2.5核酸是遗传信息的携带者课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件以“核酸是遗传信息的携带者”为核心，通过“花果山仙石苏醒计划”情境导入，从仙石功能缺失（自我迷失、繁衍困境）切入，引导学生探究核酸的种类分布、核苷酸构成、DNA与RNA区别、功能及生物大分子碳链骨架，形成从问题到结构再到功能的完整知识脉络。 其亮点在于情境化教学贯穿始终，结合模型构建活动（如用卡纸搭建核苷酸链）和生活实例（DNA指纹技术、核酸保健品辨析），落实生命观念、科学思维与探究实践。学生通过动手操作深化对抽象概念的理解，教师可直接利用任务清单、分层习题提升教学效率，助力核心素养培养。

—— 核酸是遗传信息的携带者 任务：写入 “猴子密码”，激活生命蓝图，见证石猴横空出世！ 花果山仙石苏醒计划 1.7.2013 ‹#› 仙石的功能缺失 情境推进 破局的关键，在于赋予它遗传密码——核酸。它是生命的“说明书”，记录着形态的蓝图，也是生命的“复印机”，保证了物种的延续。 仙石已集齐生命的物质基石——元素、水、糖、脂与蛋白，却仍被困在混沌之中，面临着无法突破的生命谜题： 01. 自我迷失：不知其形 它没有蓝图指引，无法定义自身的形态与功能，如同散落的零件，却不知该组装成何物。 02. 繁衍困境：无法传承 它无法复制自身，生命的火种无法延续，短暂的存在终将湮灭，无法形成生生不息的生命长河。 1.7.2013 ‹#› 核酸的种类及分布（真核生物类比，得出原核生物中核酸的分布） 核苷酸的构成。依据 的不同，把核苷酸分为哪两大类？ 5种碱基的中文名称、英文缩写？ DNA和RNA在化学组成上的区别是？ 核酸的功能是？ 生物大分子的种类有？单体是指？多聚体是指？ 为什么碳是生命的核心元素？ 如何理解细胞是一个动态变化的有机整体？ 任务清单 课前预习 食物中的蛋白质能否被人体直接吸收？ 问题探讨 蛋白质是一类生物大分子。 食物中的蛋白质必需经消化，分解成氨基酸，才能被人体吸收，用于自身蛋白质的合成。 组成蛋白质的基本单位（单体）—— 氨基酸 从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。 组成细胞的有机物中，含量最多的是？ 【活动1】阅读教材P34，回答问题： 核酸的种类及其分布 第一部分 1、什么是核酸？核酸就是DNA吗？ 2、核酸只分布在细胞核中吗？ 核酸 DNA RNA （脱氧核糖核酸） （核糖核酸） 真核细胞：主要分布在细胞核，少量在 线粒体、叶绿体 主要分布在细胞质中 原核细胞：主要分布在拟核（环状DNA分子），少量为质粒，存在于细胞质中 3、所有生物都含有DNA和RNA两种核酸吗？ 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。 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 【活动2】观察几种核苷酸分子结构，完成以下问题。 核苷酸的组成元素有哪些？ 写出核苷酸的结构通式。 C、H、O、N、P 标志元素 磷酸 含氮碱基 五碳糖 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 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 T 胸腺嘧啶 C 胞嘧啶 U 尿嘧啶 C、H、O、N、P 标志元素 1 核酸的基本组成单位——核苷酸 （1） 元素组成 （2） 结构通式 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 五碳糖 碱基 磷酸 基本组成单位—— 核苷酸 思考：构成DNA和RNA的核苷酸相同吗？ O C C C C C 1 2 3 4 5 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 根据五碳糖的不同 核苷酸 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 （DNA基本单位） （RNA基本单位） （核酸基本单位） 1、两种核苷酸有什么不同？ 2、核苷酸的磷酸基团有无不同？3、DNA和RNA中分别含有哪几种碱基？ 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 【活动3】观察两种核苷酸，回答问题： （3） 种类 胞嘧啶C 碱基种类 胸腺嘧啶T 尿嘧啶U 鸟嘌呤G 腺嘌呤A 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 【活动4】请同学们组内分工合作，根据提供的卡纸构建核苷酸模型，并尝试为核苷酸命名 核苷酸命名原则： 碱基名称 + 五碳糖名称 + 核苷酸 提示：脱氧核苷酸构建在同一张A4纸上，核糖核苷酸构建在另一张A4纸上 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 脱氧核苷酸的种类 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 根据碱基的不同 A H T H C H G H 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 核糖核苷酸的种类 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 根据碱基的不同 A OH G OH C OH U OH 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 A U 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 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 DNA与RNA在化学组成上的异同 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 磷酸 脱氧核糖 核糖 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) DNA RNA 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 碱基的种类 组成DNA的碱基种类有几种？ 