（新人教）生物必修一课件：2.5核酸是遗传信息的携带者(共34张PPT)

(共34张PPT)
（新人教）生物必修一课件
一、核酸的种类及其分布
必备知识·自主学习
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核苷酸的结构及核酸的形成:
(1)写出图中各字母代表的名称:
a._____　b._______　c._________
d._______　e.____　f.____
(2)若图中d构成e,则b表示_________,c表示___________
四种碱基。
(3)若图中d构成f,则b表示_____,c表示___________四种碱基。
(4)构成核酸的元素有______________。
磷酸
五碳糖
含氮碱基
核苷酸
DNA
RNA
脱氧核糖
A、T、G、C
核糖
A、U、G、C
C、H、O、N、P
2.核酸的功能:
判一判:基于对核酸的理解,判断下列说法的正误:
(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。 ( )
(2)核糖核苷酸的排列顺序决定了DNA的多样性。 ( )
提示:DNA的多样性由脱氧核苷酸的排列顺序决定。
(3)所有生物的遗传信息都储存在DNA中。 ( )
提示:部分病毒的遗传信息储存在RNA中。
√
×
×
(4)DNA和RNA的区别只在于碱基种类和五碳糖不同。 ( )
提示:DNA和RNA除了碱基种类和五碳糖不同外,一般DNA是由两条链组成,而RNA
是由一条链组成。
(5)碱基A、T、G可以形成六种核苷酸。 ( )
提示:碱基A和碱基G既可以形成核糖核苷酸又可以形成脱氧核苷酸,而碱基T只能
形成脱氧核苷酸。
×
×
三、生物大分子以碳链为骨架
选一选:生物大分子构成了细胞生命大厦的基本框架,下列有关生物大分子的描
述正确的是_____
①单体是以若干个相连的碳原子构成的基本骨架
②多聚体是由若干个单体连接而成的
③纤维素和淀粉的单体都是麦芽糖
④蛋白质的单体是氨基酸
⑤核酸的单体是脱氧核苷酸
②④
关键能力·合作学习
　知识点一 核酸的种类、结构和功能
　DNA与RNA的比较:
项目 DNA RNA
中文名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
元素组成 C、H、O、N、P
基本单位
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 共有A、G、C
特有T 特有U
一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链
存在部位 主要在细胞核 主要在细胞质
特别提醒:
①关键词“主要”:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。因为细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有少量DNA。
②碱基T只能形成胸腺嘧啶脱氧核苷酸,碱基U只能形成尿嘧啶核糖核苷酸。
③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。
④两种核苷酸不同,可能是碱基不同,也可能是五碳糖不同,也可能是碱基和五碳糖都不同。
　【思考探究】
拓展探究:某同学在学习完核酸的知识后,画了如图所示的核苷酸的结构图,并与同学一起进行了分析,以便于对知识的掌握。
(1)当a的种类不同时,m的种类相同吗 为什么 (科学思维)
提示:不一定。当a为核糖时,m可能是A、U、G、C,当a为脱氧核糖时,m可能是A、T、G、C。
(2)当m的种类确定时,a的种类确定吗 为什么 (科学思维)
提示:不一定。当m为A、G、C时,a可能为核糖也可能为脱氧核糖;当m为U时,a为核糖;当m为T时,a为脱氧核糖。
　 【典例示范】
如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T
D.人体内的c有四种,b有两种
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:
【解析】选C。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;人体内的碱基有五种,五碳糖有两种,D错误。
【审答误区】
(1)DNA和RNA的组成成分并不完全相同。DNA和RNA中的磷酸是相同的。
(2)细胞中核酸有两种,碱基有五种,五碳糖有两种。
　【母题追问】
(1)若图中b为脱氧核糖,则能构成4种核苷酸,其中c为___________。
(2)若图中c为A、U、G、C,则能构成__种核苷酸。
A、T、G、C
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【方法规律】判断DNA与RNA的技巧
【类题精练】
核酸包括DNA和RNA,下列关于核酸的叙述中,不正确的是 (　　)
A.作为遗传信息的载体
B.由C、H、O、N、P组成
C.由脱氧核糖核苷酸(DNA)和核糖核苷酸(RNA)组成
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
【解析】选C。核酸作为遗传信息的携带者,对生物的遗传变异和蛋白质的生物合成具有重要作用,A正确,D正确;组成元素为C、H、O、N、P,B正确;核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸,C错误。
【补偿训练】
　　如果在豌豆的叶肉细胞中,含有的碱基为X种,在高粱的根尖细胞中,由A、C、G、U 4种碱基参与构成的核苷酸为Y种,则X和Y分别是 (　　)
A.4,8　　　B.4,7　　　C.5,8　　　D.5,7
【解析】选D。豌豆细胞中的核酸有DNA和RNA,则豌豆的叶肉细胞中,含有的碱基有A、T、C、G、U,共5种。高粱细胞也同时含有DNA和RNA,所以含有碱基A的核苷酸有2种,即腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,含有碱基U的核苷酸有1种,即尿嘧啶核糖核苷酸,含有碱基C的核苷酸有2种,即胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸,含有碱基G的核苷酸有2种,即鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸,故高粱的根尖细胞中含有碱基A、C、G、U 的核苷酸共有7种。
　知识点二 生物大分子
1.常见生物大分子的单体和不同水解程度的产物:
