2.5核酸是遗传信息的携带者（教学设计）（交互设计）生物人教版必修1

该高中生物学教学设计聚焦“核酸是遗传信息的携带者”核心内容，涵盖核酸的种类分布、结构功能及生物大分子碳链骨架。通过DNA指纹技术情境导入，衔接初中DNA知识与生活实例，借助对比表格、交互动画和结构层次图搭建学习支架。 特色在于融合生命观念、科学思维与社会责任，如用交互动画直观展示DNA双螺旋结构突破难点，对比表格清晰区分DNA与RNA，习题分层巩固不同生物核酸类型。助力学生构建遗传信息观，提升科学探究能力，为教师提供丰富教学资源与实施策略。

第2章组成细胞的分子 第5节核酸是遗传信息的携带者 年级 高一年级 授课时间 1课时 课题 第5节核酸是遗传信息的携带者 教材分析 本节课是必修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”的核心内容。在学习了细胞中的元素和化合物、无机物、糖类和脂质、蛋白质之后，本节进一步探究细胞中另一类重要的有机物——核酸。主要包括： (1)核酸的种类及其分布：DNA（脱氧核糖核酸）主要分布在细胞核，RNA（核糖核酸）主要分布在细胞质；病毒只含一种核酸。 (2)核酸是由核苷酸连接而成的长链：核酸的基本组成单位是核苷酸，分为脱氧核苷酸（4种）和核糖核苷酸（4种）；核苷酸通过脱水缩合形成磷酸二酯键连接成链；DNA为双链结构，RNA一般为单链。 (3)核酸的功能：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极其重要的作用。 (4)生物大分子以碳链为骨架：单体→多聚体，碳链是生物大分子的基本骨架。 (5)拓展应用：DNA和RNA的判断方法、初步水解与彻底水解产物的区别、不同生物的核酸种类归纳。 本节课帮助学生理解核酸是遗传信息的携带者，为后续学习基因的本质、基因的表达等内容奠定基础。 教学目标 【知识目标】 (1)说出核酸的种类及其在细胞中的分布。 (2)阐明核酸是由核苷酸连接而成的长链，比较DNA与RNA的异同。 (3)理解生物大分子以碳链为骨架，说明核酸是遗传信息的携带者。 (4)认同核酸在生物体遗传、变异和蛋白质合成中的重要作用。 【素养目标】 1.生命观念:理解核酸是遗传信息的携带者，认识核酸在遗传、变异和蛋白质合成中的重要作用，形成遗传信息观。 2.科学思维:能够比较DNA与RNA的异同；能够运用核苷酸组成原理分析核酸的结构特点；能够归纳不同生物的核酸种类。 3.科学探究:通过分析DNA指纹技术的原理，探究核酸的特异性；通过核酸结构层次图，探究生物大分子以碳链为骨架的规律。 4.社会责任:认识核酸研究在刑侦、亲子鉴定、医学诊断中的应用价值，形成科学服务社会的意识。 学情分析 【已有知识】 (1)学生已学习了组成细胞的元素和化合物、无机物、糖类和脂质、蛋白质，对细胞的物质组成有了较全面的认识。 (2)在初中阶段已接触过DNA是遗传物质的基本概念，知道细胞核中有DNA。 (3)对生活中的DNA鉴定（如亲子鉴定、刑侦破案）有感性认识。 【可能存在的困难】 (1)DNA与RNA的分布容易混淆，特别是线粒体和叶绿体中含少量DNA这一知识点。 (2)核苷酸的组成及命名（碱基+五碳糖+磷酸）容易记混，特别是脱氧核苷酸与核糖核苷酸的区分。 (3)核酸的初步水解与彻底水解产物容易混淆，特别是蛋白质、淀粉、核酸的水解产物差异。 (4)不同生物（细胞生物、病毒）的核酸、核苷酸、碱基种类容易混淆。 (5)生物大分子以碳链为骨架这一概念较为抽象。 【教学策略】 (1)利用DNA指纹技术的情境导入，激发学生对核酸功能的兴趣。 (2)通过对比表格，系统比较DNA与RNA在组成、分布、结构上的异同。 (3)利用交互动画（DNA双螺旋结构演示）直观展示核酸的结构。 (4)通过“核酸结构层次图”帮助学生建立从元素→核苷酸→核酸的整体认知。 (5)通过闯关游戏和拓展表格巩固核心知识。 教学重、难点 【教学重点】 (1)核酸的种类、分布及功能。 (2)核苷酸的组成及核酸的分子结构。 (3)DNA与RNA的异同比较。 【教学难点】 (1)核苷酸连接成核酸长链的过程。 (2)DNA双螺旋结构与RNA单链结构的区别与联系。 (3)生物大分子以碳链为骨架的理解。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 【情境材料】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？ 