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

1.蛋白质的功能包括？ 2.蛋白质的基本单位是 ，基本组成元素有 。 3.组成蛋白质的氨基酸有 种，氨基酸之间的不同在于 不同，其中必需氨基酸有 种。 4.已知某氨基酸的分子式是C5H11O2N,则该氨基酸的R基是 ， 5.氨基酸通过 形成肽链，形成的化学键是 ，脱去H2O中的 H来自于 ，O来自于 。 6.蛋白质多样性的原因： 7.蛋白质变性是指其 发生改变，是否破坏了肽键 ，是否可逆 ，变性后的蛋白质能否与双缩脲试剂发生紫色反应？ 水解是否破坏了蛋白质的空间结构 ，是否破坏了肽键 ，是否可逆 。 盐析是否破坏了蛋白质的空间结构 ，是否破坏了肽键 ，是否可逆 。 结构蛋白、催化、运输、调节、免疫 氨基酸 C、H、O、N（S) 21 R基 8 -C3H7 脱水缩合 肽键 氨基和羧基 羧基 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同 肽链数目、盘曲折叠的方式及其形成的空间结构千差万别 空间结构 否 能 否 否 是 是 否 否 是 人教版高中生物学 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 每一个生物学问题的答案必须在细胞中寻找 ——美国细胞生物学家威尔逊 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.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用？ 问题探讨 DNA携带遗传信息，不同个体的遗传信息不同 亲子鉴定、鉴别遇难者遗体等 DNA指纹检测 过渡：借助显微镜我们还可以观察到许多肉眼看不见的小生物。 显微镜的发明，吸引科学家深入探究一系列的问题，最终作出了理论的概括，形成了作为生物学重要基础的细胞学说。 一、核酸的种类及其分布 阅读教材P34核酸的种类及分布，回答问题 问题1. 核酸包括哪几类？ 问题2. DNA和RNA分布在细胞中的什么部位？ 核酸 脱氧核糖核酸 核糖核酸 （DNA） （RNA） 真核细胞：主要分布在 中 、 内也含有少量的DNA 主要分布在 中 原核细胞：主要分布在 中 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞质 拟核 判断：细胞生物都含有DNA和RNA（ ） 所有生物都含有DNA和RNA（ ） √ × 病毒只含一种核酸，DNA或者RNA 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 1、核苷酸 【资料】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。 一分子磷酸+ 一分子五碳糖+ 一分子含氮碱基 一个核苷酸 = （1）核酸是生物大分子，它的基本单位是什么？ （2）核苷酸由哪些物质组成？ 核苷酸 五碳 糖 含氮碱基 P （3）核苷酸含有的元素是？ C、H、O、N、P 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 【活动1】每组同学分别利用一个圆形、一个五边形和一个长方形及若干线条，构建核苷酸的结构模型 含氮碱基 磷酸 五碳糖 1 2 3 4 5 构建核苷酸的结构模型 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 P OH OH O O CH2 H O H OH H H H 碱基 P OH OH O O CH2 H O H OH H OH H 碱基 脱氧核糖 依据五碳糖的不同 核糖 核苷酸 核苷酸 问题1. 比较图中两种核苷酸的五碳糖，有什么不同？ 问题2. 核苷酸的分类依据是？ 五碳糖 除五碳糖外，两种核苷酸的含氮碱基也有区别 磷酸 磷酸 脱氧核糖 核糖 DNA的基本单位 RNA的基本单位 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 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 DNA与RNA在化学组成上的异同 问题1.含氮碱基共有几种？ 问题2.DNA与RNA各含几种碱基？分别是？ 含氮碱基 5种 T、A、G、C、U DNA: T、A、G、C 4种 RNA: U、A、G、C 拓展1：核苷酸的命名 命名方式：碱基名称+五碳糖名称+核苷酸 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 核糖 磷酸 含氮碱基 A G C U A G C T 【思考】细胞中的核酸、核苷酸、碱基各有多少种？ 2种 8种 5种 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 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 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 练一练 ①若a为脱氧核糖，m为G，则化合物b称为? 模型解读:某同学在学习完核酸的知识后，画了如图所示的核苷酸的结构图 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸或胞嘧啶核糖核苷酸 ②若m为胞嘧啶，则b是？ 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 ③若碱基为胸腺嘧啶，则形成的b是？ 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 ④若b是DNA的基本单位，则m不可能是？ 尿嘧啶（U） 回顾多糖和蛋白质的形成过程，核苷酸通过什么方式连接成大分子核酸的呢？ O OH H H2O 在课本P34 图2-14 上标出磷酸二酯键 磷酸二酯键 脱水缩合连接,形成长链 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 2、核苷酸链 A U G C 核糖 核苷酸链 脱氧 核苷酸链 A T G C A T G C RNA一般由 1 条核糖核苷酸链组成 DNA一般由 2 条脱氧核苷酸链组成 核酸 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 基本单位 核苷酸 核苷酸 五碳糖 含氮碱基 结 构 一般为 结构 大多为 结构 核苷酸链 脱氧（核糖） 核糖 脱氧核糖 核糖 A、C、G、T A、C、G、U 双链 单链 2条脱氧核苷酸链 1条核糖核苷酸链 小结：DNA和RNA的比较 拓展2：核酸的水解 核酸 核苷酸 磷酸、五碳糖、含氮碱基 初步水解 彻底水解 物质 初步水解的产物 彻底水解的产物 DNA RNA 4种（脱氧核苷酸） 6种（脱氧核糖、磷酸、4种碱基) 4种（核糖核苷酸） 6种（核糖、磷酸、4种碱基） 五碳糖 磷酸 含氮碱基 1.如图为脱氧核苷酸链结构图，下列表述正确的是（　　） A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b B．该链从碱基组成上看，缺少的碱基是U C．各核苷酸之间是通过化学键①连接起来的D．该核苷酸链彻底水解可能有6种产物 D 练一练 练一练 2.