2.5 核酸是遺傳信息的攜帶者 課件 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第二章組成細(xì)胞的分子2.5核酸是遺傳信息的攜帶者本節(jié)聚焦：1.DNA和RNA在化學(xué)組成上有什么異同點(diǎn)?2.核酸的基本組成單位是什么?3.核苷酸的排列順序與遺傳信息有什么關(guān)系?4.怎樣理解生物大分子以碳鏈作為基本骨架？目標(biāo)010203對(duì)多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)單體進(jìn)行分析，歸納概括出生物大分子以碳鏈作為基本骨架，并闡明生物大分子對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)的重要意義。（科學(xué)思維）基于DNA指紋技術(shù)在DNA鑒定中的重要作用，理解生物科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義。（社會(huì)責(zé)任）通過對(duì)DNA和RNA的化學(xué)組成和排列順序多樣性的分析，明確核苷酸是核酸的基本組成單位，并從結(jié)構(gòu)與功能觀的角度理解核酸是遺傳信息的攜帶者(生命觀念）

學(xué)習(xí)目標(biāo)課堂導(dǎo)入DNA指紋法在案件偵破中有著重要的用途。刑偵人員將從案發(fā)現(xiàn)場得到的血液、頭發(fā)等樣品中提取的DNA，與犯罪嫌疑人的DNA進(jìn)行比較，就可能為案件的偵破提供證據(jù)。討論1.為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息？①DNA是遺傳物質(zhì)，攜帶有遺傳信息②不同個(gè)體的遺傳信息一般都有區(qū)別，因此能夠提供犯罪嫌疑人的信息2.你還能說出DNA鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用嗎？親子鑒定辨認(rèn)遇難者身份2.你還能說出DNA鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用嗎？研究人類起源核酸是核苷酸連接而成的長鏈生物大分子以碳鏈為骨架考點(diǎn)一核酸的種類及其分布目錄CONTENTS考點(diǎn)二考點(diǎn)三一、核酸的種類及分布1.種類______________，簡稱DNA______________，簡稱RNA2.分布：真核細(xì)胞DNA：_______（主要），_______、_______（少量）RNA：_______（主要）脫氧核糖核酸核糖核酸細(xì)胞核線粒體葉綠體細(xì)胞質(zhì)思考：（1）原核細(xì)胞中有DNA和RNA嗎？有的話分別分布在什么地方？

（2）所有生物體都含DNA和RNA嗎？原核細(xì)胞DNA：主要分布在擬核（環(huán)狀DNA分子）RNA：分布在細(xì)胞質(zhì)RNADNA病毒只含一種核酸，DNA或者RNA。核酸的元素組成：C、H、O、N、P閱讀資料，嘗試歸納核酸的組成、種類和結(jié)構(gòu)1868年瑞士科學(xué)家米舍爾在研究膿血細(xì)胞成分時(shí)，用酒精處理掉細(xì)胞中的脂肪性物質(zhì)，用豬胃蛋白酶處理蛋白質(zhì)，從而得到細(xì)胞核，他分析細(xì)胞核中的各種化學(xué)物質(zhì)后，發(fā)現(xiàn)核中存在著磷酸。1894年科學(xué)家漢默發(fā)現(xiàn)酵母核酸中含有五碳糖。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，德國的科塞爾和俄國的萊文經(jīng)過不斷努力，發(fā)現(xiàn)核酸中還有含氮堿基，并且確認(rèn)共有五種(A、G、C、T、U)。20世紀(jì)30年代，哈馬斯頓（E.Hamm－arsten）等人的研究證明，作為生物大分子的蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸。那么同樣是生物大分子的核酸，是否也有其小分子的基本單位呢？1934年，列文（P.A.T.Levine）發(fā)現(xiàn)核酸可被分解成含有一個(gè)堿基、一個(gè)糖類物質(zhì)和一個(gè)磷酸的片段，這樣的組合叫核苷酸。脫氧核苷酸核糖核苷酸磷酸堿基脫氧核糖磷酸堿基核糖任務(wù)：觀察上面幾種核苷酸，分析它們的異同并在紙上繪制出脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)模式圖。根據(jù)五碳糖的不同分為：脫氧核糖核苷酸腺嘌呤A胸腺嘧啶T胞嘧啶C鳥嘌呤G腺嘌呤A尿嘧啶U胞嘧啶C鳥嘌呤G核糖核苷酸DNA的基本單位RNA的基本單位（4種）（4種）根據(jù)堿基的不同分為：1.核苷酸的種類元素組成：C、H、O、N、P一、核酸的種類及分布脫氧核糖磷酸含氮堿基脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖磷酸含氮堿基AGCUAGCT4種4種腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤脫氧核糖核苷酸鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸胞嘧啶脫氧核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸1.核苷酸的種類一、核酸的種類及分布磷酸五碳糖含氮堿基C、H、O、N、P脫氧核苷酸、核糖核苷酸雙鏈或單鏈請?zhí)顚懞怂岬慕Y(jié)構(gòu)層次【思考】細(xì)胞中的核酸、核苷酸、堿基各有多少種？2、8、5比較項(xiàng)目脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）組成元素基本單位名稱

