遺傳信息的攜帶者－核酸

高一生物必修1第2章第3節(jié)遺傳信息的攜帶者——核酸授課：李永蘭時間：2019、9、30自查自糾導(dǎo)學(xué)案（2min）請同學(xué)們自己自查自糾導(dǎo)學(xué)案：1、是否已經(jīng)全部完成，對未完成的同學(xué)，請該同學(xué)所在的學(xué)習(xí)小組組長查明原因，然后報告老師備案；2、在老師講課過程中校正自己填寫的答案是否正確，若有不正確的地方，則馬上改正過來，課后各個學(xué)習(xí)小組的組長要檢查一下本組的組員是否已經(jīng)全部將錯誤的答案更正好了，對未能及時更正的同學(xué)，報告老師備案；3、上完課后，看還有沒有不懂的地方，若有，請你報告本組組長，及時解決問題，絕不能不懂不問、不懂裝懂?。梢哉故疽环萃瓿奢^好的導(dǎo)學(xué)案）兇殺案現(xiàn)場思考：目前，在偵破案件、尋找災(zāi)難中死難者以及親子鑒定中，最可靠、最有權(quán)威的證據(jù)是哪方面的證據(jù)？答案：DNA指紋技術(shù)（或DNA鑒定技術(shù)）。DNA指紋DNA指紋是指DNA中的脫氧核苷酸（或堿基）序列，也稱為遺傳信息，具有特異性、多樣性和穩(wěn)定性，因此每個人的DNA不完全相同。你能根據(jù)下面受害者和3個嫌疑人的DNA指紋圖確定誰是罪犯嗎？你的答案是:罪犯最可能是號懷疑對象（嫌疑人）。1問題探討:1、試著說出DNA的中文全名。為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息2、你還能說出DNA鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用嗎3、如果得到了DNA方面的證據(jù)，是否還需要其他證據(jù)呢答：脫氧核糖核酸；DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而每個人的遺傳物質(zhì)都有所區(qū)別（特異性），因此DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息。答：DNA鑒定技術(shù)還可運用在親子鑒定、研究人類起源、不同類群生物的親緣關(guān)系等方面。答：需要。（因為DNA鑒定只是提供了犯罪嫌疑人在遺傳物質(zhì)方面的信息，還需有嫌疑人是否有作案動機、時間，是否在犯罪現(xiàn)場，是否有證人等其他證據(jù)；如果有人蓄意陷害某人，也完全有可能將他的頭發(fā)、血液等含有DNA的物質(zhì)放在現(xiàn)場）一、核酸的概念與種類2、種類1、概念：指細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。脫氧核糖核酸：簡稱DNA核糖核酸：簡稱RNA思考：從字面上看，這兩種核酸是根據(jù)什么來劃分的？答：所含的糖類（五碳糖）。思考：核酸都存在于細胞內(nèi)嗎？請舉例說明。答：不都是，例如病毒無細胞結(jié)構(gòu)，但也含有核酸。二、核酸的功能核酸能攜帶遺傳信息，是一切生物的遺傳物質(zhì)，在生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)合成中具有極其重要的作用。思考：一切生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，這種說法對嗎？為什么？答：不對；因為除了絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA外，還有極少數(shù)生物（病毒）的遺傳物質(zhì)是RNA，如流感病毒、SARS病毒、HIV、煙草花葉病毒等。三、核酸在細胞中的分布

實驗：觀察DNA和RNA在細胞中的分布1、實驗原理：（1）根據(jù)甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同，所以兩種染料可以混合使用（這樣可節(jié)省實驗時間）；（2）甲基綠使DNA染上綠色，吡羅紅使RNA染上紅色；（3）鹽酸的作用：①改變細胞膜的通透性，有利于加速染色劑進入細胞；②使染色質(zhì)（體）中的DNA與蛋白質(zhì)分離，便于DNA與染色劑結(jié)合而給DNA染色。2、目的要求：略。3、材料用具：略。4、方法步驟：取口腔上皮細胞制片→水解→沖洗→染色→觀察。5、實驗結(jié)果：綠色主要出現(xiàn)在細胞核區(qū)域，紅色主要出現(xiàn)在細胞質(zhì)區(qū)域。6、實驗結(jié)論：真核細胞中，DNA主要分布在細胞核中，其次在葉綠體、線粒體中也含有少量的DNA；原核細胞中，DNA主要分布在擬核中。2、組成單位：一分子核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮堿基三部分組成。四、核酸的結(jié)構(gòu)3、核苷酸的組成：核苷酸。1、分子量：很大，幾十萬至幾百萬，屬于生物大分子?；顒?：讓一個學(xué)生到黑板上用橡皮泥捏出一個核苷酸模型來。注意：五碳糖的頂角上不是碳原子，而是氧原子；磷酸與五碳糖的連接線不能畫直線，要畫拆線，轉(zhuǎn)折處表示第5號碳原子。4、核酸的組成元素：C、H、O、N、P。5、核苷酸的分類：根據(jù)五碳糖不同，把核苷酸分為核糖核苷酸和脫氧核苷酸兩類。每類核苷酸又根據(jù)含氮堿基不同，各分為4種，如下圖。思考：你能從核苷酸的結(jié)構(gòu)組成中推知核酸的組成元素有哪些嗎？

