核酸的结构和功能
一、 教学目标
知识目标：1、说出核酸的组成元素及基本组成单位
2、说明核酸的种类及功能
能力目标：培养学生分析推理能力。
值观目标：关注生命大分子的研究动态，意义和价值，形成在科学发展中不断获取新知识的价值观。
二、 教学重点
核酸的种类以及功能
三、 教学难点
比较DNA和RNA的异同
四、 教学方法
多媒体教学
五、 教学过程
导入新课
利用多媒体展示某一刑事案件背景，警察从犯罪现场发现了非受害者的一根头发，运用现代生物技术手段——DNA指纹法，很快找到犯罪嫌疑人，并侦破了案件。
师：大家看这幅DNA指纹图，如果你是警察，你能找到真凶吗？你判断真凶的依据是什么？
生：一号怀疑对象，因为DNA是人的遗传物质，并且因人而异，所以从犯罪现场发现的头发，血液等，都能提取到相应的DNA，从而能提供犯罪嫌疑人的信息。
师：DNA鉴定技术还可以在哪些方面应用？
生：DNA鉴定技术可应用在亲子鉴定、一些灾难事故中遗体的鉴定等。
推进新课
一． 核酸的种类
师：今天我给大家介绍一种与我们人类息息相关的生物大分子——核酸。核酸是细胞中的一类重要的生物大分子，那么它分为哪几类呢?
生：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）
师：对，核酸分为DNA和RNA，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有着极其重要的作用。
二、核酸在细胞中的分布
甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色。利用甲基绿吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布.
师：取口腔上皮细胞制片，水解，冲洗图片，染色制成临时装片，然后放显微镜下观察，通过观察这两幅图，实验现象是什么，可以得出什么结论？
生：实验现象：成了绿色，细胞质被染成了红色。实验结论：DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中。
三、核酸的结构
1、元素组成
核酸的结构与生物学功能
核酸是生物体内极其重要的生物大分子，是生命的最根本的物质之一。最早是瑞士的化学家米歇尔于1870年从脓细胞的核中别离出来的，由于它们是酸性的，并且最先是从核中别离的，故称为核酸。核酸的发现比蛋白质晚得多。核酸分为脱氧核糖核酸〔简称DNA〕和核糖核酸〔简称RNA〕两大类，它们的根本结构单位都是核苷酸〔包含脱氧核苷酸〕。
1．核酸的根本单位——核苷酸
每一个核苷酸分子由一分子戊糖〔核糖或脱氧核糖〕、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。碱基分为两类：一类是嘌呤，为双环分子；另一类是嘧啶，为单环分子。嘌呤一般均有A、G2种，嘧啶一般有C、T、U3种。这5种碱基的结构式如下列图所示。
由上述结构式可知：腺嘌呤是嘌呤的6位碳原子上的H被氨基取代。鸟嘌呤是嘌呤的2位碳原子上的H被氨基取代，6位碳原子上的H被酮基取代。3种嘧啶都是在嘧啶2位碳原子上由酮基取代H，在4位碳原子上由氨基或酮基取代H而成，对于T，嘧啶的5位碳原子上由甲基取代了H。凡含有酮基的嘧啶或嘌呤在溶液中可以发生酮式和烯醇式的互变异构现象。结晶状态时，为这种异构体的容量混合物。在生物体内那么以酮式占优势，这对于核酸分子中氢键结构的形成非常重要。例如尿嘧啶的互变异构反响式如下列图。
酮式〔2，4–二氧嘧啶〕烯酸式〔2，4–二羟嘧啶〕
在一些核酸中还存在少量其他修饰碱基。由于含量很少，故又称微量碱基或稀有碱基。核酸中修饰碱基多是4种主要碱基的衍生物。tRNA中的修饰碱基种类较多，如次黄嘌呤、二氢尿嘧啶、5–甲基尿嘧啶、4–硫尿嘧啶等，tRNA中修饰碱基含量不一，某些tRNA中的修饰碱基可达碱基总量的10％或更多。
核苷是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶生成的糖苷。戊糖的第1碳原子〔C1〕通常与嘌呤的第9氮原子或嘧啶的第1氮原子相连。在tRNA中存在少量5–核糖尿嘧啶，这是一种碳苷，其C1是与尿嘧啶的第5位碳原子相连，因为这种戊糖与碱基的连接方式特殊〔为C—C连接〕，故称为假尿苷如下列图。
