人教版必修1第2章第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者學案

第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者學習目標素養(yǎng)定位.通過對核酸結構的分析，闡述核酸由核甘酸聚合而成,是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。.通過推導DNA可通過四種脫氧核昔酸的不同排列順序來儲存遺傳信息，分析DNA分子的多樣性。.通過分析細胞中的以碳鏈為骨架的復雜生物大分子,認同生命的物質(zhì)性和生物界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性。.簡述DNA和RNA的區(qū)別與聯(lián)系.基于生物學事實和證據(jù)，通過歸納與概括構建核甘酸的結構模型。（科學思維）.能夠運用結構與功能觀，闡明核甘酸的結構與功能相適應。（生命觀念）.能夠運用結構與功能觀，闡明核酸結構多樣性與功能多樣性的統(tǒng)一。（科學探究）.基于對核酸特異性的認知，參與DNA指紋技術在案件偵破中的作用的討論。（社會責任）一、核酸的種類及其分布.種類!脫氧核糖核酸:簡稱DNA［核糖核酸:簡稱RNA.分布（1）真核細胞的DNA主要分布在細胞核中，線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNAo⑵RNA主要分布在細胞質(zhì)中。分解放能,產(chǎn)物有尿素、CO2和H2O等聯(lián)系①核酸在蛋白質(zhì)的合成中起控制作用；②DNA的復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程要有酶的參與,蛋白質(zhì)（酶）影響核酸的代謝；③DNA的多樣性羋蛋白質(zhì)的多樣性望生物的多樣性.下列關于多糖、蛋白質(zhì)和核酸的敘述，正確的是（A）A.三者都是由許多單體連接而成的生物大分子B.蛋白質(zhì)結構的多樣性與肽鍵的結構有關C.三者徹底水解都能得到相應的單體D.三者形成過程中都有水的產(chǎn)生,并且形成的化學鍵相同解析:多糖、蛋白質(zhì)和核酸都是生物大分子，是由許多單體連接而成的多聚體;蛋白質(zhì)結構多樣性與肽鍵的結構無關;核酸徹底水解的產(chǎn)物為磷酸、五碳糖和含氮堿基,不是其單體;三者的形成過程中都產(chǎn)生水,但形成的化學鍵不同。4.（2020?江蘇卷）下列關于細胞中生物大分子的敘述，錯誤的是（B）A.碳鏈是各種生物大分子的結構基礎B.糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等有機物都是生物大分子C.細胞利用種類較少的小分子脫水縮合成種類繁多的生物大分子D.細胞中生物大分子的合成需要酶來催化解析:生物大分子都以碳鏈為基本骨架;生物大分子包括多糖、蛋白質(zhì)和核酸,糖類中的單糖、二糖以及脂質(zhì)都不是生物大分子;生物大分子是由若干小分子（單體）連接而成的多聚體;細胞中生物大分子的合成需要酶的催化。［情境］埃博拉病毒是一種能引起人類和其他靈長類動物產(chǎn)生埃博拉出血熱的烈性傳染性病毒,其引起的埃博拉出血熱是當今世界上最致命的病毒性出血熱。埃博拉病毒是一種RNA病毒，由該病毒引發(fā)的疾病的致死率很高,可達50%?90%。探究：⑴將該病毒的核酸徹底水解,能得到幾種產(chǎn)物？提示：由于埃博拉病毒的核酸只有RNA,徹底水解后可得到磷酸、核糖和U、A、G、C4種含氮堿基，即能得到6種產(chǎn)物。⑵埃博拉病毒的堿基種類和細菌相同嗎？提示:細菌含有的核酸是DNA和RNA,含有T、U、A、G、C5種堿基，所以該病毒的堿基種類和細菌的不完全相同。課堂小結隨堂檢測1.“待到櫻花盛開時，期待與君再相逢。”這是2020年春天湖北人民向全國人民發(fā)出的深情邀約。武漢大學在2021年春天,選擇櫻花盛開最美的兩天,專門邀請抗疫醫(yī)護人員來武大賞櫻。