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-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第3课时核酸的结构和功能生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测学习目标核心素养1.概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。2.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。1.从结构与功能相适应的视角，分析核酸的基本单位，认识DNA和RNA的长链结构，理解核酸的功能。2.通过对“目标2”的学习，领悟科学研究的方法，并习得相关的操作技能。一、核酸的种类和基本组成单位1．种类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。2．基本组成单位：核苷酸。该结构的组成为：(1)脱氧核糖核苷酸(2)核糖核苷酸二、核酸的结构、分布和作用1．1953年，沃森和克里克发现了DNA分子双螺旋结构。其特点是：(1)由反向平行的两条脱氧核苷酸链组成。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(3)碱基排列在内侧。2．一般来说，DNA由两条核苷酸链构成，RNA由一条核苷酸链构成。3．核酸的分布和功能核酸种类分布作用DNA主要在细胞核中绝大多数生物的遗传物质，遗传信息的载体RNA主要在细胞质中少数病毒的遗传物质，储存遗传信息三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1．实验原理-2-(1)实验依据：生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质与某些化学试剂反应后产生特定的颜色反应。(2)颜色反应①还原性糖＋斐林试剂――→隔水加热砖红色②脂肪＋苏丹Ⅲ染色液―→橘黄色③蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色④淀粉＋碘液―→蓝色【链接】还原性糖与非还原性糖的区分还原性糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等，蔗糖不是还原性糖，淀粉在淀粉酶的催化下，可以水解为还原性糖——麦芽糖。2．实验步骤(1)鉴定淀粉取材分组：取2支洁净的试管，编号为A、B备用↓制备溶液：分别用100mL清水溶解2g蔗糖和2g淀粉，制成溶液备用↓鉴定：分别向A、B试管中加入3mL蔗糖溶液和淀粉溶液，各滴入等量的稀碘液↓结果：淀粉溶液变蓝色，蔗糖溶液不变蓝(2)鉴定还原性糖分组：另取3支洁净的试管并编号为C、D、E备用结果：E试管产生砖红色沉淀(3)鉴定脂肪取材：核桃种子(浸泡3～4h)，将子叶削成薄片↓制片①取片：取最理想的薄片（厚薄均匀）②染色：在薄片上滴2～3滴苏丹Ⅲ染色液（染色2～3min）③去浮色：用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色④制片：制成临时装片↓-3-观察：在低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒，然后用高倍镜观察↓结果：圆形小颗粒呈橘黄色(说明有脂肪存在)(4)鉴定蛋白质1．DNA的基本单位是核糖核苷酸。()2．核苷酸由一分子磷酸，一分子核糖和一分子碱基构成。()3．DNA和RNA的区别是五碳糖的成分不同。()4．病毒的遗传信息储存在RNA中。()5．无论细菌、真菌还是动植物细胞，其遗传物质均为DNA。()6．淀粉可以用斐林试剂鉴定并呈现蓝色。水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。()[答案]1.×提示：DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸。2．×提示：核苷酸由一分子磷酸，一分子五碳糖和一分子碱基构成。3．×提示：DNA和RNA在组成上的区别是五碳糖和含氮碱基的不同。4．×提示：病毒的遗传信息储存在DNA或RNA中。5．√6．×提示：蔗糖是非还原性糖，不与斐林试剂发生反应，淀粉可以用碘液鉴定并呈现蓝色。核酸的结构和功能[问题探究]DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。1．试着说出DNA的中文全名。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？