【同步课件】第2章 组成细胞的分子 5核酸是遗传信息的携带者

(共51张PPT)
第2章　组成细胞的分子
课标要点 学法指导
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在结构上的区别，能判断DNA和RNA在含氮碱基、核苷酸种类与生物种类的关系
知识导图
核酸的种类及其分布
脱氧核糖核酸　
RNA　
细胞核　
线粒体　
叶绿体　
细胞质　
拟核　
细胞质　
生物科学的迅速发展为各个领域的技术进步奠定了坚实的基础，如刑事案件中“指纹”技术和医疗领域中的“亲子鉴定”。请根据所学知识分析：在“指纹”和“亲子鉴定”中发挥作用的物质是什么？
提示：DNA。
微思考
下列对核酸的叙述错误的是(　　)
A．核酸的基本结构单位是核苷酸
B．核酸是生物的遗传物质
C．核酸有DNA和RNA两大类
D．核酸只存在于细胞核中
【答案】D　
【解析】真核细胞的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。
1．结构
(1)组成核酸的基本单位是________，由一分子__________、一分子________(DNA中五碳糖为_________，RNA中五碳糖为________)和一分子__________组成；组成DNA的核苷酸叫作____________，组成RNA的核苷酸叫作____________。
核酸是由核苷酸连接而成的长链
核苷酸　
磷酸　
五碳糖　
脱氧核糖　
核糖　
含氮碱基　
脱氧核苷酸　
核糖核苷酸　
(2)结构层次
①写出图中各字母代表的名称：
a.________，b.________，c.________，
d.________，e.________，f.________。
②组成核酸的化学元素：_______________。
③细胞类生物中，b有______种，
c有______种。
磷酸　
五碳糖　
含氮碱基　
核苷酸　
DNA　
RNA　
C、H、O、N、P　
2　
5　
2．核酸的多样性及功能
(1)核酸的多样性和特异性
①多样性的原因：构成核酸的4种核苷酸的________成千上万，其________千变万化。
②特异性的原因：每个核酸中核苷酸的________、________和________是特定的。
数目　
排列顺序　
种类　
数目　
排列顺序　
(2)功能
①核酸是细胞内携带__________的物质。
②在生物体的________、________和___________________中具有十分重要的作用。
遗传信息　
遗传　
变异　
蛋白质的生物合成　
下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型，正确的是
(　　)
【答案】D　
【解析】每1个脱氧核苷酸是由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基构成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A错误；脱氧核糖的1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B、C错误，D正确。
1．生物大分子：_____________________都是生物大分子。
2．多聚体：由许多________连接而成。
3．单体和多聚体的关系
【答案】多糖　氨基酸　核酸
生物大分子以碳链为骨架
多糖、蛋白质、核酸　
单体　
4．碳为生命的核心元素的原因
氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都是以____________形成的，单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的形成。
碳链为骨架 　
图1和图2分别表示两种大分子的连接方式。在核酸、蛋白质、淀粉和糖原4中化合物中，符合图1的有哪些化合物？符合图2的有哪些化合物？
图1　○—○—○—○—○—○—○—○—○—○—
图2　△—□—△—◇—◇—○—△—□—◇—△—
提示：图1只有一种单体，图2中有多种单体。符合图1的化合物有淀粉和糖原，符合图2的化合物有核酸和蛋白质。
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广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖原
C．若③为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为4种
D．④可以表示脂肪，苏丹Ⅲ染液可以将此物质染成橘黄色
【答案】D　
【解析】若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是氨基酸；若②广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖类，最可能是葡萄糖、核糖或脱氧核糖，也可能是糖原；若③为生物大分子，则其表示核酸，其彻底水解的产物除了5种碱基外还有五碳糖和磷酸，超过4种；脂肪只含有C、H、O三种元素，因此④可以表示脂肪，可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
1．核酸的结构层次(即核酸的形成)
核糖核酸(RNA)是由核糖核苷酸连接而成的单链，如图1；脱氧核糖核酸(DNA)是由脱氧核苷酸连接而成的双链，如图2显示未螺旋时的状态，空间结构模型如图3显示其真正的双螺旋形状。
核酸的分子结构
[知识归纳]
2．生物体中核酸、核苷酸、碱基和遗传物质种类分析