下列關于生物遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是（A）A.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAB.新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核甘酸C.既有DNA又有RNA的人體細胞,其遺傳物質(zhì)是DNA或RNAD.櫻花細胞內(nèi)的核酸含有4種堿基解析:病毒只有一種核酸,其遺傳物質(zhì)是DNA或RNA;新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,水解產(chǎn)生4種核糖核甘酸；既有DNA又有RNA的人體細胞,其遺傳物質(zhì)是DNA;櫻花細胞內(nèi)的核酸有DNA和RNA兩種,共含有A、T、C、G、U5種堿基。.下列物質(zhì)能被公安機關用于犯罪嫌疑人鑒定的是（A）A.DNAB.糖類C.蛋白質(zhì)D.脂質(zhì)解析:DNA是人體的遺傳物質(zhì)。每個特定的個體其DNA分子中具有特定的堿基排列順序,故可以進行DNA比對,DNA相似性越大,犯罪嫌疑越大;人體的糖類、（同種）蛋白質(zhì)和脂質(zhì)沒有個體差異,不能用于犯罪嫌疑人鑒定。.圖中①②③④表示不同化學元素所組成的化合物，以下說法不正確的是（A）A.若③為多聚體,且能儲存生物的遺傳信息,則③是DNAB.若②大量存在于皮下和內(nèi)臟器官周圍等部位,則②是脂肪C.若圖中①為某種多聚體的單體,則①最可能是氨基酸D.若④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成,則④最可能是糖原解析:若③為多聚體,且能儲存生物的遺傳信息,則③是核酸,包括DNA和RNA;②的組成元素只有C、H、0,可能是糖類或脂肪,若②大量存在于皮下和內(nèi)臟器官周圍等部位,則②是脂肪；①的組成元素是C、H、0、N,最可能是蛋白質(zhì)或氨基酸,若圖中①為多聚體的單體,則①為氨基酸;④的組成元素只有C、H、0,可能是糖類或脂肪，若④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成,則④最可能是糖原。4.圖1表示細胞內(nèi)某些有機物的元素組成和功能關系，其中A、B代表元素，I、II、III、IV是生物大分子，圖1中X、Y、Z、P分別為構成生物大分子的基本單位。請回答下列問題。(1)圖1中X是。I在小麥種子中主要是指。(2)A是元素。圖1中Y是(填中文名稱)。⑶如圖2所示為某種核甘酸，已知圖2的右上角部分為腺喋吟(C5H5N5),該核甘酸的中文名稱為。由該核甘酸參與構成的核酸為。解析：(1)能源物質(zhì)I是多糖,其組成單體X是葡萄糖;小麥種子中的多糖主要是淀粉。⑵核酸的元素組成為C、H、0、N、P,因此A代表N、P;DNA主要分布在細胞核中，因此圖1中H表示DNA,其基本組成單位Y是脫氧核糖核甘酸。⑶圖2的右上角部分為腺喋吟(C5H5N5),五碳糖為核糖,因此該核甘酸的中文名稱為腺噤吟核糖核甘酸，由其參與構成的核酸是RNAo答案：(1)葡萄糖淀粉(2)N、P脫氧核糖核昔酸⑶腺喋吟核糖核甘酸RNA(或核糖核酸)

二、核酸是由核甘酸連接而成的長鏈.核酸的基本組成單位一一核甘酸（1）核甘酸的元素組成:c、H、0、N、P。（2）核甘酸的種類分類依據(jù):五碳糖的不同

