高中生物人教版(2019)必修1 2.5 核酸是遗传信息的携带者 课件（68张ppt）

(共68张PPT)
第2章　组成细胞的分子
核酸是遗传信息的携带者
第5节　
课标要点
1．说出核酸的种类、分布与功能。
2．概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。
3．概述生物大分子以碳链为骨架。
学法指导
1．抓住“元素→核苷酸→长链→核酸”的主线，把握核酸的构成(生命观念)。
2．用比较法理解DNA和RNA的区别(生命观念、科学思维)。
3．辨析比较多糖、蛋白质、核酸的单体，理解生物大分子以碳链为骨架(生命观念、科学思维)。
研习1
核酸的种类和结构
自主梳理
1．核酸的种类
2．核酸的分布
DNA主要分布于真核细胞的____________中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。
RNA主要分布于____________中。
(DNA)
(RNA)
脱氧核糖核酸
核糖核酸
细胞核
细胞质
3．核酸的基本组成单位——核苷酸
(1) 脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位(如图)。
(2) 核糖核苷酸：构成RNA的基本单位(如图)。
A、T、C、G
A、U、C、G
4．核酸的组成
核苷酸
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核苷酸链
核糖核苷酸链
2条
1条
DNA
RNA
核酸
5．核酸分子的多样性
(1) 原因：核苷酸________不同和__________多样性。
(2) 核酸中遗传信息的贮存
① 绝大多数生物中，遗传信息贮存在________分子中。
② 部分病毒的遗传信息直接贮存在________中，如HIV、SARS病毒、流感病毒等。
数目
排列顺序
DNA
RNA
6．核酸的功能
(1) 细胞内携带_____________的物质。
(2) 在生物体的________________和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
遗传信息
遗传、变异
7．DNA和RNA的比较
名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
简称 DNA RNA
基本组成单位 脱氧核苷酸(四种) 核糖核苷酸(四种)
组成 五碳糖 ______________ ______________
含氮碱基 A(腺嘌呤)、 C(胞嘧啶)、 G(鸟嘌呤)、 _________________ A(腺嘌呤)、
C(胞嘧啶)、
G(鸟嘌呤)、
______________
无机盐 磷酸 磷酸
脱氧核糖
核糖
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
续表
名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
存在 主要在细胞核中 主要在细胞质中
一般结构 由两条脱氧核 苷酸链构成 由一条核糖核
苷酸链构成
功能 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用
自我检测
1．由脱氧核苷酸组成的生物大分子是(　　)
A．蛋白质 　　　B．DNA　　　C．核酸　　　D．RNA
解析：蛋白质是由氨基酸组成的生物大分子；DNA是由脱氧核苷酸组成的生物大分子；核酸是由脱氧核苷酸或核糖核苷酸组成的生物大分子；RNA是由核糖核苷酸组成的生物大分子。
B
2．对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是(　　)
A．核苷酸 B．DNA C．RNA D．蛋白质
解析：DNA、RNA和蛋白质具有多样性和特异性，因此不同生物的DNA、RNA和蛋白质不同，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段。真核生物的核苷酸都相同，共8种，因此不能作为鉴别不同个体是否为同一物种的辅助手段。
A
3．DNA完全水解后得到的化学物质是(　　)
A．4种碱基、脱氧核糖、磷酸
B．4种碱基、脱氧核苷酸
C．碱基、核糖、磷酸
D．核苷酸、碱基、磷酸
A
合作讨论
1．核酸分子的结构层次
核酸的结构层次
元素组成：C、H、O、N、P
化学组成：
组成
＋ ＋
磷脂 五碳糖 含氮碱基
基本单位：
核苷酸
组成
核酸的结构层次
基本单位：
核苷酸
含有脱氧核糖
碱基：A、G、C、T
含有核糖
碱基：A、G、C、U
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
化学结构：
脱氧核苷酸链
核糖核苷酸链
脱水缩合
DNA
RNA
两条
一条
空间结构：
双螺旋结构
通常单链
2．不同生物的核酸、核苷酸及碱基情况
生物类别 核酸 核苷酸 种类 碱基 种类 遗传 物质 举例
原核生物、 真核生物 含有DNA 和RNA 8 5 DNA 细菌、人等
病毒 只含DNA 4 4 DNA 噬菌体
只含RNA 4 4 RNA HIV
名师点评
1．核酸的初步水解与彻底水解产物不同
物质 初步水解 彻底水解
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
2. 联想记忆法快速记忆碱基的名称
“G”与鸡同音，鸡属于鸟类，记作鸟嘌呤；
“C”是细胞的英文(cell)的首字母，记作胞嘧啶；
“T”可联想两臂展开，露出胸大肌，记作胸腺嘧啶；
“A”与电“线”高架形似，记作腺嘌呤。
3．DNA和RNA的比较
