2.5 核酸是遗传信息的携带者课件一上学期生物人教版必修1

新冠病毒感染人体后，会在呼吸道系统中进行繁殖，因此可以通过核酸检测、鼻咽拭子中的病毒核酸判断人体是否感染病毒，你知道什么是核酸?为什么能通过核酸检测确定新冠病毒是否存在?核酸检测的原理潜逃多年的犯罪嫌疑人面容改变，落网时拒不承认身份，如何确定其身份？生物（人教版）高一必修一第二章第2章组成细胞的分子第5节核酸是遗传信息的携带者任课老师：刘丙华办公室：D4生物科组手机节聚焦：1．DNA与RNA在化学组成上有什么异同点？2．核苷酸的排列顺序与遗传信息有什么关系？3．怎样理解生物大分子以碳链作为基本骨架？受害者123DNA指纹检测图怀疑对象从受害者体内分离的精液样品P34问题探讨：1、DNA的中文全名是什么？为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？——DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。——脱氧核糖核酸。3、你还能说DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？——DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定、死者遗骸、研究人类起源和不同类群生物的亲缘关系等方面。2、如果得到了DNA方面的证据，是否还需要其他证据呢？——需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息，还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间，是否在犯罪现场，以及是否有证人等其他证据。父母ABDNA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。DNA指纹技术是指限制性核酸内切酶酶切产物在电泳图谱或Southern杂交中产生的一系列带纹，不同带纹代表了在染色体不同位置上的不同长度的DNA序列。公安部答网民关于采集DNA数据的留言：DNA代表着遗传特性，具有生物学唯一性，是可靠的身份识别方法。特别是在侦破大要案件、打击拐卖儿童犯罪方面，发挥了重要作用。自2009年“打拐”DNA数据库建立以来，各地通过该库比对已找到3600余名多年前被拐孩子并送还其亲生父母。DNA

多脱氧核苷酸链

单脱氧核苷酸

核苷

水解180℃/3tC5H10O4磷酸磷酸含N碱基＋＋＋0.5mol/LNaCI0.3mol/LNaOH98%甲醛175℃30min米歇尔研究方法

瑞士科学家米歇尔，专门研究脓细胞化学的医学博士。正是从医院垃圾堆里收集的大量旧绷带上，米歇尔发现了细胞核里的主角——核酸。

1868年前后，从医院垃圾堆里的旧绷带上分离脓细胞，米歇尔当然也想搞清楚那些白细胞是怎么形成的。他先把细胞核收集起来，看看细胞核里究竟有些什么物质。当时，人们已经发现细胞中含有许多蛋白质，所以米歇尔首先考虑细胞核的主要物质是不是也是蛋白质呢？如果能被蛋白酶分解，那一定就是蛋白质。因为蛋白酶像一把切肉的“微型小刀”，专门切割蛋白质。米歇尔将蛋白酶加入到提取的细胞核物质中，等待细胞核物质的消失。结果发现，这些蛋白酶对细胞核物质束手无策。这说明，细胞核里的主要成分不是蛋白质，那究竟是些什么物质呢？经过进一步研究发现，细胞核里充满了磷和氮的复合物。

