2.5核酸是遗传信息的携带者 课件(共48张PPT)高中人教版生物必修一

(共48张PPT)
第5节 核酸是遗传信息的携带者
不同生物的核酸携带了不同的遗传信息！
你知道核酸检测的原理吗？
一
核酸的种类及其分布
【资料1】1868年瑞士化学家米歇尔，首先从细胞核中得一种含氮和磷特别丰富的沉淀物质，当时曾叫它做核质。
【资料2】1872年又从鲑鱼的精子细胞核中，发现了大量类似的酸性物质，随后有人在多种组织细胞中也发现了这类物质的存在。因为这类物质都是从细胞核中提取出来的，而且都具有酸性，因此称为核酸。
【资料3】1929年科学家确定了核酸有两种，一种是脱氧核糖核酸（DNA），另一种是核糖核酸（RNA）。
科学史
1.种类：
脱氧核糖核酸
核糖核酸
（DNA）
（deoxyribonucleic acid）
（RNA）
（ribonucleic acid）
2.分布：
（1）DNA的分布
真核细胞：
原核细胞：
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
拟核（主要）
（2）RNA的分布:
主要在细胞质
核酸
脱氧核糖核酸 DNA分布 核糖核酸 RNA分布 遗传
物质
细胞 结构 真核细胞 主要细胞核 少量叶绿体、线粒体 主要细胞质 DNA
原核细胞 主要拟核 主要细胞质 DNA
非细胞 结构 DNA病毒 有 无 DNA
RNA病毒 无 有 RNA
DNA病毒：噬菌体、天花病毒、乙肝病毒、HPV（人乳头瘤病毒）
RNA病毒：烟草花叶病毒、SARS 病毒、HIV、流感病毒、新冠病毒
二
核酸是由核苷酸连接而成的长链
C、H、O、N、P
标志元素
②核苷酸的元素组成：
①核酸的基本单位有几部分组成：
磷酸基团
＋
五碳糖
含氮碱基
＋
腺嘌呤（A）
胸腺嘧啶（T）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
磷酸
碱基
1.核酸的基本组成单位：核苷酸
a.磷酸
1种
b.五碳糖
脱氧核糖
核糖
2种
c.含氮碱基
嘌呤
5种
嘧啶
腺嘌呤（A）
胸腺嘧啶（T）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
磷酸
碱基
P
磷酸基团
五碳糖
含氮碱基
写出他们的结构通式:
(标出化学键和写出对应的碱基)
1.核酸的基本组成单位：核苷酸
根据五碳糖不同分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两类
1
2
3
4
5
1.核酸的基本组成单位：核苷酸
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
胞嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胸腺嘧啶
A
G
C
T
胞嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
尿嘧啶
A
G
C
U
脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别
核苷酸有 种
碱基有 种
8
5
DNA与RNA在化学组成上的异同
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
磷酸
脱氧核糖
核糖
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
DNA
RNA
DNA特有的碱基
RNA特有的碱基
尿嘧啶
核糖核苷酸
胞嘧啶
核糖核苷酸
鸟嘌呤
核糖核苷酸
腺嘌呤
核糖核苷酸
胸腺嘧啶
脱氧核苷酸
胞嘧啶
脱氧核苷酸
鸟嘌呤
脱氧核苷酸
腺嘌呤
脱氧核苷酸
核糖
脱氧核糖
列文时代人们对核苷酸的认识
U
C
T
A
G
磷酸二酯键
2.核苷酸连接形成长链
每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。
DNA
RNA
活动1：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
P
A
P
T
P
T
C
P
G
P
A
P
T
C
P
T
P
G
P
A
P
T
C
活动1：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
小结：核酸的形成
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
不同排列顺序的核苷酸链
3.核酸的功能
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
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。
3.核酸的功能
【资料】英国遗传学家杰弗里斯对白种人研究表明，两个随机个体具有完全相同的DNA指纹图的概率为3000亿分之一（即3×10－11），两个同胞个体具有相同图谱的概率也仅仅为200万分之一（即2×10－6）。 故DNA指纹技术完全可把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。
思考：
为什么刑侦人员可以通过“DNA指纹”获得嫌疑人的信息？
因为人的遗传信息储存在DNA分子中，每个人的DNA分子中的脱氧核苷酸的排列顺序不同。
如图，嫌疑人1的“DNA指纹”与案发现场分离的样品的“DNA指纹”吻合。
你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？
研究不同类群生物的亲缘关系
研究人类起源
灾害遇难者的身份鉴定
亲子鉴定
深入思考：DNA和RNA都能携带遗传信息吗？
【资料1】进化过程中，有细胞形态的生命都选择了DNA作为遗传物质，而非RNA，主要是因为：DNA比RNA更稳定。
【资料2】病毒是非细胞生物，其核酸成分一般只有DNA或RNA。
大多数病毒所含的核酸是DNA，这种类型的病毒以DNA
为遗传物质，如天花病毒、乙肝病毒 、噬菌体等；
少数病毒所含的核酸是RNA，它们以RNA为遗传物质，
如HIV病毒、SARS病毒、流感病毒、烟草花叶病毒等。
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，造成镰刀型细胞贫血症的发生
红细胞形态改变
蛋白质构象改变
3.核酸的功能
血红蛋白
的谷氨酸
血红蛋白
的缬氨酸
