2.5核酸是遗传信息的携带者 课件-2025-2026学年高一上学期必修1生物人教版(2019)

第二章 组成细胞的分子 第5节 核酸是遗传信息的携带者 学习目标 1、说出DNA和RNA在化学组成上的异同点。 2、简述核酸的结构和功能。 3、说明生物大分子以碳链为基本骨架。 山河已无恙，英雄归故土 导入 退役军人事务部成立国家烈士遗骸DNA鉴定实验室，提取志愿军烈士遗骸和亲属的DNA信息，通过比对确认亲缘关系。这是目前最可靠的方法，尤其对于年代久远的遗骸，DNA技术能有效突破传统鉴定的局限。 知识目录 01 核酸的种类及其分布 02 核酸是由核苷酸连接而成的长链 03 生物大分子以碳链为骨架 01 核酸的种类及其分布 【任务】阅读教材P34-35，回答问题： 1.核酸哪些种类？真核细胞核酸分布在哪里呢？ 3.所有生物都含有DNA和RNA？ 有细胞结构的生物都有DNA和RNA，但病毒只有DNA或RNA当中的一种。 一、核酸的种类及其分布 2.原核细胞中有DNA和RNA吗？有的话分别分布在什么地方？ 种类 ______________，简称DNA ______________，简称RNA 分布 DNA：_______（主要），_______、_______（少量） RNA：_______（主要） 脱氧核糖核酸 核糖核酸 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞质 原核细胞 DNA：主要分布在拟核（环状DNA分子） RNA：分布在细胞质 02 核酸是由核苷酸连接而成的长链 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （一）核酸的基本组成单位 核酸 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 核苷酸 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸 8 H 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （二）核苷酸组成及元素 【任务】观察几种核苷酸的结构，总结核苷酸结构模式图 核苷酸 一分子含氮碱基 一分子五碳糖 一分子磷酸 C、H、O P N 构成核酸的元素： C、H、O、N、P 1 2 3 4 5 含氮碱基 含氮碱基 1.两种核苷酸有什么不同？ 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖不同 2.根据五碳糖的不同，可以分为？ 脱氧（核糖）核苷酸和核糖核苷酸 脱氧 核糖 核糖 DNA的基本单位 RNA的基本单位 【任务】观察下列2种核苷酸，回答问题： 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （三）核苷酸的种类及结构 3.除了五碳糖，还有什么不同？ 含氮碱基 脱氧 核糖 磷酸 A G C T 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 脱氧核苷酸 磷酸 核糖 含氮碱基 A G C U 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 核糖核苷酸 鸟的叫声“叽叽喳喳” 细胞cell 广播体操时，扩胸运动相似 U形状像尿桶 电线架形似 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （三）核苷酸的种类及结构 脱氧核糖 A 腺嘌呤脱氧（核糖）核苷酸 脱氧核糖核苷酸 核苷酸 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （四）核苷酸的命名 总结：碱基+五碳糖+核苷酸 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （四）核苷酸的命名 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 G C U A G C T 4种 4种 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 O OH H H2O 磷酸二酯键 核酸是由核苷酸脱水缩合连接而成的长链 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （五）核苷酸脱水缩合形成核酸 14 DNA（脱氧核酸双链） A T G C T A C G RNA（核糖核酸单链）（易变异） A U G C 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （五）核苷酸脱水缩合形成核酸 15 项目 DNA RNA 中文名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 元素组成 C、H、O、N、P 基本单位 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 共有A、G、C 特有T 特有U 一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链 存在部位 主要在细胞核 主要在细胞质 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 DNA与RNA的比较 DNA指纹技术的其他应用 公安部通报开展“夏季行动”以来，全国共抓获涉嫌实施拐卖妇女儿童的犯罪嫌疑人212名，找回失踪被拐妇女儿童683名。下面是找回的3个孩子和一对丢失孩子夫妇的DNA指纹图谱，请判断哪个小孩是他们的？ 母亲 父亲 A孩 B孩 C孩 组成DNA的核苷酸种类只有4种，由此请你推测DNA分子可以储存生物遗传信息的原因？ 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 【任务】阅读P35，继续探究： ①由4种脱氧核苷酸构成含有4个核苷酸的一条单链有 种排列顺序？ ②由4种脱氧核苷酸构成含有n个核苷酸的一条单链有 种排列顺序？ 44=256 4n 脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。 1.推测DNA分子结构多样性的原因 推出 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （六）核酸的特点和功能 核酸的结构多样性与核苷酸的数量和排列顺序有关（多样性） 每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点（特异性） 2.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 思考：生物的遗传信息都储存在DNA中吗？ 细胞生物 （含DNA和RNA） 真核生物 原核生物 非细胞生物（病毒） DNA病毒 （含DNA或RNA） （如T2噬菌体、天花病毒、乙肝病毒） RNA病毒 （如HIV、SARS病毒，新冠病毒） 遗传物质是RNA 遗传物质是DNA 生物 DNA是主要的遗传物质。 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 （六）核酸的特点和功能 知识拓展 不同生物的核酸辨析 生物类型 核酸种类 核苷酸种类 五碳糖种类 碱基种类 遗传物质 细胞生物 真核生物 原核生物 病毒 DNA病毒 RNA病毒 2种 DNA和RNA 1种 （DNA） 1种 （RNA） 8种 （4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸） 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 2种 （脱氧核糖和核） 5种 A、T、G、C、U DNA 1种 （脱氧核糖） 4种 A、T、G、C DNA 1种 （核糖） 4种 A、U、G、C RNA 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 03 生物大分子以碳链为骨架 三、生物大分子以碳链为骨架 1.