2. 1号、2号和3号怀疑对象哪个是罪犯？ 引出课题—核酸是遗传信息的携带者 阅读材料，回答问题。 明确本节课学习主题。 新知探究 一、核酸的种类及其分布 【探究活动1】阅读课本p34，完成以下任务。 (1)核酸的概念及其种类分别为？ (2)DNA和RNA主要分布在细胞哪些结构？ (3)所有生物体内都含有DNA和RNA吗？ 【知识讲解】核酸的种类及其分布 (1)核酸概念:核酸是从细胞核中提取的具有酸性的物质。 (2)核酸种类 (3)核酸种类分布 【思考】所有生物体内都含有DNA和RNA吗？ 小组合作讨论完成任务。 回应互动，认真聆听并做笔记。 思考并回答问题。 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 【探究活动2】阅读课本p34-35，完成以下任务。 (1)核酸的基本组成单位及其组成元素分别为？ (2)核苷酸的种类包括？ (3)比较脱氧核苷酸和核糖核苷酸的结构，概括出异同点 (4)核酸为何具有多样性？ (5)核酸具有怎样的功能？ (6)DNA和RNA都是核酸，为什么细胞以DNA作为主要遗传物质而不是RNA？ 【知识讲解】核酸的基本单位、组成元素 (1)核酸的基本组成单位➡核苷酸 (2)组成元素:C、H、O、N、P 【任务】比较脱氧核苷酸和核糖核苷酸的结构，概括出异同点 【趣味动画游戏演示】核苷酸基本单位 【操作指引】 【巧记知识】碱基名称 【知识讲解】2.2脱氧核苷酸连接成DNA长链 脱氧核苷酸之间通过脱水缩合形成脱氧核苷酸链，脱氧核苷酸发生脱水缩合之后，通过磷酸二酯键结合。 (1)脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键的过程 (2)DNA双链的形成过程 【趣味动画演示】DNA双螺旋结构 【操作指引】 【知识讲解】核糖核苷酸连接成RNA长链 (1)RNA的形成过程 注意：RNA一般呈单链结构，有些呈双链结构 【知识讲解】 核酸具有多样性的原因 多样性：构成核酸的核苷酸数目、排列顺序不同,使核酸分子具有多样性。 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极其重要的作用。 【思考】DNA和RNA都是核酸，为什么细胞以DNA作为主要遗传物质而不是RNA？ 【知识讲解】核酸的结构层次 【知识讲解】DNA和RNA的异同比较 【易错提醒】 （1） 在DNA分子的一条链或两条链之间两个相邻碱基连接的化学结构 （2）链状或环状DNA片段中有几个游离的磷酸基团 阅读课本，小组合作讨论完成任务。 回应互动，认真聆听并做笔记。 认真观看。 回应互动，认真聆听并做笔记。 认真观看。 回应互动，认真聆听并做笔记。 思考并回答问题。 回应互动，认真聆听并做笔记。 三、生物大分子以碳链为骨架 【探究活动3】阅读课本p35-36，完成以下任务。 (1)什么叫做生物大分子？ (2)生物大分子包括哪些物质？ (3)什么叫做单体？多糖、核酸和蛋白质的单位分别为？ 【知识讲解】生物大分子以碳链为骨架 (1)生物大分子概念:由许多单体连接形成的多聚体。 每一个单体都由若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，再由许多单体连接成多聚体，因此，生物大分子是以碳链为基本骨架的。 【知识拓展】大分子物质的初步水解和彻底水解的产物 注意：对核酸来说，初步水解为其单体，彻底水解为组成单体的小分子物质；蛋白质初步水解产物为多肽，彻底水解为其单体。 【知识拓展】判断DNA和RNA的三种方法 【知识拓展】不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳 【小结】对所有生物，DNA是主要的遗传物质，对某一种或一类特定生物，遗传物质是DNA或是RNA，不能说主要的。对有细胞结构的生物遗传物质都是DNA。 【趣味动画游戏演示】核酸是遗传信息的携带者 【操作指引】 阅读课本，小组合作讨论完成任务。 回应互动，认真聆听并做笔记。 回应互动，认真聆听并做笔记。 回应互动，认真聆听并做笔记。 玩游戏。 【习题巩固】 【筑基·必备知识通关】 1．关于核酸和核苷酸，下列叙述正确的是（） A．核酸和核苷酸的组成元素相同 B．细胞中的核酸和核苷酸均有两种 C．核酸的最终水解产物是核苷酸 D．