人教版必修1第2章第5节核酸是遗传信息的携带者学案

第5节核酸是遗传信息的携带者学习目标素养定位.通过对核酸结构的分析，阐述核酸由核甘酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子。.通过推导DNA可通过四种脱氧核昔酸的不同排列顺序来储存遗传信息，分析DNA分子的多样性。.通过分析细胞中的以碳链为骨架的复杂生物大分子,认同生命的物质性和生物界在物质组成上的统一性。.简述DNA和RNA的区别与联系.基于生物学事实和证据，通过归纳与概括构建核甘酸的结构模型。（科学思维）.能够运用结构与功能观，阐明核甘酸的结构与功能相适应。（生命观念）.能够运用结构与功能观，阐明核酸结构多样性与功能多样性的统一。（科学探究）.基于对核酸特异性的认知，参与DNA指纹技术在案件侦破中的作用的讨论。（社会责任）一、核酸的种类及其分布.种类!脱氧核糖核酸:简称DNA［核糖核酸:简称RNA.分布（1）真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNAo⑵RNA主要分布在细胞质中。分解放能,产物有尿素、CO2和H2O等联系①核酸在蛋白质的合成中起控制作用；②DNA的复制、转录、翻译过程要有酶的参与,蛋白质（酶）影响核酸的代谢；③DNA的多样性芈蛋白质的多样性望生物的多样性.下列关于多糖、蛋白质和核酸的叙述，正确的是（A）A.三者都是由许多单体连接而成的生物大分子B.蛋白质结构的多样性与肽键的结构有关C.三者彻底水解都能得到相应的单体D.三者形成过程中都有水的产生,并且形成的化学键相同解析:多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子，是由许多单体连接而成的多聚体;蛋白质结构多样性与肽键的结构无关;核酸彻底水解的产物为磷酸、五碳糖和含氮碱基,不是其单体;三者的形成过程中都产生水,但形成的化学键不同。4.（2020•江苏卷）下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是（B）A.碳链是各种生物大分子的结构基础B.糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子C.细胞利用种类较少的小分子脱水缩合成种类繁多的生物大分子D.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化解析:生物大分子都以碳链为基本骨架;生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸,糖类中的单糖、二糖以及脂质都不是生物大分子;生物大分子是由若干小分子（单体）连接而成的多聚体;细胞中生物大分子的合成需要酶的催化。［情境］埃博拉病毒是一种能引起人类和其他灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染性病毒,其引起的埃博拉出血热是当今世界上最致命的病毒性出血热。埃博拉病毒是一种RNA病毒，由该病毒引发的疾病的致死率很高,可达50%〜90%。探究：⑴将该病毒的核酸彻底水解,能得到几种产物？提示：由于埃博拉病毒的核酸只有RNA,彻底水解后可得到磷酸、核糖和U、A、G、C4种含氮碱基，即能得到6种产物。⑵埃博拉病毒的碱基种类和细菌相同吗？提示:细菌含有的核酸是DNA和RNA,含有T、U、A、G、C5种碱基，所以该病毒的碱基种类和细菌的不完全相同。课堂小结随堂检测1.“待到樱花盛开时，期待与君再相逢。”这是2020年春天湖北人民向全国人民发出的深情邀约。武汉大学在2021年春天,选择樱花盛开最美的两天,专门邀请抗疫医护人员来武大赏樱。下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是（A）A.病毒的遗传物质是DNA或RNAB.新型冠状病毒的遗传物质水解产生4种脱氧核甘酸C.既有DNA又有RNA的人体细胞,其遗传物质是DNA或RNAD.樱花细胞内的核酸含有4种碱基解析:病毒只有一种核酸,其遗传物质是DNA或RNA;新型冠状病毒的遗传物质是RNA,水解产生4种核糖核甘酸；既有DNA又有RNA的人体细胞,其遗传物质是DNA;樱花细胞内的核酸有DNA和RNA两种,共含有A、T、C、G、U5种碱基。.下列物质能被公安机关用于犯罪嫌疑人鉴定的是（A）A.DNAB.糖类C.蛋白质D.脂质解析:DNA是人体的遗传物质。每个特定的个体其DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,故可以进行DNA比对,DNA相似性越大,犯罪嫌疑越大;人体的糖类、（同种）蛋白质和脂质没有个体差异,不能用于犯罪嫌疑人鉴定。.图中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法不正确的是（A）A.