由于这种物质是在细胞核中发现的，他们当时把这种物质命名为“核素”。后来证明，核素的酸性很强，故改名称核酸。核酸的发现及名称来源一、核酸的种类和分布——RNA——DNA：主要分布在细胞核中，少量在线粒体、叶绿体（细胞质)：主要分布在拟核（环状DNA分子），少量在少量在质粒（细胞质）：主要分布在细胞质，少量在细胞核：分布在细胞质人的口腔上皮细胞洋葱鳞片表皮细胞蓝细菌细胞模式图核酸种类分布脱氧核糖核酸核糖核酸DNARNA真核细胞原核细胞真核细胞原核细胞DNA病毒RNA病毒噬菌体（DNA病毒）新冠病毒（RNA病毒）【资料1】甲基绿可将DNA染呈绿色，吡罗红可使RNA呈现红色。DNA（一）组成核酸的基本单位——核苷酸二、核酸的结构一分子核苷酸包括：五碳糖含氮碱基磷酸1、核苷酸的结构2、组成核苷酸的元素：C、H、O、N、P脱氧核糖（1）一分子_______（2）一分子_______核糖（3）一分子_______嘌呤嘧啶A（腺嘌呤）G（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）T（胸腺嘧啶）U（尿嘧啶）含氮碱基OHOHPCH2HH(O)HHOHOHOO五碳糖磷酸12345POHOHOHOOHOHHOCH2HH(O)HH212345H2OHOH核酸的部分片段核苷酸的结构通式HH2OOHOHO=P－OOHCH2O含氮碱基OHHHHCH2O含氮碱基OHOHHHOHO=P－OOH（2）核糖核苷酸3、核苷酸的种类：嘌呤T（胸腺嘧啶）A（腺嘌呤）G（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）嘧啶嘌呤U（尿嘧啶）A（腺嘌呤）G（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）嘧啶（1）脱氧（核糖）核苷酸（组成脱氧核糖核酸（DNA）的基本单位）（组成核糖核酸（RNA）的基本单位）核苷酸根据五碳糖分为___种；脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基种类各有__种，核酸的碱基的种类有____种（A、G、C、T、U）脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有____种；共有____种核苷酸45428（4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸）二、核酸的结构（一）组成核酸的基本单位——核苷酸2143512435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DNA和RNA在化学组成上的异同（一）组成核酸的基本单位——核苷酸三、核酸的结构不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况结构组成生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质组成遗传物质核苷酸组成遗传物质的碱基举例有细胞结构原核生物和真核生物人、豌豆、烟草、细菌无细胞结构病毒乙肝病毒、噬菌体烟草花叶病毒只含RNA844544DNADNARNA含DNA和RNA只含DNA3、核苷酸的种类：444444核酸名称五碳糖碱基核苷酸（种类）DNARNA脱氧核糖核酸核糖核酸4种，AUGC

核糖核苷酸AUGC核糖4种，ATGC脱氧核糖核苷酸ATGC脱氧核糖脱氧核苷酸：4种DNA：无数种小分子物质核苷酸脱水缩合核苷酸链螺旋核酸1、核酸的结构层次二、核酸的结构（二）核酸的形成过程？核苷酸链核酸DNA1、核苷酸的脱水缩合形成核苷酸链三、核酸的结构（二）核酸的形成过程3,5磷酸二酯键OHOHPCH2HH(O)HHOHOHOOOHOHPCH2HH(O)HHOHOHOO氢键碱基互补配对原则AGCTTCGA脱水缩合DNA：脱氧核苷酸长链（双链）RNA：核糖核苷酸长链（单链）2、核酸链的螺旋H2O含氮碱基含氮碱基123451234553三、核酸的结构（三）核酸的元素组成：C、H、O、N、P磷酸二酯键含氮碱基OHOHPCH2HH(O)HHOHOHOOOHOHPCH2HH(O)HHOHOHOO氢键碱基互补配对原则AGCTTCGA脱水缩合H2O含氮碱基三、核酸的结构（四）核酸分子水（降）解的产物项目初步（不彻底/中间）水解产物彻底（最终/完全）水解产物核酸DNARNA4种脱氧（核糖）核苷酸磷酸、脱氧核糖、A、G、C、T4种碱基8种核苷酸磷酸、2种五碳糖、5种碱基4种核糖核苷酸磷酸、核糖、A、G、C、U4种碱基(6种）(6种）12584种4种腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶总结：核酸的结构元素组成三种小分子核苷酸脱水缩合核苷酸链核酸螺旋脱水缩合一看“五碳糖”二看“碱基”初步水解产物彻底水解产物【思考1】图中DNA片段相同吗？【思考3】脱氧核糖核酸（DNA）的多样性由什么决定？4100种【思考2】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？脱氧核苷酸（碱基/碱基对）的种类、数目、排列顺序决定了DNA的多样性DNA片段1DNA片段2【思考4】为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？说明DNA有什么特性？DNA是遗传物质，携带遗传信息；而每个人的遗传物质有所区别不同，核苷酸的排列顺序不同（五）核酸分子的多样性和特异性三、核酸的结构DNA具有特异性——核苷酸链——核苷酸（碱基（对））特定的排列顺序（五）核酸分子的多样性和特异性三、核酸的结构1、核酸分子的多样性原因：核苷酸（碱基（对））种类不同核苷酸（碱基（对））数目不同核苷酸（碱基（对））排列顺序不同生物的多样性主要取决于核苷酸（碱基（对））的排列顺序（种类和数目最后也是影响排列顺序），遗传信息蕴藏在核苷酸（碱基（对））的排列顺序中。2、核酸分子的特异性：核苷酸（碱基（对））特定的排列顺序核苷酸链种类不同【资料2】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。四、核酸的功能红细胞形态改变蛋白质构象改变核酸在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用【思考】上述资料说明核酸还具有什么作用？四、核酸的功能（二）在生物体的___________和__________________中具有极其重要的作用。（一）核酸是细胞内______________的物质，即核酸是遗传物质。结构组成生物类别核酸遗传物质举例有细胞结构原核生物和真核生物人、烟草、细菌等无细胞结构病毒乙肝病毒、噬菌体烟草花叶病毒只含RNADNADNARNA含DNA和RNA只含DNA携带遗传信息遗传、变异蛋白质的生物合成分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位成分碱基共有特有五碳糖磷酸结构分布功能A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)脱氧核糖核糖磷酸脱氧(核糖)核苷酸核糖核苷酸一般为单链且较短，不具双螺旋结构一般为双链且较长，双螺旋结构①真核生物：细胞核(主要)、