核酸的多样性取决于核苷酸的种类 【答案】A 【详解】A、核酸由核苷酸聚合而成，二者均含C、H、O、N、P元素，组成元素相同，A正确； B、细胞中的核酸有DNA和RNA两种，但核苷酸包括4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种，B错误； C、核酸的初步水解产物是核苷酸，彻底水解产物为磷酸、五碳糖和含氮碱基，C错误； D、核酸的多样性取决于核苷酸的种类、数量、排列顺序，而非仅由种类决定，D错误。 故选A。 2．DNA指纹技术可以为案件侦破工作提供证据，原理是不同人体内DNA分子（） A．碱基种类不同 B．所含的五碳糖和磷酸不同 C．空间结构不同 D．脱氧核苷酸排列顺序不同 【答案】D 【详解】A、不同人体内的DNA所含的碱基种类相同，都是A、T、C、G，A错误； B、不同人体内的DNA所含的五碳糖（脱氧核糖）和磷酸相同，B错误； C、DNA的空间结构是双螺旋结构，C错误； D、人与人之间的遗传信息不同，遗传信息储存在碱基对的排列顺序中，也就是所含脱氧核苷酸的排列顺序不同，D正确。 故选D。 3．有关生物大分子的叙述错误的是（） A．生物大分子以碳链为基本骨架 B．生物大分子是由许多单体连成的多聚体 C．生物大分子水解时消耗水分子 D．淀粉、脂肪、RNA都是生物大分子 【答案】D 【详解】A、碳是构成细胞的最基本元素，生物大分子都以碳链为基本骨架，A正确； B、生物大分子是由许多单体经脱水缩合连接形成的多聚体，如蛋白质是氨基酸的多聚体，核酸是核苷酸的多聚体，B正确； C、生物大分子由单体脱水缩合形成，水解过程中需要消耗水分子断裂化学键，C正确； D、脂肪相对分子质量较小，且不属于由单体聚合形成的多聚体，不属于生物大分子，D错误。 4．如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d、e代表不同的小分子物质，A、B、C、E代表不同的大分子物质，下列分析不正确的是（） A．在动物细胞内与A作用最相近的物质是糖原 B．物质d的化学本质是固醇 C．e和c的区别是空间结构不同 D．在人体细胞中物质e共有4种 【答案】C 【详解】A、A是植物细胞储能多糖淀粉，动物细胞中储能的多糖是糖原，二者功能相近，A正确； B、物质d是性激素，化学本质属于固醇类，B正确； C、e是脱氧核糖核苷酸，c是核糖核苷酸，二者的区别是五碳糖不同（前者为脱氧核糖，后者为核糖）、含氮碱基不完全相同（前者特有碱基T，后者特有碱基U），并非空间结构不同，C错误； D、人体细胞中脱氧核糖核苷酸共有4种，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，D正确。 5．下列叙述错误的是（） A．不同核苷酸之间的差别是含氮碱基不同 B．核酸的合成和水解过程需要蛋白质的参与 C．不同人的DNA的脱氧核苷酸排列顺序不同 D．由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种 【答案】A 【详解】A、核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类，不同核苷酸的差异除了含氮碱基不同外，还有五碳糖种类的差异（脱氧核糖或核糖），A错误； B、核酸的合成和水解过程都需要酶的催化，参与此类反应的酶的化学本质大多为蛋白质，B正确； C、DNA具有特异性，不同个体的DNA的脱氧核苷酸排列顺序存在差异，C正确； D、碱基A、G、C既可以参与构成脱氧核苷酸，也可以参与构成核糖核苷酸，各对应2种核苷酸，碱基T只存在于DNA中，仅对应1种脱氧核苷酸，因此四种碱基参与构成的核苷酸共2×3+1=7种，D正确。 【拓能·关键能力进阶】 6．如图为3种生物大分子的模式图。下列叙述错误的是（） A．将丙初步水解可以获得4种脱氧核苷酸 B．人体中组成乙的基本单位有21种，其中有8种称为必需氨基酸 C．甲是纤维素，是植物体的主要储能物质 D．线粒体和叶绿体中均含有乙和丙两类物质 【答案】C 【详解】A、丙为DNA，初步水解可得到4种脱氧核苷酸，A正确； B、乙为蛋白质，组成人体蛋白质的氨基酸共有21种，其中成人有8种不能自身合成，必须从外界环境获取，属于必需氨基酸，B正确； C、纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，属于结构物质，不是植物的储能物质，植物的主要储能物质是淀粉，C错误； D、线粒体和叶绿体为半自主细胞器，内部均含有DNA和蛋白质两类物质，D正确。 7．