2024-2025學(xué)年高一生物必修第一冊（人教版）課件 第2章 組成細(xì)胞的分子 第5節(jié) 核酸是遺傳信息的攜帶者

第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語句必背1.闡述核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。2.簡述DNA和RNA的區(qū)別與聯(lián)系。3.概述生物大分子以碳鏈為骨架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。1.核酸的基本組成單位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成。2.DNA和RNA共有的堿基是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的堿基，尿嘧啶(U)是RNA特有的堿基。3.多糖、蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子，都以碳鏈為骨架。4.核酸是細(xì)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?！局鞲芍R梳理】一、核酸的種類、分布及結(jié)構(gòu)2．分布真核細(xì)胞的DNA主要分布于_______，_______________內(nèi)也有少量的DNA。RNA主要分布于_______。脫氧核糖核酸RNA細(xì)胞核線粒體、葉綠體細(xì)胞質(zhì)3．核酸的基本組成單位——核苷酸核苷酸的組成和種類元素組成_________________種類(依據(jù)_______不同)脫氧核糖核苷酸(構(gòu)成_____的基本單位)核糖核苷酸(構(gòu)成_____的基本單位)C、H、O、N、P五碳糖DNARNA4.核酸的形成(1)一般情況下，DNA是由脫氧核糖核苷酸聚合成的2條__________________構(gòu)成。(2)一般情況下，RNA是由核糖核苷酸聚合成的1條_____________構(gòu)成。5．核酸的信息儲存(1)絕大多數(shù)生物的遺傳信息儲存在_____分子中。(2)部分病毒的遺傳信息直接儲存在_____中。脫氧核糖核苷酸鏈核糖核苷酸鏈DNARNA6．核酸的功能(1)核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶__________的物質(zhì)。(2)核酸在生物體的___________和__________________中具有極其重要的作用。二、生物大分子以碳鏈為骨架1．生物大分子___________________等都是生物大分子。遺傳信息遺傳、變異蛋白質(zhì)的生物合成多糖、蛋白質(zhì)、核酸2．單體生物大分子的_________稱為單體。3．多聚體每一個(gè)單體都以_____________________________為基本骨架，由許多單體連接成多聚體?；締挝蝗舾蓚€(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈【教材微點(diǎn)發(fā)掘】1．核苷酸是核酸的基本組成單位，人體內(nèi)的核苷酸主要由機(jī)體細(xì)胞自身合成。核苷酸在體內(nèi)的分布廣泛。細(xì)胞中核糖核苷酸的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過脫氧核糖核苷酸。不同類型細(xì)胞中的各種核苷酸含量差異很大，同一細(xì)胞中，各種核苷酸含量也有差異，核苷酸總量變化不大。結(jié)合下圖和教材第35頁圖2－15，歸納總結(jié)核苷酸種類的判斷方法：(1)根據(jù)五碳糖的種類進(jìn)行判斷：①圖甲的五碳糖是______，該核苷酸為核糖核苷酸。②圖乙的五碳糖是_________，該核苷酸為脫氧核糖核苷酸。(2)根據(jù)堿基種類進(jìn)行判斷：①圖甲中含有___，該核苷酸為核糖核苷酸。②圖乙中含有___，該核苷酸為脫氧核糖核苷酸。核糖脫氧核糖UT2．下圖表示生物大分子多聚體的連接方式，請結(jié)合下圖和教材第36頁圖2－17，回答有關(guān)問題：(1)若該圖為一段肽鏈結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示___________，3的種類在人體中有____種。(2)若該圖為一段核酸結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示_______，2表示__________，3表示__________。(3)若該圖表示多糖結(jié)構(gòu)模式圖，則1、2、3連接形成的化合物是______。中心碳原子21五碳糖磷酸基團(tuán)含氮堿基葡萄糖新知探究(一)核酸的結(jié)構(gòu)和功能【探究·深化】[情境質(zhì)疑]1．根據(jù)DNA和RNA兩種核酸的圖示，掌握區(qū)分二者的兩種方法。(1)看成分：①圖甲含有_____________，該核酸為DNA。②圖乙含有___________，該核酸為RNA。(2)看結(jié)構(gòu)：①圖甲具有____鏈結(jié)構(gòu)，為DNA。②圖乙具有____鏈結(jié)構(gòu)，為RNA。雙單

