2.5核酸是遗传信息的携带者 课件(共39张PPT)

(共39张PPT)
第2章 组成细胞的分子
第5节　核酸是遗传信息的携带者
核酸是病毒的遗传物质，不同生物的核酸携带了不同的遗传信息！
为什么核酸检测能检测出是否感染新冠病毒
一
核酸的种类及其分布
自主学习1：
阅读教材34页“核酸的种类及其分布”，回答以下问题：
1. 核酸包括哪几类？
2. DNA和RNA分布在真核细胞中的什么部位？
3. 原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位？
一. 核酸的种类及其分布
核酸
DNA
RNA
（脱氧核糖核酸）
（核糖核酸）
真核细胞：主要分布在细胞核，
少量在线粒体、叶绿体
主要分布在细胞质中
原核细胞：主要分布在拟核（环状DNA分子），
少量在质粒
思考：所有生物体内都含有DNA和RNA吗？
一. 核酸的种类及其分布
病毒：
DNA
RNA
DNA病毒
RNA病毒
只含一种核酸，DNA或RNA。
（大多数病毒）
（少数病毒）
噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等
艾滋病病毒、新型冠状病毒、
埃博拉病毒、SARS病毒、流感病毒、烟草花叶病毒等
核酸
DNA
RNA
（脱氧核糖核酸）
（核糖核酸）
真核细胞：主要分布在细胞核，少量在
线粒体、叶绿体
主要分布在细胞质中
原核细胞：主要分布在拟核（环状DNA分子），少量在质粒
一. 核酸的种类及其分布
病毒只含一种核酸，DNA或者RNA。
【资料】
有科学家做过这样的实验，用酶将核酸初步水解之后，会得到一些小分子的物质——核苷酸；进一步用酶处理核苷酸，还能得到一些更小的分子，这些分子里面含有磷酸、五碳糖、碱基。
你认为核酸是大分子还是小分子？判断的理由是什么？
二
核酸是核苷酸连接而成的长链
自主学习2：
阅读课本P34-35相关内容和图片，回答以下问题。
核酸也是生物大分子，基本组成单位是什么
核苷酸由哪些分子组成？
核苷酸有哪些种类？分类依据是什么？
核酸由哪些元素组成？
1. 基本组成单位（单体）——
核苷酸
磷酸
1’
2’
3’
4’
5’
-OH
核糖
脱氧核糖
五碳糖
(一)核酸的基本组成单位
含N碱基
一分子核苷酸 = 一分子五碳糖+ 一分子含氮碱基 + 一分子磷酸
2. 结构简式：
(一)核酸的基本组成单位
磷酸
五碳
糖
含N碱基
3. 元素组成：
C、H、O、N、P
1. 基本组成单位——
核苷酸
1’
2’
3’
4’
5’
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
核糖核酸(RNA)的基本单位
脱氧核糖核酸(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：
磷酸
脱氧核糖
碱基
G
A
T
U
C
胸腺嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
尿嘧啶
磷酸
核糖
碱基
思考：
(1)组成核酸的核苷酸共有几种？
(2)组成核苷酸的含氮碱基共有几种？
（3）人体内的核苷酸种类有几种？碱基有几种？新冠病毒呢？
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
（2）根据碱基的不同，将核苷酸分为：
4种
4种
8种
5种
核苷酸命名原则：碱基名称+五碳糖名称+核苷酸
8种 5种
4种 4种
5.补充资料：组成核酸的碱基
仙鸟漂亮，包兄必定喜欢哟(U)！
记忆小贴士
DNA与RNA在化学组成上的异同
脱氧核糖
核糖
磷酸
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
DNA特有的碱基
RNA特有的碱基
DNA
RNA
组成
五碳糖( 种)
磷酸( 种)
碱基( 种)
核酸有 种
组成
核苷酸有 种
2
脱氧核糖核酸
DNA
核糖核酸
RNA
8
2
脱氧核糖核苷酸
4种
核糖核苷酸
4种
脱氧核糖
核糖
1
磷酸
磷酸
5
A、G、C、T
A、G、C、U
小结1：
1.下图是核酸的基本组成单位，则下列叙述不正确的是（ ）
【课堂巩固】
A．若m为胸腺嘧啶，则b一定是构成DNA的基本单位
B．若m为胞嘧啶，则a为核糖或脱氧核糖
C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸

m
a
b
D
OH
OH
O
O
P
OH
OH
O
O
P
H2O
H2O
H2O
H2O
核苷酸链
磷酸二酯键
脱水缩合
(二)核苷酸分子的连接过程
DNA是由脱氧核糖核苷酸连接而成的长链
RNA是由核糖核苷酸 连接而成的长链
磷酸二酯键
一般情况下，在生物体的细胞内，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。
《必修1》P35
胞嘧啶（C）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
脱氧核糖
磷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
碱基对
氢键
一条脱氧核苷酸链的片段
１、
２、
３、
４、
５、
６、
７、
８、
９、
10、
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
G
T
C
A
2.下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。
【课堂巩固】
小结2: 核酸的结构
核苷酸
核苷酸链
具有空间结构的单链或双链分子
（脱氧）核糖
含 氮 碱 基
磷 酸
P
P
P
P
P
碱基
碱基对
磷酸和五碳糖
想一想：
每种核酸的组成核苷酸只有四种，但是却可以组成携带各种各样遗传信息的DNA和RNA，这是如何办到的？
磷酸二酯键
4
……
4n
假设有一段由100个核苷酸组成的单链DNA片段，可以形成多少种DNA单链？
4100
4
4
4
多样性：脱氧核苷酸的数量不限、排列顺序千变万化，决定了DNA多样性。
特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸特定的比例、排列顺序决定了DNA特异性。
（三)核酸的多样性和特异性
脱氧核苷酸：4种
DNA：
无数种
（四)核酸的功能
思考：生物的遗传信息都储存在DNA中吗？
细胞生物
（含DNA和RNA）
真核生物
原核生物
非细胞生物（病毒）
大多数病毒
极少数病毒（如HIV、SARS、
新冠病毒）
（含DNA或RNA）
（DNA病毒）
（RNA病毒）
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA
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及其重要的作用。
DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的
用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头
发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA
进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。
DNA携带遗传信息，不同个体的遗传信息不同。
因此，DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。
2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用？
问题探讨
讨论
1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
DNA指纹检测
亲子鉴定
辨认遇难者身份
用于研究人类的起源、不同生物的亲缘关系
与生活练习：你能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？
大家一起来找茬，看看谁是捡来的
方法：
将子女和父母的DNA提取出来后电泳，在泳道上找是否具有相同的条带；
有相应条带，具有亲属关系
慧眼识金
S2在泳道上没有与父母相应条带，不具有亲属关系
3.如图是生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是(　　 )
A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B．③在艾滋病病毒中有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
×
病毒只有一种核酸，DNA或RNA
碱基：5种
核苷酸：8种
×
×
D
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
脱氧核糖
核糖
A G C T
A G C U
【课堂巩固】
4. 如图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图，请据图回答问题：
(1)图甲中该核苷酸的名称为________
__________，该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料？_______。
腺嘌呤
核糖核苷酸
RNA
(2)请指出图甲中哪一位置上的氧去掉后便可成为合成细菌遗传物质的基本原料：_____(填序号)。
③
(3)图乙中1、2、3的中文名称分别是_____、_________、_______。
磷酸
脱氧核糖
胞嘧啶
(4)通常由图乙中____条图示的核苷酸链构成一个______分子。
2
DNA
(5)在豌豆的叶肉细胞中，由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有____种。
6
【课堂巩固】
生物大分子以碳链为骨架
三
思考：细胞中的生物大分子有哪些？
蛋白质
DNA
它们有什么共同之处？
淀粉
糖原
纤维素
RNA
三. 生物大分子以碳链为骨架
分子量达到上万或更多的有机分子，这些大分子都是由若干个基本组成单位(也称单体)连接形成的多聚体。
1.单体:
2.多聚体:
是指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位
是由许多单体连接成的。
(生物大分子)
三. 生物大分子以碳链为骨架
特别注意：脂肪不是大分子
3.不同大分子的单体：
如何理解单体以碳链为骨架？
碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命。
三. 生物大分子以碳链为骨架
【知识拓展】核酸的水解
DNA 、RNA在水的存在下，利用酶或其它催化剂进行水解，最终得到三类产物
核酸
初步水解
核苷酸
彻底水解
核酸
五碳糖、磷酸、碱基
生物大分子的初步水解和彻底水解
物质 初步水解产物 彻底水解产物
DNA
RNA
蛋白质
淀粉
脱氧核苷酸
脱氧核糖、碱基、磷酸
核糖核苷酸
核糖、碱基、磷酸
多肽
氨基酸
麦芽糖
葡萄糖
DNA
和
RNA
8种产物
8种产物
6种产物
6种产物
高中生物学必修一 第二章 复习与提高
参考答案
一、选择题
1.A 2.B 3.D 4.D 5.A 6.D 7.A 8.B
1.(1) 冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势，请解释原因。
【答案】冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势，因为随着冬季来临，气温下降，细胞中自由水的含量显著下降有助于抵抗低温冻害。
(2) 冬小麦的自由水下降非常快，而结合水则上升比较多，这是为什么？
【答案】在寒冷的情况下，自由水可以结成冰而伤害植物，结合水则不会结冰。因此，冬季来临时，冬小麦细胞内自由水的比例逐渐降低，而结合水的比例逐渐上升，可以避免气温下降时自由水过多导致容易结冰而损害自身，这是植物适应环境的一种表现，是生物进化的结果。
(3) 请阐述水在细胞中的重要作用。
【答案】水在细胞中以结合水、自由水两种形式存在。结合水是细胞结构的重要组成部分。自由水是细胞内良好的溶剂，细胞内许多生物化学反应都需要水的参与，提供以水为基础的液体环境，运输营养物质和盖谢废物。
2.【答案】蛋白质的功能是由氨基酸种类、数目和排列顺序、多肽链折叠或盘曲形成的空间结构决定的。人的红细胞承担运输氧的作用，是因为血红蛋白的结构适于运输氧；而心肌细胞主要是承担心脏律动作用，其心肌蛋白的结构适于律动。
3.【答案】构成多糖的基本单位是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成多糖，它的顺序没有什么变化。核酸就不同了，构成核酸的核苷酸，无论是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，都各含4种碱基。核酸是由核苷酸连接而成的长链，核酸分子中4种脱氧核苷酸（或核糖核苷酸）在数量、排列顺序上就会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。因此说核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是。
下节课见！