生物类型 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例
真核生物和原核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 细菌、人等
病毒 只含DNA 4 4 DNA T2噬菌体
只含RNA 4 4 RNA 烟草花
叶病毒
【易错点拨】核酸初步水解与彻底水解的产物不同
(1)水解是指大分子有机物分解为小分子有机物，若得到的小分子有机物还可以水解则为初步水解，若得到的小分子有机物不能再水解则为彻底水解。
(2)DNA与RNA初步水解与彻底水解的产物。
物质 初步水解的产物 彻底水解的产物
DNA 脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖和碱基
RNA 核糖核苷酸 磷酸、核糖和碱基
如何判定某种生物的遗传物质？
提示：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。
1．不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内只含有DNA或RNA。下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是(　　)
[对点精练]
选项 A B C D
生物(细胞) T2噬
菌体 烟草叶
肉细胞 烟草花
叶病毒 豌豆根
毛细胞
碱基 5种 5种 4种 8种
核苷酸 5种 8种 8种 8种
五碳糖 1种 2种 2种 2种
【答案】B　
【解析】①原核生物与真核生物同时含有DNA和RNA，可推知真核生物与原核生物都有5种碱基、8种核苷酸、2种五碳糖。②病毒只有DNA或RNA，则病毒只有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖。T2噬菌体与烟草花叶病毒都是病毒，其体内有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖，烟草叶肉细胞、豌豆根毛细胞都是真核细胞，细胞中有2种五碳糖、5种碱基、8种核苷酸。
2．如图为DNA和RNA化学成分的比较概念图，图中阴影部分表示
(　　)
A．脱氧核糖、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
B．胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸
C．核糖、脱氧核糖、磷酸
D．胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
【答案】D　
【解析】分析图形可知阴影部分是DNA和RNA共同含有的物质，DNA中含有的是脱氧核糖，RNA中含有的是核糖，A、C错误；胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，B错误；胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和磷酸是DNA和RNA共同含有的，D正确。
DNA和RNA的比较
[知识归纳]
比较项目 DNA RNA
组成 无机酸 磷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮
碱基 特有T 特有U
共有A、G、C
分布 主要分布于细胞核中，其次是线粒体、叶绿体中 主要分布于细胞质中
功能 遗传物质 遗传物质(某些病毒)，传递遗传信息，催化作用(某些酶)
以下三个化合物的全称分别是什么？
提示：胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸。
【方法技巧】“三看”法快速确认DNA、RNA：
1．如图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子化合物a构成了化合物b，则下列叙述正确的是(　　)
A．b为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．a为核糖，b为DNA的基本组成单位
C．DNA中肯定不含b这种化合物
D．由b构成的核酸不能催化化学反应的进行
【答案】D　
[对点精练]
【解析】b为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；胸腺嘧啶脱氧核苷酸中的五碳糖为脱氧核糖，B错误；脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，C错误；由b构成的核酸(DNA)不能催化化学反应的进行，D正确。
2．如图为某核苷酸的结构示意图，则下列相关说法正确的是
(　　)
A．该物质是核糖核酸
B．由于碱基的不同，该物质共有4种
C．与脱氧核苷酸的区别只是五碳糖不同
D．该物质由C、H、O、P四种元素组成
【答案】B　
【解析】该物质是核糖核苷酸，不是核糖核酸，A错误；核糖核苷酸是RNA的基本组成单位，由于碱基(A、G、C、U)的不同，共有4种核糖核苷酸，B正确；与脱氧核苷酸相比，除五碳糖不同外，碱基也不完全相同，C错误；组成核苷酸的元素有C、H、O、N和P，D错误。
易错易混：DNA与RNA的区别
1．形象记忆核酸中的五种碱基
核酸中五种碱基英文缩写与中文名称的对应：
“G”的英文手写体像高昂的鸟头，代表鸟嘌呤；“C”的形状具有包围之势，代表胞嘧啶；“T”的形状像胸前挂的装饰品，代表胸腺嘧啶；“A”的形状像线飘起来，代表腺嘌呤；“U”的形状像尿壶，代表尿嘧啶。
例1　如图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，则下列叙述正确的是(　　)