（4種）核糖核苷酸（4種）組成無機(jī)酸磷酸五碳糖

。核糖含氮堿基A（腺嘌呤）、C（

）、G（鳥嘌呤）T（

）

（尿嘧啶）一般結(jié)構(gòu)

兩

條核苷酸鏈

一

條核苷酸鏈分布主要在

中，

、

內(nèi)也少量含有主要在細(xì)胞質(zhì)中以其為遺傳物質(zhì)的生物類群細(xì)胞生物和DNA病毒RNA病毒歸納DNA、RNA的結(jié)構(gòu)層次、分布。脫氧核苷酸脫氧核糖胞嘧啶U胸腺嘧啶細(xì)胞核線粒體葉綠體C、H、O、N、P一、核酸的種類及分布?xì)w納提升：不同生物的核酸、核苷酸及堿基的存在情況生物種類核酸種類五碳糖種類堿基種類核苷酸種類遺傳物質(zhì)實(shí)例病毒細(xì)胞生物(真核、原核)2種（DNA和RNA）5種8種DNA人、酵母菌、細(xì)菌等DNA病毒RNA病毒1種（DNA）1種（RNA）4種4種4種4種DNARNAT2噬菌體等新冠病毒HIV等2種1種1種思考：Ａ、Ｇ、T在菠菜葉肉細(xì)胞、新冠病毒中分別形成幾種核苷酸？的遺傳物質(zhì)中能形成幾種核苷酸？一、核酸的種類及分布A.a屬于不能水解的糖，是生物體內(nèi)的能源物質(zhì)B.若m為尿嘧啶，則DNA中肯定不含b這種化合物C.若a為核糖，則由b組成的核酸主要分布在細(xì)胞核中D.幽門螺桿菌體內(nèi)含的化合物m共4種實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

1.由1分子磷酸、1分子含氮堿基和1分子的化合物a構(gòu)成了化合物b，如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

2．2022年12月26日，國家衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布公告，將“新型冠狀病毒肺炎”更名為“新型冠狀病毒感染”。新型冠狀病毒是單鏈RNA病毒，主要的傳播方式是飛沫傳播、密切接觸傳播等，在空氣中可以生存數(shù)天，人群普遍易感。感染者以發(fā)熱、干咳、乏力等為主要表現(xiàn)，少數(shù)患者伴有鼻塞、流涕、腹瀉等癥狀。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．新型冠狀病毒容易變異，是因?yàn)閱捂淩NA結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定B．新型冠狀病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但是其生活離不開細(xì)胞C．戴口罩、勤洗手等途徑可以有效阻斷新型冠狀病毒的傳播D．新型冠狀病毒的核酸不含胸腺嘧啶，肺部細(xì)胞的核酸不含尿嘧啶實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

3．核酸最早是由瑞士科學(xué)家米歇爾于1868年在膿細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)和分離出來的，是構(gòu)成生物體的重要的大分子，是生命的最基本物質(zhì)之一，下列關(guān)于核酸的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．核酸能夠儲(chǔ)存與攜帶遺傳信息B．DNA主要分布在細(xì)胞核內(nèi)C．DNA、RNA的基本組成單位都是核苷酸D．新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)主要是DNA1.如圖是生物體核酸的基本組成單位——核苷酸的模式圖，下列說法正確的是(

)A．DNA與RNA在核苷酸上的不同點(diǎn)只在②方面B．③在艾滋病病毒中有5種C．③在生物體中共有8種D．人體內(nèi)的③有5種，②有2種×病毒只有一種核酸，DNA或RNA堿基：5種核苷酸：8種××D核糖核苷酸脫氧核苷酸脫氧核糖核糖AGCTAGCU2.在棉花葉肉細(xì)胞中，由A、G、U、C、T五種堿基構(gòu)成的核苷酸共有多少種(

