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（2019）必修1

第5节 核酸是遗传信息的携带者 第2章 组成细胞的分子 问题探讨 DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。 讨论： 1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？ DNA是遗传物质，携带遗传信息，不同个体的遗传信息一般都有区别，因此，DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。 2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？ 亲子鉴定 无名尸骨身份鉴定 灾害遇难者的身份鉴定 一、核酸的种类及其分布 1.种类 2.分布 核酸 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） （1）真核生物 DNA： RNA： 细胞核（主要）；线粒体、叶绿体（少量） 细胞质（主要） “核酸”，顾名思义，就是从细胞核中提取的具有酸性的物质。 （2）原核生物 （3）病毒： DNA： RNA： 拟核（主要） 细胞质（主要） 只含有一种核酸，DNA或者RNA 乙肝病毒（DNA病毒） 流感病毒（RNA病毒） 判断：（课本P36 概念检测T1） （2）核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核中。（ ） × 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 1.核酸的基本组成单位—— 核苷酸 （1）核苷酸的组成 一分子 一分子 一分子 磷酸 五碳糖 含氮碱基 五碳糖 磷酸 含氮碱基 + + 核苷酸 C、H、O P N ＝ （2）组成元素： C、H、O、N、P 脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位 核糖核苷酸：构成RNA的基本单位 A腺嘌呤 G鸟嘌呤 C胞嘧啶 T胸腺嘧啶 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 （3）种类 构成DNA和RNA的核苷酸相同吗？ A腺嘌呤 G鸟嘌呤 C胞嘧啶 U尿嘧啶 磷酸 磷酸 那为什么DNA的基本单位就叫脱氧和苷酸，RNA的基本单位就叫核糖核苷酸，我们一起来看一下二者的结构 观察二者结构，找出不同的地方 组成DNA和RNA的碱基一样吗 巧记5种碱基 A G C T U 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶 A在字母表排首位，记为“先”，“先”与“腺”谐音。 鸡的叫声“咯咯咯”（ge），鸡是一种鸟。 细胞的英文“cell”，将C与细胞联系起来。 体育课做扩”胸“运动的动作像“T”。 “尿”的首字母“n”，旋转180°为“U”。 DNA与RNA在化学组成上的区别 1、五碳糖不同：DNA的五碳糖是 ，RNA的五碳糖是 　 。 2、碱基不同：DNA特有的碱基为 ,RNA特有的碱基为 。  脱氧核糖 核糖 T U 1、磷酸 2、共有的碱基：A、G、C 相同点： 不同点： 根据碱基的不同，我们又可以将核苷酸进一步分类 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 A 腺嘌呤脱氧核苷酸 G 鸟嘌呤脱氧核苷酸 C 胞嘧啶脱氧核苷酸 T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 A 腺嘌呤核糖核苷酸 G 鸟嘌呤核糖核苷酸 C 胞嘧啶核糖核苷酸 U 尿嘧啶核糖核苷酸 A G C T A G C 脱氧 核糖 核糖 U 是不是所有的生物都具有8种核苷酸呢？ （3）种类 （4种） （4种） 生物类别 原核生物 真核生物 病毒 核酸 含DNA和RNA两种核酸 4种 1种 五碳糖数 细胞生物 非细胞生物 含DNA或RNA一种核酸 核苷酸数 碱基数 5种 8种 2种 4种 （4）不同生物的核酸、五碳糖、碱基、核苷酸情况 注意：若生物体含有两种核酸，则以DNA作为遗传物质； 若生物体只有一种核酸，则以含有的那种核酸为遗传物质。 2.核酸的形成 ...... 核酸由核苷酸脱水缩合形成 每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。 DNA的平面结构 DNA的立体结构 A P G P C P T P A P A A P T A P G A P C DNA是由 连接而成的长链。 DNA由 条脱氧核苷酸链构成。 脱氧核苷酸 两 A P A 核糖 G P 核糖 C P 核糖 U P 核糖 RNA是由 连接而成的长链。 RNA由 条脱氧核苷酸链构成。 核糖核苷酸 一 RNA的平面结构 RNA的立体结构 3.DNA的多样性和特异性 P P P P 44 4 4 4 4 试想由100个脱氧核苷酸组成一条单链DNA，它有 种可能的组合方式。 4100 DNA多样性原因： 脱氧核苷酸数量、排列顺序不同。 为什么DNA会具有多样性？ （1）多样性 （2）特异性 指脱氧核苷酸特定的排列顺序 每个核酸中脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序是特定的，决定了每个核酸具有特异性。 遗传信息是指核苷酸的排列顺序。 思考：什么是遗传信息？ 如果以DNA作为遗传物质，则遗传信息是指脱氧核苷酸的排列顺序；如果以RNA作为遗传物质（如：HIV、SARS病毒），则遗传信息是指核糖核苷酸的排列顺序。 ①细胞内携带遗传信息的物质， ②在生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 4.核酸的功能 5.核酸的结构层次 元素组成 C、H、O、N、P 结构组成 五碳糖 磷酸 含氮碱基 + + P N 基本单位 核苷酸 核苷酸长链 核酸 五碳糖 核糖 脱氧核糖 A、T、G、C A、U、G、C ... ... DNA RNA 参与脱氧核苷酸的构成 参与核糖核苷酸的构成 （两条链） （一条链） 练习与运用 1.（1）DNA和RNA的基本组成单位是核苷酸。（ ） （3）构成DNA的单体是脱氧核苷酸。（ ） 2. 根据组成单糖的碳原子数目，可将单糖分为五碳糖和六碳糖等，组成DNA的五碳糖是（     ） A.核糖    B.葡萄糖   C.脱氧核糖   D.麦芽糖 3. 下列物质中，不是核苷酸组成成分的是（    ） A.碱基   B.核糖   C.甘油   D.磷酸 4. 