组成RNA的碱基种类有几种？ 组成核酸的碱基种类有几种？ 4种 4种 5种 核苷酸的种类 组成DNA的核苷酸种类有几种？ 组成RNA的核苷酸种类有几种？ 组成核酸的核苷酸种类有几种？ 8种 4种 4种 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 2 核酸是由核苷酸连接而成的长链 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 H2O 磷酸二酯键 核酸是由核苷酸脱水缩合连接而成的长链 【活动5】请同学们根据构建好的核苷酸模型，并尝试形成两条核酸链 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 A 脱氧 核糖 P O （DNA）脱氧核苷酸双链 C 脱氧 核糖 P O T 脱氧 核糖 P O G 脱氧 核糖 P O T 脱氧 核糖 P O A 脱氧 核糖 P O G 脱氧 核糖 P O C 脱氧 核糖 P O 磷酸二酯键 氢键 碱基对 磷酸和五碳糖 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 碱基 磷酸和五碳糖 A 核糖 P O C P O U P O G P O 核糖 核糖 核糖 （RNA）核糖核苷酸单链 tRNA 核苷酸 核苷酸链 具有空间结构的单链或双链分子 （脱氧）核糖 含 氮 碱 基 磷 酸 P P P P P 碱基 碱基对 磷酸和五碳糖 任务：理解 核酸是核苷酸连接而成的长链 第二部分 核酸具有多样性的原因 第三部分 DNA：无数种 脱氧核苷酸：4种 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。 特异性：每个DNA分子的脱氧核苷酸特定的排列顺序代表了特定的遗传信息; 遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序。 核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。 假设有一段由100个核苷酸组成的单链DNA片段，那么可以出现多少种核苷酸的排列组合？ 4100 ①核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，核酸分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。 核酸的功能 第四部分 核酸的功能 第四部分 两面凹的圆饼状 G A A … … 正常蛋白质 G U A … … 异常蛋白质 … … C T T G A A … … C A T G T A … … … … 谷氨酸 … … 缬氨酸 … … 镰刀型 DNA分子中的碱基对发生改变 mRNA分子中的碱基发生改变 相应氨基酸的改变 相应蛋白质的改变 红细胞形态的改变 镰刀型细胞贫血症 分 子 水 平 细胞水平 个体水平 血红蛋白中1个氨基酸替换导致血红蛋白空间结构异常，异常血红蛋白分子缺氧条件下易相互聚集，导致红细胞形态改变，造成镰刀型细胞贫血症的发生。 核酸的功能 第四部分 ①核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，核酸分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。 ②核酸在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 思考1：核酸是遗传信息的携带者，那么对于某种生物而言它的遗传物质是DNA，亦或RNA，还是两者都是？ 生物种类 核酸种类 五碳糖种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 实例 病毒 细胞生物 (真核、原核) 2种 （DNA和RNA） 5种 8种 DNA 人、酵母菌、细菌等 DNA病毒 RNA病毒 1种（DNA） 1种（RNA） 4种 4种 4种 4种 DNA RNA T2噬菌体等 新冠病毒HIV等 2种 1种 1种 思考：Ａ、Ｇ、T在菠菜叶肉细胞、新冠病毒中分别形成几种核苷酸？ 的遗传物质中能形成几种核苷酸？ 不同生物核酸、核苷酸及碱基的存在情况 归纳提升 核酸 8种核苷酸 磷酸、 2种五碳糖、 5种含氮碱基 DNA 4种脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖、 4种含氮碱基 RNA 4种核糖核苷酸 磷酸、核糖、 4种含氮碱基 初步水解 彻底水解 核酸的水解 第五部分 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 DNA指纹技术 与生活联系 × 补充核酸，可以提高免疫力？ 与生活联系 核酸 细胞核（主要）线粒体、叶绿体 拟核、质粒 细胞质（主要）线粒体、叶绿体、核糖体、细胞质基质、细胞核 功能 携带 遗传 信息 控制 遗传、 变异、 蛋白质合成 元素组成 小分子物质 核苷酸 核苷酸链 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 分布 分布 真核 原核 C、H、O、N、P 磷酸基团 脱氧核糖 （A/T/G/C）含氮碱基 磷酸基团 核糖 含氮碱基（A/U/G/C） 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 磷酸 二酯键 生物大分子以碳链为骨架 第六部分 细胞中的生物大分子有哪些？它们有什么共同之处？ 