如图为某种核苷酸(图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图。请据图回答下列问题： (2)图甲中核苷酸的名称是 _________________。 腺嘌呤核糖核苷酸 (3)图乙中a、b、c的中文名称分别是_____、_________、______。 磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 (1)图甲中哪一位置上的氧去掉后便可成为合成RNA的基本原料：____ (填序号)。 ③ 【活动2】用下面4种脱氧核苷酸构建出含n个核苷酸的DNA单链，可以出现多少种排列顺序？分析DNA分子如何携带遗传信息 4n 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息 为什么可以通过DNA比对，获取嫌疑人信息？ 不同个体DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同，储存的遗传信息也不同 多样性： 对于每个个体，其遗传物质的核苷酸排列顺序是特定的 核苷酸数目、排列顺序多种多样 特异性： DNA分子的特异性 你能找出嫌疑人吗？ DNA指纹图 受害者 嫌疑人 怀疑对象 1 2 3 DNA是人体的遗传物质，那么其他生物的遗传物质也是DNA吗？ 艾滋病病毒、新型冠状病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒等 RNA病毒（少数病毒） 遗传物质RNA 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 小结：比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型 生物类别 核酸 种类 五碳糖 种类 碱基种类 核苷酸种类 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 5种 DNA 人、动植物 2种 8种 DNA 大肠杆菌、蓝细菌 1种 4种 噬菌体、 天花病毒 1种 4种 4种 RNA 艾滋病病毒、烟草花叶病毒 A、G、C、T、U A、G、C、T A、G、C、U 脱氧核糖 核糖 RNA DNA 4种 DNA 和 RNA 脱氧核糖核糖 练一练 2.冷箭竹体内含有多少种核酸、碱基、五碳糖、核苷酸？ 1.HIV病毒（RNA病毒）含有多少种核酸、碱基、五碳糖、核苷酸？ 碱基：4种（A G C U） 五碳糖：1种（核糖） 核苷酸：4种核糖核苷酸 碱基：5种（A G C T U） 五碳糖：2种（核糖、脱氧核糖） 核苷酸：8种（4种核糖核苷酸、4种脱氧核苷酸） 3.人的遗传物质有多少种碱基、五碳糖、核苷酸？ 碱基：4种 五碳糖：1种 核苷酸：4种 RNA DNA和RNA DNA 4.DNA初步水解有几种产物？彻底水解呢？ 4种脱氧核苷酸 6种（4种碱基、磷酸、脱氧核糖） 5.蓝细菌所有核酸彻底水解，有几种产物？ 8种（5种碱基、磷酸、核糖、脱氧核糖） 练一练 练一练 （1）核苷酸包括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）病毒的遗传信息贮存在RNA中（ ） （6）决定核酸多样性的原因主要是核苷酸的排列顺序和空间结构（ ） （7）细胞生物体内都含2种核酸、5种碱基、8种核苷酸（ ） （8）真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质（ ） × × × √ × × √ × 三、生物大分子以碳链为骨架 淀粉 糖原 纤维素 RNA DNA 蛋白质 多糖 在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。它们有什么共同之处？ 生物大分子(多聚体) 基本单位(单体) 多糖 蛋白质 核酸 单糖 氨基酸 核苷酸 ① 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 ② 生物大分子以碳链为基本骨架 碳元素是生命的核心元素，没有碳元素，就没有生命 单 体 多聚体 脱水缩合 注意：脂质不是生物大分子 1.(2025·广东佛山高一期中)生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架。据表分析，下列叙述错误的是（ ） A．表中的三种生物大分子都是以碳链为基本骨架的 B．①在植物细胞中可以是淀粉，在动物细胞中可以是糖原 C．蛋白质结构具有多样性的原因之一是②的连接方式不同 D．③在原核细胞中有DNA和RNA两种，在病毒中只有一种 单体 生物大分子 葡萄糖 ① ② 蛋白质 核苷酸 ③ 氨基酸都是通过肽键连接的 练一练 C 练一练 2.生命科学常用图示表示微观物质的结构，图1~3分别表示植物细胞中常见的三种有机物，则图1~3可分别表示（ ） A.多肽、RNA、淀粉 B.DNA、RNA、纤维素 C.DNA、蛋白质、糖原 D.蛋白质、核酸、糖原 A 练一练 3.如图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中a、b代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表化合物，图中X、Y、Z分别为组成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的基本单位。请回答下列问题： (2)图中X、Y、Z分别为____________、________________、__________。 (2)蓝细菌中的遗传物质是图中的________(填图中标号或字母)。 核糖核苷酸 脱氧(核糖)核苷酸 氨基酸 (1)图中a是________。 N、P Ⅱ 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 课堂小结 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 【复习与提高】 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 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】 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】 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 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 【复习与提高】 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】 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。 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。 (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】 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。 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。 $