由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如下图所示，则叙述不正确的是（） A．若b是组成大肠杆菌遗传物质的基本单位，则a是脱氧核糖 B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位 C．若m为尿嘧啶，则DNA中不含b这种化合物 D．支原体内的核酸初步水解生成8种b 【答案】B 【详解】A、大肠杆菌为细胞生物，遗传物质是DNA，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，其五碳糖为脱氧核糖，因此a是脱氧核糖，A正确； B、若a为核糖，则b为核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，DNA的基本组成单位的五碳糖为脱氧核糖，B错误； C、尿嘧啶是RNA特有的碱基，若m为尿嘧啶，则b为尿嘧啶核糖核苷酸，DNA中不存在该化合物，C正确； D、支原体是原核生物，细胞内同时含有DNA和RNA两种核酸，初步水解可得到4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸（b），D正确。 8．核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸，这两种核酸的基本组成单位如图所示，下列叙述错误的是（） A．核酸甲中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息 B．核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用 C．甲和乙初步水解的产物是8种核苷酸 D．A与B相比，A的3＇位置的碳原子上少一个氧 【答案】D 【详解】A、核酸甲含有碱基T，所以是DNA，DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，A正确； B、核酸甲是DNA，核酸乙含有碱基U，所以是RNA，二者在蛋白质的生物合成中都具有重要作用，B正确； C、DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸，RNA初步水解产物是4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，C正确； D、DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖，核糖（B）的2'位置的碳原子上比脱氧核糖（A）多一个氧，D错误。 9．下图为人体细胞内部分有机化合物的概念图，下列叙述正确的是（） A．物质a为糖类，c为淀粉 B．物质b可直接被人体吸收利用 C．物质e和DNA彻底水解产物完全不同 D．物质d可参与血液中脂质的运输 【答案】D 【详解】A、a属于糖类，分为单糖、二糖和多糖，题干明确为人体细胞，人体中的多糖c是糖原，淀粉是植物特有的多糖，A错误； B、b的组成单位是氨基酸，因此b是蛋白质，蛋白质为大分子物质，需要被消化为氨基酸才能被人体吸收，无法直接被吸收利用，B错误； C、核酸分为DNA和RNA，因此e是RNA，DNA彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖、碱基A、T、G、C，RNA彻底水解产物是磷酸、核糖、碱基A、U、G、C，二者均含有磷酸和碱基A、G、C，水解产物并非完全不同，C错误； D、脂质包括脂肪、磷脂、固醇，其中固醇类的胆固醇可参与血液中脂质的运输，d属于脂质的一类，可对应胆固醇，D正确。 10．为了确定猴痘病毒的核酸是DNA还是RNA，下列检测能达到目的的是（） A．检测该病毒的核酸呈单链，还是呈双链 B．检测该病毒繁殖时是否消耗脱氧核苷酸 C．检测该病毒能否在普通培养基上生存 D．检测该病毒的核酸含胸腺嘧啶，还是含尿嘧啶 【答案】D 【详解】A、病毒的DNA或RNA都有呈单链和双链的，通过检测病毒的核酸呈单链，还是呈双链，不能确定该病毒的核酸是DNA还是RNA，A错误； B、逆转录类RNA病毒增殖过程中会通过逆转录合成DNA，也需要消耗脱氧核苷酸，因此是否消耗脱氧核苷酸无法判断核酸种类，B错误； C、病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内才能完成生命活动，所有病毒都无法在普通培养基上生存，该检测不能区分核酸类型，C错误； D、胸腺嘧啶（T）是DNA特有的碱基，尿嘧啶（U）是RNA特有的碱基，检测核酸含T还是U可以准确判断核酸种类，D正确。 