若③为多聚体,且能储存生物的遗传信息,则③是DNAB.若②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②是脂肪C.若图中①为某种多聚体的单体,则①最可能是氨基酸D.若④主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原解析:若③为多聚体,且能储存生物的遗传信息,则③是核酸,包括DNA和RNA;②的组成元素只有C、H、0,可能是糖类或脂肪,若②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②是脂肪；①的组成元素是C、H、0、N,最可能是蛋白质或氨基酸,若图中①为多聚体的单体,则①为氨基酸;④的组成元素只有C、H、0,可能是糖类或脂肪，若④主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原。4.图1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、IV是生物大分子，图1中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。请回答下列问题。(1)图1中X是。I在小麦种子中主要是指。(2)A是元素。图1中Y是(填中文名称)。⑶如图2所示为某种核甘酸，已知图2的右上角部分为腺喋吟(C5H5N5),该核甘酸的中文名称为。由该核甘酸参与构成的核酸为。解析：(1)能源物质I是多糖,其组成单体X是葡萄糖;小麦种子中的多糖主要是淀粉。⑵核酸的元素组成为C、H、0、N、P,因此A代表N、P;DNA主要分布在细胞核中，因此图1中H表示DNA,其基本组成单位Y是脱氧核糖核甘酸。⑶图2的右上角部分为腺喋吟(C5H5N5),五碳糖为核糖,因此该核甘酸的中文名称为腺噤吟核糖核甘酸，由其参与构成的核酸是RNAo答案：(1)葡萄糖淀粉(2)N、P脱氧核糖核昔酸⑶腺喋吟核糖核甘酸RNA(或核糖核酸)

二、核酸是由核甘酸连接而成的长链.核酸的基本组成单位一一核甘酸（1）核甘酸的元素组成:c、H、0、N、P。（2）核甘酸的种类分类依据:五碳糖的不同

类型:脱氧核昔酸和（2）核甘酸的种类⑶核甘酸的结构组成（如图）①脱氧核昔酸:构成DNA的基本单位。②核糖核甘酸:构成RNA的基本单位。.DNA和RNA的区别⑴分子组成不同核酸DNARNA五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基特有T（胸腺喀咤）U（尿—咤）共有A（腺喋吟）、G（鸟喋吟）、C（胞喀咤）⑵分子结构不同DNA是由脱氧核甘酸连接而成的长链,一般情况下,是由两条脱氧核昔酸链构成,RNA则是由二条核糖核甘酸连接而成的。.核酸的多样性及特异性（1）多样性的原因:组成核酸的核昔酸的数量不同和排列顺序多样。（2）特异性的原因:每个核酸分子中核甘酸的数量和排列顺序不同决定了每个核酸分子具有特异性。.遗传信息的储存及核酸的功能⑴遗传信息的储存①绝大多数生物的遗传信息储存在皿分子中。②部分病毒的遗传信息储存在RNA+,如新型冠状病毒、HIV和SARS病毒等。⑵核酸的功能①核酸是细胞内携带遗传信息的物质。②核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。三、生物大分子以碳链为骨架.单体和多聚体⑴概念:生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。⑵常见生物大分子及其单体单体（基本单位）多聚体（生物大分子）单糖（葡萄糖）多糖（淀粉、糖原、纤维素）氨基酸蛋白质核甘酸核酸.单体的组成每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。.多聚体的组成生物大分子是由许多里住连接成的多聚体,其基本骨架也是碳链。.多聚体参与细胞和生物体的组成，由于碳原子在组成生物大分子中具有重要的作用，所以碳元素是“生命的核心元素”。判断正误(l)DNA只分布于细胞核中,RNA只分布于细胞质中。(X)提示:DNA主要分布于细胞核中,线粒体、叶绿体中也有少量DNA,RNA主要分布于细胞质中。(2)DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同。(X)提示:DNA和RNA的碱基组成不完全相同,DNA特有的碱基是T,RNA特有的碱基是U,且五碳糖也不同。⑶真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。(X)提示:细胞生物都以DNA为遗传物质,部分病毒以RNA为遗传物质。(4)脂肪、蛋白质等生物大分子都是以碳链为基本骨架的。(X)提示:脂肪不属于生物大分子。⑸多聚体的彻底水解产物都是构成它的单体。(X)提示:核酸的彻底水解产物为磷酸、五碳糖和含氮碱基,不是其单体核昔酸。