种类 DNA(脱氧 核糖核酸) RNA(核糖核酸)
组 成 成 分 碱 基 特有 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
共有 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)
五碳糖 脱氧核糖 核糖
无机酸 磷酸
续表
种类 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸)
组成单位 脱氧核糖核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
结构 规则的双螺旋结构 常呈单链结构
分布 主要在细胞核内的染色体上，少量存在于细胞质内的线粒体、叶绿体中 主要在细胞质内的核糖体、线粒体、叶绿体等处，细胞核中也有少量分布
功能 编码、复制遗传信息，控制蛋白质的合成 将遗传信息从DNA传递给蛋白质
名师点评
“三看”法快速确认DNA、RNA
(1) 多样性的原因：构成核酸(DNA或RNA)的4种核苷酸的数目成千上万，其排列顺序千变万化，因此决定了核酸(DNA或RNA)分子具有多样性。
(2) 特异性的原因：每个核酸(DNA或RNA)中核苷酸(脱氧核苷酸或核糖核苷酸)的种类、数目和排列顺序是特定的，决定了每个核酸(DNA或RNA)分子具有特异性。
4．核酸分子的多样性和特异性
5．不同生物的核酸和遗传物质
生物类别 核酸 遗传物质 举例
原核生物和 真核生物 含有DNA和 RNA两种核酸 DNA 细菌、人等
病毒 只含DNA DNA 噬菌体
只含RNA RNA 烟草花叶病毒
1．根据所学知识分析蛋白质多样性和核酸多样性的原因有什么不同？
(1) 蛋白质多样性：_______________________________________________________
_____________________。
(2) 核酸多样性：______________________________________。
构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链空间结构的千差万别
核苷酸数目不同和排列顺序多样化
问题探究
2．一个双链DNA分子中含有几个游离的磷酸基团？
3．研究表明，细胞生物中同时含有DNA和RNA，其中DNA是遗传物质。乙肝病毒只含有DNA，艾滋病病毒只含有RNA。这说明不同生物含有的核酸种类有差异，据此填写下表：
生物类别 碱基种类 核苷酸种类
大肠杆菌和人
乙肝病毒
艾滋病病毒
2个
A、G、C、T、U
8
4
4
A、G、C、T
A、G、C、U
研习经典
1．如图是核苷酸的基本组成单位，下列叙述不正确的是(多选)( 　 　)
A．若m为鸟嘌呤，则b一定是构成RNA的单体
B．若m为胸腺嘧啶，则a一定为脱氧核糖
C．若m为尿嘧啶，则RNA中不含有化合物b
D．若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸
ACD
解析：若m为鸟嘌呤，其既能与核糖相连构成核糖核苷酸，作为构成RNA的基本组成单位之一，又能与脱氧核糖相连构成脱氧核苷酸，作为构成DNA的基本组成单位之一，A项错误；胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，只能与脱氧核糖相连，B项正确；若m为尿嘧啶，则其只能与核糖相连构成核糖核苷酸，作为RNA的基本组成单位之一，C项错误；若m为腺嘌呤，其既可以与核糖相连，也可以与脱氧核糖相连，D项错误
解题探究
(1) 图示中各字母代表的含义：
a表示________；b表示________；
m表示_________。
(2) 构成DNA和RNA的核苷酸的区别：①碱基：构成DNA的特有碱基为________，构成RNA的特有碱基为________；②五碳糖：构成DNA的为____________，构成RNA的为________。
五碳糖
核苷酸
含氮碱基
T
U
脱氧核糖
核糖
归纳提炼
1．要准确识别以下几个概念名词：核酸、核苷酸、脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸、脱氧核糖核酸、核糖核酸。
2．只要是有细胞结构的生物，不管是真核细胞还是原核细胞，它的遗传物质就是DNA；病毒中有些以DNA为遗传物质，有些以RNA为遗传物质，反过来说，只要遗传物质是RNA，则该生物一定是病毒。
2．下列有关核酸的叙述，正确的是(　　)
A．一种病毒同时含有DNA和RNA
B．真核细胞和原核细胞中都含有DNA和RNA
C．原核细胞的DNA分布在拟核中，RNA分布在细胞质中
D．真核细胞的DNA全部分布在细胞核中，RNA全部分布在细胞质中
B
解析：病毒只含有一种核酸，DNA或RNA，A错误；真核细胞和原核细胞中都含有DNA和RNA，B正确；原核细胞的DNA主要分布在拟核中，RNA主要存在于细胞质中，C错误；真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量分布，RNA主要分布在细胞质中，D错误。
3．如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是(　　)
A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B．若②为核糖，则图示核苷酸为DNA的基本组成单位
C．③在生物体中共有8种
D．人体内的③有5种，②有2种
D
