2.5核酸是遗传信息的携带者课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第2章　组成细胞的分子 第5节　 核酸是遗传信息的携带者 目录 课时学习目标 概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子(结构与功能观)。 目录 目录 CONTENTS 1.核酸的种类、分布及其组成 2.生物大分子以碳链为 骨架 3.随堂检测 自主梳理 合作探究 合作探究 思维导图 自主梳理 DNA 1.核酸的种类及其分布 (1)种类　一类是脱氧核糖核酸，简称 ；另一类是 ，简称RNA。 (2)分布　真核细胞的DNA主要分布在 中， 内也含有少量的DNA。RNA主要分布在 中。 核糖核酸 细胞核 线粒体、叶绿体 细胞质 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 2.核酸的基本组成单位——核苷酸 元素组成：C、H、O、N、P (1)组成 磷酸 含氮的碱基 五碳糖 核糖核苷酸 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 ①脱氧核苷酸：构成 的基本单位。 ②核糖核苷酸：构成 的基本单位。 DNA A、T、C、G 脱氧核糖 RNA 磷酸 A、U、C、G 核糖 磷酸 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 3.核酸 (1)核酸中的核苷酸相连的方式如下图所示 一般情况下，在生物体的细胞中，DNA由___条脱氧核苷酸链构成，RNA由_____ 条核糖核苷酸链构成。 一 两 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 比较项目 DNA RNA 组成单位 组 成 无机酸 ________ 五碳糖 __________ ______ 含氮碱基 特有_____ 特有____ 共有A、G、C 磷酸 脱氧核糖 核糖 T U (2)DNA和RNA的比较 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 (3)通过DNA指纹获得遗传信息的根本原因 生物的遗传信息储存在 中，而且每个个体的_________________ ______各有特点(特异性)。 DNA分子 DNA的脱氧核苷酸 序列 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 [微思考] 做亲子鉴定时，为什么要用DNA而不是RNA? 提示：因为DNA是人体的遗传物质，而RNA不是。 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 (4)核酸的多样性及功能 数目 排列顺序 遗传信息 遗传、变异 蛋白 质的生物合成 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 × √ [辨正误] (1)核苷酸包括DNA和RNA两类。( ) 提示：核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸两类。 (2)真、原核细胞内均有两种核酸。( ) (3)核酸分子，五碳糖∶磷酸∶含氮碱基＝1∶1∶1。( ) (4)构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种。( ) √ √ 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 × (5)DNA和RNA的碱基组成相同， 五碳糖不同。( ) 提示：DNA和RNA的碱基组成和五碳糖均不同，前者为A、T、C、G和脱氧核糖，后者为A、U、C、G和核糖。 一、核酸的种类、分布及其组成 自主梳理 目录 如图所示为生物体细胞中核酸的结构层次示意图。 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 (1)写出图中各字母代表的名称：a： ，b： ， c：_________，d：______。 (2)若图中b是c的基本单位，则a表示______________四种碱基，其五碳糖是脱氧核糖；若图中b是d的基本单位，则a表示______________四种碱基，其五碳糖是核糖。 含氮碱基 核苷酸 DNA RNA A、T、G、C A、U、G、C 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 (3)DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？ 提示： 物质 初步水解的产物 彻底水解的产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G) RNA 核糖核苷酸 核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G) 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 (4)大熊猫体内的遗传物质含有几种碱基、几种五碳糖？ 提示：有A、T、G、C四种含氮碱基；一种五碳糖，即脱氧核糖。 (5)研究表明，大肠杆菌中同时含有DNA和RNA，乙肝病毒只含有DNA，艾滋病病毒只含有RNA，那么这三种生物中含有的碱基种类和核苷酸种类各有几种？ 提示： 生物类别 碱基种类 核苷酸种类 大肠杆菌 5 8 乙肝病毒 4 4 艾滋病病毒 4 4 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 (6)核酸作为遗传物质，具有多样性，核酸具有多样性的原因是什么？ 提示：构成核酸的核苷酸的数目不同和排列顺序多样。 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 1.生物体中碱基种类与核苷酸种类归纳 病毒 细胞生物 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 2.有关核酸的四个误区 (1)误认为真核生物细胞中只有DNA。真核生物细胞一般都有DNA和RNA，但遗传物质都是DNA。 (2)误认为核酸初步水解产物和彻底水解产物相同。核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和碱基。 (3)误认为遗传信息只储存在DNA中。遗传信息并不只储存在DNA中，少数病毒的遗传信息储存在RNA中。 (4)误认为两种核苷酸不同一定是碱基不同。两种核苷酸不同，可能是碱基不同，也可能是五碳糖不同，还可能是碱基和五碳糖都不同。 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 【 学以致用 】 B 1.(2024·山东潍坊期末)“白日不到处，青春恰自来。苔花如米小，也学牡丹开。”结合核酸知识分析，下列说法错误的是(　　) A.苔藓与牡丹都以DNA作为遗传物质 B.苔藓叶肉细胞的DNA只分布在细胞核中 C.苔藓与牡丹细胞中的核苷酸种类相同 D.苔藓与牡丹的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 解析:苔藓与牡丹均是真核生物，细胞内既含DNA又含RNA，但都以DNA作为遗传物质，A正确； 苔藓叶肉细胞的DNA主要分布在细胞核中，细胞质中的叶绿体和线粒体内也有少量DNA，B错误； 苔藓与牡丹细胞内都含DNA和RNA，都含8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)，C正确； 苔藓与牡丹细胞内的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同，D正确。 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 D 2.(2024·陕西西安期末)如图为DNA、RNA的概念图，其中A～F表示相关物质，下列有关叙述错误的是(　　) A.物质A表示的碱基有5种 B.物质D表示的物质有8种 C.真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中 D.生物体中的RNA都是由两条核糖核苷酸链构成的 解析:组成DNA和RNA的碱基共有5种，分别是A、G、C、T、U，A正确； 物质D是组成核酸的基本单位，包括4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种，B正确； 真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体、叶绿体中，C正确； 生物体中的RNA通常是由一条核糖核苷酸链构成的，D错误。 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 3.下图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图，请据图回答问题： (1)图甲中该核苷酸的名称为_____________________，该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料？_________。 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA　 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 (2)请指出图甲中哪一位置上的氧去掉后便可成为合成细菌遗传物质的基本原料：________(填序号)。 (3)图乙中1、2、3的中文名称分别是________、__________、________。 (4)通常由图乙中________条图示的核苷酸链构成一个________分子。 (5)在豌豆的叶肉细胞中，由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有________种。 ③ 磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶　 2 DNA 6 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 解析:(1)根据③判断该核苷酸的五碳糖是核糖，因此名称为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一。 (2)细菌的遗传物质是DNA，基本原料是脱氧核苷酸，应去掉③中的氧。 (3)图乙中1、2、3分别为磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。 (4)图乙中含有T，为DNA分子的一条链，DNA分子一般含有两条链。 (5)豌豆的叶肉细胞中含有DNA和RNA，因此A、C分别参与构成两种核苷酸，T、U各自参与构成一种核苷酸，共6种核苷酸。 合作探究 目录 一、核酸的种类、分布及其组成 氨基酸 1.单体与多聚体的对应关系 单体(基本单位) 多聚体(生物大分子) 葡萄糖 多糖(淀粉、糖原、纤维素) _________ 蛋白质 核苷酸 核酸(DNA和RNA) 二、生物大分子以碳链为骨架 自主梳理 目录 2.每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的_____为基本骨架，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。 3.生命的核心元素　___。 4.细胞是由化学元素和化合物构成的 (1)______________________等生物大分子以碳链作为基本骨架。 (2) 提供了生命活动的重要能源。 (3)____________与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。 (4)细胞中的化合物，_____________处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。 碳链 碳 多糖、蛋白质、核酸 糖类和脂质 水和无机盐 含量和比例 二、生物大分子以碳链为骨架 自主梳理 目录 【特别提醒】　脂肪不属于生物大分子是因为脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。 二、生物大分子以碳链为骨架 自主梳理 目录 [微思考] 淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖，能否说多糖的单体就是葡萄糖？ 提示：不能。几丁质也属于多糖，其单体不是葡萄糖。 二、生物大分子以碳链为骨架 自主梳理 目录 × √ [辨正误] (1)蛋白质、多糖、核酸和脂质都是以碳链为骨架的生物大分子。( ) 提示：脂质不是生物大分子。 (2)构成生物大分子的单体在排列顺序上并不都具有多样性。( ) (3)由基本单位葡萄糖组成的生物大分子都是植物细胞壁的主要成分。( ) 提示：淀粉、糖原等多糖均不属于细胞壁的成分。 (4)多聚体最终水解的产物不一定是单体。( ) × √ 二、生物大分子以碳链为骨架 自主梳理 目录 材料1　生物大分子一般是指存在于生物体内的分子质量大于10 kD(千道尔顿)的大分子物质。下图为三种生物大分子的结构示意图。 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 材料2　科学家说“碳是生命的核心元素”“没有碳，就没有生命”。 生物大分子是由多个单体连接形成的多聚体。生命科学常用图示表示微观物质的结构，图1～图3分别表示植物细胞中常见的三种有机物。 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 (1)材料1中①②③分别表示什么物质？它们的单体分别是什么？请完成下表。 序号 生物大分子 单体 ① 蛋白质 氨基酸 ② DNA 脱氧核苷酸 ③ 纤维素 葡萄糖 (2)材料2中图1～图3可分别表示哪几类生物大分子？ 提示：图1可表示蛋白质(或多肽)。图2可表示核酸(DNA或RNA)。图3可表示淀粉(或纤维素)。 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 (3)组成细胞的化合物，具有物种特异性的物质有哪些？ 提示：蛋白质和核酸。 (4)核酸和多糖都是由单体组成的多聚体，为什么核酸能储存遗传信息而多糖不能？尝试从二者的分子组成角度进行分析。 提示：每种核酸都由四种核苷酸组成，可通过核苷酸的排列顺序储存大量遗传信息；而淀粉、糖原和纤维素等多糖的单体均为葡萄糖，排列顺序不具有多样性，无法储存大量遗传信息。 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 1.生物大分子的初步水解产物和彻底水解产物 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 2.生物大分子的连接方式判断 (1)若该图为一段肽链结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示“NHCO”结构，在人体中的3的种类最多可达21种。 (2)若该图为一条核苷酸链结构模式图，则1表示五碳糖，2表示磷酸，3表示含氮碱基。 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 【 学以致用 】 D 4.(2024·天津市西青区期末)“碳是生命的核心元素”，以碳链为骨架的生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。下列关于生物大分子的叙述，错误的是(　　) A.蛋白质是以氨基酸为基本组成单位的生物大分子 B.核酸是携带遗传信息的生物大分子 C.多糖、蛋白质、核酸都是以碳链为基本骨架的生物大分子 D.