類型:脫氧核昔酸和（2）核甘酸的種類⑶核甘酸的結構組成（如圖）①脫氧核昔酸:構成DNA的基本單位。②核糖核甘酸:構成RNA的基本單位。.DNA和RNA的區(qū)別⑴分子組成不同核酸DNARNA五碳糖脫氧核糖核糖含氮堿基特有T（胸腺喀咤）U（尿—咤）共有A（腺喋吟）、G（鳥喋吟）、C（胞喀咤）⑵分子結構不同DNA是由脫氧核甘酸連接而成的長鏈,一般情況下,是由兩條脫氧核昔酸鏈構成,RNA則是由二條核糖核甘酸連接而成的。.核酸的多樣性及特異性（1）多樣性的原因:組成核酸的核昔酸的數(shù)量不同和排列順序多樣。（2）特異性的原因:每個核酸分子中核甘酸的數(shù)量和排列順序不同決定了每個核酸分子具有特異性。.遺傳信息的儲存及核酸的功能⑴遺傳信息的儲存①絕大多數(shù)生物的遺傳信息儲存在皿分子中。②部分病毒的遺傳信息儲存在RNA+,如新型冠狀病毒、HIV和SARS病毒等。⑵核酸的功能①核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。②核酸在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。三、生物大分子以碳鏈為骨架.單體和多聚體⑴概念:生物大分子是由許多基本組成單位連接而成的，這些基本單位稱為單體,這些生物大分子又稱為單體的多聚體。⑵常見生物大分子及其單體單體（基本單位）多聚體（生物大分子）單糖（葡萄糖）多糖（淀粉、糖原、纖維素）氨基酸蛋白質(zhì)核甘酸核酸.單體的組成每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架。.多聚體的組成生物大分子是由許多里住連接成的多聚體,其基本骨架也是碳鏈。.多聚體參與細胞和生物體的組成，由于碳原子在組成生物大分子中具有重要的作用，所以碳元素是“生命的核心元素”。判斷正誤(l)DNA只分布于細胞核中,RNA只分布于細胞質(zhì)中。(X)提示:DNA主要分布于細胞核中,線粒體、葉綠體中也有少量DNA,RNA主要分布于細胞質(zhì)中。(2)DNA和RNA的堿基組成相同，五碳糖不同。(X)提示:DNA和RNA的堿基組成不完全相同,DNA特有的堿基是T,RNA特有的堿基是U,且五碳糖也不同。⑶真核生物以DNA為遺傳物質(zhì)，部分原核生物以RNA為遺傳物質(zhì)。(X)提示:細胞生物都以DNA為遺傳物質(zhì),部分病毒以RNA為遺傳物質(zhì)。(4)脂肪、蛋白質(zhì)等生物大分子都是以碳鏈為基本骨架的。(X)提示:脂肪不屬于生物大分子。⑸多聚體的徹底水解產(chǎn)物都是構成它的單體。(X)提示:核酸的徹底水解產(chǎn)物為磷酸、五碳糖和含氮堿基,不是其單體核昔酸。探究一核酸的種類、結構和功能新型冠狀病毒是一種RNA病毒,引起的新型冠狀病毒肺炎波及世界各地。肺炎鏈球菌和新型冠狀病毒都可以使人患肺炎。⑴肺炎鏈球菌和新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)在空間結構上的區(qū)別是什么？提示:肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA,由兩條脫氧核甘酸鏈構成;新型冠狀病毒遺傳物質(zhì)是RNA,由一條核糖核昔酸鏈構成。⑵肺炎鏈球菌和新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)初步水解及徹底水解的產(chǎn)物分別是什么？提示:肺炎鏈球菌體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA,初步水解產(chǎn)物是4種脫氧核昔酸,徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和4種堿基;新型冠狀病毒體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA,初步水解產(chǎn)物是4種核糖核甘酸,徹底水解產(chǎn)物是磷酸、核糖和4種堿基。⑶核酸的基本單位是什么？兩種核酸在組成上有何不同?有什么功能？提示:核甘酸。DNA中含脫氧核糖和T（胸腺喀咤），而RNA中含核糖和U（尿嗑咤）。核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。（4）自然界中有原核細胞、真核細胞、病毒等,如何判定某種生物遺傳信息的本質(zhì)？提示:當生物體內(nèi)既有DNA又有RNA存在時,DNA是遺傳物質(zhì)；只有RNA存在時,RNA是遺傳物質(zhì)，如某些RNA病毒:HIV、SARS病毒等。