提示：脱氧核糖核酸。DNA是人体的遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，因此-4-DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。2．你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？提示：DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定技术。3．如果得到了DNA方面的证据，是否还需要其他证据呢？提示：需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息，还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间、是否在犯罪现场，以及是否有证人等其他证据。如果有人蓄意陷害某人，完全有可能将他的头发、血液等含有DNA的物质放在现场。因此案件侦查工作应在DNA鉴定的基础上，结合其他证据确定罪犯。[讲解归纳]1．核酸的元素组成（1）磷酸含有H、O、P三种元素。（2）五碳糖含有C、H、O三种元素。（3）腺嘌呤等含氮碱基含有C、H、N等元素。核酸的组成元素由C、H、O、N、P五种2．基本单位——核苷酸的组成(1)脱氧核糖核苷酸中含有脱氧核糖，核糖核苷酸中含有核糖。(2)脱氧核糖核苷酸中特有的碱基是T，核糖核苷酸中特有的碱基是U。它们共有的碱基是A、G、C。(3)二者均含有磷酸。3．DNA分子的结构(1)结构示意图(2)图形解读解读外侧内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接，两条主链呈反向平行，有规则地盘旋成双螺旋主链上对应的碱基以氢键连接成对，对应碱基之间互补(A—T，G—C)配对，碱基平面之间平行-5-排列位置磷酸和脱氧核糖位于双螺旋结构外侧碱基位于双螺旋结构内侧动态变化相对稳定碱基比率和碱基序列可变4.生物的遗传物质(1)细胞生物真核生物：遗传物质是DNA原核生物：遗传物质是DNA(2)非细胞生物大多数病毒：遗传物质是DNA极少数病毒：遗传物质是RNA特别提醒：不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例细胞生物DNA和RNA8种5种DNA细菌、人等病毒只含DNA4种4种DNA噬菌体只含RNA4种4种RNA艾滋病病毒1.如图是生物体内核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，相关叙述正确的是()A．若a为核糖，则m有4种，分别是A、T、G、CB．若m为鸟嘌呤，则b的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C．构成人体遗传物质的b共有8种，a有2种，m有5种D．在HIV和SARS病毒中共可以检测到2种a，5种m，8种bB[题干中图示结构为核苷酸，其中a表示五碳糖，m表示含氮碱基。构成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，其中所含a为脱氧核糖，m有4种，分别是A、T、G、C；构成RNA的基本单位是核糖核苷酸，其中所含a为核糖，m有4种，分别是A、U、G、C。若a为核糖，则可判定b为核糖核苷酸，所含m为A、U、G、C4种。若m为鸟嘌呤，无法确定a的种类，若a为核糖，则b是鸟嘌呤核糖核苷酸；若a为脱氧核糖，则b是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。人体内有DNA和RNA两种核酸，但只有DNA才是遗传物质，其基本构成单位是脱氧核糖核苷酸，共有4种，包括1种a(脱氧核糖)和4种m(A、T、G、C)。HIV和SARS病毒均只含有RNA，因此它们体内只有1种a(核糖)、4种m(A、U、G、C)和4种b(核糖核苷酸)。](1)若图中m为U，则核苷酸的名称是什么？提示：尿嘧啶核糖核苷酸。(2)若图中m为T，则a的名称是什么？提示：脱氧核糖。2．下图为核苷酸链的结构示意图，下列叙述不正确的是()-6-A．能构成一个完整核苷酸的是图中的aB．图中与每个五碳糖直接相连的磷酸有1个C．在一条核苷酸链中各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是TB[核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖和一分子的含氮碱基组成，核苷酸分子通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。