淀粉、糖原、纤维素和乳糖都是生物大分子 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 解析:生物大分子蛋白质、核酸、多糖的单体分别是氨基酸、核苷酸、单糖，生物大分子以碳链为基本骨架，淀粉、糖原、纤维素均为多糖，属于生物大分子，乳糖属于二糖，是小分子物质，不属于生物大分子，D错误。 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 5.(2024·长沙一中质检)如图为细胞中的A与B生成化合物D的过程示意图，C表示化学键。下列叙述正确的是(　　) A.若A为1分子甘油，B为3分子脂肪酸，则D是 脂肪 B.若A为葡萄糖，B为某种单糖，则D不可能是糖 C.若A、B为两条肽链，D为胰岛素，则C是肽键 D.若A、B为两条脱氧核苷酸链，则D是RNA 解析:若A为1分子甘油，B为3分子脂肪酸，则D是脂肪，A正确； 若A为葡萄糖，B为果糖，则D为蔗糖，B错误； 若A、B为两条肽链，D为胰岛素，则C是二硫键，C错误； 若A、B为两条脱氧核苷酸链，则D是DNA，D错误。 A 合作探究 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 思维导图 目录 二、生物大分子以碳链为骨架 D 1.如图为某小程序二维码的图标，设计该图标时参考的生物大分子最可能是(　　) A.蛋白质 　　 B.磷脂 C.纤维素 　　 D.核酸 解析:题图所示的二维码的图标中具有双链结构，设计时 参考的生物大分子可能是核酸。 随堂检测 01 02 03 04 05 目录 B 2.下列核苷酸中，在DNA分子结构中不可能具有的是(　　) 解析:B项核苷酸中的碱基是尿嘧啶，则B项是组成RNA的尿嘧啶核糖核苷酸，DNA中不具有。 01 02 随堂检测 03 04 05 目录 D 3.(2024·广西桂林期末)DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的作用，从案发现场收集并提取的DNA样品可为案件侦破提供证据，这依据的生物学原理是(　　) A.不同人体内的DNA在细胞中的分布不同 B.不同人体内的DNA所含碱基不同 C.不同人体内的DNA所含五碳糖的种类不同 D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同 解析:不同人体内的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在细胞质中，DNA所含碱基为A、T、C、G，所含五碳糖为脱氧核糖，A、B、C均不符合题意。 02 03 01 随堂检测 04 05 目录 D 4.(2024·河北邢台一中月考)如图是细胞中由单体形成生物大分子时化学反应的模式图，有关表述错误的是 (　　) A.该过程形成的大分子均以碳链为骨架 B.每合成1个大分子都产生n－1个水分子(n为 单体个数) C.该过程的逆过程会导致有机物总质量的增加 D.蛋白质、核酸和脂肪的合成都符合这个模式 03 04 02 01 随堂检测 05 目录 解析:该过程形成的大分子均以碳链为骨架，A正确； 每合成1个大分子都产生n－1个水分子，B正确； 单体形成生物大分子时化学反应的逆过程是水解反应，大分子水解成小分子会导致有机物的种类、总质量增加，C正确； 蛋白质、核酸和多糖都是由相应单体聚合形成的多聚体，它们的合成都符合这个模式，但脂肪是由甘油和脂肪酸组成，其合成不符合这个模式，D错误。 A.该过程形成的大分子均以碳链为骨架 B.每合成1个大分子都产生n－1个水分子(n为单体个数) C.该过程的逆过程会导致有机物总质量的增加 D.蛋白质、核酸和脂肪的合成都符合这个模式 03 04 02 01 随堂检测 05 目录 D 5.(2024·四川江油中学高一上月考)如图所示生物体内某种有机大分子的基本组成单位的模式图，相关叙述正确的是(　　) A.a、b、c结合而成的基本单位，在人体中共有4种 B.若b为脱氧核糖，则c有4种，分别是A、U、C、G C.在HIV中可以检测到的c有5种 D.若c为T，则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸 04 05 03 02 01 随堂检测 目录 解析:图示物质是核苷酸，核苷酸包括4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，在人体中共有8种，A错误； 若b为脱氧核糖，则c有4种，分别是A、T、C、G，B错误； HIV是RNA病毒，其中只含RNA，故可以检测到的c有A、U、C、G，共4种，C错误； 若c为T，则该有机小分子只能是脱氧核苷酸，名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，D正确。 A.a、b、c结合而成的基本单位，在人体中共有4种 B.若b为脱氧核糖，则c有4种，分别是A、U、C、G C.在HIV中可以检测到的c有5种 D.若c为T，则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸 04 05 03 02 01 随堂检测 目录 本节结束 THANKS (2)种类eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(分类依据： 的不同,类别：脱氧核糖核苷酸和 )) $$