T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)2．生物種類與核酸、核苷酸和含氮堿基等的關(guān)系。非洲豬瘟是一種急性、發(fā)熱、傳染性很高的豬傳染病，其特征是發(fā)病過程短、死亡率高，該病是由一種DNA病毒引起的。加熱被感染病毒的血液至55℃、30分鐘或60℃、10分鐘，病毒將被破壞，許多脂溶劑和消毒劑也可以將其破壞。(1)該病毒的DNA徹底水解的產(chǎn)物，與HIV所含核酸徹底水解產(chǎn)物相同的有哪些？提示：磷酸、A、G、C。(2)依據(jù)上述材料，為預(yù)防非洲豬瘟，你能給養(yǎng)豬用戶提出哪些合理性建議？提示：對豬舍用消毒劑消毒；對感染病毒死亡的豬進(jìn)行高溫處理(合理即可)。[重難點(diǎn)撥]1．DNA和RNA的比較比較項(xiàng)目DNARNA組成單位組成無機(jī)酸磷酸五碳糖脫氧核糖核糖含氮堿基特有T特有U都有A、G、C分布主要分布于細(xì)胞核中，其次是線粒體、葉綠體中主要分布于細(xì)胞質(zhì)中功能遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)(某些病毒)，傳遞遺傳信息，催化作用(某些酶)續(xù)表2.生物體內(nèi)的五碳糖、核苷酸種類與生物種類的關(guān)系細(xì)胞生物非細(xì)胞生物(病毒)【典題·例析】[典例1]在生命活動(dòng)中，流感病毒的遺傳物質(zhì)在徹底水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是(

)A．脫氧核糖、堿基、磷酸B．氨基酸、葡萄糖、堿基C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖D．核糖、堿基、磷酸[答案]

D[解析]

核酸是一類高分子化合物，其基本組成單位是核苷酸。一個(gè)核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基。流感病毒為RNA病毒，只含有RNA一種核酸，因此其遺傳物質(zhì)徹底水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)為核糖、堿基、磷酸。[典例2]下圖是DNA和RNA的組成結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(

)A．甲型H7N9流感病毒有5種堿基和8種核苷酸B．主要存在于硝化細(xì)菌的擬核中的核酸由5種堿基構(gòu)成C．病毒中也有上述兩種核酸D．DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖，而沒有核糖[答案]

D[解析]

甲型H7N9流感病毒為RNA病毒，含有A、G、C、U4種堿基和4種核苷酸；主要存在于硝化細(xì)菌擬核中的核酸為DNA，含有A、G、C、T4種堿基；一種病毒只有一種核酸，是DNA或RNA；DNA中含有的五碳糖為脫氧核糖，不是核糖?！緫?yīng)用·體驗(yàn)】1．(2024·成都期末)核酸是遺傳信息的攜帶者，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

)A．核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮的堿基組成B．DNA和RNA的相同成分是含氮堿基A、G、C和磷酸C．真核生物的DNA分子和RNA分子都可以作為遺傳物質(zhì)D．A、G、C、T4種堿基在真核細(xì)胞中可以構(gòu)成7種核苷酸答案：C

解析：核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮的堿基組成，A正確；DNA和RNA的相同成分是含氮堿基A、G、C和磷酸，B正確；真核生物的DNA分子是遺傳物質(zhì)，RNA分子不是，C錯(cuò)誤；在真核細(xì)胞中含有DNA和RNA兩種核酸，由A、G、C構(gòu)成的核苷酸各有2種，由T構(gòu)成的核苷酸只有1種，故A、G、C、T4種堿基在真核細(xì)胞中可以構(gòu)成7種核苷酸，D正確。2.如圖是生物體內(nèi)核酸的基本組成單位——核苷酸的模式圖。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．若a為核糖，則m有4種，分別是A、T、G、CB．構(gòu)成人體遺傳物質(zhì)的b共有8種，a有2種，m有5種C．在SARS病毒中共可以檢測到2種a,5種m,8種bD．若m為鳥嘌呤，則b的名稱是鳥嘌呤核糖核苷酸或鳥嘌呤脫氧核苷酸答案：D

