷键而得到的一类有机化合物。 生物体中的单糖主要以环状结构的形式存在。 核酸的基本单元 存在于DNA中 存在于RNA中 二、核酸的水解 任务一 核酸的组成 三、核酸的组成 核酸可以看作______、______和_____通过一定方式结合而成的___________ 磷酸 戊糖 碱基 生物大分子 缩合 缩合 缩合聚合 戊糖 核苷 核苷酸 核酸 碱基 磷酸 水解 水解 水解 碱基 戊糖 磷酸 戊糖 碱基 【思考与讨论】P123：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 探究课堂 释放能量 吸收能量 ATP ADP 生物体内的ATP-ADP循环示意图 资料卡片 知识拓展 任务二 核酸的结构 四、DNA的结构 双螺旋结构模型——晶体X射线 ① 两条多聚核苷酸链组成DNA分子，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，遵循碱基互补配对原则，结合成碱基对。 脱氧核糖核酸（DNA）的结构示意图 DNA分子的扫描隧道显微镜图 脱氧核糖核酸（DNA）分子的形成过程 腺嘌呤（A） -H2O -H2O -H2O 脱氧核糖 腺嘌呤核苷 DNA单链 碱基互补配对 平行盘绕 DNA双螺旋 磷酯键 腺嘌呤核苷酸 腺嘌呤核苷酸 知识拓展 任务二 核酸的结构 五、RNA的结构 ① RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同：核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。 ② RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。 核糖核酸（RNA）分子的形成过程 腺嘌呤（A） 核糖 腺嘌呤核苷 -H2O -H2O -H2O RNA 单链分子 磷酯键 腺嘌呤核苷酸 腺嘌呤核苷酸 知识拓展 氨基酸 多肽 蛋白质 核苷酸 DNA 形成磷酯键 缩聚反应 缩聚反应 形成肽键 双螺旋结构 盘曲折叠 多聚核苷酸链 【思考与讨论】P125：DNA分子的多聚核苷酸链中，核苷酸之间通过磷脂键连接。请类比蛋白质的结构，指出DNA分子、核苷酸和磷脂键分别对应于蛋白质的哪些部分。 探究课堂 任务三 核酸的生物功能 六、核酸的生物功能 有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息 ① DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状 (2) 作用： ② 在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制，传递遗传信息 2、RNA分子 RNA参与传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息。 1、DNA分子 (1) 基因： 任务三 核酸的生物功能 在细胞繁殖分裂过程中，会发生____________的复制 亲代DNA分子的两条链解开后 DNA分子 母链模板 酶 游离的核苷酸 合成一段母链互补的子链 形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA 核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代 控制蛋白质的合成 影响生物体特定性状的发生和发育 DNA分子复制示意图 任务三 核酸的生物功能 中国在核酸的研究中的成果 水稻基因组图谱 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绘制 核酸检测的重要环节 知识拓展 19 RNA 单链状结构 DNA 双螺旋结构 核酸 缩合聚合 水解 核苷酸 缩合 水解 磷酸 核苷 缩合 水解 戊糖 碱基 多聚核苷酸链 缩合聚合 形成磷脂键 氢键作用 碱基互补配对原则 课堂小结 1、下列有关核酸的说法中不正确的是(　　)。 A. 核酸是一类含磷的生物高分子化合物 B. 根据组成，核酸分为DNA和RNA C. DNA大量存在于细胞质中 D. 我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸 C 学习评价 2、分析下边的概念图，下列叙述正确的是（ ） A．A表示的碱基有5种 B．B表示的是核糖 C．D表示核糖核苷酸 D．D表示脱氧核糖核苷酸 D 学习评价 3、组成某种核酸的基本单元如图,下列有关叙述错误的是(　　)。 A.该物质是组成RNA的基本单元 B.该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素 C.图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶 D.该物质组成的核酸主要参与遗传信息的传递过程 C 学习评价 4、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 学习评价 $