千里之行，始于足下。
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高一生物必修一知识点核酸
核酸是生物体内一种重要的生物大分子，是传递、复制和控制遗传信息的基础。核酸主要由核苷酸组成，是由多个核苷酸单元通过磷酸二酯键连接而成的。核酸分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。下面将从核酸的结构、功能及复制等方面详细介绍核酸的知识点。
一、核酸的结构
1.核苷酸的组成与结构：
核苷酸是核酸的组成单元，由一个五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一个含氮碱基和一个磷酸基团组成。
2.核酸的结构：
DNA的结构是双螺旋结构，由两股互补的链以螺旋形状排列，两条链通过碱基对之间的氢键连接在一起。RNA的结构通常是单链状。
二、核酸的功能
1.储存遗传信息：
核酸是细胞内遗传信息的主要储存和传递分子。DNA携带着生物体遗传信息的全部，通过DNA复制和RNA转录传递给下一代。
2.指导蛋白质合成：
DNA通过RNA转录来合成RNA分子，其中包括mRNA（信使RNA）、rRNA（核糖体RNA）和tRNA（转移RNA）。mRNA带着DNA的信息转移到核糖体，指导蛋白质的合成。
3.调控基因表达：
一些特定的RNA分子能干扰基因或调节基因的表达，参与生物体发育、分化和生理代谢等过程。
三、核酸的复制 锲而不舍，金石可镂。
DNA的复制是细胞分裂的前提和基础，是生命物质的自我复制。DNA的复制遵循半保留复制规律，即一个DNA分子在复制过程中产生两个完全相同的DNA分子，并且每个新的DNA分子包含一条模板链和一个新合成的链。
1.复制酶与复制起始点：
DNA复制过程中的复制酶主要有DNA聚合酶和DNA连接酶，它们在复制起始点上起到关键作用。
2.复制过程：
DNA复制可分为三个主要步骤：解旋、复制和连接。解旋过程是由解旋酶催化DNA两条链的分离，形成复制起始点，为DNA复制提供模板。复制过程中，DNA聚合酶沿着模板链合成新链，每个核苷酸由它的三个基本组件（脱氧核糖、碱基、磷酸）组成。连接过程由DNA连接酶完成，将新合成的DNA片段粘贴在一起。
- 1 - 核苷酸组成
核苷酸是生物体内的重要组分，它可以在生物过程中发挥重要作用。核苷酸也称为“基因的建筑块”，因为它与基因有着密切的联系。核苷酸是一种有机分子，具有高度组合性，可以进行多种反应。
核苷酸是由碱基（由碱基对组成）、糖和磷酸三部分组成的分子。碱基对主要包括腺嘌呤（A）、胞嘧啶（G）、胞苷（C）和胸腺嘧啶（T），它们是核苷酸的基本组成部分。三种碱基可以以四种排列方式来组成一个核苷酸分子，其称为核苷酸序列。
这四种碱基有着不同的性质，这决定了核苷酸的化学和生物特性，如色素释放和酶的活性。碱基的排列方式决定了核苷酸序列的具体结构，从而也影响着核苷酸分子的性质。根据核苷酸序列的不同，人们可以确定DNA或RNA分子的具体结构，并推断生物体的遗传信息。
核苷酸的序列不同会影响到生物体的遗传信息，对研究基因的功能也有重要的意义。根据某种序列的特性，人们可以推断它在DNA或RNA分子中的作用，并设计适合的实验来研究具体的基因功能。
核苷酸虽然只是DNA和RNA分子结构中的微小组成部分，但它们发挥着至关重要的作用，如传递遗传信息、编码蛋白质以及参与各种酶作用等。这些作用均使核苷酸成为生物学中重要的研究内容。
近年来，随着基因组学和分子生物学的发展，研究人员对核苷酸的研究也越来越深入。研究人员们发现，核苷酸可以与其它物质发生化学反应，这对于研究遗传信息的传递和表达具有重要意义。同时，研究人员还发现，核苷酸可以切割DNA分子，这对于研究DNA分子结 - 2 - 构以及修饰DNA有着重要的作用。
综上所述，核苷酸是生物体内最重要的成分之一，它既可以传递遗传信息，又可以调控基因的表达，在生物过程中发挥着重要作用。随着研究的深入，人们对核苷酸的研究也越来越深入，为我们了解和调控基因提供了重要的研究信息。