、________

②原核生物：

、，少量在细胞质线粒体叶绿体拟核五、DNA和RNA的比较：主要分布在细胞质，细胞核内也有少量的RNA：分布在细胞质①真核细胞②原核细胞是细胞内携带遗信息的物质，是生物体遗传、变异和蛋白质生物合成中极其重要项目核酸蛋白质DNARNA元素组成单位形成过程分子结构结构多样性的决定因素脱水缩合脱水缩合盘曲折叠C、H、O、N、PC、H、O、N、PC、H、O、N、（S、P、Fe等）脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸脱氧（核糖）核苷酸双链一般单链具有一定空间结构的一至多条肽链①核苷酸的种类②核苷酸的数量③核苷酸的排列顺序①氨基酸的种类②氨基酸的数量③氨基酸的排列顺序④肽链的数量和形成的空间结构核糖核苷酸DNARNA脱水缩合氨基酸多肽蛋白质六、核酸和蛋白质的比较螺旋课堂小结：元素：五碳糖磷酸含氮碱基核苷酸核酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)C、H、O、N、P①核苷酸的种类②核苷酸的数量③核苷酸的排列顺序1.细胞内携带遗传信息的

物质；2.在生物体的遗传、变异

和蛋白质的生物合成具有极其重要的作用组成组成分类功能原因核酸基本单位基本单位组成结构分布核苷酸五碳糖碱基磷酸脱氧核糖核酸DNA脱氧核糖核苷酸脱氧核糖ATGC磷酸双链主要在细胞核少量在叶绿体、线粒体核糖核酸RNA核糖核苷酸核糖AUGC磷酸单链主要在细胞质分类分类组成【典例1】如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是（