⑸從核酸的組成角度分析,核酸如何儲存遺傳信息？提示:核酸通過核甘酸的排列順序儲存遺傳信息。1.生物體中核酸、遺傳物質(zhì)、堿基和核甘酸種類的分析生物類別核酸種類遺傳物質(zhì)堿基種類核甘酸種類細胞生物DNA和RNADNAA、G、C、T、U8種病母只含DNADNAA、G、C、T4種只含RNARNAA、G、C、U4種2.有關核酸的四個誤區(qū)⑴誤認為真核生物細胞中只有DNAo真核生物細胞一般都有DNA和RNA,但遺傳物質(zhì)都是DNAo⑵誤認為核酸初步水解產(chǎn)物和徹底水解產(chǎn)物相同。核酸初步水解的產(chǎn)物是核甘酸，徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、五碳糖和堿基。⑶誤認為遺傳信息只儲存在DNA中。遺傳信息并不只儲存在DNA中,少數(shù)病毒的遺傳信息儲存在RNA中。⑷誤認為兩種核昔酸不同一定是堿基不同。兩種核甘酸不同，可能是堿基不同,也可能是五碳糖不同,還可能是堿基和五碳糖都不同。1.牡丹為中國的傳統(tǒng)名花，有“花中之王”“國色天香”之美譽。在牡丹花瓣細胞中,組成核甘酸的堿基、五碳糖以及核甘酸的種類數(shù)分別是（A）A.5、2、8B.4、2、2C.5、2、2D.4、4、8解析:牡丹花瓣細胞中含有DNA和RNA兩種核酸，因此含有A、T、U、G、C5種堿基、2種五碳糖和8種核甘酸（4種核糖核昔酸和4種脫氧核甘酸）。2.DNA和RNA之間的相互關系可用如圖表示。下列物質(zhì)中不屬于陰影部分的是（B）A.磷酸、鳥喋吟B.核糖、胸腺喀咤C.腺喋吟、鳥喋吟D.胞喀咤、腺喋吟解析:題圖中陰影部分表示DNA和RNA共有的組分。磷酸、鳥喋吟、胞喀咤和腺喋吟都是DNA和RNA共有的組分,胸腺口密咤只存在于DNA中,尿喀咤只存在于RNA中，脫氧核糖只存在于DNA中,核糖只存在于RNA中。探究二生物大分子及其單體以碳鏈為骨架的多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子，是構成細胞生命大廈的基本框架,因此科學家說“碳是生命的核心元素”“沒有碳，就沒有生命”。結合如圖回答下列問題。（1）為什么說“碳是生命的核心元素”？提示:氨基酸、核甘酸、單糖等單體都是以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架。生物大分子是由許多單體連接成的多聚體,因此,生物大分子也是以碳鏈為基本骨架的。⑵構成核酸和蛋白質(zhì)的單體分別是什么？連接單體的化學鍵是什么？提示:構成核酸的單體是核甘酸,構成蛋白質(zhì)的單體是氨基酸；連接核甘酸的化學鍵是磷酸二酯鍵,連接氨基酸的化學鍵是肽鍵。（3）脂肪、磷脂、固醇屬于生物大分子嗎？提示:脂肪是由甘油和脂肪酸結合而成的，而且脂肪的相對分子質(zhì)量與蛋白質(zhì)、核酸、多糖相比小很多，因此一般不稱其為生物大分子；磷脂和固醇同樣不屬于生物大分子。單體與多聚體蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子都是由單體脫水縮合而成的多聚體。（l）DNA、RNA、蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物項目基本單位初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物代謝產(chǎn)物DNA脫氧核甘酸脫氧核甘酸（4種）磷酸、脫氧核糖、堿基（A、T、C、G）C02>叢0、含N廢物RNA核糖核甘酸核糖核甘酸（4種）磷酸、核糖、堿基（A、U、C、G）C02、乩0、含N廢物蛋白質(zhì)氨基酸多肽氨基酸C02>10、尿素⑵蛋白質(zhì)和核酸的區(qū)別與聯(lián)系項目蛋白質(zhì)核酸元素組成主要由C、H、0、N組成，有的可能含S、P只含C、H、0、N、P5種元素

組成單位氨基酸核甘酸<‘脫氧核甘酸（組成DNA）核糖核甘酸<（組成RN