探究一核酸的种类、结构和功能新型冠状病毒是一种RNA病毒,引起的新型冠状病毒肺炎波及世界各地。肺炎链球菌和新型冠状病毒都可以使人患肺炎。⑴肺炎链球菌和新型冠状病毒的遗传物质在空间结构上的区别是什么？提示:肺炎链球菌的遗传物质是DNA,由两条脱氧核甘酸链构成;新型冠状病毒遗传物质是RNA,由一条核糖核昔酸链构成。⑵肺炎链球菌和新型冠状病毒的遗传物质初步水解及彻底水解的产物分别是什么？提示:肺炎链球菌体内的遗传物质是DNA,初步水解产物是4种脱氧核昔酸,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种碱基;新型冠状病毒体内的遗传物质是RNA,初步水解产物是4种核糖核甘酸,彻底水解产物是磷酸、核糖和4种碱基。⑶核酸的基本单位是什么？两种核酸在组成上有何不同?有什么功能？提示:核甘酸。DNA中含脱氧核糖和T（胸腺喀咤），而RNA中含核糖和U（尿嗑咤）。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。（4）自然界中有原核细胞、真核细胞、病毒等,如何判定某种生物遗传信息的本质？提示:当生物体内既有DNA又有RNA存在时,DNA是遗传物质；只有RNA存在时,RNA是遗传物质，如某些RNA病毒:HIV、SARS病毒等。⑸从核酸的组成角度分析,核酸如何储存遗传信息？提示:核酸通过核甘酸的排列顺序储存遗传信息。1.生物体中核酸、遗传物质、碱基和核甘酸种类的分析生物类别核酸种类遗传物质碱基种类核甘酸种类细胞生物DNA和RNADNAA、G、C、T、U8种病母只含DNADNAA、G、C、T4种只含RNARNAA、G、C、U4种2.有关核酸的四个误区⑴误认为真核生物细胞中只有DNAo真核生物细胞一般都有DNA和RNA,但遗传物质都是DNAo⑵误认为核酸初步水解产物和彻底水解产物相同。核酸初步水解的产物是核甘酸，彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和碱基。⑶误认为遗传信息只储存在DNA中。遗传信息并不只储存在DNA中,少数病毒的遗传信息储存在RNA中。⑷误认为两种核昔酸不同一定是碱基不同。两种核甘酸不同，可能是碱基不同,也可能是五碳糖不同,还可能是碱基和五碳糖都不同。1.牡丹为中国的传统名花，有“花中之王”“国色天香”之美誉。在牡丹花瓣细胞中,组成核甘酸的碱基、五碳糖以及核甘酸的种类数分别是（A）A.5、2、8B.4、2、2C.5、2、2D.4、4、8解析:牡丹花瓣细胞中含有DNA和RNA两种核酸，因此含有A、T、U、G、C5种碱基、2种五碳糖和8种核甘酸（4种核糖核昔酸和4种脱氧核甘酸）。2.DNA和RNA之间的相互关系可用如图表示。下列物质中不属于阴影部分的是（B）A.磷酸、鸟喋吟B.核糖、胸腺喀咤C.腺喋吟、鸟喋吟D.胞喀咤、腺喋吟解析:题图中阴影部分表示DNA和RNA共有的组分。磷酸、鸟喋吟、胞喀咤和腺喋吟都是DNA和RNA共有的组分,胸腺口密咤只存在于DNA中,尿喀咤只存在于RNA中，脱氧核糖只存在于DNA中,核糖只存在于RNA中。探究二生物大分子及其单体以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，是构成细胞生命大厦的基本框架,因此科学家说“碳是生命的核心元素”“没有碳，就没有生命”。结合如图回答下列问题。（1）为什么说“碳是生命的核心元素”？提示:氨基酸、核甘酸、单糖等单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。⑵构成核酸和蛋白质的单体分别是什么？连接单体的化学键是什么？提示:构成核酸的单体是核甘酸,构成蛋白质的单体是氨基酸；连接核甘酸的化学键是磷酸二酯键,连接氨基酸的化学键是肽键。（3）脂肪、磷脂、固醇属于生物大分子吗？提示:脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪的相对分子质量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，因此一般不称其为生物大分子；磷脂和固醇同样不属于生物大分子。单体与多聚体蛋白质、核酸、多糖等生物大分子都是由单体脱水缩合而成的多聚体。（l）DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物项目基本单位初步水解产物彻底水解产物代谢产物DNA脱氧核甘酸脱氧核甘酸（4种）磷酸、脱氧核糖、碱基（A、T、C、G）C02>丛0、含N废物RNA核糖核甘酸核糖核甘酸（4种）磷酸、核糖、碱基（A、U、C、G）C02、乩0、含N废物蛋白质氨基酸多肽氨基酸C02>10、尿素⑵蛋白质和核酸的区别与联系项目蛋白质核酸元素组成主要由C、H、0、N组成，有的可能含S、P只含C、H、0、N、P5种元素

组成单位氨基酸核甘酸<‘脱氧核甘酸（组成DNA）核糖核甘酸<（组成RN