解析：①是磷酸基团，②是五碳糖(有脱氧核糖和核糖两种)，③是含氮碱基(共有A、G、C、T、U 5种)。DNA与RNA在核苷酸上的不同：一方面②不同，脱氧核苷酸中的②是脱氧核糖，核糖核苷酸中的②是核糖；另一方面③的种类不同，脱氧核苷酸的③有A、T、G、C 4种，核糖核苷酸中的③有A、U、G、C 4种。若②为核糖，则此核苷酸为核糖核苷酸，
是构成RNA的基本组成单位。
研习2
生物大分子以碳链为骨架
自主梳理
1．单体和多聚体
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________，这些生物大分子又称为单体的________。
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
单糖 ________
________ 蛋白质
________ 核酸
单体
多聚体
氨基酸
核苷酸
多糖
2．每一个单体都以______________________________为基本骨架，由许多单体连接成________。
3．________是生命的核心元素。
4．以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架；____________提供生命活动的重要能源；____________与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与生命活动的重要功能。
若干个相连的碳原子构成的碳链
多聚体
碳
糖类和脂质
水和无机盐
5．细胞中的各种物质的含量和比例处于___________之中，又保持_____________，保证了细胞各项生命活动的正常进行。
不断变化
相对稳定
自我检测
下列关于“地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的”原因的叙述，错误的是(　　)
A．碳元素在生物体内含量最多
B．单体的基本骨架是碳链
C．多聚体由许多单体连接而成
D．许多碳原子能连接成链或环
A
解析：氧元素在生物体内含量最多，A项错误；每一个单体都是以若干个相连的C原子构成的碳链为基本骨架，B项正确；组成生物大分子的基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体，C项正确；许多碳原子能连接成链或环，D项正确。
研习经典
1．生命科学常用图示表示微观物质的结构，图1～3分别表示植物细胞中常见的三种有机物，则图1～3可分别表示(　　)
A．多肽、RNA、淀粉　　　B．DNA、RNA、纤维素
C．DNA、蛋白质、糖原 D．蛋白质、核酸、糖原
A
解析：图1中，单体具有很多不同的形状，这些不同的单体只能表示21种氨基酸，因此图1可能表示蛋白质或者多肽；
图2中，有圆形、方形、六边形、三角形四种不同的单体，并且该有机物是单链的，因此这些单体可以表示RNA分子的四种核糖核苷酸，或者表示DNA分子的四种脱氧核糖核苷酸；
图3中，只有圆形一种单体，最可能表示的是由葡萄糖聚合形成的多糖，而植物细胞中的多糖只有淀粉和纤维素。综合三幅图，图1～3可分别表示蛋白质或多肽、RNA或DNA、淀粉或纤维素，故B、C、D错误，A正确。
2．(2021·吉林模拟)人参是东北三宝之一，由于农民的不合理种植，造成施用氮肥后的人参状如水萝卜，你认为以下叙述正确的是(　　)
A．氮元素不仅参与叶绿素组成，也是核酸、纤维素等多种物质的构成元素
B．氮元素参与构成蛋白质，主要存在于R基中
C．人参细胞中构成多聚体和单体的骨架是碳链， 所以C是最基本元素
D．这一事实说明N元素是人参的微量元素，应减少氮素的供应
C
解析：纤维素的组成元素中不含N元素，A错误；氮元素参与构成蛋白质，主要存在于蛋白质的肽键中，B错误；组成生物大分子的每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体，C正确；N是大量元素，D错误。故选C。
梳理网络
核糖是遗传信息的携带者
结构
功能
决定
元素组成
基本单位
C、H、O、N、P
结构
五碳糖
碱基
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸
不同
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
DNA
RNA
要语必备
1．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。
2．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体中，RNA主要分布在细胞质中。
3．原核细胞的DNA主要分布在拟核中。
4．核酸的基本组成单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。
5．DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。
6．碳是生命的核心元素。多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是以碳链作为基本骨架的。
7．细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化中，但又保持相对稳定。
课 后 题
1．下列有关核酸的叙述，正确的是(多选)( )
A．DNA是主要的遗传物质
B．核酸包括DNA和RNA
C．核酸的基本组成单位是核苷酸
D．核酸只存在于细胞核中
ABC
解析：生物体中的核酸有两种：DNA和RNA。有核酸的生物，核酸是遗传物质，并且只要是有DNA的生物，DNA就是遗传物质。DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中。