【冲刺·核心素养拓展】 11．如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是（） A．相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M₁的耗氧量多 B．M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能 C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同 D．在新冠病毒体内，将M4彻底水解，可以得到8种物质 【答案】B 【详解】A、相同质量的糖类（M₁）和脂肪（M₂）彻底氧化分解时，脂肪的耗氧量更多（因为脂肪中C、H比例高，O比例低）。因此M₂（脂肪）耗氧量多于M₁（糖类），A错误； B、M₃是蛋白质，蛋白质具有多种功能：物质运输（如载体蛋白）；催化（如酶）；调节（如胰岛素）；免疫（如抗体），B正确； C、m₃是氨基酸（蛋白质的基本单位），m₄是核苷酸（核酸的基本单位），二者的区别是化学组成（氨基酸含氨基、羧基等；核苷酸含五碳糖、碱基、磷酸）和结构完全不同，C错误； D、新冠病毒的遗传物质是RNA（一种核酸），RNA彻底水解的产物是：1种五碳糖（核糖）、4种碱基、1种磷酸，共6种物质，D错误。 故选B。 12．下列关于细胞中的核苷酸及核酸的叙述，错误的是（） A．洋葱根尖细胞中含有2种核酸，8种核苷酸 B．彻底水解白细胞的核酸，可以得到5种含氮碱基 C．HIV病毒中含有2种核糖，5种含氮碱基，8种核苷酸 D．核酸分子中磷酸、五碳糖、含氮碱基的数量之比为1：1：1 【答案】C 【详解】A、洋葱根尖细胞是真核细胞，含有DNA和RNA两种核酸；DNA由4种脱氧核苷酸组成，RNA由4种核糖核苷酸组成，因此共有8种核苷酸，A正确； B、白细胞是真核细胞，含有DNA和RNA；彻底水解核酸后，DNA水解产物含碱基A、G、C、T，RNA水解产物含碱基A、G、C、U，因此共得到5种含氮碱基（A、G、C、T、U），B正确； C、HIV病毒是RNA病毒，遗传物质仅为RNA，不含DNA；因此只含核糖一种五碳糖（无脱氧核糖），含氮碱基有4种（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、尿嘧啶U），核苷酸有4种核糖核苷酸，C错误； D、核酸分子（DNA或RNA）的基本组成单位是核苷酸，每个核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成，因此在核酸分子中，磷酸、五碳糖、含氮碱基的数量之比恒为1：1：1，D正确。 故选C。 13．下列关于核酸的叙述，正确的是（） A．核酸能贮存遗传信息，但在最基本的生命系统中，只有DNA是遗传物质，RNA不是 B．生物体中的核酸具有携带遗传信息、催化、免疫等多种功能 C．构成人体细胞的遗传物质有2种，其中五碳糖有2种，碱基有5种 D．在人体细胞中由A、C、T3种碱基参与构成的核苷酸共有3种 【答案】A 【详解】A、核酸能贮存遗传信息，但在最基本的生命系统中，只有DNA是遗传物质，RNA不是，A正确； B、核酸不具有免疫作用，B错误； C、人体细胞的遗传物质只有DNA（1种），C错误； D、人体细胞同时含有DNA和RNA，A对应的核苷酸：腺嘌呤脱氧核苷酸（DNA）、腺嘌呤核糖核苷酸（RNA）→2种；C对应的核苷酸：胞嘧啶脱氧核苷酸（DNA）、胞嘧啶核糖核苷酸（RNA）→2种；T对应的核苷酸：胸腺嘧啶脱氧核苷酸（仅DNA）→1种；总计：2+2+1=5种，D错误。 故选A。 14．如图是由3个圆所构成的类别关系图。下列符合这种类别关系的是（） A．I脱氧核糖核酸、Ⅱ脱氧核糖、Ⅲ核酸 B．I染色体、ⅡDNA、Ⅲ脱氧核苷酸 C．I蛋白质、Ⅱ抗体、Ⅲ激素 D．I二糖、Ⅱ乳糖、Ⅲ麦芽糖 【答案】D 【详解】A、核酸包括核糖核酸和脱氧核糖核酸，不符合题意，A错误； B、染色体的主要成分是DNA和蛋白质，DNA的基本单位是脱氧核苷酸，不符合题意，B错误； C、激素中的一部分本质是蛋白质，不符合题意，C错误； D、乳糖和麦芽糖都是二糖，而二糖还包括蔗糖，符合题意，D正确。 故选D。 15．