课程总体目标

认识核酸的组成（核苷酸、含氮碱基、戊糖）与结构，理解DNA双螺旋；了解核酸在遗传信息存储与表达中的作用及核酸类药物应用。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
核酸的分类与分布

知道核酸因在细胞核发现且具酸性而得名，是相对分子质量上百万的生物大分子；能按所含戊糖不同将核酸分为 DNA（脱氧核糖、主要在细胞核）与 RNA（核糖、主要在细胞质），并说出其主要分布。

知识理解
2
核酸的生理功能

理解核酸是生物体遗传信息的携带者，在生长、繁殖、遗传、变异等生命活动中起重要作用，能解释为何核酸检测可识别特定病毒（不同生物碱基序列不同）。

知识理解
3
核苷酸的组成与成键

知道核酸的基本组成单元是核苷酸，每个核苷酸由戊糖、含氮碱基、磷酸组成；理解碱基与戊糖经糖苷键相连、戊糖与磷酸经磷酯键相连，能区分两类键（糖苷键连碱—糖、磷酯键连糖—磷），并类比甲酸甲酯认识磷酯键是酯键。

技能应用
4
核酸的合成 · 脱水缩合与聚合

能说出以磷酸、戊糖、碱基为原料，经脱水缩合先成核苷、再成核苷酸、最终聚合为核酸（缩合聚合物）的过程，理解核酸是由戊糖、磷酸、碱基结合而成的生物大分子。

知识理解
5
DNA 的双螺旋结构与碱基互补配对

了解 1953 年 X 射线衍射提出的双螺旋模型；能说明 DNA 由两条多聚核苷酸链平行盘绕而成，链内磷酸—戊糖交替在外、碱基在内，靠磷酯键相连；两条链间碱基经氢键配对，A 配 T（2 氢键）、G 配 C（3 氢键），遵循碱基互补配对原则。

科学探究
6
RNA 的结构特点与核酸研究的意义

能对比 RNA 与 DNA：RNA 多为单链、含核糖、碱基用 U 代替 T；并认识核酸研究在医学、农业与生命科学中的意义，了解我国人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸、参与人类基因组计划等成就。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    从「疫情防控中的核酸检测」真实情境质疑：检测的是病毒的什么物质？引出核酸的分类、功能与组成，再自然过渡到结构。

  • 2
    巩固阶段

    以「蛋白质—氨基酸—肽键」类比，帮助学生理解「核酸—核苷酸—磷酯键」的组成逻辑，并用逐级酶解厘清水解层级与糖苷键、磷酯键两类成键。

  • 3
    练习阶段

    以 1953 年双螺旋模型的科学史为引，从一条链的连接方式推进到两条链的碱基互补配对，再延伸到 RNA 结构与核酸研究意义，落到我国科研成就与核酸检测原理。

完成后你将掌握

能说出核酸分为 DNA（脱氧核糖、主要在细胞核）与 RNA（核糖、主要在细胞质），是遗传信息的携带者；知道核酸是相对分子质量上百万的生物大分子，在生长、繁殖、遗传、变异中起重要作用。
能写出核苷酸的组成（戊糖＋含氮碱基＋磷酸），说明碱基与戊糖经糖苷键相连、戊糖与磷酸经磷酯键相连；能描述核酸由磷酸、戊糖、碱基经脱水缩合、聚合形成（缩合聚合物）；能对比核糖与脱氧核糖（2 号碳是否含氧）及 DNA、RNA 碱基差异（T 与 U）。
能描述 DNA 双螺旋：两条多聚核苷酸链平行盘绕，链内磷酸—戊糖交替在外、碱基在内，核苷酸间靠磷酯键（磷酸与脱氧核糖 3 号碳成酯）相连；两链间碱基靠氢键配对，A—T（2 氢键）、G—C（3 氢键），遵循碱基互补配对原则；能对比 RNA 单链、含核糖与 U 的特点。