第2章 第5节　核酸是遗传信息的携带者（共42张PPT）高中生物学人教版（2019）必修一

(共42张PPT)
1
第2章　组成细胞的分子
第5节
核酸是遗传信息的携带者
1
阐述核酸是由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。
2
简述DNA和RNA的区别和联系。
3
概述生物大分子以碳链为基本骨架的结构特点。
新冠病毒感染人体之后，首先会在呼吸道系统中进行繁殖，因此可以通过检测痰液、鼻咽拭子中病毒独特的核酸序列判断人体是否感染该病毒。一旦检测为核酸“阳性”，即可证明患者体内有病毒存在 。
核酸检测
什么是核酸？ 为什么能通过核酸检测确定新冠病毒是否存在？
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目标一
核酸的种类、分布及其组成　
种类:
脱氧核糖核酸（DNA）
核酸
核糖核酸（RNA）
分布:
真核细胞
DNA
RNA
主要在细胞核中；
少量在细胞质的线粒体、叶绿体中
主要在细胞质中
1.核酸的种类及其分布
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
（1）核苷酸是核酸的基本组成单位
dAMP
dTMP
dGMP
dCMP
dAMP
dTMP
dGMP
dCMP
磷酸
碱基
脱氧核糖
活动1：
观察几种核苷酸，写出它们的结构通式
（2）核苷酸的种类
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
P
OH
OH
O
O
CH2
H
O
H
OH
H
H
H
碱基
P
OH
OH
O
O
CH2
H
O
H
OH
H
OH
H
碱基
脱氧(核糖)核苷酸
核糖核苷酸
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U)
（3）DNA与RNA在化学组成上的异同
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
DNA是由脱氧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
（4） 核酸是由核苷酸连接而成的长链
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
制作四种脱氧核苷酸的模型，仿照示意图完成四个核苷酸的连接
活动2：
制作四种脱氧核苷酸的模型，仿照示意图完成四个核苷酸的连接
活动2：
制作四种脱氧核苷酸的模型，仿照示意图完成四个核苷酸的连接
活动2：
核苷酸链
碱基
磷酸和五碳糖
不同排列顺序的核苷酸链
制作四种脱氧核苷酸的模型，仿照示意图完成四个核苷酸的连接
活动2：
（5）核酸的空间结构
碱基
碱基对
磷酸和五碳糖
单链或双链
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。
假设有一段由100个核苷酸组成的单链DNA片段，那么可以出现多少种核苷酸的排列组合？
4100
核酸具有多样性
核酸是携带遗传信息的分子，生物的遗传信息就承载在核酸分子中在亲子代之间传递，请观察核酸的结构，推测它是如何储存和携带遗传信息的？
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
核酸具有特异性
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
因为每一种生物的核苷酸排列顺序与其他生物存在差异
为什么在生物鉴定中我们可以检测核酸？
血红蛋白中1个氨基酸的替换导致血红蛋白空间结构异常，异常的血红蛋白分子缺氧条件下易相互聚集，导致红细胞形态改变，造成镰状细胞贫血症的发生。
红细胞形态改变
蛋白质构象改变
以上说明核酸还具有什么功能？
核酸在生物体的变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
（6）核酸的功能
2.核酸是由核苷酸连接形成的长链
2
核酸在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
1
核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，核酸分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。
项目 核酸 遗传物质 类型 核苷酸种类 碱基种类 类型 核苷酸种类 碱基种类
肺部细胞
肺炎链球菌
新冠病毒
新冠病毒、肺炎链球菌均可侵染人体肺部细胞从而引发肺炎，其中新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。
DNA和RNA
DNA和RNA
RNA
8
4
8
5
5
4
DNA
RNA
DNA
4
4
4
4
4
4
比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型，并完成表格
活动3：
DNA与RNA的比较
比较项目 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
初步水解的产物 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
初步水解的产物 结构图
彻底水解的产物 无机酸 磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤) T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
DNA与RNA的比较