科学家发现除了rRNA外，snoRNA还能够指导小核RNA（snRNA）、转运RNA（tRNA）和信使RNA（mRNA）等多种具有不同功能的RNA分子的转录后修饰。下列相关叙述错误的是（） A．snoRNA能指导rRNA、tRNA的转录后修饰 B．由于单体种类不同，不同的RNA功能不同 C．snoRNA彻底水解的产物中有磷酸和碱基等 D．RNA的分子骨架中，碳原子是间断相连的 【答案】B 【详解】A、根据题干“除了rRNA外，snoRNA还能够指导小核RNA（snRNA）、转运RNA（tRNA）和信使RNA（mRNA）等多种具有不同功能的RNA分子的转录后修饰”，可知snoRNA能指导rRNA、tRNA的转录后修饰，A正确； B、不同RNA功能不同是因为其核苷酸的排列顺序不同，而不是单体（核苷酸）种类不同，RNA的单体都是核糖核苷酸，B错误； C、snoRNA彻底水解的产物是磷酸、核糖和碱基，C正确； D、RNA分子骨架由核糖与磷酸交替连接，磷酸使相邻核糖的碳链间断相连，D正确。 故选B。 做题目。 课堂小结 板书设计 第5节核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类及其分布 (1)种类：DNA（脱氧核糖核酸）、RNA（核糖核酸）。 (2)分布：DNA（细胞核、线粒体、叶绿体）；RNA（细胞质）。 (3)病毒：只含一种核酸（DNA或RNA）。 二、核酸的基本组成单位——核苷酸 (1)组成：磷酸+五碳糖+含氮碱基。 (2)脱氧核苷酸（脱氧核糖+A/G/C/T）→DNA。 (3)核糖核苷酸（核糖+A/G/C/U）→RNA。 三、核酸的结构与功能 (1)DNA：双螺旋结构（两条链反向平行），稳定。 (2)RNA：一般为单链结构。 (3)功能：携带遗传信息，在遗传、变异和蛋白质合成中起重要作用。 四、生物大分子以碳链为骨架 (1)单体→多聚体。 (2)蛋白质（氨基酸）、核酸（核苷酸）、多糖（葡萄糖）。 (3)碳链是生物大分子的基本骨架。 课后作业 1．病毒和细胞中的核酸、核苷酸及遗传物质的种类都有差别。下列关于核酸的成分、分布和种类的叙述，错误的是（） A．储存新冠病毒遗传信息的物质由4种核苷酸组成 B．蓝细菌细胞中的两种核酸含有的五碳糖不相同 C．储存肝脏细胞遗传信息的物质主要分布在细胞核 D．小麦根尖细胞中的核酸彻底水解可得到4种产物 【答案】D 【详解】A、储存新冠病毒遗传信息的物质是RNA，由4种核糖核苷酸组成，A正确； B、蓝细菌细胞中的两种核酸含有的五碳糖不相同，DNA含脱氧核糖，RNA含核糖，B正确； C、储存肝脏细胞遗传信息的物质是DNA，主要分布在细胞核，C正确； D、彻底水解小麦根尖细胞中的核酸可得到8种产物，磷酸、核糖、脱氧核糖、A、T、G、C、U，D错误。 2．下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是（） A．糖原、核酸和脂肪都是由单体连接成的多聚体 B．生物大分子都以碳链为基本骨架 C．多肽链和核酸单链可在链内形成氢键 D．核酸可与蛋白质结合形成核酸-蛋白质复合物 【答案】A 【详解】A、多聚体是由许多单体连接形成的大分子，糖原的单体是葡萄糖、核酸的单体是核苷酸，二者属于多聚体；脂肪由1分子甘油和3分子脂肪酸构成，不属于多聚体，A错误； B、多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都以碳链为基本骨架，B正确； C、多肽链折叠形成蛋白质的二级结构（如α-螺旋、β-折叠）时依靠链内氢键维持结构，单链核酸（如tRNA）折叠过程中也可形成链内氢键，C正确； D、核酸可与蛋白质结合形成核酸-蛋白质复合物，例如染色体是DNA与蛋白质结合的复合物、核糖体是RNA与蛋白质结合的复合物，D正确。 3．如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是（） A．图甲中含氮碱基种类有A、U、G、C B．主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸含图乙的4种核苷酸 C．若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙，若丙中N为U，则不可储存遗传信息 D．