生物人教版（2019）必修1 2.5核酸是遗传信息的携带者（共45张ppt）

(共45张PPT)
第5节
核酸是遗传信息的携带者
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1.阐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。
2.简述DNA和RNA的区别与联系。
3.简述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。
学习目标
1.通过对核酸的结构和功能学习，形成结构与功能相适应的生命观。
2.通过对DNA和RNA的比较，养成比较与分类的科学思维方法。
核心素养
DNA指纹技术
为什么DNA能提供犯罪嫌疑人的信息？
为什么通过检测病毒核酸可以判断人体是否感染病毒？
新冠病毒核酸检测
核酸是病毒的遗传物质，而每种生物的遗传物质都有所区别。
DNA是遗传物质，携带有遗传信息，不同个体的遗传信息一般都有区别
一 核酸的种类及其分布
核糖核酸（RNA）
1、种类
2、分布
真核细胞：
主要分布在细胞核
少量分布在线粒体和叶绿体中
主要分布在细胞质
原核细胞：
DNA——
DNA——
RNA——
RNA——
分布在细胞质
（1）细胞结构生物
同时具有两种核酸，但DNA才是细胞的遗传物质
脱氧核糖核酸（DNA）
主要分布在拟核
一 核酸的种类及其分布
病毒只有一种核酸，DNA或RNA，具有哪种核酸, 哪种就是它的遗传物质
（2）非细胞结构生物：
所有生物的遗传物质是：
核酸
部分病毒：RNA
绝大多数生物：DNA
DNA病毒：噬菌体，乙肝病毒，天花病毒等
RNA病毒：新冠病毒，艾滋病病毒，SARS病毒，流感病毒等
病毒
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA，如HIV、SARS病毒
生物
规律总结：
①对于具有细胞结构的生物，其细胞内的核酸有DNA和RNA，而遗传物质是DNA；
②对于病毒，其含有一种核酸，且以该种核酸为遗传物质。
思考：所有生物的遗传物质都是DNA吗？
二、核酸的结构单位——核苷酸
核苷酸是核酸的基本组成单位
dAMP
dTMP
dGMP
dCMP
1.一分子核苷酸组成
一分子含氮碱基
一分子五碳糖
一分子磷酸
3.构成核酸的元素：
C、H、O、N、P
核苷酸组成及元素
五碳糖
P
含N碱基
2.结构简式
磷酸
(一)核酸的基本组成单位
核苷酸中，五碳糖∶磷酸∶含氮碱基＝1∶1∶1
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
OH
H
H
碱基
磷酸
脱氧(核糖)核苷酸
核糖核苷酸
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
RNA的基本单位
DNA的基本单位
（1）根据五碳糖的不同，将核苷酸分为：
脱氧核糖
核糖
4. 核苷酸的分类：
脱氧核苷酸与核糖核苷酸仅仅是五碳糖不同吗？
核糖
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
还存在碱基种类的差异
脱氧核糖
核糖
DNA特有的碱基
RNA特有的碱基
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
Cell
T
胸腺嘧啶
U
尿嘧啶
含氮碱基名称速记（A G C T U）
A
G
C
T
U
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
尿嘧啶
胸腺嘧啶
小试牛刀：
脱氧核苷酸种类：4种
A
P
脱氧
核糖
G
C
T
P
脱氧
核糖
P
脱氧
核糖
P
脱氧
核糖
腺嘌呤脱氧(核糖)核苷酸
鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸
胞嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
核苷酸名称=碱基名称+五碳糖名称+核苷酸
核糖核苷酸种类：4种
A
P
核糖
G
C
U
P
核糖
P
核糖
P
核糖
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
脱氧
核苷酸
脱氧核糖
磷酸
含氮碱基
A
G
C
T
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
核糖
磷酸
含氮碱基
核糖
核苷酸
（2）根据五碳糖和碱基的不同，分为8种
G
C
U
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
A
15
11
三看法判定DNA、RNA
A
P
P
U
T
P
脱氧核苷酸
脱氧核苷酸链
DNA分子
碱基
（脱氧核糖核酸）
核酸的分子结构
一般情况下，DNA由2条脱氧核苷酸链构成。
核糖核苷酸
RNA分子
碱基
（核糖核酸）
核酸的分子结构
核糖核苷酸链
一般情况下，RNA由1条脱氧核苷酸链构成
A
脱氧
核糖
P
O
（DNA）脱氧核苷酸双链 （RNA）核糖核苷酸单链
C
脱氧
核糖
P
O
T
脱氧
核糖
P
O
G
脱氧
核糖
P
O
T
脱氧
核糖
P
O
A
脱氧
核糖
P
O
G
脱氧
核糖
P
O
C
脱氧
核糖
P
O
A
核糖
P
O
C
P
O
U
P
O
G
P
O
核糖
核糖
核糖
磷酸二酯键
氢键
脱氧核苷酸 连接成DNA长链(双链)与RNA长链(单链）
脱水缩合
(二)两种核酸分子的连接过程
3 核酸的形成
（3）形成过程
思考
脱氧核苷酸：4种
DNA：无数种
每种核酸的组成核苷酸只有4种，但是DNA和RNA中却有很多种，这是如何办到的？
核苷酸排列顺序多样
代表了多样