解析：分析題圖可知，a表示五碳糖，b表示核苷酸，m表示含氮堿基。若a為核糖，則m有4種，分別是A、U、G、C，A錯(cuò)誤；人的遺傳物質(zhì)為DNA，DNA中的核苷酸有4種，五碳糖為脫氧核糖，含氮堿基有A、T、G、C4種，B錯(cuò)誤；SARS病毒的核酸是RNA，因此SARS病毒中共可以檢測到1種a,4種m,4種b，C錯(cuò)誤；若m為鳥嘌呤，則b的名稱是鳥嘌呤核糖核苷酸或鳥嘌呤脫氧核苷酸，D正確。新知探究(二)生物大分子以碳鏈為骨架【拓展·深化】1．生物大分子是由單體通過特定的化學(xué)鍵連接而成的(1)大分子物質(zhì)的初步水解產(chǎn)物和徹底水解產(chǎn)物：物質(zhì)初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物DNA脫氧核苷酸脫氧核糖、堿基、磷酸RNA核糖核苷酸核糖、堿基、磷酸蛋白質(zhì)多肽氨基酸淀粉麥芽糖葡萄糖(2)連接單體的關(guān)鍵化學(xué)鍵：2．生物大分子具有特定的結(jié)構(gòu)由生物小分子到生物大分子，分子增大，出現(xiàn)新的性質(zhì)。其中最主要的特點(diǎn)：生物大分子有獨(dú)特的立體結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)型和分子整體形狀。(1)維持生物大分子高級結(jié)構(gòu)的重要因素是氫鍵、二硫鍵等化學(xué)鍵。這類鍵的強(qiáng)度很小，所以需要多個(gè)化學(xué)鍵才足以維持高級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。(2)高級結(jié)構(gòu)不很穩(wěn)定。生物大分子變性就是因?yàn)楦呒壗Y(jié)構(gòu)破壞，大分子性質(zhì)改變，生物活性喪失。但是，形成一級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵(肽鍵、糖苷鍵、磷酸二酯鍵等)尚未破壞?！緫?yīng)用·體驗(yàn)】1．如圖是細(xì)胞中由單體形成生物大分子時(shí)化學(xué)反應(yīng)的模式圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．該過程形成的大分子均以碳鏈為骨架B．每合成1個(gè)大分子都產(chǎn)生1個(gè)水分子C．該過程的逆過程會導(dǎo)致有機(jī)物總質(zhì)量的增加D．蛋白質(zhì)、核酸和多糖的合成都符合這個(gè)模式答案：B

解析：根據(jù)圖示形成大分子的模式圖可知，若大分子是由N個(gè)單體脫水縮合形成的，將會產(chǎn)生N－1個(gè)水分子，并不是每合成1個(gè)大分子都產(chǎn)生1個(gè)水分子。2．下圖分別表示生物體內(nèi)的生物大分子的部分結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)甲圖中的三種物質(zhì)都是由許多單糖連接而成的，其中屬于動(dòng)物細(xì)胞中的物質(zhì)是______，其基本單位是________。屬于植物細(xì)胞的儲能物質(zhì)是________。(2)乙圖所示化合物為RNA，其基本組成單位是____________，可用圖中字母________表示，各基本單位之間是通過圖中________(填“①”“②”或“③”)所示的化學(xué)鍵連接起來的。(3)丙圖所示化合物的名稱是________，是由__________種氨基酸經(jīng)____________過程形成的，該化合物中有________個(gè)羧基。解析：(1)由題圖可知，淀粉、纖維素、糖原都是由單體葡萄糖聚合形成的多聚體；植物細(xì)胞的儲能物質(zhì)是淀粉；糖原是動(dòng)物細(xì)胞特有的多糖，肝糖原在維持血糖平衡中具有重要作用。(2)1分子核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮堿基和1分子五碳糖組成，即圖中的b；核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，即圖中的②。(3)丙圖所示化合物為四肽；四個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成四肽時(shí)，脫去了3個(gè)水分子。由圖可知，該化合物中有2個(gè)游離的羧基(②和⑨中)、1個(gè)游離的氨基(①)，R基有②④⑥⑧。答案：(1)糖原葡萄糖淀粉(2)核糖核苷酸b

②

(3)四肽3脫水縮合2科學(xué)視野——DNA指紋技術(shù)人的遺傳信息主要分布于染色體上的DNA中。兩個(gè)隨機(jī)個(gè)體具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。應(yīng)用DNA指紋技術(shù)時(shí)，首先需要用合適的酶將待檢測的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經(jīng)過一系列步驟，最后形成DNA指紋圖。因?yàn)槊總€(gè)人的DNA指紋圖是獨(dú)一無二的，所以我們可以通過分析指紋圖的吻合程度來幫助確認(rèn)身份。在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域中，DNA指紋技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。只需要一滴血、一滴精液或是一根頭發(fā)等樣品，刑偵人員就可以進(jìn)行DNA指紋鑒定?！舅仞B(yǎng)評價(jià)】1．下列有關(guān)核酸分布的敘述，正確的是(

)A．SARS病毒中RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)中B．綠色植物根細(xì)胞內(nèi)的DNA存在于細(xì)胞核中C．原核細(xì)胞中的DNA主要存在于細(xì)胞核中D．人體細(xì)胞中的RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中答案：D

解析：病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；植物細(xì)胞的DNA存在于細(xì)胞核、線粒體中，有葉綠體的細(xì)胞中，葉綠體也有DNA，B錯(cuò)誤；原核細(xì)胞沒有細(xì)胞核，只有擬核，C錯(cuò)誤；人是真核生物，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，D正確。2．對細(xì)胞中某些物質(zhì)的組成進(jìn)行分析，可以作為判斷真核