）A．DNA与RNA在核苷酸上的不同之处表现在①和②两方面上B．DNA特有的③为UC．③在病毒中共有4种，在人体中共有8种D．植物体内的③有5种，②有2种D【典例2】下图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系示意图。下列相关叙述中，错误的是（）A.小分子物质a含有的元素为C、H、O、N、PB.参与构成生物体蛋白质的b约有21种C.A彻底水解得到4种小分子化合物D.A的多样性是由a的种类、数目、排列顺序不同导致的蛋白质多肽氨基酸NDNA脱氧核糖核苷酸N、P√√磷酸1+五碳糖1+碱基4=6√C【典例3】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为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤核糖核苷酸B.在噬菌体、烟草花叶病毒体内b均为4种C.若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物D.若a为脱氧核糖,则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种D×6七、生物大分子以碳链为骨架(一）单体：（二）多聚体：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组成生物大分子（蛋白质、核酸、多糖）的基本单位，包括氨基酸、核苷酸和葡萄糖。每个单体都以若干个相连的C原子构成的C链为基本骨架，经脱水缩合而成的结构。脂质是小分子，不属于生物大分子有机物水解思考：生物大分子为什么以碳链作为骨架呢？七、生物大分子以碳链为骨架（三）碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命构建细胞、参与细胞生命活动生命大厦的基本框架提供生命活动重要能源细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。七、生物大分子以碳链为骨架物质初步水解产物彻底水解产物淀粉脂肪蛋白质核酸（四）糖类、脂质、蛋白质和核酸的水解产物比较麦芽糖葡萄糖甘油＋脂肪酸甘油＋脂肪酸多肽氨基酸核苷酸磷酸＋五碳糖＋碱基七、生物大分子以碳链为骨架化学元素组成化合物的基本单位化合物的结构形成化合物的功能决定C、H、OC、H、O、N、（S）C、H、O、N、P葡萄糖氨基酸核苷酸多糖蛋白质核酸生物大分子以碳链为骨架（四）生物大分子比较：C、H、O、（N、P）脂肪酸、甘油等脂质生物小分子：【典例4】下列图中动植物糖类、脂质的分类与比较，正确的是

(

)A【典例5】下图所示的图解表示构成细胞的元素及具有不同功能的化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子物质，请分析并回答下列问题：(1)若A为植物细胞特有的储能物质，则A为__________，a是____________；在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是________。若物质A在动植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，则A是__________。(2)物质b是____________，其分子结构的特点是__________________________________________________________________。(3)物质c在动物细胞中共有________种，分子中________________的不同决定了c的种类不同。(4)物质d是____________，d和____________、____________都属于固醇类物质。淀粉葡萄糖糖原脂肪氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上4含氮碱基性激素胆固醇维生素D【典例6】下列关于生物体内有机物的叙述，正确的是(

)A．脂质不参与生命活动的调节B．蛋白质是生物体主要的能源物质C．核酸是生物体储存遗传信息的物质D．糖类不参与细胞识别和免疫调节C【典例7】如图①～⑦表示几种化学元素所组成的化合物，下列叙述正确的是()

A.若⑥主要分布在细胞核中，则③一共有4种B.若②具有保温和保护作用，②一定是一种生物大分子C.⑤可能具有催化作用，①一定含有一个氨基和一个羧基D.若⑦是植物细胞的储能物质，则④只存在于植物细胞中A脂肪，非生物大分子核苷酸核酸淀粉单糖氨基酸蛋白质本章总结①复习“遗传信息的携带者——核酸”，整理笔记，做好知识梳理；②完成《创新设计》P30~35页、课时精练P139-140页相关内容、课本练习与应用P36页，复习与提高P38页，用红笔订正并更正；③预习：完成《创新设计》第3章第1节“细胞的基本结构”自主梳理课后作业P36练习与应用1.核酸是遗传信息的携带者。判断下列有关核酸的组成和分布的表述是否正确。(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.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CCCP36练习与应用5.随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传语：一切疾病都与基因受损有关；基因是核酸片段；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力。(1)请对上述三段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞。P36练习与应用“一切疾病都与基因受损有关”过于绝对，疾病有的是由基因受损导致的，还有很多疾病是受到细菌等病原体影响导致的。“基因是核酸片段”属于概念有误，核酸包括DNA和RNA，除少数病毒外，生物的基因是DNA上有遗传效应的片段。“补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力”这是混淆概念关系以误导消费者。人们吃的食物中已经含有很多核酸不需要额外补充核酸，核酸也不是人体需要的营养物质；人体内不缺乏合成核酸的原料；人体细胞不会直接利用外来核酸，无论食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用；细胞内的基因修复有复杂的机制，补充核酸不会增强基因修复能力。(2)如果有人向你推销核酸保健品，你将如何回应?向推销人员询问该核酸保健品的成分、功效，及如何起到保健作用的原理；运用已学习的核酸知识与推销员交流，传递正确的营养保健知识；表明不会购买核酸保健品的态度。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.NA2.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BP38复习与提高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Mn2+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.Mn2+是硝酸还原酶的活化剂DP38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D5.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AP38复习与提高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D7.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AP38复习与提高8