A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D．若由b构成的核酸主要分布在细胞质中，则b为脱氧核苷酸
错因分析：不能准确识别核苷酸的种类及功能，特别是五碳糖和碱基的连接。
【答案】C　
【解析】(1)由题意可知，a为五碳糖、b为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，核苷酸可分为两种：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。(2)脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶。(3)核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，其特有的成分是核糖和尿嘧啶。
解题技巧：结构简式图示题的答题方法
例2　下面为核苷酸的模式图，相关叙述正确的是(　　)
A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B．如果②为核糖，则③有5种
C．③在生物体中共有8种
D．人体内的③有5种，②有2种
审题流程：
第一步　解读结构简式图，由共性推区别，发散思维，想全类型。
同类化合物的不同分子具有相似的结构，可用结构简式统一表示；本题中的结构简式图是可代表8种核苷酸分子，它们都是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基按相同的连接方式合成，各分子间五碳糖和含氮碱基的种类有区别。不同生物体内所含种类不完全相同，特别是病毒类只含DNA或RNA，核苷酸只有4种。
第二步　对接教材，迁移知识。
弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。
本题中核苷酸的结构简式与教材中第2章第5节“核酸是遗传信息的携带者 ”密切相关，根据五碳糖的不同，核苷酸可分为两类：脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)、核糖核苷酸。
第三步　各项击破，正确解答。
逐个选项分析，结合教材知识判断正误。
【答案】D　
【解析】DNA与RNA在核苷酸上的不同点：五碳糖不同，含氮碱基不完全相同，A错误；如果②为核糖，则③有4种，可构成4种核糖核苷酸，B错误；③在细胞生物体中共有5种，病毒只有4种，C错误；人体内既有DNA又有RNA，所以③有5种，②有2种，D正确。
1．多糖、蛋白质、DNA和RNA的基本组成单位依次是(　　)
A．葡萄糖、氨基酸、核苷酸、核糖核苷酸
B．麦芽糖、核苷酸、脱氧核苷酸、核糖核苷酸
C．麦芽糖、氨基酸、核糖核苷酸、脱氧核苷酸
D．葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸、核糖核苷酸
【答案】D　
【解析】多糖的基本组成单位是葡萄糖；蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，因此蛋白质的基本组成单位是氨基酸；DNA是由脱氧核苷酸聚合形成的，因此DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA是由核糖核苷酸聚合形成的，因此RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。
【答案】C　
【解析】因图中⑤为DNA，故图中①是A、G、C、T,4种碱基；②是脱氧核糖；④表示脱氧核苷酸。
3．下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)
A．DNA与RNA中所含碱基的种类完全不同
B．DNA通常为双链，RNA通常为单链
C．真核细胞中DNA和RNA都主要分布在细胞核中
D．原核细胞中环状DNA和蛋白质结合形成染色体
【答案】B　
【解析】DNA与RNA中所含碱基的种类部分相同，部分不同，A错误；DNA通常为双链，RNA通常为单链，B正确；真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C错误；原核细胞不含染色体，D错误。
4．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能(　　)
A．是细胞内携带遗传信息的物质
B．是生物的遗传物质
C．是生物体进行生命活动的主要承担者
D．对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
【答案】C　
【解析】核酸通过控制蛋白质的生物合成来决定生物体的性状。当核酸的结构发生改变，其控制合成的蛋白质结构也就发生改变。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
5．下列关于核酸的叙述中，不正确的是(　　)
A．DNA和RNA都能携带遗传信息
B．DNA和RNA的基本单位都是核苷酸
C．脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息
D．豌豆叶肉细胞内的遗传物质是DNA和RNA
【答案】D　
【解析】DNA和RNA的核苷酸的排列顺序携带着遗传信息，A正确；DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸都属于核苷酸，B正确；脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，C正确；豌豆叶肉细胞内含有DNA和RNA，遗传物质是DNA，D错误。