内容正文:
第5节 核酸是遗传信息的携带者
第2章 组成细胞的分子
生物
教学目标
①科学思维:熟悉核酸的种类和分布
②科学思维:理解脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上的异同,比较DNA和RNA的结构及功能。
③生命观念:了解生物大分子的组成,理解“碳是生命的核心元素”
教学重难点
重点:
1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
2.生物大分子以碳链为骨架。
难点:
1.核酸的种类及结构。
2.生物大分子以碳链为骨架。
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问题思考
提示:DNA指纹技术是一种通过分析个体DNA序列的独特性来鉴定个体身份的技术。这种方法基于每个人DNA序列的差异,通过检测特定的DNA片段(如短串联重复序列STRs)来生成独特的DNA图谱,即DNA指纹。
DNA指纹技术如何为案件侦破提供证据?
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问题思考
DNA指纹技术在其他方面的应用吗?
提示:DNA指纹技术不仅在案件侦破中发挥着重要作用,还在医学、生物学、农业、食品工业、法医考古学和环境保护等多个领域有着广泛的应用。如用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等
一、核酸的功能、分类和分布
新课讲授
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1.种类:
一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;
另一类是核糖核酸,简称RNA。
2.分布:
真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。
RNA主要分布在细胞质中。
[探究一]核酸的功能、分类和分布
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
新课讲授
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[探究二]核酸是由核苷酸连接而成的长链
提示:每分子核苷酸是由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮的碱基构成
核苷酸的简式
新课讲授
[探究二]核酸是由核苷酸连接而成的长链
请阅读并查看课本P35图2-16“DNA与RNA在化学组成上的异同”,总结核苷酸的种类、脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上的异同,请回答下列问题:
(1)脱氧核苷酸和核糖核苷酸各分为哪几种?分类依据是什么?
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[探究二]核酸是由核苷酸连接而成的长链
提示:
①脱氧核苷酸:由脱氧核糖、磷酸基团和腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶组成。
②核糖核苷酸:由核糖、磷酸基团和腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶组成。
这两种核苷酸的区别主要在于五碳糖的类型和含氮碱基的种类。这些基本单元通过磷酸二酯键连接在一起,形成DNA和RNA的长链分子。
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[探究二]核酸是由核苷酸连接而成的长链
(2) 比较DNA和RNA的异同点。
特征 DNA RNA
五碳糖
含氮碱基
分子结构
主要功能
存在位置
碱基配对
脱氧核糖(Deoxyribose)
核糖(Ribose)
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
双链,双螺旋结构
单链,通常呈线性或局部双链
储存遗传信息
传递遗传信息(mRNA)、转运氨基酸(tRNA)、参与蛋白质合成(rRNA)
主要存在于细胞核,少量存在于线粒体
主要存在于细胞质,部分存在于细胞核
A-T、G-C
A-U、G-C
三、DNA多样性的原因及不同生物的遗传信息
新课讲授
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[探究三] DNA多样性的原因及不同生物的遗传信息
(1)DNA分子具有多样性的原因是什么?
提示:组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但构成DNA分子的脱氧核苷酸数目、排列顺序不同,它们连接形成的长链多种多样。
(2)不同生物的遗传物质都是DNA吗?阅读课本P35文本,总结生物的遗传物质分别是什么。
提示:绝大多数的生物(如细胞生物),其遗传信息储存在DNA中,部分病毒的遗传物质是RNA,例如HIV病毒、SARS病毒的遗传物质是RNA。
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[探究三] DNA多样性的原因及不同生物的遗传信息
项目 核酸 遗传物质
类型 核苷酸种类 碱基种类 类型 核苷酸种类 碱基种类
细胞
生物 真核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4
原核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4
非细胞生物(病毒) DNA病毒 DNA 4 4 DNA 4 4
RNA病毒 RNA 4 4 RNA 4 4
四、生物大分子以碳链为骨架
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1.单体和多聚体
生物大分子是由许多基本单位连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
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[探究四]生物大分子以碳链为骨架
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
单糖 多糖
氨基酸 蛋白质
核苷酸 核酸
2.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,由许多单体连接成多聚体。
3.碳是生命的核心元素。
1.DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物不同
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核心归纳
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)
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2.DNA与RNA的比较
核心归纳
比较项目 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
基
本
单
位 名称 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
结构图
组成 无机酸 磷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
一般结构 两条核苷酸链 一条核苷酸链
分布 主要在细胞核,线粒体、叶绿体也少量含有 主要在细胞质
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3.生物大分子的连接方式判断
核心归纳
(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。
【练习1】
当堂训练
核酸在真核细胞里的分布情况,下列哪项最合适( )
A. DNA全部分布在细胞核中,RNA全部分布在细胞质中
B. DNA和RNA全部分布在细胞核中
C. DNA主要分布在细胞膜中,RNA分布在细胞质中
D. DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中
D
【练习2】
当堂训练
下列有关核酸分布的叙述正确的是( )
A.SARS病毒中的RNA主要分布在细胞质中
B.真核细胞的DNA和RNA全部分布在细胞核中
C.原核细胞的DNA主要存在于细胞核中
D.人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中
D
【练习3】
当堂训练
有关下列概念图的叙述,不正确的是( )
A.①表示含氮碱基
B.②表示核糖
C.④表示脱氧核苷酸
D.组成DNA的元素有5种
B
【练习4】
当堂训练
DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是( )
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构不同
D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
D
【练习5】
当堂训练
下图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中A、B代表元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,图中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。请回答下列问题:
(1)图中A、B分别代表的元素是________、_________,Ⅱ的中文名称是________________,Z的名称是______________。
P
N
脱氧核糖核酸
核糖核酸
【练习5】
当堂训练
(2)构成生物大分子的单体X、Y、Z、P中不具多样性的有________;P的结
构通式为_____________,Ⅳ 具有多样性的直接原因除与P的________________________有关,
还与____________________________________________有关。
(3)Ⅴ 是由________和脂肪酸发生反应形成的,适合做储能物质的原因是______原子含量较少,______原子含量较多;相同质量的Ⅴ比Ⅰ 所含的能量________。
X
种类、数目、排列顺序
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
甘油
O
N
多
课堂小结
谢谢大家
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