单体 2.多聚体 是指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位。 每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架， 经脱水缩合而成的结构 单糖 氨基酸 核苷酸 多 糖 蛋白质 核 酸 单 体 多聚体 脱水缩合 单糖 氨基酸 核苷酸 C C C C C C C C C C C C C C C C C 【思考】单糖、氨基酸和核苷酸的结构有什么共同的特点？ 每一个单体都以 为基本骨架 若干个相连的碳原子构成的碳链 碳是生命的核心元素，“没有C，就没有生命” “碳是组成生物体的最基本元素”！ 三、生物大分子以碳链为骨架 知识拓展 生物大分子的水解 物质 基本单位 初步水解产物 彻底水解产物 代谢产物 DNA 脱氧核苷酸 4种脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖、 4种含氮碱基 （A、T、G、C） CO2、H2O、 含氮碱基 RNA 核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 磷酸、脱氧核糖、 4种含氮碱基 （A、U、G、C） CO2、H2O、 含氮碱基 蛋白质 氨基酸 多肽 氨基酸 CO2、H2O、 尿素 淀粉 葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖 CO2、H2O 三、生物大分子以碳链为骨架 知识拓展 生物大分子的多样性 物质 多样性的原因 核酸 ①核苷酸数目不同； ②核苷酸排列顺序不同。 蛋白质 ①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同； ②肽链盘区折叠方式及其形成的空间结构不同。 多糖 ①单糖数目不同； ②空间结构不同； ③连接方式不同。 三、生物大分子以碳链为骨架 课堂小结 核酸种类 核糖核酸（RNA） 分布：主要细胞核 少量线粒体、叶绿体 分布：主要细胞质 一分子磷酸 一分子含氮碱基 一分子脱氧核糖 核糖核苷酸 一分子磷酸 一分子含氮碱基 一分子核糖 A G C U 核酸功能： 生物大分子以碳链为骨架 单体： 多聚体： 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 核酸是遗传信息的携带者 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 脱氧核糖核酸（DNA） 脱氧核苷酸 A G C T 教材P36 练习与应用 1.核酸是遗传信息的携带者。判断下列有关表述是否正确。 (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( ) × √ √ 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 C C 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架的元素是（ ） A.C B.H C.O D.N A 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 B 复习与提高 28 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Mn 2+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.Mn 2+是硝酸还原酶的活化剂 D 复习与提高 29 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 D 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 A 复习与提高 30 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 D 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结构的蛋白质。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 A 复习与提高 31 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 B 复习与提高 32 9.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。 冬小麦的含水量从9月至 12月外于下降趋势，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。 复习与提高 33 (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? 在寒冷的情况下，自由水可以结成冰而伤害植物，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因自由水过多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。 复习与提高 34 2.人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但红细胞主要承担运输氧的作用，心肌细胞承担心脏律动作用，请从蛋白质结构的角度分析这两种细胞功能不同的主要原因。 蛋白质的功能是由氨基酸种类、数目和排列顺序、肽链折叠或盘曲形成的空间结构决定的。人的红细胞承担运输氧的作用，是因为血红蛋白的结构适于运输氧；而心肌细胞主要是承担心脏律动作用，是因为心肌蛋白的结构适于律动。 复习与提高 35 3.多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析，为什么核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是? 构成多糖的基本单位是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成多糖，它的顺序都没有什么变化。核酸就不同了，构成核酸的核苷酸，无论脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，都各含有4种碱基。核酸是由核苷酸连接而成的长链，核酸分子中4种脱氧核甘酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上就会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。因此说核酸是遗传信息的携带者而多糖不是。 复习与提高 36 4.1969年，人们在坠落于澳大利亚默奇森镇的陨石中发现了氨基酸， 这些氨基酸不是来自地球。由此你可以作出什么推测? 在陨石中发现了氨基酸，且非地球所有，这说明宇宙中很可能还存在与地球生物类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位，而蛋白质又是生命活动的主要承担者。 复习与提高 37 THANKS $