2024年新教材高中生物第二章组成细胞的分子第5节核酸是遗传信息的携带者学案新人教版必修1

PAGE1-第5节核酸是遗传信息的携带者学习目标核心素养1.了解核酸的分类及其基本功能。2．结合核酸的基本单位和化学成分比较DNA和RNA的异同点。1.生命观念：从结构与功能角度概述核酸由核苷酸构成，与储存和传递遗传信息相适应。2．科学思维：通过归纳与概括DNA与RNA在结构上的区分，能推断DNA和RNA在含氮碱基、核苷酸种类与生物种类的关系。学问点一核酸的种类及其分布1．种类：eq\o(□,\s\up4(01))脱氧核糖核酸，简称DNA；eq\o(□,\s\up4(02))核糖核酸，简称RNA。2．分布：真核细胞DNA主要分布在eq\o(□,\s\up4(03))细胞核中，另外eq\o(□,\s\up4(04))线粒体、eq\o(□,\s\up4(05))叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在eq\o(□,\s\up4(06))细胞质中。,eq\a\vs4\al(问题思索)原核细胞DNA主要分布在细胞内的什么部位？提示：拟核。题型一DNA和RNA的分布特点[例1]下列有关核酸分布的叙述正确的是()A．SARS病毒中RNA主要分布于细胞质中B．绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核中C．原核细胞中的DNA主要存在于细胞核中D．人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中解题分析病毒没有细胞结构，A错误；植物根细胞的DNA主要存在于细胞核，线粒体中还含有少量DNA，植物根细胞没有叶绿体，B错误；原核细胞没有细胞核，只有拟核，C错误；人是真核生物，RNA主要分布在细胞质中，D正确。答案D学问点二核酸是由核苷酸连接而成的长链1．核酸的结构(1)核酸的基本单位——eq\o(□,\s\up4(01))核苷酸①核苷酸分子组成②核苷酸的分类：依据五碳糖的不同，核苷酸分为eq\o(□,\s\up4(07))脱氧核糖核苷酸和eq\o(□,\s\up4(08))核糖核苷酸两类，脱氧核糖核苷酸简称eq\o(□,\s\up4(09))脱氧核苷酸。a．脱氧核苷酸：构成eq\o(□,\s\up4(10))DNA的基本单位，如图：其中A的中文名称：eq\o(□,\s\up4(13))腺嘌呤、G的中文名称：eq\o(□,\s\up4(14))鸟嘌呤、C的中文名称：eq\o(□,\s\up4(15))胞嘧啶、T的中文名称：eq\o(□,\s\up4(16))胸腺嘧啶。由于碱基有4种，故脱氧核苷酸有4种。,eq\a\vs4\al(问题思索)由核苷酸分子组成，推断核苷酸(核酸)元素组成是什么？提示：C、H、O、N、P。eq\a\vs4\al(问题思索)从五碳糖角度分析核苷酸有________种类型，若将含氮碱基也考虑在内，核苷酸有________种类型。提示：28eq\a\vs4\al(问题思索)、、全称是什么？提示：胸腺嘧啶脱氧核苷酸；尿嘧啶核糖核苷酸；

b．核糖核苷酸：构成eq\o(□,\s\up4(17))RNA的基本单位，如图：其中U的中文名称：eq\o(□,\s\up4(20))尿嘧啶。由于碱基有4种，故核糖核苷酸有4种。(2)核苷酸形成核酸的过程(3)核酸的结构层次2．DNA与RNA的比较3．核酸的多样性、特异性(1)多样性的缘由(2)特异性的缘由：每个核酸(DNA或RNA)中核苷酸(脱氧核苷酸或核糖核苷酸)的eq\o(□,\s\up4(29))数目和排列依次都是特定的，确定了每个核酸(DNA或RNA)分子具有特异性。4．遗传信息的储存及核酸的功能(1)遗传信息的储存①遗传信息：脱氧核苷酸的排列依次。②遗传信息储存(2)核酸功能①细胞内携带eq\o(□,\s\up4(32))遗传信息的物质。②在生物体的eq\o(□,\s\up4(33))遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸。归纳总结不同生物的核酸、核苷酸及碱基的状况题型二核酸的结构及功能[例2]下列有关遗传信息的叙述，正确的是()A．遗传信息只储存在DNA分子中B．HIV病毒的遗传信息储存在RNA分子中C．全部生物的DNA都具有相同的脱氧核苷酸排列依次D．组成DNA的脱氧核苷酸只有4种，所以连成长链时，其排列依次是有限的解题分析有细胞结构的生物遗传信息储存在DNA内，DNA病毒的遗传信息储存在DNA中，RNA病毒的遗传信息储存在RNA内，如HIV病毒的遗传信息储存在RNA分子中，A错误，B正确；不同生物的核酸分子核苷酸排列的依次不同，C错误；核苷酸连成长链时假如数量不限，排列依次就是极其多样的，D错误。答案B题型三DNA与RNA的比较[例3]下图表示生物体内核苷酸的模式图，下列说法正确的是()A．DNA和RNA的不同点只在b方面B．DNA和RNA中的a表示的含义不同C．DNA中特有的c为TD．人体内的c有4种，b有2种解题分析图中a为磷酸、b为五碳糖、c为含氮碱基。DNA和RNA的不同体现在五碳糖和含氮碱基两方面，A错误；DNA和RNA中的磷酸相同，B错误；DNA中特有的碱基为T，C正确；人体内的碱基有5种，五碳糖有2种，D错误。答案C技法提升核酸种类的推断技巧(1)依据五碳糖不同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(核糖⇒RNA,脱氧核糖⇒DNA))(2)依据含氮碱基不同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(U⇒RNA,T⇒DNA))题型四不同生物的核酸、核苷酸及碱基种类的推断[例4]下列说法正确的是()A．叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种B．大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种C．组成核酸的基本单位是核糖核苷酸D．