2.5 核酸是遗传信息的携带者课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第5节 核酸是遗传信息的携带者 第二章组成细胞的分子 1 【资料1】新冠病毒感染人体后，会在呼吸道系统中进行繁殖，因此可以通过检测痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判断人体是否感染病毒，为什么呢？ 不同生物的核酸携带了不同的遗传信息！ 2 【资料2】刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取到的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就可能为案件的侦破提供依据。 ——DNA鉴定技术 DNA检测比对图谱 谁是凶手？ 问题探讨 1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？ ①DNA是遗传物质，携带有遗传信息 ②不同个体的遗传信息一般都有区别，因此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？ 核酸的发现历程 1868年，瑞士青年化学家米歇尔在研究细胞核的组成成分时，发现了一种含磷量很高的物质，他认为这是一种不同于蛋白质的物质，将其命名为“核素”。 但米歇尔的研究成果受到当时很多研究人员的质疑和批评，直到1889年，他的学生在细胞核中提取出了纯净的、不含蛋白质的酸性物质，于是他将“核素”更名为“核酸”。 一、核酸的种类及其分布 核酸 脱氧核糖核酸 核 糖 核 酸 种类 简称DNA 简称RNA 分布 DNA RNA 真核生物 原核生物 主要分布在细胞核中； 少量分布在线粒体、叶绿体中。 主要分布在拟核中（环状DNA分子） 少量分布在细胞质中（质粒） 主要分布在细胞质中，细胞核中也有少量RNA。 病毒只含一种核酸，DNA或者RNA。 RNA DNA 6 二、核酸的结构 阅读教材P34， P35图2-15，思考回答以下问题： 1、核酸的基本单位是什么？ 2、核苷酸的化学组成是什么？元素组成是什么？ 3、核苷酸的种类有哪些？如何区分？ 二、核酸的结构 1 核酸的基本单位—— 磷酸 五碳 糖 含N碱基 一分子核苷酸=一分子五碳糖+一分子含氮碱基+一分子磷酸 核苷酸 C、H、O、N、P 2 核苷酸的化学组成： 3 核苷酸的元素组成： 磷酸 五碳 糖 含N碱基 + + 讲完123点引导学生思考两个问题：(1)组成核酸的核苷酸共有几种？(2)组成核苷酸的含氮 碱基共有几种？ 8 脱氧(核糖)核苷酸 核糖核苷酸 二、核酸的结构 4 核苷酸的种类 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 P O CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 O P O CH2 OH O OH H OH H OH H H 碱基 磷酸 O 分类依据：五碳糖的不同 （1）五碳糖不同 （2）含氮碱基不同 腺嘌呤 (A) 鸟嘌呤 (G) 胞嘧啶 (C) 尿嘧啶 (U) 核糖 脱氧核糖 含氮碱基 腺嘌呤 (A) 鸟嘌呤 (G) 胞嘧啶 (C) 胸腺嘧啶 (T) 二、核酸的结构 5 脱氧核苷酸与核糖核苷酸的区别 OH H 记忆小贴士 A 腺嘌呤 A在字母表中排首位，“腺”与“先”谐音，A首位，腺优先，A—腺嘌呤 G 鸟嘌呤 G与小鸟的叫声“叽叽喳喳”相联系，G—鸟嘌呤 C 胞嘧啶 细胞的英文Cell，将C与细胞相联系，C—胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 做广播体操时，扩“胸”运动的动作像“T”字，T—胸腺嘧啶 U 尿嘧啶 U的形状像尿壶，U——尿嘧啶 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 核糖 磷酸 含氮碱基 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 二、核酸的结构 6 核苷酸的命名 （4种） （4种） 细胞中的核酸、核苷酸、碱基分别有多少种？ 2、8、5 12 二、核酸的结构 A A 脱氧核糖 U 7 判断下列核苷酸分别是什么？ G OH C H T 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 三、核酸是由核苷酸连接而成的长链 DNA是由脱氧核苷酸连接成的长链，RNA则是由核糖核苷酸连接而成的长链。一般情况下DNA为双链，RNA为单链。 DNA分子片段 RNA分子片段 脱水缩合 三、核酸是由核苷酸连接而成的长链 3’,5’磷酸二酯键 三、核酸是由核苷酸连接而成的长链 DNA结构：两条反向平行的脱氧核甘酸链相互缠绕形成一个双螺旋结构。 碱基位于双螺旋内侧，磷酸与五碳糖在外侧，通过磷酸二酯键相连，形成DNA的骨架。 