4.3核酸教案2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修3.docx

1、第四章 生物大分子第三节 核酸学习目标：1.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。 2.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。素养目标：1.科学态度与社会责任：认识人工合成核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用；能说出核酸对生命遗传的意义，培养不断探索未知、崇尚真理的科学精神。2.宏观辨识与微观探析：能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键；能从结构角度认识核酸分子的形成过程及水解过程；初步学会借助宏观实物模型认识生物大分子微观结构的方法。教学重、难点

2、：脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能教学过程：核酸因其最早在_中发现，并具有_，故而得名。天然的核酸根据其组成中所含_的不同，分为脱氧核糖核酸(_)和核糖核酸(_)。一系列生物学实验的结果表明，核酸是生物体_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_和_等生命现象中起着重要的作用。学习任务一：核酸的宏观组成1.核酸由许多核苷酸单体形成的聚合物,是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。2. 核酸水解生成核苷酸，核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷继续水解得到戊糖和碱基（如图4-15) 3.核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而

3、成的生物大分子。4.宏观视角看：核酸由_、_、_、_、_等元素组成。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。无机酸的酯化反应：资料卡片 腺苷三磷酸核糖可与腺嘌呤形成腺嘌呤核苷，其中核糖的羟基继续与磷酸反应，可形成磷酸酯(AMP ，腺嘌呤核苷酸，又称腺苷酸）、二磷酸酯（ADP ，腺苷二磷酸）及三磷酸酯( ATP ，腺苷三磷酸）。ATP逐步水解可以生成ADP和AMP 。ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源，也是生物体内重要的能量转换中间体。ATP的生物学功能与其独特的分子结构有密切关系。ATP分子中的磷酸与核糖之间通过磷酯

4、健连接，磷酸与磷酸之问则形成磷酸酐键。磷酸酐键在ATP水解时会发生断裂，整个水解过程可释放出较多能量供生物体使用，因此也被称为高能磷酸键。植物光合作用和动物体内食物氧化分解提供的能量，则可使ADP与磷酸重新反应合成ATP (如图4-16)。学习任务二：核酸的结构(一)DNA 的结构1.DNA 的结构确定：1953年，科学家在深入研究 DNA 晶体_数据的基础上，提出了DNA分子的_结构模型。2.DNA 分子双螺旋结构特点： DNA 分子由两条_组成，两条链平行盘绕，形成_结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在_，碱基排列在_；两条链上的碱基通过_作用，腺票呤(A )与_配对，鸟嘌呤(G

5、 )与_配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。(二)RNA 的结构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，_替代了脱氧核糖，_替代了胸腺嘧啶(T )。 RNA 分子一般呈_结构，比DNA分子小得多。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中的哪些部分。DNA分子对应于蛋白质，核苷酸对应于氨基酸，磷酯键对应于肽键学习任务三：核酸的生物功能核酸是生物体遗传信息的载体。1.有一定碱基_的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为_。DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列_。 2

6、.RNA则主要负责_、_和 _DNA所携带的遗传信息。3.核酸在细胞繁殖中的作用细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的_。亲代DNA分子的两条链解开后作为_，在酶的作用下，利用游离的_各自合成一段与母链互补的_。最后形成两个与亲代DNA完全_的子代DNA分子，使核酸携带的_通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制_的合成来影响生物体_的发生和发育。我国在核酸的研究中也取得了令人瞩目的成绩。1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，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

7、科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。对核酸的结构和生物功能的研究，将使人们深入认识生命活动规律，更好地利用生物资源，有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展科学技术社会 聚合酶链反应聚合酶链反应( polymerase chain reaction ,简写为 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。人体毛发、血液和古生物残骸中的痕量DNA ，都能通过这项技术加以扩增，以便在检测后获得相关的生物学信息。目前，自动化 PCR 仪已经出现，可以快速进行 DNA 扩增和分析，广泛应用于疾病诊断、司法鉴定和考古研究等领域。板书设计：作业设计：教学反思：