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

第5节 核酸是遗传信息的携带者 第2章 组成细胞的分子 1 学习目标: 1.生命观念:阐明核酸结构(核苷酸 长链)与功能(携带遗传信息)相适应;理解“碳链为骨架”。 2.科学思维:通过比较DNA/RNA、归纳真核/原核/病毒核酸类型,建立分类与演绎推理能力。 3.科学探究:通过拆装核苷酸模型、连接核苷酸长链,理解磷酸二酯键与遗传信息多样性。 4.社会责任:用DNA指纹、核酸检测原理解释现实问题,辩证看待“核酸保健品”等伪科学。 三、重难点 1、重点:核酸种类、分布、功能;核苷酸结构:磷酸+五碳糖+含氮碱基;DNA与RNA异同;核苷酸排列顺序代表遗传信息 2、难点:“磷酸二酯键形成(3′,5′-磷酸二酯键),学生容易画错连接位置;“碱基5种 / 核苷酸8种”的适用前提;遗传信息多样性:数目多+排列顺序无穷,不是“碱基种类多”;生物大分子以碳链为骨架的抽象归纳 一、情境导入 问题: 头发里是什么物质能代表“这个人”? 蛋白质和核酸都能做身份标识吗?为什么实际用DNA? DNA靠什么“记住”一个人的信息? DNA指纹图谱 新冠核酸检测报告 学生活动:同桌讨论30秒,自由说关键词(身份、序列、密码、链条)。 教师点拨:不从定义开始,而从“信息载体”切入——电脑用0/1排列存信息,生命用核苷酸排列存信息。 二、自主阅读:核酸种类与分布(6 min) 限时阅读教材P34,完成下表: 生物类型 含核酸 遗传物质 举例 真核 原核 病毒 展示方式:小组派代表填黑板,其他组补充。 教师点拨:只说一句——“细胞生物两套系统、一套总指挥;病毒只有一套系统”。 二、自主阅读:核酸种类与分布(6 min) 限时阅读教材P34,完成下表: 生物类型 含核酸 遗传物质 举例 真核 DNA+RNA DNA 人、玉米 原核 DNA+RNA DNA 细菌 病毒 DNA 或 RNA 对应那种 T2噬菌体 / 新冠病毒 展示方式:小组派代表填黑板,其他组补充。 教师点拨:只说一句——“细胞生物两套系统、一套总指挥;病毒只有一套系统”。 【资料2】有科学家做过这样的实验,用酶将核酸初步水解之后,会得到一些小分子的物质——核苷酸;进一步用酶处理核苷酸,还能得到一些更小的分子,这些分子里面含有磷酸、五碳糖、含氮碱基。 核酸是由核苷酸连接而成的长链 是 的基本组成单位 。 1.核酸和核苷酸是什么关系? 2.核苷酸由哪些物质组成? 一分子核苷酸=一分子磷酸+一分子五碳糖+一分子含氮碱基 核糖核酸(RNA)的基本组成单位是 。 脱氧核糖核酸(DNA)的基本组成单位是 。 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸 核苷酸 核酸 蛋白质是由氨基酸脱水缩合而成,核酸是由哪些小分子构成呢? 展示方式:小组派代表填黑板,其他组补充。 教师点拨:只说一句——“细胞生物两套系统、一套总指挥;病毒只有一套系统”。 三、拆核苷酸 用具:卡纸/磁贴——磷酸、脱氧核糖、核糖、A/T/C/G/U。 任务: 拼一个脱氧核苷酸、一个核糖核苷酸。 标出:碱基位、磷酸位、五碳糖2′位区别。 给4种脱氧核苷酸命名:腺嘌呤脱氧核糖核苷酸…… 典型错误: 碱基连到磷酸上 脱氧核糖和核糖画成一样 把“A”当成一种核苷酸 教师点拨: 碱基决定“信息字符”,五碳糖决定“系统类型”,磷酸负责“连成链”。命名规则=碱基+五碳糖+核苷酸。 活动价值:把微观结构变动手活动,突破“核苷酸组成”重点。 四、连成长链 + 算排列 4人组用磁贴连出一段5个核苷酸的单链。 各组读出自己的序列,如 A-C-G-T-A、T-G-C-A-C。 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 功能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。 我们可以根据DNA能够找到犯罪嫌疑人的信息,但是我们每个人的DNA不都是由四种脱氧核苷酸构成的吗?核酸的多样性由什么决定? 4种脱氧核苷酸排100位,可能序列数=4 ⁰⁰。 类比:dog / god / dgo,字母一样,顺序不同,意思不同。 学生结论:遗传信息蕴藏在核苷酸排列顺序中。 教师点拨: 多样性原因:数目多、排列顺序多。 特异性原因:某个个体的序列是特定的。 DNA指纹≠全长测一遍,而是看特定重复序列。 五、核酸功能 【资料4】DNA分子中碱基发生了替换,从而使血红蛋白中1个氨基酸的替换,导致血红蛋白空间结构异常,红细胞形态改变,造成镰刀型细胞贫血症的发生。 红细胞形态改变 蛋白质构象改变 功能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。 为什么DNA可以提供犯罪嫌疑人的信息呢? 思考:生物的遗传信息都储存在DNA中吗? 