2．下列关于生物大分子的叙述，错误的是(　　)
A．蛋白质是以氨基酸为基本组成单位的生物大分子
B．核酸是携带遗传信息的生物大分子
C．多糖、蛋白质、核酸是以碳链为基本骨架的生物大分子
D．组成生物大分子淀粉、糖原、纤维素和核糖的基本单位均是葡萄糖
D
解析：蛋白质是以氨基酸为基本组成单位的生物大分子，A正确；核酸是一切生物的遗传物质，是携带遗传信息的生物大分子，B正确；多糖、蛋白质和核酸都是以碳链为基本骨架的生物大分子，C正确；组成生物大分子淀粉、糖原、纤维素的基本单位均是葡萄糖，核糖是单糖，是小分子物质，D错误。
3．下列属于核酸重要作用的是(多选)( )
A．贮存遗传信息
B．控制生物蛋白质的合成
C．具有一定的免疫和运输功能
D．控制生物的遗传和变异
解析：具有免疫和运输功能的是蛋白质。
ABD
4．人体中，由A、T、U三种碱基参与构成的核苷酸共有( )
A．3种　　　B．4种　　　C．5种　　　D．6种
解析：在人体中，构成脱氧核苷酸的碱基包括A、T、C、G四种，构成核糖核苷酸的碱基包括A、U、C、G，所以在人体中A构成两种核苷酸，T、U各构成一种核苷酸，即A、T、U共构成四种核苷酸。
B
5．如图表示2019新型冠状病毒(RNA病毒)中两种重要化合物的化学组成关系，下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中大分子B由两条链组成
B．a与a之间通过氢键相连接
C．b的种类为4种
D．大分子B的彻底水解产物为b，一分子b由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成
C
解析：2019新型冠状病毒主要由蛋白质和RNA组成，图中小分子a是氨基酸，小分子b是核糖核苷酸，大分子A是蛋白质，大分子B是RNA。2019新型冠状病毒的RNA由一条链(核糖核苷酸链)组成，A错误。题图中的a是氨基酸，氨基酸和氨基酸之间通过肽键相连接，B错误。b为核糖核苷酸，其种类为4种，C正确。大分子B为RNA，其初步水解产物为b，一分子b由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成，D错误。
6．下图为核苷酸链的结构示意图，下列叙述正确的是(多选)
(　 　)
A．图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个
B．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
C．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的
D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的是T
ACD
解析：图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个，A项正确；能构成一个完整核苷酸的是图中的a，b不是一个完整的核苷酸，B项错误；各核苷酸之间是通过化学键③(磷酸二酯键)连接起来的，C项正确；组成DNA的含氮碱基有A、C、G、T，若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，还缺少碱基T，D项正确。
7．下列关于四幅图的叙述中，正确的是(　　)
A．图甲中共有5种核苷酸
B．图乙是构成DNA的单位之一
C．组成丙物质的单糖是脱氧核糖而不是核糖
D．在小鼠体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
C
解析：图甲中共8种核苷酸；图乙是构成RNA的单位之一；小鼠体内不存在蔗糖；丙是构成DNA的单位，脱氧核苷酸中所含的糖为脱氧核糖而不是核糖。
(1) 四种有机物都含有C、H、O
三种元素，其中________元素是
最基本元素。蛋白质的组成元素
是C、H、O和X元素，X代表的
元素是________。核酸的组成元素是C、H、O和X、Y元素，Y代表的元素是________。
8．生物体内的化学元素构成化合物，下图是化学元素与几种有机化合物的关系。根据图解中的提示回答下列问题：
C
N
P
解析：组成有机物的化学元素中，C是最基本元素，分析题图可知，X代表的主要化学元素是氮，图中Y代表的化学元素是磷。
(2) 糖类和脂肪都能储存能量，相对而言最理想的储能物质是________。在动物细胞中，储存能量的多糖是________，在植物细胞中，储存能量的多糖主要是________。
脂肪
糖原
淀粉
解析：糖类和脂肪都能储存能量，但是脂肪比糖类含的C、H要多，含的氧少，故相同质量的糖和脂肪氧化分解时，脂肪消耗的氧多，产生的能量也多，所以脂肪是理想的储能物质；在动物细胞中储能的多糖是糖原，植物细胞中储能的多糖是淀粉。
(3) 蛋白质在生物体内能完成各种生命活动。如很多酶是蛋白质，具有____________作用；血红蛋白和载体等蛋白质具有________作用；有些蛋白质具有免疫作用，如体内的________。
催化
运输
抗体
解析：蛋白质具有多样性，在生物体内能完成各种生命活动。如很多酶是蛋白质，具有催化作用；具有运输作用的血红蛋白和细胞膜上的载体；具有免疫功能的抗体等。
(4) 核酸包括DNA和RNA，DNA主要分布于________中，它的基本单位是____________，特有碱基是____________。
细胞核
脱氧核苷酸
胸腺嘧啶
解析：核酸包括DNA和RNA，DNA主要分布于细胞核内，在细胞质的线粒体和叶绿体中也有少量分布，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，与RNA相比特有的碱基是胸腺嘧啶T。
本课结束！