)A．5種 B．6種 C．7種 D．8種都參與核糖核苷酸和脫氧核苷酸的組成，各有2種，共6種U只參與構(gòu)成核糖核苷酸，T只參與構(gòu)成脫氧核苷酸。共2種DA、C、G、TA、C、G、U脫氧核苷酸核糖核苷酸3.如圖是DNA和RNA組成的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(

)

A．人體細(xì)胞中都有5種堿基和8種核苷酸B．硝化細(xì)菌的遺傳物質(zhì)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，而沒有核糖成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核、線粒體等各種細(xì)胞器，不含有DNA、RNA遺傳物質(zhì)只能是一種，DNA或RNA，細(xì)菌的遺傳物質(zhì)為DNA×××√D4.由1分子磷酸、1分子堿基和1分子化合物a構(gòu)成了化合物b，如圖所示，

則敘述正確的是A．若m為腺嘌呤，則b肯定為腺嘌呤脫氧核苷酸B．若a為核糖，b則為DNA的基本組成單位C．若m為尿嘧啶，則DNA中肯定不含b這種化合物D．在人和新冠病毒體內(nèi)，化合物b都含有8種√核酸是核苷酸連接而成的長鏈生物大分子以碳鏈為骨架考點(diǎn)一核酸的種類及其分布目錄CONTENTS考點(diǎn)二考點(diǎn)三(7)DNA和RNA在結(jié)構(gòu)上的不同：A脫氧核糖PO（DNA）脫氧核苷酸雙鏈

C脫氧核糖POT脫氧核糖POG脫氧核糖POT脫氧核糖POA脫氧核糖POG脫氧核糖POC脫氧核糖POA核糖POCPOUPOGPO核糖核糖核糖

氫鍵（RNA）核糖核苷酸單鏈二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈2.DNA和RNA的區(qū)別：

DNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）基本單位

核苷酸

核苷酸五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)大多為

結(jié)構(gòu)脫氧（核糖）核糖脫氧核糖核糖A、C、G、TA、C、G、U雙螺旋單鏈問題10:

每種脫氧核苷酸是怎樣連接成DNA單鏈的?二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈問題10:

每種脫氧核苷酸是怎樣連接成DNA單鏈的?核苷酸核苷酸鏈具有空間結(jié)構(gòu)的單鏈或雙鏈分子（脫氧）核糖含

氮

堿

基磷

酸PPPPP堿基堿基對(duì)磷酸和五碳糖問題11:

在情景視頻一中我們提到可以根據(jù)DNA能夠找到犯罪嫌疑人的信息，那為什么呢？我們每個(gè)人的DNA不都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成的嗎？二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈5’3’5’3’(1)DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。游離的磷酸基團(tuán)，稱作5′－端一個(gè)羥基(—OH)，稱作3′－端OCH2OHH磷酸基團(tuán)堿基3′2′HH1′4′5′HH補(bǔ)充：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)5’3’5’3’(2)外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接(3)內(nèi)側(cè)：堿基對(duì)ATGC基本骨架堿基互補(bǔ)配對(duì)原則嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對(duì)，形成堿基對(duì)，且A只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。GC比例越高，DNA的熱穩(wěn)定性越高5’3’5’3’DNA的結(jié)構(gòu)特性⑴兩條鏈反向平行盤旋成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。⑵外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接成基本骨架；⑶內(nèi)側(cè)：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。2.特異性：每個(gè)DNA分子中堿基對(duì)的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性。1.穩(wěn)定性：5’3’5’3’DNA的結(jié)構(gòu)特性脫氧核苷酸數(shù)量不同，堿基的排列順序千變?nèi)f化。在生物體內(nèi)，一個(gè)最短DNA分子也大約有4000個(gè)堿基對(duì)，請計(jì)算DNA分子有多少種？44000種類數(shù)目3.多樣性：課堂演練1.下圖是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，用文字填出1—10的名稱胸腺嘧啶(T)胞嘧啶（C）鳥嘌呤(G)腺嘌呤(A)脫氧核糖磷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸堿基對(duì)氫鍵一條脫氧核苷酸鏈的片段１.2.3.4.5.6.7.8.9.10.__12345678109GTCA3.核酸的多樣性及功能：

脫氧核苷酸：4種DNA：無數(shù)種DNA的多樣性：脫氧核苷酸的數(shù)目、排列順序決定了DNA的多樣性。DNA的特異性：脫氧核苷酸特定的排列順序代表了特定的遺傳信息。遺傳信息蘊(yùn)藏在核苷酸的排列順序中。二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈①多樣性的原因？組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有