将洋葱根尖细胞中的核酸分子初步分解后，可得到8种物质 【答案】D 【详解】A、甲是脱氧核糖核苷酸，含有的碱基种类为A、T、G、C，不含碱基U，A错误； B、硝化细菌拟核中的核酸是DNA，其基本组成单位是甲所示的4种脱氧核糖核苷酸，不含乙的核糖核苷酸，B错误； C、若丙中N为T，说明丙为DNA链，基本组成单位是甲（脱氧核糖核苷酸）；若丙中N为U，说明丙为RNA链，RNA也可储存遗传信息（如RNA病毒的遗传物质是RNA），C错误； D、洋葱根尖细胞同时含有DNA和RNA两种核酸，核酸初步水解产物为核苷酸，DNA初步水解得到4种脱氧核苷酸，RNA初步水解得到4种核糖核苷酸，共8种物质，D正确。 4．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，物质D表示的物质有8种 B．乳酸菌含有的物质D有4种 C．真核细胞中的RNA主要分布在细胞质中 D．生物体中的RNA一般是由一条核糖核苷酸链构成的 【答案】B 【详解】A、组成DNA和RNA的碱基共有5种，分别是A、G、C、T、U；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，A正确； B、乳酸菌中既有RNA又有DNA，所以共有八种，B错误； C、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； D、生物体中的RNA通常是由一条核糖核苷酸链构成的，D正确。 故选B。 教学反思 (1)成功之处与预期效果 DNA指纹技术案例导入有效激发了学生的兴趣，学生对核酸作为遗传信息携带者的功能印象深刻。 通过对比表格，学生能准确区分DNA与RNA在组成、分布、结构上的异同。 DNA双螺旋结构交互动画帮助学生直观理解了核苷酸连接方式和双链结构，突破了结构理解的难点。 通过“单体→多聚体”的归纳，学生建立了生物大分子以碳链为骨架的共性认识。 (2)实施难点与应对策略 脱氧核苷酸与核糖核苷酸的结构区别：策略——用对比表格和结构式图示，强调五碳糖（脱氧核糖vs核糖）和碱基（T vs U）的差异。 核酸的初步水解与彻底水解产物：策略——用“初步水解得单体，彻底水解得小分子”的口诀帮助记忆，并通过表格对比。 不同生物的核酸种类归纳：策略——用“细胞生物有两种核酸，病毒只有一种”的规律总结，并通过典型例题巩固。 磷酸二酯键的理解：策略——用“脱水缩合形成”与蛋白质的肽键类比，帮助学生理解。 (3)改进建议 可增加学生动手活动：用不同颜色的卡片代表磷酸、五碳糖和碱基，模拟核苷酸的组装。 可引入更多生活实例（如亲子鉴定、基因检测），增强知识的实用性。 课后布置拓展任务：查阅资料了解DNA双螺旋结构的发现历程（沃森和克里克），撰写简要报告。 / 学科网（北京）股份有限公司 Marker-9620 Marker-1562 Marker-5190 Marker-3099 Marker-3964 Marker-8057 Marker-4950 Marker-9053 Marker-1499 Marker-3540 Marker-1721 Marker-6072 Marker-5593 Marker-4639 Marker-3387 Marker-8875 Marker-8317 Marker-3570 Marker-5187 Marker-9216 Marker-9894 Marker-9254 Marker-4359 Marker-5706 Marker-6512 Marker-9241 Marker-9915 Marker-5353 Marker-7204 Marker-5331 Marker-6405 Marker-2673 Marker-9013 Marker-1892 Marker-8162 Marker-5355 Marker-9060 Marker-7451 Marker-3172 Marker-4813 Marker-9080 Marker-1066 Marker-1170 Marker-2147 Marker-5390 Marker-3695 Marker-3717 Marker-8258 Marker-8476 Marker-2157 Marker-2668 Marker-5021 Marker-4185 Marker-7272 Marker-9658 Marker-7055 Marker-7534 Marker-1958 Marker-7613 Marker-8344 Marker-7707 Marker-7809 Marker-4649 Marker-9266 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