豌豆叶肉细胞中的核酸，含有的碱基种类是（    ） A.1种      B.4种     C.5种     D.8种 一、概念检测 √ √ C C C 核酸种类 DNA RNA 全称 基本组成单位 组 成 五碳糖 含氮 碱基 磷酸 一般 结构 脱氧核糖核酸 核糖核酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A(腺嘌呤) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) T(胸腺嘧啶) A(腺嘌呤) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) U(尿嘧啶) 一样 一样 由两条脱氧核苷酸链构成 由一条核糖核苷酸链构成 6.DNA和RNA的比较 “四看法”快速区分DNA和RNA 一看： 五碳糖 含核糖—— 含脱氧核糖—— 四看： 三看： 二看： 含N碱基 分布（真核细胞） 链数 有U无T—— 有T无U—— 主要分布在细胞核中—— 主要分布在细胞质中—— 一条—— 两条—— DNA RNA RNA RNA RNA DNA DNA DNA 7.核酸的水解产物 DNA 4种脱氧核苷酸 彻底水解产物：6种。 磷酸、脱氧核糖、4种含氮 碱基（A、T、C、G） RNA 4种核糖核苷酸 核酸 核苷酸 磷酸、五碳糖、含氮碱基 初步水解 彻底水解 彻底水解产物：6种。 磷酸、核糖、4种含氮碱基 （A、U、C、G） 多糖 蛋白质 核糖 基本单位 单糖 氨基酸 核苷酸 三、生物大分子以碳链为骨架 细胞是由多种元素和化合物构成的。在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。 单体：组成多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本单位。 1.单体和多聚体 多聚体：许多单体相互连接构成的生物大分子。 注：脂质（脂肪）不属于生物大分子。 基本单位 基本单位 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。 2.生物大分子的基本骨架——碳链 氨基酸结构通式 核糖核苷酸结构 葡萄糖结构 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体， 因此，生物大分子也是以碳链为基本骨架的。 “碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。 最基本元素： C 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子 构成细胞的基本框架 糖类、脂质 提供生命活动的重要能源 水、无机盐与其他物质一起 参与建构细胞 参与生命活动 细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。 复习与提高 一、选择题 1.多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成了细胞生命大厦的基本框架，构成这些分子基本骨的元素是(      ) A.C       B.H       C.O       D.N 2.水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成(     ) A.蔗糖      B.核酸     C.甘油     D.脂肪酸 3.植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶，缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐.据此，对Mn2+的作用，正确的推测是（    ） A.对维持细胞的形态有重要作用 B.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 C.对调节细胞的渗透压有重要作用 D.Mn2+是硝酸还原酶的活化剂 A D B 4.某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒医生根据情况判断，立即给他做静脉滴注处理请推测，这种情况下最合理的注射液应该是(    ） A.生理盐水     B.氨基酸溶液 C.葡萄糖溶液   D.葡萄糖生理盐水 5.人体摄入的糖类，有的能被细胞直接吸收，有的必须要经过水解后才能被细胞吸收。下列糖类中，能直接被细胞吸收的是（    ） A.葡萄糖    B.蔗糖    C.麦芽糖    D.乳糖 复习与提高 D A 6.脂质不具有的功能是（    ） A.储存能量       B.构成膜结构 C.调节生理功能 D.携带遗传信息 7.由许多氨基酸缩合而成的肽链，经过盘曲折叠才能形成具有一定空间构的蛋白质。下列有关蛋白质结构多样性原因的叙述，错误的是(      ) A.组成肽链的化学元素不同 B.肽链的盘曲折叠方式不同 C.组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同 D.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同 D A 复习与提高 8.多糖、蛋白质和核酸的基本组成单位不同，因此它们彻底水解后的产物也不同。RNA彻底水解后，得到的物质是（    ） A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基 B.核糖、含氮碱基、磷酸 C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 D.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 复习与提高 B 二、非选择题 1.在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量变化关系图。 回答下列问题 （1）冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势，请解释原因。 时间/月 冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势，因为随着冬季来临，气温下降，细胞中自由水的含量显著下降有助于抵抗低温冻害。 二、非选择题 1.在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量变化关系图。 时间/月 在寒冷的情况下，自由水会结成冰而伤害植物，结合水则不会结冰。因此，冬季来临时，冬小麦细胞内自由水的比例逐渐降低，而结合水的比例逐渐上升，可以避免气温下降时自由水过多导致容易结冰而损害自身，这是植物适应环境的一种表现，是生物进化的结果。 （2）冬小麦的自由水下降非常快，而结合水则上升比较多，这是为什么? $$