的遗传信息
核苷酸的数量、排列顺序不同。
A
G
C
T
T
C
A
G
A
C
G
U
4 核酸的多样性
脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。
核酸的初步水解和彻底水解
核酸
核苷酸
五碳糖、磷酸、含氮碱基
初步
水解
进一步
水解
1、水解过程
2、水解产物
DNA
初步水解：4种产物——4种脱氧核苷酸
彻底水解：6种产物——脱氧核糖、磷酸、4种碱基
彻底水解
2.4 知识拓展
5.初步水解和彻底水解
物质 初步水解产物 彻底水解产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸
RNA
蛋白质
核糖核苷酸
核糖、碱基、磷酸
多肽
氨基酸
6 核酸的功能
（1）核酸是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中具有极其重要的作用。
基本组成单位
碱基种类
五碳糖种类
分布
结构
DNA
RNA
主要存在部位
细胞核
（少量在线粒体、叶绿体）
细胞质
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
A、G、C、T
A、G、C、U
脱氧核糖
核糖
双螺旋结构
单链结构
生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析
生物类别 核酸种类 核苷酸种类 碱基种类 遗传物质 举例
细胞生物 (原核、真核) 植物、动物、细菌
病 毒 DNA病毒 T2噬菌体
RNA病毒 新型冠状病毒
2种
(DNA和RNA)
1种(DNA)
1种(RNA)
8种
4种
4种
5种
(A、T、G、C、U)
4种
(A、T、G、C)
4种
(A、U、G、C)
DNA
DNA
RNA
1、组成人体核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有多少种（　　）
A.5、2、8 B.4、2、2
C.5、2、2 D.4、4、8
2、由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是 （ ）
A.8种 B.5种 C.7种 D.3种
B
A
3、DNA的水解产物和彻底水解产物分别有几种？ （　　）
A.4种 4种 B.4种 6种
C.3种 3种 D.3种 6种
B
随堂检测
每一个单体都是以若干个相连碳原子构成的碳链为基本骨架
生物大分子——都是由单体连接成的多聚体
碳元素是生命的核心元素，没有碳，就没有生命
生物大分子有以下特点：
(1)由单体聚合而成。
(2)以碳链为基本骨架。
(3)具有复杂而有层次的结构。
(4)具有方向性。
(5)通过氢键等维持分子结构。
(6)其官能团可被修饰，如蛋白质的糖基化、DNA的甲基化等。
此外，生物体内还存在由生物大分子相互作用形成的复合大分子，如糖蛋白、糖脂、脂蛋白等。
生物大分子以碳链为骨架
单体与多聚体
碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命。
三.生物分子以碳链为骨架
几种主要生物大分子的比较
类别 多糖 蛋白质 核酸
常见类型 糖原、淀粉 纤维素 — DNA RNA
单体 单糖(葡萄糖) 氨基酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
元素 C、H、O C、H、O、N等 C、H、O、N、P
共性 均以碳链为基本骨架
核酸和蛋白质的关系
1）以碳链为骨架的 等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架
2）细胞中的这些化合物，含量和比例处在 之中，但又保持 ，以保证细胞生命活动的正常进行。
3）细胞是一个 。
多糖、蛋白质、核酸
不断变化
相对稳定
动态变化的有机整体
三. 生物大分子以碳链为骨架
总结：
蛋白质
核酸
糖类
脂肪
氨基酸
核苷酸
葡萄糖
甘油、脂肪酸
蛋白质 核酸 糖类 脂肪
元素 C H O N(S) C H O N P C H O C H O
基本单位 氨基酸 核糖核苷酸、 脱氧核苷酸 葡萄糖 甘油、脂肪酸
分类 必须、非必须 DNA、RNA 单、二、多 脂质：脂肪、磷脂、固醇
功能 生命活动的承担者 遗传信息携带者 主要能源物质 主要储能物质
如图是生物体内四种有机物的组成与功能关系图，请据图回答下列问题。
(1)物质D为 _____ ；物质H有 _____ 和 _____ ，其基本单位分别是 ， 和 ，SARS病毒中的物质H为 _____ 。(2)F是 _____。(3)现有一免疫球蛋白，它由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基 _____ 个。(4)物质B是指 _____ ，其中构成细胞壁的重要成分是 _____ 。
脂肪
DNA
RNA
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
RNA
蛋白质
4
多糖
纤维素
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. 根据组成单糖的碳原子数目，可将单糖 分为五碳糖和六碳糖等，组成DNA的五碳糖是 （ ）
A. 核糖 B.葡萄糖 C.脱氧核糖 D.麦芽糖
C
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
C
C
5.如图为大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链。请根据图回答下面的问题：
磷酸
脱氧核糖
①②⑤
核糖
4
A、U、C、G
D　
D　
D　
B
B
D　
C