物质 单体 初步水解产物 彻底水解产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 脱氧核糖、磷酸、
碱基
RNA 核糖核苷酸 核糖核苷酸 核糖、磷酸、碱基
蛋白质 氨基酸 多肽 氨基酸
淀粉 葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖
特别提醒:
①蛋白质分子中氨基酸主要通过肽键相连,DNA和RNA分子中核苷酸主要通过磷酸二酯键相连。
②淀粉不具有还原性,但麦芽糖和葡萄糖都具有还原性。
③生物大分子不能被消化道直接吸收,需水解为单体后被吸收。
2.生物大分子具有特定的结构:
由生物小分子到生物大分子,分子增大,出现新的性质。其中最主要的特点是:生物大分子有独特的立体结构、空间构型和分子整体形状。
(1)维持生物大分子高级结构的重要因素是氢键、二硫键等化学键。
(2)高级结构不很稳定。
①生物大分子变性就是因为高级结构被破坏,大分子性质改变,生物活性丧失。但是,一级结构尚未被破坏。
②蛋白质的高级结构被破坏后不能重新形成,但DNA的空间结构被破坏后可以重新形成。
【思考探究】
　情境探究:葡萄糖异构酶(GI)在工业上应用广泛,为提高其热稳定性,科学家
以脯氨酸(Pro138)替代第138位甘氨酸(Gly138),结果突变型GI比野生型的最适
反应温度提高10～12 ℃,而酶活性相同。最终,人们通过对负责编码GI的DNA重
新设计,使其控制合成的蛋白质变得更符合人类的需要。(生命观念)
(1)从蛋白质的结构和功能的关系分析,该实例说明了_______________________
_________________________。
(2)从蛋白质和核酸的关系分析,该实例说明了_____________________。
氨基酸的种类和排列顺序
决定蛋白质特定的空间结构
核酸控制蛋白质的合成
　【典例示范】
生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由单体按一定的排列顺序和连接方式形成多聚体(如图)。下列表述正确的是 (　　)
A.若该图为一段肽链的结构模式图,则①表示肽键,②表示中心碳原子,人体细胞中③的种类有20种
B.若该图为一段单链DNA的结构模式图,则①表示脱氧核糖,②表示磷酸基团,③的种类有4种
C.若该图为一段RNA的结构模式图,则①表示磷酸基团,②表示含氮碱基,③的种类有4种
D.若该图表示多糖的结构模式图,淀粉、纤维素和糖原是相同的
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:
【解析】选B。若题图为一段肽链结构模式图,则①表示中心碳原子,②表示肽键,③表示R基,人体细胞中其种类约有21种,A错误;若题图为一段单链DNA的结构模式图,则①表示脱氧核糖,②表示磷酸基团,③表示含氮碱基,③的种类有4种(A、C、G、T),B正确;若题图为一段RNA的结构模式图,则①表示核糖,②表示磷酸基团,③表示含氮碱基,③的种类有4种(A、C、G、U),C错误;若题图表示多糖的结构模式图,淀粉、纤维素和糖原的结构是不相同的,D错误。
【类题精练】
生物大分子又称为单体的多聚体,如图为多聚体
的结构示意图。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.每一个单体都以碳链为基本骨架
B.单体连接成多聚体一般要消耗能量
C.不同多聚体的单体之间的化学键相同
D.多聚体最终水解的产物不一定是单体
【解析】选C。蛋白质、核酸和多糖均为多聚体,其单体分别为氨基酸、核苷酸和葡萄糖,每一个单体都以碳链为基本骨架,A正确;单体聚合形成多聚体是耗能过程,B正确;不同多聚体的单体之间的化学键一般不同,如氨基酸间的化学键为肽键、核苷酸间和葡萄糖之间不是肽键,C错误;多聚体最终水解的产物不一定是单体,如核酸彻底水解的产物不是核苷酸,而是磷酸、碱基和五碳糖,D正确。
　【补偿训练】
如图表示某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述错误的是 (　　)
A.该物质是核糖核苷酸
B.该物质含有的元素为C、H、O、N、P
C.该物质聚合形成的大分子物质是RNA,它只
分布在细胞质中
D.有些病毒中无此物质
【解析】选C。根据五碳糖是核糖及图中所示元素判断,A、B正确;RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也有少量分布,C错误;DNA病毒中无RNA,D正确。
核苷酸链
组成
核酸
组成
核苷酸
组成
组成
磷酸
五碳糖
含氮碱基
元素
C、H、O、N、P
结构
结构
结构
A、G、C、T、U
种类
核糖
脱氧核糖
种类
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
种类
DNA：2条
RNA：1条
种类
DNA
RNA
种类
1.【科技情境】DNA指纹技术在亲子鉴定等方面具有重要用途。通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示。(科学思维)
核心素养·情境探究
探究:
(1)该小孩的真正生物学父亲应是__男性。
(2)判断依据是:______________________________________________________
__________________________________________________。
孩子的第一条DNA带来自母亲,第二条DNA带来自父亲,对比A、
B、C男性的DNA带可知,该小孩的真正生物学父亲是B男性
B
2.【生活情境】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故意夸大效果,误导消费者的事件层出不穷,下面是某核酸保健品的说明书,完成有关问题:
探究：
(1)一些厂家宣传核酸保健品可以补充特定的核酸,你认为这句话正确吗 说出你的理由。(科学思维)
提示:不正确。核酸保健品口服后,会在消化道内分解成基本单位核苷酸,不会以核酸的形式被吸收,不同的核酸,基本单位是相同的,被吸收进细胞内用于合成自己的核酸,所以不能补充特定的核酸。
(2)人体细胞中的核酸在代谢过程中会产生一种称为尿酸(C5H4N4O3)的物质,该物质在血液中含量过高会导致痛风等疾病,从核酸的分子组成角度分析,尿酸是何种物质的代谢产物 为什么痛风病患者要更加慎用核酸保健品 (社会责任)
提示:核酸由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成,由于尿酸中含有氮元素,所以尿酸是含氮碱基的代谢产物。核酸保健品中含有较多的核酸,服用后,被消化吸收进体内,增加了细胞中含氮碱基的量,代谢过程中增加了尿酸的量,从而导致痛风加重。