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。
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。
3.核酸的功能
核酸 五碳糖 种类 碱基 种类 核苷酸 种类 含A、T、 C、G的核苷酸种类 含A、T、
C、G的脱氧核苷酸种类
病毒核酸
细胞生物 核酸
细胞生物 遗传物质
1种
2种
1种
4种
5种
4种
4种
8种
4种
3种或4种
0或4种
7种
4种
4种
4种
思考并回答：五碳糖、碱基、核苷酸种类数
三
生物大分子以碳链为骨架
淀粉
糖原
蛋白质
DNA和RNA
它们有什么共同之处？
活动2：归纳生物大分子的结构特点
每个单体都是以若干个相连的碳原子为基本骨架的。
碳链 → 单体 → 多聚体
碳链
深入思考1：如何理解生物大分子以碳链为骨架？
支链淀粉
以碳链为基本骨架构成的多肽链
碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命。
蛋白质
深入思考1：如何理解生物大分子以碳链为骨架？
脱氧核苷酸链
深入思考1：如何理解生物大分子以碳链为骨架？
连接方式和排列顺序等
深入思考2：有限数目的单体怎么聚合成了多种多样的大分子物质？
(1)若该图为一段肽链结构模式图,则1表示_________;
2表示_____;3表示____，大约有______种。
中心碳原子
肽键
R基
21
(2)若该图为一段核酸结构模式图,则1表示________,
2表示__________,3表示________。
五碳糖
磷酸基团
含氮碱基
(3)若该图表示多糖结构模式图,则1、2、3连接形成的化合物是_________。
单糖
课堂反馈1
总结：细胞的物质基础
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；糖类和脂质提供了生命活动的重要能源；水和无机盐与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与生命活动等重要功能。
拓展：核酸的水解
核酸
8种核苷酸
磷酸、 2种五碳糖、 5种含氮碱基
DNA
4种脱氧核苷酸
磷酸、脱氧核糖、 4种含氮碱基
RNA
4种核糖核苷酸
磷酸、核糖、 4种含氮碱基
初步水解
彻底水解
有机物 初步水解产物 彻底水解产物
核酸 核苷酸 五碳糖、含氮碱基、磷酸
蛋白质 多肽(或短肽) 氨基酸
多糖 二糖 单糖
脂肪 甘油+脂肪酸 甘油+脂肪酸
拓展：生物体中四大有机物的水解情况
不同生物含有的核酸种类不同。真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA，下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述不正确的是（ ）
A口腔上皮细胞 B洋葱叶肉细胞 C脊髓灰质炎病毒 D豌豆根毛细胞
碱基 5种 5种 4种 4种
核苷酸 8种 8种 4种 8种
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
课堂反馈2
如图为脱氧核苷酸链结构图，下列表述正确的是（　　）
A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和bB．图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个C．各核苷酸之间是通过化学键①连接起来的D．该链从碱基组成上看，缺少的碱基是U
【答案】B
课堂反馈3
甲图是生物体内四种有机物的组成与功能关系图，乙图表示由1分子磷酸、1分子碱基和1分子a构成的化合物b。请据图回答下列问题：
(1)写出图中“横线”上相应的元素：①______________②________________。(2)在动物细胞内，物质E是______。选用花生种子鉴定物质F时，若不借助显微镜，实验材料的处理为______________________；若借助显微镜，实验材料的处理为________________。(3)图乙中，化合物b对应图甲中物质______________(填字母)；若a为核糖，则化合物b构成的物质主要分布于________中。
C、H、O　
C、H、O、N
糖原
制成匀浆(或组织样液)
切取子叶切片
D
细胞质
课堂反馈4
课后习题
一、概念检测
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
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
C
二、拓展应用
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用到类似的宣传语：一切疾病都与基因受损有关；基因是核酸片段；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力.
(1)请对上述三段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞.
“一切疾病都与基因受损有关”过于绝对，疾病有的是基因受损导致的，还有很多疾病是受到细菌等病原体影响导致的。“基因是核酸片段”属于概念有误，核酸包括DNA和RNA，除少数病毒外，生物的基因是DNA上有遗传效应的片段。“补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力”这是混淆概念关系以误导消费者。人们吃的食物中已经含有很多核酸，不需要额外补充核酸，核酸也不是人体需要的营养物质；人体内不缺乏合成核酸的原料；
人体细胞不会直接利用外来核酸，无论是食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用；细胞内的基因修复有复杂的机制，补充核酸不会增强基因修复能力。
二、拓展应用
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用到类似的宣传语：一切疾病都与基因受损有关；基因是核酸片段；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力.
(2)如果有人向你推销核酸保健品，你将如何回应
向推销人员询问该核酸保健品的成分、功效，及如何起到保健作用的原理；运用已学习的核酸知识与推销员交流，传递正确的营养保健知识；表明不会购买核酸保健品的态度。