蛋白质 DNA 淀粉 糖原 纤维素 RNA 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 【碳是生命的最基本、最核心的元素，没有碳就没有生命】 生物大分子的特点： 以碳链为基本骨架 生物大分子以碳链为骨架 第六部分 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，由许多单体连接成多聚体。 如何理解单体以碳链为骨架？ 以碳链为基本骨架构成的多肽链 碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命。 生物大分子以碳链为骨架 第六部分 33 生物大分子 初步水解产物 彻底水解产物 氧化分解产物 淀粉 纤维素 脂肪 蛋白质 DNA RNA 麦芽糖 葡萄糖 CO2＋H2O CO2＋H2O CO2＋H2O CO2＋H2O＋含氮物质 CO2＋H2O＋尿素 CO2＋H2O＋尿素 纤维二糖 葡萄糖 — 甘油＋脂肪酸 多肽 氨基酸 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸 核糖核苷酸 核糖、碱基、磷酸 生物大分子的水解与氧化分解 (注：脂肪不是生物大分子) 第六部分 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 任务七：课后习题 第七部分 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 36 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 37 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 38 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 39 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 40 非选择题 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 41 (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 42 10.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 43 11.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 44 习题检测 1.如图是某核苷酸与核苷酸长链的示意图，据图回答问题： （1）已知图1为核糖核苷酸的一种，则其中文全称是 　 　。（2）图2为一条核苷酸长链的片段，据图回答：①图中所示1、2、3、4的名称分别是 　 　、　 　 、　 　、　 　。②此结构中与另一种核酸相比较，其特有的碱基中文名称是 　 　。 （3）核酸是细胞内携带 　 　的物质。在部分病毒，如HIV、SARS等中，承担该功能的核酸是 　 　。（4）图2在原核细胞中主要位于细胞的 　 　中，而在真核细胞主要分布在 　 　中，　 　、　 　内也含少量的DNA。 腺嘌呤核糖核苷酸 磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶 遗传信息 RNA 拟核 细胞核 线粒体 叶绿体 习题检测 2.如图中甲、乙、丙是构成细胞的大分子物质，丁代表某种细胞结构。请据图回答下列问题。（1）构成细胞最基本的元素是 　 　。（2）各种单体1之间的区别在于 　 的不同， 单体1之间通过 　 　（填化学键中文名称） 连接形成物质乙。（3）若物质丙是遗传物质，则单体2是 　 　，物质丙主要分布在细胞的 　 　中。（4）构成淀粉的单体3常用 　 　检测，物质乙常用 　 　检测。 碳元素（C） R基 肽键 脱氧核糖核苷酸 细胞核 斐林试剂 双缩脲试剂 3.如图表示不同化学元素所组成的化合物，请根据所学知识回答下列问题。 （1）若图中①为某种多聚体的单体，在形成该 多聚体时，发生的反应是 　 　，单体与 单体之间通过 　 　相连接，人的血红蛋白由 4条（α、α、β、β）多肽链组成，其中每条α链 含氨基酸141个，每条β链含氨基酸146个，则血红蛋白含肽键数为　 个。 （2）若②是动物体内良好的储能物质，则②是 　 　；若②为动物细胞特有的储能物质，则②表示的物质是 　 　；若②是构成植物细胞壁的主要成分，则②是 　 　。 习题检测 脱水缩合 肽键 570 脂肪 糖原 纤维素 2.如图表示不同化学元素所组成的化合物，请根据所学知识回答下列问题。 （3）若③是细胞膜的主要成分，则③为 　 　； 其中具有亲水性的是其 　 　。若③为大分子物质， 且在植物细胞中能储存遗传信息，则③的基本单 位是 　 　（填中文名称）。 （4）若④主要在植物叶肉细胞中，则④最可能是 　 　。 习题检测 磷脂 头部 脱氧核糖核苷酸 叶绿素 仙石获得“遗传蓝图” 情境回顾 仙石苏醒完成 01 储存与传递遗传信息 作为生命的“遗传蓝图”，核酸承载着决定生物性状的全部遗传密码。它不仅记录物种特征，更通过复制传递遗传信息，是生命延续的物质基础。 02 调控蛋白质的生物合成 通过转录与翻译，核酸将遗传指令转化为功能各异的蛋白质。蛋白质是生命活动的执行者，其合成与功能皆由核酸的遗传信息所调控。 生命的本源抉择：从“仙石”到“灵猴” 核酸如同仙石中蕴藏的序列，决定生命形态与潜能，是万物生长与演变的根本动力。 1.7.2013 ‹#› 花果山仙石苏醒计划 圆满完成！ 探索生命奥秘 · 汲取自然智慧 · 开启成长新程 分子的构建已经完成，但生命的奥秘远不止于此。 这些分子如何有序组合成功能各异的“零件”，又如何协同构成完整细胞？ 下一章：《细胞的基本结构》 1.7.2013 我们的“花果山仙石苏醒计划”到此圆满完成！希望通过这个有趣的故事，大家能牢牢记住组成细胞的各种分子及其功能。生命的奥秘无穷无尽，让我们继续探索吧！谢谢大家！ ‹#› $