只有核苷酸链的末端五碳糖与1个磷酸相连，其余均与2个磷酸相连。]检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质[讲解归纳]1．实验用品分析(1)实验材料选择①被鉴定材料还原性糖的含量较高。鉴定还原性糖时除实验中所选用的淀粉被淀粉酶催化产生还原性糖外，还可以选择富含被鉴定物质的材料，如梨、苹果等，但不能选择甘蔗、甜菜等，因为这两种实验材料中含蔗糖较高，蔗糖不具有还原性。②颜色为白色或浅色。白色或浅色的材料可以避免材料本身的颜色遮盖反应结果，如鉴定还原性糖时一般不选择西瓜，鉴定蛋白质时一般不选择肝脏等。(2)实验材料处理①蛋白质鉴定实验中，鸡蛋清必须稀释，否则蛋清会粘在试管壁上，反应不充分，且试管不易洗刷。②还原性糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色进行对比，增强实验的说服力。(3)实验用具①显微镜：先在低倍镜下找到观察的对象，将其移至视野中央，然后换成高倍镜，通过调节细准焦螺旋进行观察。②双面刀片：可将两个双面刀片捏在一起，在两个刀片之间的薄片较为理想。-7-(4)实验试剂使用①斐林试剂与双缩脲试剂比较斐林试剂双缩脲试剂成分质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液鉴定物质还原糖蛋白质添加顺序两种溶液等量混合后使用先加入NaOH溶液，再加入CuSO4溶液反应条件隔水加热不需加热，摇匀即可反应现象浅蓝色→棕色→砖红色沉淀紫色络合物②鉴定还原性糖和蛋白质的反应原理不同决定试剂的使用顺序不同。鉴定还原性糖：反应原理是Cu(OH)2与还原性糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀，所以先将NaOH溶液和CuSO4溶液混合生成Cu(OH)2后再与还原性糖反应。鉴定蛋白质：反应原理是肽键在碱性环境中与Cu2＋反应产生紫色络合物，所以先滴加NaOH的目的是制造碱性环境。2．实验操作注意问题及原因分析(1)还原性糖鉴定的“一个唯一”“三个提醒”。①一个唯一：唯一需要加热的实验。②三个提醒。提醒1：斐林试剂现配现用，且NaOH溶液、CuSO4溶液应先混合，再添加。原因：斐林试剂很不稳定。提醒2：一般不用酒精灯直接加热，而是隔水加热。直接加热反应过快而影响观察效果。提醒3：加热时试管底部不能接触烧杯底部，直接接触会造成受热不均匀，导致试管破裂。(2)脂肪鉴定的“一个唯一”“三个提醒”。①一个唯一：唯一需要显微镜的实验。②三个提醒。提醒1：核桃种子浸泡时间不能过长，也不能过短。时间过长，组织较软，切片不易成形；过短则不易切片。提醒2：切片时，要尽可能薄且均匀，切片厚会导致观察不清楚。提醒3：用乙醇溶液洗去浮色，且速度要快。原因：a.不洗去浮色，会影响橘黄色脂肪颗粒的观察。b．速度要快，否则乙醇溶液(脂溶性溶剂)会将核桃细胞中的脂肪颗粒溶解成油滴。(3)蛋白质鉴定的“三个提醒”。提醒1：试剂应先加NaOH溶液再加CuSO4溶液。先加NaOH溶液是为Cu2＋与蛋白质反应提供碱性环境。NaOH溶液、CuSO4溶液混装或同时加入，会导致Cu2＋变成Cu(OH)2沉淀而失效。-8-提醒2：CuSO4溶液不能多加，过多CuSO4其本身的蓝色会遮盖反应的真实颜色。提醒3：如用蛋清要先稀释。如果稀释度不够，在实验中蛋清会粘在试管壁上，与双缩脲试剂反应不彻底，并且试管也不易洗干净。若用大豆做材料，必须提前浸泡；且该实验应预留部分组织样液作对比。(4)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。3．实验结果的提醒(1)还原性糖鉴定时，溶液颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)。开始时的浅蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是浅蓝色和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部转化成Cu2O，溶液呈现砖红色。(2)用显微镜观察染色的核桃种子，看到橘黄色颗粒，说明生物组织中含有脂肪。(3)向组织样液中滴加双缩脲试剂，样液变成紫色，说明其中含有蛋白质。(4)蛋白质分子中的肽键与Cu2＋结合，生成紫色络合物，因此蛋白质遇双缩脲试剂产生紫色反应。4．异常实验结果及分析(1)还原性糖鉴定时，未出现砖红色沉淀，溶液呈现蓝色，可能的原因是没有隔水加热。(2)观察脂肪组织切片时，一部分细胞清楚，另一部分较模糊的原因可能是切片标本厚薄不均匀。1．下图为鉴定蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是()A