碱基互补配对原则： DNA：A-T、G-C RNA：A-U、G-C 氢键 嘌呤类 嘧啶类 含氮碱基 二、核酸的结构 DNA：A-T、G-C RNA：A-U、G-C 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸 脱氧核苷酸连接成的长链 DNA分子 DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链，通常为双链 三、核酸是由核苷酸连接而成的长链 核糖核苷酸 核糖核苷酸连接成的长链 RNA分子 RNA是由核糖核苷酸连接而成的长链，通常为单链 三、核酸是由核苷酸连接而成的长链 两种核酸的比较 脱氧核糖核酸（DNA) 核糖核酸（RNA） 元素组成 基本单位 组成成分 磷酸 五碳糖 含氮 碱基 分布 以其为遗传物质 的生物类群 结构 脱氧核苷酸（ 4种） 核糖核苷酸（ 4种） 脱氧核糖 核糖 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） 两条脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构 一条核糖核苷酸链 都由 C、H、O、N、P等5种元素组成 都有1分子磷酸 主要存在于细胞核中， 少量存在于线粒体和叶绿体中 主要存在于细胞质中 细胞生物和DNA病毒 RNA病毒 【课堂巩固】下图是核酸的基本组成单位，则下列叙述不正确的是（ ） A．若m为胸腺嘧啶，则b一定是构成DNA的基本单位 B．若m为胞嘧啶，则a为核糖或脱氧核糖 C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物 D．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸   m a b D 4 1、假设有一段仅由4个核苷酸组成的RNA片段，可以形成多少种RNA单链？如果组成的是双链DNA片段，可以形成多少种DNA双链？ 44 4 4 4 四、核酸的功能 2、假设有一段由100个核苷酸组成的RNA片段，可以形成多少种RNA？若形成的是DNA片段，可以形成多少种DNA？ 为什么DNA（或RNA）分子具有多样性？ 42 4100 450 22 思考： 已知人体内的DNA有30亿个碱基对，那两个人DNA完全相同的概率为多少？ 430000000000≈1018亿 种排列方式 四、核酸的功能 四、核酸的功能 为什么DNA（或RNA）分子具有多样性和特异性？ 组成核酸的4种核苷酸的 成干上万，其 干变万化。和蛋白质不一样，核酸没有空间结构的多样性。 每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的 和 是特定的，决定了DNA特异性。 数目 排列顺序 数目 排列顺序 脱氧核苷酸的数量、排列顺序决定了DNA多样性,而每个DNA分子的脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，决定了DNA特异性。 24 脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。 部分病毒的遗传信息储存在RNA中。 DNA RNA 四、核酸的功能 核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。 核苷酸的排列顺序=碱基的排列顺序=碱基对的排列顺序 英文单词，26个，但可以组成很多单词，单词又可以组成很多句子，表达不同的意思 25 四、核酸的功能 核酸的功能： 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有及其重要的作用。 27 易错易混总结 DNA多样性的原因？ 氨基酸种类不同的原因？ 蛋白质多样性的直接原因？ 蛋白质多样性的根本原因？ 脱氧核苷酸的数量、排列顺序不一样 R基不一样 氨基酸的种类、数量、排列顺序；肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不一样 DNA的多样性 生物类别 五碳糖种类 碱基 种类 核苷酸种类 核酸 种类 遗传物质 举例 细胞生物 真核生物 原核生物 病毒 DNA病毒 RNA病毒 不同生物的核酸总结 2种 （核糖、 脱氧核糖） 5种 （AGCTU） 8种 2种 （DNA、 RNA） DNA 动物、植物、真菌(酵母菌、霉菌) 原生生物（草履虫、衣藻） 8种 DNA 1种 （脱氧核糖） 1种 （核糖） 4种 （AGCT） 4种 1种 （DNA） DNA 细菌（蓝细菌、放线菌、链霉菌）支原体、衣原体、立克次氏体 噬菌体 HIV、SARS、 烟草花叶病毒 4种 （AGCU） 4种 1种 （RNA） RNA 2种 （DNA、 RNA） 5种 （AGCTU） 2种 （核糖、 脱氧核糖） 五、生物大分子以碳链为骨架 多聚体 单体 蛋白质 多糖 核酸 单糖 氨基酸 核苷酸 2、单体： 1、多聚体： 组成生物大分子的基本单位。 生物大分子是指分子量达到上万或更多的有机物；生物大分子又称为多聚体。 (淀粉、糖原、纤维素、几丁质) 注意：脂肪不是生物大分子，故其组成成分脂肪酸和甘油不能称为单体。 每一个单体以碳链为基本骨架，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。 碳元素是生命的核心元素，没有碳元素，就没有生命。 