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

2.5 核酸是遗传信息的携带者 一.核酸的种类及其分布 1868年，瑞士科学家米歇尔首次从外科绷带的脓细胞的细胞核中分离一种含磷很高而含硫很低的强有机酸，而且对蛋白酶有耐受性。后被米舍尔的导师霍佩·赛勒所验证，并把这种新物质命名为“核素”。即核酸。 米歇尔（Miescher） 第一个发现核酸的地球人 资料 1 德国的科塞尔在研究自胸腺和酵母的核素时， 证明了存在着 2 种核酸：即脱氧核糖核酸和核糖核酸 资料 2 思考1 核酸的种类包括？它们只分布在细胞核中吗？ 一.核酸的种类及其分布 核酸 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 1.核酸的种类 思考1 核酸的种类包括？它们只分布在细胞核中吗？ DNA：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体中也有少量DNA。 RNA：主要分布在细胞质中。 此外，原核细胞的拟核、质粒中也有。 一.核酸的种类及其分布 2.核酸的分布 德国的科塞尔在研究时小心地水解核酸，发现2种核酸都含有鸟嘌呤、 腺嘌呤、胞嘧啶这3种碱基，在DNA中第4种碱基是胸腺嘧啶，而在RNA中则是尿嘧啶，除了含有这些碱基以外，还有些具有糖类性质的物质和磷酸 。斯托伊德尔又确定了这些物质的比例，他通过分析，发现糖类物质、每种嘌呤或嘧啶碱基、磷酸的比例为1：1：1。 资料 3 一.核酸的种类及其分布、元素 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 1911年，科塞尔的学生列文证明核酸所含的糖类由5个碳原子组成，并将这种糖类命名为五碳糖。由于核酸有2种，他找到了它们之间的区别：它们中的五碳糖不同，另一种糖类比核糖少一个氧原子，称为脱氧核糖，脱氧核糖核酸和核糖核酸的名称由此而来。 资料 4 思考2 核酸由哪些成分构成？ 思考2 核酸由哪些成分构成？ P 五碳糖 含氮碱基 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 核糖 脱氧核糖 1′ 5′ 2′ 3′ 4′ 1′ 5′ 2′ 3′ 4′ 1934 年，列文发现核酸可被分解成含有一个碱基、 一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段，这样的组合叫核苷酸。20世纪中期，英国生物学家托德成功的合成了核苷酸，发现磷酸总是与五碳糖的五号碳相连。托德因其在核苷酸合成以及核苷酸辅酶方面的贡献而获得了1957年诺贝尔化学家。 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 资料 5 思考3 分析核酸的基本单位是哪种物质？ 学生活动1：构建核苷酸模型 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 1、根据上述资料获取的信息，请同学们利用文件夹里的材料，小组合作构建核苷酸的结构模型 2、尝试比较脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的异同 五碳糖 磷 酸 含氮碱基 1.核苷酸 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 磷酸 五碳糖 含氮碱基 脱氧 核糖 核糖 脱氧核糖核苷酸 简称：脱氧核苷酸 （DNA的基本单位） 核糖核苷酸 （RNA的基本单位） 元素组成： 。 C、H、O、N、P DNA的基本单位 ——脱氧核苷酸 胸腺嘧啶 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 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 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 RNA的基本单位 ——核糖核苷酸 尿嘧啶 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 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 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 DNA RNA 脱氧核糖 脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的异同 核糖 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U） 磷酸 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 在形成核酸长链时，一个核苷酸的五碳糖上的3号碳的羟基（-OH)与另一个核苷酸的5号碳的磷酸结合，脱水缩合形成一个化学键（酯键） 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 3’,5’-磷酸二酯键 磷酸二酯键 资料 6 学生活动2：构建核苷酸链 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 1、根据所学知识，尝试构建核苷酸链 五碳糖 磷 酸 含氮碱基 化学键 2.核酸的结构 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 DNA一般由2条脱氧核苷酸链构成 RNA一般由1条核糖核苷酸链构成 每个小组构建的核苷酸链是否相同？思考并解释各小组核苷酸链不同的原因（类比蛋白质多样性）？ 核苷酸的数目不同 核苷酸的种类不同 核苷酸的排列顺序不同 英国遗传学家杰弗里斯对白种人研究表明，两个随机个体具有完全相同的DNA指纹图的概率为3000亿分之一（即3×10－11），两个同胞个体具有相同图谱的概率也仅仅为200万分之一（即2×10－6）。 故DNA指纹技术完全可把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。 资料 7 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 3.DNA的多样性与特异性 特定个体的DNA，其碱基排列顺序是特定的，使DNA具有特异性。 因为人的遗传信息储存在DNA分子中，每个人的DNA分子中的脱氧核苷酸的排列顺序不同。 尝试解释为什么通过DNA能锁定犯罪嫌疑人？ 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 4.核酸的功能 思考4 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和控制蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 核苷酸（碱基）的排列顺序就代表着遗传信息 因为人的遗传信息储存在DNA分子中，每个人的DNA分子中的脱氧核苷酸的排列顺序不同。 如图，嫌疑人1的“DNA指纹”与案发现场分离的样品的“DNA指纹”吻合。 尝试解释为什么通过DNA能锁定犯罪嫌疑人？ 二.核酸是由核苷酸连接而成的长链 思考4 名称 基本单位 化学 组成 五碳糖 含氮碱基 无机酸 结构 (双螺旋/单链) 细胞中分布 功能 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖 核糖 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) A(腺嘌呤)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶) 磷酸 双螺旋结构 单链结构 主要在细胞核中 主要在细胞质中 携带遗传信息 总结1：DNA和RNA的比较 总结2：不同生物的核酸、核苷酸、碱基、和遗传物质 生物类别 核酸 核苷酸种类 碱基种类 遗传物质 举例 原核生物和真核生物 蓝藻、细菌 植物、人 病毒 只含DNA 噬菌体 只含RNA HIV DNA和RNA 8 5 DNA 4 4 DNA 4 4 RNA 1．图示核苷酸的结构，下列叙述错误的是（     ） A．构成人体遗传物质的b共有8种，a有2种，m有5种 B．若m为尿嘧啶，则b可为尿嘧啶核糖核苷酸 C．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸是DNA D．组成b的元素为C、H、O、N、P 课堂练习 A 2．如图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列叙述不正确的是（     ） A．硝化细菌含有DNA和RNA，DNA主要分布于拟核区 B．根据碱基的不同，可将核苷酸分为以上两种 C．依据图中2′位置的基团可以区分脱氧核糖、核糖 D．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 课堂练习 B $