注意：（1）脫氧核糖中脫掉的氧原子具體是哪個氧原子？（2）兩類核苷酸中的堿基種類有何異同？（3）自己想法記住每個字母對應(yīng)的堿基的中文名稱。核糖核苷酸和脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)圖核糖核苷酸脫氧核苷酸4種脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)圖4種核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)圖6、核苷酸長鏈的形成：核酸是由核苷酸組成的長鏈。核苷酸之間磷酸與五碳糖交替連接，不斷通過脫水聚合形成磷酸二酯鍵，最終形成一條核苷酸長鏈。其中，DNA一般會形成兩條脫氧核苷酸長鏈，并雙螺旋化，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)；RNA不雙螺旋化，一般是單鏈結(jié)構(gòu)。活動2：讓一個學(xué)生到黑板上用筆畫出一條核苷酸長鏈來。（學(xué)生畫完后，教師對其作品進行點評、完善，然后教師用進行“一條脫氧核苷酸長鏈的形成過程”演示）脫氧核苷酸的連接方式——脫水聚合：形成過程：后一個脫氧核苷酸上的磷酸基與前一個脫氧核苷酸的3號碳原子相連，失去1分子水，形成磷酸二酯鍵，依此下去，最終形成一條脫氧核苷酸長鏈。腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸磷酸二酯鍵DNA和RNA結(jié)構(gòu)的比較探究活動：為什么核酸能儲存大量的遺傳信息？請你作出合理的假設(shè)。答：DNA和RNA中的4種堿基就好像4個不同的英文字母，可以記載任意長度的內(nèi)容，也就是說，由這4種堿基組成的序列多種多樣，不同的堿基序列代表著不同的遺傳信息。7、DNA與RNA的異同點比較：類別DNARNA不同點基本單位堿基五碳糖分布結(jié)構(gòu)共同點脫氧核苷酸核糖核苷酸有T，無U有U，無T脫氧核糖核糖主要分布在細胞核中，其次分布在葉綠體、線粒體中主要分布在細胞質(zhì)中一般為雙鏈（雙螺旋）結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)①組成元素都是C、H、O、N、P；②組成單位都是核苷酸；③都含有磷酸和堿基A、G、C；④都可以作為遺傳物質(zhì)五、生物的遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，包括所有的細胞生物（即原核生物和真核生物）；只有極少數(shù)生物（病毒）的遺傳物質(zhì)是RNA，如流感病毒、SARS病毒、艾滋病病毒（HIV）、煙草花葉病毒等。一個生物體的遺傳物質(zhì)只能是一種——DNA或RNA，不可能同時具備兩種遺傳物質(zhì)。2、煙草花葉病毒含有5種堿基、8種核苷酸，這種說法對嗎？為什么？答：不對；因為煙草花葉病毒只有RNA一種核酸，所以堿基只有4種（A、U、G、C），核苷酸也只有4種，即4種核糖核苷酸。思維拓展：1、一個個體（如一個人、一個噬菌體、一個大腸桿菌）的遺傳物質(zhì)主要是DNA，這種說法對嗎？為什么？答：不對；因為一個個體的遺傳物質(zhì)只有一種，要么是DNA，要么是RNA，只能說“一個個體的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA”。課堂總結(jié)1、核酸的組成元素是C、H、O、N、P，基本單位是核苷酸；2、核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成。3、DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸。4、DNA與RNA的區(qū)別主要表現(xiàn)在五碳糖不同、堿基不完全相同、主要分布不同、鏈的條數(shù)不完全相同，共同點主要表現(xiàn)在都有磷酸和堿基A、G、C；5、核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，其功能是一切生物的遺傳物質(zhì)，能控制蛋白質(zhì)合成，對生物的遺傳和變異具有極其重要的作用。6、DNA指紋是指DNA中脫氧核苷酸（堿基）序列，具有特異性。課堂練習(xí)1、組成人體核酸的堿基、五碳糖、核苷酸各有多少種？（）A、5、2、8B、4、2、2C、5、2、2D、4、4、82、HIV、煙草、煙草花葉病毒的核酸中具有的堿基和核苷酸的種類分別是（）A、4、4、4和4、4、4B、4、4、4和4、5、4C、4、5、4和4、8、4D、4、8、4和4、8、43、由堿基A、C和T可以組成的核苷酸種類數(shù)是（）A、8種B、5種C、7種D、3種4、下列有可能只含有一種核酸的生物是（）A、小麥B、酵母菌C、SARS病毒D、變形蟲ACBC課堂練習(xí)5、豌豆的遺傳物質(zhì)是（）A、核酸B、DNAC、RNAD、DNA或RNA6、DNA初步水解和徹底水解的產(chǎn)物分別是（）A、核糖核苷酸；磷