五、生物大分子以碳链为骨架 30 单糖 氨基酸 核苷酸 多糖 蛋白质 核酸 单 体 多聚体 脱水缩合 五、生物大分子以碳链为骨架 水解 五、生物大分子以碳链为骨架 几种有机物的水解产物比较 5、核酸 3、DNA 初步水解 核苷酸 磷酸、五碳糖、碱基 彻底水解 初步水解 脱氧核苷酸 彻底水解 磷酸、脱氧核糖、碱基 （共8种） （共8种） （共4种） （共6种） 4、RNA 初步水解 核糖核苷酸 彻底水解 磷酸、核糖、碱基 （共4种） （共6种） 2、多糖 （淀粉） 初步水解 麦芽糖 彻底水解 葡萄糖 1、蛋白质 初步水解 多肽 彻底水解 氨基酸 （2种） （5种） （A、G、C、T） （A、G、C、U） 组成元素： C、H、O、N、P 核苷酸 种类： 结构通式： 脱水缩合 组成 磷酸 五碳 糖 含氮碱基 (8种) 核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸(A) 脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸(G) 胞嘧啶脱氧核苷酸(C) 腺嘌呤核糖核苷酸(A) 鸟嘌呤核糖核苷酸(G) 胞嘧啶核糖核苷酸(C) 核酸 RNA（单链） DNA（双链） 主要分布在细胞核 胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T) 尿嘧啶核糖核苷酸(U) 主要分布在细胞质 核酸功能 携带遗传信息 控制 遗传、变异 蛋白质合成 当堂检测 34 1、核苷酸只包括DNA和RNA两类。（ ） 2、DNA只分布于细胞核中，RNA只分布于细胞质中。（ ） 3、DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同。（ ） 4、核酸分子中，五碳糖：磷酸：含氮碱基=1：1：1。（ ） 5、病毒的遗传物质贮存在RNA中。（ ） 6、所有的生物都含有5种碱基、8种核苷酸、2种核酸。（ ） 7、真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA作为遗传物质。（ ） 当堂检测 35 14、下列关于核酸的组成和分布的表述不正确的是（ ） A、构成DNA的单体是脱氧核苷酸 B、DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质 C、DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸 D、组成DNA和RNA的五碳糖分别是核糖和脱氧核糖 15、玉米、艾滋病病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次是（ ） A、8、4和8、4 B、5、4和5、4 C、5、4和8、4 D、8、4和5、4 D C 当堂检测 36 16、下列有关核酸的叙述中，正确的是（ ） A、人体中含有A、C、T这三种碱基的核苷酸共有6种 B、只要把DNA单链中的T换成U就是RNA了 C、原核细胞中既有DNA，也有RNA D、一种病毒可同时含有DNA和RNA 17、比较DNA和RNA的分子结构，DNA特有的化学成分是（ ） A、核糖与胸腺嘧啶 B、核糖与腺嘌呤 C、脱氧核糖和腺嘌呤 D、脱氧核糖和胸腺嘧啶 C D 当堂检测 37 C 化学元素 组成 基本单位 组成 生物 大分子 A B C 1、下图表示关于生物大分子的简要概念图，下列表示正确的是（ ） A、若B为葡萄糖，则C在动物细胞内可能为乳糖 B、若C为RNA，则B为核糖核苷酸，A为C、H、O、N C、若C具有信息传递、运输、催化等功能，则B可能为氨基酸 D、若B为脱氧核苷酸，则C只存在于线粒体、叶绿体、细胞核中 . 1.核酸是遗传信息的携带者。判断下列有关核酸的组成和分布的表述是否正确。 （1）DNA和RNA的基本组成单位是核苷酸。（ ） （2）核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核中。（ ） （3）构成DNA的单体是脱氧核苷酸。（ ） 4.1 概念检测 √ × √ 38 . 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 C 4.1 概念检测 C C 39 . 4.2 拓展应用 随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传语：一切疾病都与基因受损有关；基因是核酸片段；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力。 （1）请对上述三段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞。 （2）如果有人向你推销核酸保健品，你将如何回应？ 40 . 4.2 拓展应用 “一切疾病都与基因受损有关”过于绝对，疾病有的是基因受损导致的，还有很多疾病是受到细菌等病原体影响导致的。 “基因是核酸片段”属于概念有误，核酸包括DNA和RNA，除少数病毒外，生物的基因是DNA上有遗传效应的片段。 “补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力”这是混淆概念关系以误导消费者。人们吃的食物中已经含有很多核酸，不需要额外补充核酸，核酸也不是人体需要的营养物质；人体内不缺乏合成核酸的原料；人体细胞不会直接利用外来核酸，无论是食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用；细胞内的基因修复有复杂的机制，补充核酸不会增强基因修复能力。 41 $$