细胞生物 真核生物 原核生物 非细胞生物 (病毒) 大多数病毒 极少数病毒 (DNA病毒) (RNA病毒) 遗传物质是DNA 遗传物质是RNA (含DNA或RNA) (含DNA和RNA) 除少数RNA病毒外,其他生物的遗传物质都是DNA 归纳提升:不同生物的核酸、核苷酸及碱基的存在情况 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 六、生物大分子以碳链为骨架 生物大分子:分子量达到上万或更多的有机分子。 DNA 细胞中的生物大分子有哪些?它们的结构组成上有什么共同之处? 葡萄糖 氨基酸 核苷酸 多 糖 蛋白质 核 酸 单 体 多聚体 脱水缩合 水解 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 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。 观察构成生物大分子的基本组成单位,你如何理解地球上的生命是“碳基生物? 碳是生命的核心元素,没有碳就没有生命。 生物大分子的特点: 以碳链为基本骨架 六、生物大分子以碳链为骨架 七、应用输出:用生物学说话 情境: 某商家说:“吃核酸保健品能补基因、修复DNA。”请你用本节课知识回应。 学生发言: 核酸会被消化成核苷酸/碱基 不能定向补到基因里 基因是DNA上特定序列,不是“吃进去的核酸” 教师收尾: 核酸不是神药,但核酸技术是刑侦、疾控、基因治疗的基础——理解结构,才能不被忽悠,也能用科技助人。 随堂演练 知识落实 1.下图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况, 下列叙述不正确的是( ) A.若m为胸腺嘧啶,则b一定为脱氧核糖核苷酸 B.组成a的元素有C、H、O,组成b的元素为C、H、O、N、P C.若a为核糖,则m可能为尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤 D.若a为脱氧核糖,则由b构成的核酸一般由两条链构成 C 若a为核糖,则m可能为尿嘧啶或腺嘌呤,但不可能为胸腺嘧啶(DNA特有碱基) 随堂演练 知识落实 2.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,下列叙述正确的是( ) A.核酸甲和乙的基本组成单位不同,原因只是M和N不同 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.M与N相比,M的2'位置的碳原子上多一个氧 D.A、G、C、U参与合成的核苷酸共有4种 B 碱基也不完全相同(A、C、G相同,T与U不同) M(脱氧核糖)与N(核糖)相比,N的2'位置的碳原子上多一个氧 A、G、C均能构成脱氧核苷酸和核糖核苷酸,U参与构成核糖核苷酸,A、G、C、U参与合成的核苷酸共有7种 随堂演练 知识落实 3.如图是某核苷酸与核苷酸链的示意图,据图回答问题: (1)已知图一中左上角的基团为碱基——腺嘌呤, 请观察图一后回答下列问题: ①该核苷酸的生物学名称是。 ②该核苷酸是构成的原料。 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA 随堂演练 知识落实 3.如图是某核苷酸与核苷酸链的示意图,据图回答问题: (2)核酸彻底水解后可得到(填图二中的 序号)。若图二表示脱氧核苷酸链的片段,则图中 还缺失的碱基是(填名称)。若图二表 示核糖核苷酸链的片段,则图中还缺失的碱基是 (填名称)。 (3)绝大多数生物的遗传信息储存在(填中文名称)分子中。在真核细胞的内也含有少量的遗传物质。 (4)核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的、和中具有极其重要的作用。 胸腺嘧啶 ①②③ 尿嘧啶 脱氧核糖核酸 线粒体、叶绿体 遗传 变异 蛋白质的生物合成 随堂演练 知识落实 4.如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图回答: (1)甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的,其中属于动物细胞中的物质是。属于植物细胞的储能物质是。 (2)若乙图所示化合物为RNA,基本组成单位是,可用图中字母表示。此图若为艾滋病病毒的核酸,则b有种。 (3)丙图所示化合物的名称是,该化合物由种氨基酸构成。 糖原 淀粉 核糖核苷酸 b 4 四肽 3 板书设计 核酸是遗传信息的携带者 1. 种类:DNA / RNA 2. 单位:核苷酸 = 磷酸 + 五碳糖 + 碱基 3. 差异:脱氧核糖/T 核糖/U 4. 连接:3′,5′-磷酸二酯键 核苷酸长链 5. 信息:排列顺序 = 遗传信息 6. 功能:遗传、变异、蛋白质合成 7. 骨架:单体—多聚体—碳链 $