種，但

是不限；在連成長鏈時(shí)，脫氧核苷酸的

卻是極其多樣的——DNA多樣性。遺傳信息？DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序。4數(shù)量排列順序②功能a．核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶

的物質(zhì)。b．核酸在生物體的

和

中

具有極其重要的作用。遺傳信息遺傳、變異蛋白質(zhì)的生物合成核酸是遺傳信息的攜帶者！二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈3.核酸的多樣性及功能通過DNA指紋獲得遺傳信息的根本原因DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用？①生物的遺傳信息儲(chǔ)存在

中；②每個(gè)個(gè)體的

各有特點(diǎn)（具有特異性）。DNA分子DNA中的脫氧核苷酸序列二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈3.核酸的多樣性及功能核酸是核苷酸連接而成的長鏈生物大分子以碳鏈為骨架考點(diǎn)一核酸的種類及其分布目錄CONTENTS考點(diǎn)二考點(diǎn)三三、生物大分子以碳鏈為骨架蛋白質(zhì)DNA淀粉糖原纖維素RNA

細(xì)胞中的生物大分子有哪些？它們有什么共同之處？:指組成生物大分子（多糖、蛋白質(zhì)、核酸）的基本單位單體:每個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，

經(jīng)脫水縮合而成的結(jié)構(gòu)；多聚體三、生物大分子以碳鏈為骨架單糖氨基酸核苷酸多糖蛋白質(zhì)核酸單體多聚體脫水縮合單糖氨基酸核苷酸CCCCCCCCCCCCCCCCC【思考】單糖、氨基酸和核苷酸的結(jié)構(gòu)有什么共同的特點(diǎn)？每一個(gè)單體都以

為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈碳的重要作用？

是生命的核心元素?！皼]有C，就沒有生命”“碳是組成生物體的最基本元素”！碳C三、生物大分子以碳鏈為骨架【總結(jié)】細(xì)胞是由化學(xué)元素和化合物構(gòu)成的（1）以碳鏈為骨架的

等生物大分子，構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架。（2）

提供了生命活動(dòng)的重要能源。（3）

與其他物質(zhì)一起，共同承擔(dān)著構(gòu)建細(xì)胞、參與細(xì)胞生命活動(dòng)等重要功能。（4）細(xì)胞中的化合物，

處在不斷變化之中，但又保持相對(duì)穩(wěn)定，以保證細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。多糖、蛋白質(zhì)、核酸糖類和脂質(zhì)水和無機(jī)鹽含量和比例【易錯(cuò)提醒】脂肪不屬于生物大分子的原因？

脂肪類化合物是由甘油和脂肪酸結(jié)合而成的，而且脂肪的分子量與蛋白質(zhì)、核酸、多糖相比小很多，一般不稱其為生物大分子。三、生物大分子以碳鏈為骨架（1）核苷酸包括DNA和RNA兩類（）（2）DNA只分布于細(xì)胞核中，RNA只分布于細(xì)胞質(zhì)中（）（3）DNA和RNA的堿基組成相同，五碳糖不同（）（4）核酸分子中，五碳糖：磷酸：含氮堿基=1:1:1（）（5）病毒的遺傳信息貯存在RNA中（）（6）所有生物體內(nèi)都含5種堿基、8種核苷酸、2種核酸（）（7）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)（）××××√××課堂精練1．請根據(jù)元素組成判斷細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物種類。（1）只含C、H、O→

。（2）除C、H、O、N外，有的還含有S→

。（3）只含有C、H、O、N、P→

。糖類（殼多糖除外）脂肪、固醇類蛋白質(zhì)磷脂核酸2．組成細(xì)胞的化合物，具有物種特異性的物質(zhì)有哪些？【例】對(duì)細(xì)胞中某些物質(zhì)的組成進(jìn)行分析，可以作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段，一般不采用的物質(zhì)是（）

A.蛋白質(zhì)B.DNAC.RNAD.核苷酸D蛋白質(zhì)和核酸。課堂精練3．生命科學(xué)常用圖示表示微觀物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，圖1～3分別表示植物細(xì)胞中常見的三種有機(jī)物，則圖1～3可分別表示

（）A．多肽、RNA、淀粉B．DNA、RNA、纖維素C．DNA、蛋白質(zhì)、糖原D．蛋白質(zhì)、核酸、糖原A課堂精練課堂小結(jié)核酸種類核糖核酸（RNA）分布：主要細(xì)胞核

少量線粒體、葉綠體分布：主要細(xì)