艾滋病病毒的遗传物质在彻底水解后得到的化学物质为脱氧核苷酸解题分析叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种，A正确；大肠杆菌细胞中既含有DNA，又含有RNA，故含有碱基A、T、G、C的核苷酸共7种，B错误；组成核酸的基本单位是核苷酸，C错误；艾滋病病毒的遗传物质为RNA，初步水解产物为核糖核苷酸，彻底水解产物为核糖、碱基和磷酸，D错误。答案A技法提升1.某种生物遗传信息存储的位置分析生物体内既有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。2．生物体内的碱基、五碳糖与核苷酸种类(1)在只有DNA或RNA的生物中，只含有：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(4种碱基A、G、T、C或,A、G、U、C,1种五碳糖))⇒4种核苷酸(2)在同时含有DNA和RNA的生物中，则含有：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(5种碱基A、G、C、T、U,2种五碳糖))⇒8种核苷酸学问点三生物大分子以碳链为基本骨架1．生物大分子(1)学过的生物大分子：eq\o(□,\s\up4(01))多糖、蛋白质、核酸。(2)生物大分子的基本单位：多糖的基本单位是eq\o(□,\s\up4(02))单糖，蛋白质的基本单位是eq\o(□,\s\up4(03))氨基酸，核酸的基本单位是eq\o(□,\s\up4(04))核苷酸，这些基本单位称为eq\o(□,\s\up4(05))单体。(3)生物大分子：由很多eq\o(□,\s\up4(06))单体连接成的eq\o(□,\s\up4(07))多聚体。2．生物大分子以碳链为基本骨架eq\a\vs4\al(问题思索)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，而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，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。题型五大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物的辨析[例5]在生命活动中，蓝细菌的遗传物质在彻底水解后，得到的化学物质是()A．脱氧核糖、碱基、磷酸B．氨基酸、葡萄糖、碱基C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖D．核糖、碱基、磷酸解题分析蓝细菌的遗传物质是DNA，而DNA初步水解产物是脱氧核糖核苷酸，彻底水解产物是脱氧核糖、磷酸、四种碱基(A、T、C、G)，A正确。答案A技法提升初步水解和彻底水解题型六有机物种类推断[例6]如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是()A．若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是核苷酸B．若②大量积累于皮下和内脏器官四周，则②是磷脂C．若③为生物大分子，则其彻底水解的产物有4种D．若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原解题分析①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种化合物的基本单位，则①最可能是氨基酸，A错误；②和④只有C、H、O元素，若②大量积累于皮下和内脏器官四周，则②是脂肪，B错误；若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原，D正确；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③为生物大分子，则③为核酸，其彻底水解产物为磷酸、两种五碳糖、五种碱基，C错误。答案D技法提升依据“元素→化合物→功能”示意图推断化合物种类的一般方法(1)熟识此类图的一般呈现模式：元素组成→小分子单体→大分子聚合物→详细生物学功能。因此若从“元素”到“功能”之间有两个过渡项，则前一个是单体，后一个是大分子聚合物。(2)有机物的元素组成1．下列关于核酸的叙述中，不正确的是()A．核酸由C、H、O、N、P组成B．核酸是生物的遗传物质C．核酸的基本组成单位是DNA和RNAD．核酸能限制蛋白质的合成答案C解析核酸的基本组成单位是核苷酸。核酸有DNA和RNA两种，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。2．制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间须要连接，下列图中连接正确的是()答案C解析含氮碱基连接在脱氧核糖的1号碳原子上，磷酸连接在脱氧核糖的5号碳原子上，C正确。3．比较DNA和RNA的分子结构，DNA特有的化学成分是()A．核糖与胸腺嘧啶 B．核糖与腺嘌呤C．脱氧核糖与腺嘌呤 D．脱氧核糖与胸腺嘧啶答案D解析与RNA相比，DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，D正确。4．下列关于“碳是生命的核心元素”“没有碳就没有生命”理由的叙述，不正确的是()A．碳元素在生物体内含量最多B．组成细胞的重要有机物都含有碳元素C．组成蛋白质的氨基酸以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架D．组成核酸的核苷酸是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架答案A解析生物体内含量最多的元素是氧元素，A错误；组成细胞的重要有机物都含有碳元素，B正确；蛋白质的基本单位是氨基酸，以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，C正确；核酸的基本单位是核苷酸，核苷酸是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，D正确。5．如图表示一条核苷酸链(部分)，请结合该图回答以下问题。(1)DNA大多是由________条________链构成的