比较项目 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
一般结构 两条核苷酸链 两条核苷酸链
分布 主要在细胞核，线粒体、叶绿体也少量含有 主要在细胞质
真核生物、原核生物及病毒核酸类型的比较
项目 核酸 遗传物质 类型 核苷酸种类 碱基种类 类型 核苷酸种类 碱基种类
细胞生物 真核生物 DNA和RNA ___ __ DNA 4 4
原核生物 DNA和RNA 8 5 _____ ___ ___
非细胞生物(病毒) DNA病毒 DNA 4 4 _____ ___ ___
RNA病毒 RNA ___ ___ RNA 4 4
8
5
DNA
4
4
DNA
4
4
4
4
>
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目标一
生物大分子以碳链为骨架
分析图解，说明生物大分子以碳链为骨架
⑴多糖、蛋白质和核酸等生物大分子的结构有什么共同的特点？
生物大分子都是由许多单体连接成的多聚体
多糖
蛋白质
核酸
多聚体
单体
单糖
氨基酸
核苷酸
活动4：
活动
单糖
氨基酸
核苷酸
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
归纳：生物大分子以碳链为基本骨架，“碳是生命的核心元素”
分析图解，说明生物大分子以碳链为骨架
活动4：
⑵ 单糖、氨基酸和核苷酸的结构有什么共同的特点？
都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
淀粉
糖原
蛋白质
分析图解，说明生物大分子以碳链为骨架
活动4：
(3) 有限数目的单体怎样聚合成了多种多样的大分子物质？
DNA
和
RNA
是由单体连接成的多聚体
2.1 生物大分子
以碳链为基本骨架
有限数目的单体通过排列顺序和连接位置的变化，形成了多种不同的大分子物质
2.2 组成细胞的分子
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
细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。
细胞是一个动态变化的有机整体
1.如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是
A.DNA与RNA的不同点只体现在②处
B.若②为核糖，则③可以是胸腺嘧啶
C.在人类免疫缺陷病毒中核苷酸共有8种
D.人体内的③有5种，②有2种
√
解析　图中①②③分别是磷酸、五碳糖、含氮碱基，DNA与RNA的不同点体现在②③两处，A错误；
若②为核糖，则③可以是A、U、C、G，但不可能是T(胸腺嘧啶)，B错误；
人类免疫缺陷病毒是RNA病毒，只含有一种核酸，4种核苷酸，C错误；
人体内有2种核酸，故有2种②和5种③，D正确。
2.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
解析　根据③判断该核苷酸的五碳糖是核糖，因此名称为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一。
(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)。
解析　细菌的遗传物质是DNA，基本原料是脱氧核苷酸，应去掉③中的氧。
③
(3)图乙中1、2、3的中文名称分别是_____、_________、_______。
解析　图乙中1、2、3分别为磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。
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。
解析　图乙中含有T，为DNA分子的一条链，DNA分子一般含有两条链。
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。
解析　豌豆的叶肉细胞中含有DNA和RNA，因此A、C分别参与构成两种核苷酸，T、U各自参与构成一种核苷酸，共6种核苷酸。
6
3.如图表示细胞内不同化学元素所组成的化合物。以下说法不正确的是
A.若图中①为某种多聚体，则①可具有传递信息的作用
B.若②分布于内脏器官周围，则②可具有缓冲和减压作用
C.若③为某种多聚体，则③一定是DNA
D.若④存在于昆虫的外骨骼中，则④可能是几丁质
√
解析　①为多聚体，且含有C、H、O、N 4种元素，则其可能
是蛋白质，可具有传递信息的作用，A正确；
②只含有C、H、O 3种元素，且分布在内脏器官的周围，则其
可能是脂肪，脂肪具有缓冲和减压的作用，B正确；
③为多聚体，且含有C、H、O、N、P 5种元素，则其可能是核酸，即③可能是DNA或RNA，C错误；
④含有C、H、O 3种元素，且存在于昆虫的外骨骼中，则其可能是几丁质，D正确。
4.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
√
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分子的四种脱氧核苷酸；
图3中，只有圆形一种单体，最可能表示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，故选A。
核酸
功能
原因
单体
分类
课堂小结
C、H、O、N、P
DNA
RNA
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
碱基
脱氧核糖
碱基
核糖
磷酸
A
G
C
T
A
G
C
U
核苷酸的数目、排列顺序多样
多糖
蛋白质
单体
单体
生物大分子
组成元素
携带遗传信息
单糖
氨基酸