第四章 核酸的结构与功能
通过本章学习，能够准确识记核酸的组成元素、结构层次，以及核酸的分类和理化性质，深入理解核酸结构与功能之间的内在关系，能够根据临床或科研需求，利用核酸的理化性质科学选择并应用恰当的方法对核酸进行分离纯化、含量测定与分析，并能结合具体疾病实例分析基因突变与疾病的关系，初步培养严谨求实的科学态度和积极主动的科研探索精神。
知识目标
掌握核酸的分子组成与基本单位，阐述核苷酸的三大组成部分（含氮碱基、戊糖、磷酸），区分核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸的化学差异，并能列举DNA和RNA中常见的嘌呤与嘧啶碱基。
掌握DNA与RNA的核心结构与功能，阐明DNA双螺旋结构模型的核心特征及其稳定性基础，并比较DNA与RNA在结构、功能和细胞定位上的主要区别；同时，需掌握信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）的功能。
理解核酸的理化性质与研究基础，解释核酸的紫外吸收、变性与复性等重要理化性质及其应用价值（如定量、分子杂交），并了解病毒、原核与真核生物基因组的基本结构特点。
能力目标
发展分析与科学推理能力：能够依据碱基互补配对原则进行序列推测，并分析DNA双螺旋结构特征如何与其遗传功能相适应；能够根据实验数据（如紫外吸收度、熔解温度Tm、电泳图谱）分析和解释核酸样品的特性与变化。
提升科学探究与知识迁移能力： 能够基于核酸的理化性质设计简易实验方案以鉴别DNA与RNA；能够将核酸的结构功能知识与基因复制、转录、翻译等后续章节内容相整合，构建系统化的知识网络，并用以解释生命现象（如PCR检测原理）。
培养信息素养与沟通表达能力： 能够利用专业数据库检索并初步解读核酸序列信息；能够运用科学的语言和清晰的逻辑，有条理地阐述核酸研究的重大发现（如双螺旋结构）或技术的核心原理。
思政目标
通过DNA双螺旋发现史等经典案例，学习科学家勇于探索、严谨求实、合作与竞争并存的研究历程，培养批判性思维，并深刻理解尊重事实、诚信研究的学术伦理与规范。
通过了解中国科学家在人类基因组计划、人工合成核酸等领域的重要贡献，以及我国在相关前沿研究的领先地位，增强民族自豪感与文化自信，树立为祖国生命科学发展而奋斗的远大理想。
引导学生理性探讨基因编辑等核酸技术带来的伦理与社会挑战，理解科学技术的“双刃剑”效应，思考科技发展与伦理道德的平衡，树立负责任的创新意识和服务社会的使命感。
核酸（nucleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，具有复杂的空间结构和重要的生物学功能。核酸可以分为脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）两类。DNA 存在于细胞核和线粒体内，携带遗传信息，并通过复制的方式将遗传信息进行传代。细胞以及生物体的性状是由这种遗传信息决定的。一般而言，RNA 是 DNA 的转录产物，参与遗传信息的复制和表达。RNA 存在于细胞质、细胞核和线粒体内。在某些情况下，RNA 也可以作为遗传信息的载体。
