2.5核酸是遗传信息的携带者课件(共40张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共40张PPT)
第二章 组成细胞的分子
第5节 核酸是遗传信息的携带者
问题1 : 新冠病毒感染人体后，会在呼吸道系统中进行繁殖，因此可以通过核酸检测、鼻咽拭子中的病毒核酸判断人体是否感染病毒，你知道什么是核酸 为什么能通过核酸检测确定新冠病毒是否存在
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，因此，DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。
问题2: 为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
问题3: 搜集资料找出DNA鉴定技术在其他方面的应用？
一、核酸的种类及其分布
DNA鉴定技术在其他方面的应用
无名尸骨身份鉴定
人类学的研究
灾害遇难者的身份鉴定
亲子鉴定
问题4: “核酸”顾名思义，就是从细胞核中提取的具有酸性的物质，那么，核酸究竟是什么物质？有哪些种类？分布在哪里呢？
1、核酸究竟是什么物质？有哪些种类？分布在哪里呢？
2
3
4
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P34-35，思考以下问题。
2、核酸的基本组成单位是什么 由哪些分子组成？
3、仔细观察图2-15两种核苷酸，请找出组成它们的组成元素，及它们的不同点，从而推导出核苷酸的分类依据及种类？
4、每种脱氧核苷酸是怎样连接成DNA单链的
一、核酸的种类及其分布
一、核酸的种类及其分布
1.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
原核细胞：主要分布在拟核（环状DNA分子），少量在质粒
主要分布在细胞质中
（deoxyribonucleic acid）
（ribonucleic acid）
思考：所有生物体内都含有DNA和RNA吗？
病毒体内只有DNA或RNA。(只有DNA、RNA中的一种）
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的结构：
核苷酸
(1)核酸的基本单位——
问题5: 核酸同蛋白质一样，也是生物大分子，它的基本组成单位是什么 由哪些部分组成？
一分子核苷酸 =
一分子磷酸
+一分子五碳糖 + 一分子含氮碱基
1.核酸的结构：
磷酸
五碳
糖
一分子核苷酸 =一分子磷酸+一分子五碳糖+ 一分子含氮碱基
核苷酸
(1)核酸的基本单位——
(2)核苷酸的结构简式：
磷脂的结构（课本42页）
1.核酸的结构：
磷酸
五碳
糖
含N碱基
核苷酸
1’
2’
3’
4’
5’
(1)核酸的基本单位——
(2)核苷酸的结构简式：
（脱氧核糖）
（核糖）
C5H10O5
C5H10O4
一分子核苷酸 =一分子磷酸+一分子五碳糖+ 一分子含氮碱基
问题6: 仔细观察图2-15两种核苷酸，分析核苷酸元素种类，并找出它们的不同点，从而推导出核苷酸的分类依据及种类？
(3)核苷酸的元素组成：
C、H、O、N、P
(4)根据 不同将核苷酸分为:
脱氧核糖核苷酸（DNA基本单位）
核糖核苷酸（RNA基本单位）
问题7: 脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基种类相同吗？
五碳糖
A
A
腺嘌呤（adenine）—— A
鸟嘌呤（guanine）—— G
胞嘧啶（cytosine）—— C
胸腺嘧啶（thymine）—— T
尿嘧啶（uracil）—— U
问题8: 结合教材P35图2-16分析，DNA和RNA中的含氮碱基是完全一样的吗？
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
DNA与RNA在化学组成上的区别
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
思考：一共多少种五碳糖？多少种碱基？多少种核苷酸？
2
5
磷酸
五碳
糖
含N碱基
问题9: 各种氨基酸的区别在于R基不同，各种核苷酸的区别又在于哪里不同呢？
脱氧核糖
核糖
五碳糖
碱基
G
A
T
U
C
胸腺嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
尿嘧啶
问题10: 根据五碳糖和碱基不同，核苷酸有哪些种类呢？
脱氧核糖核苷酸（4种）——DNA的基本组成单位
腺嘌呤脱氧核苷酸
脱氧
核糖
A
磷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
脱氧
核糖
G
胞嘧啶脱氧核苷酸
脱氧
核糖
C
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
脱氧
核糖
T
腺嘌呤核糖核苷酸
核糖
A
鸟嘌呤核糖核苷酸
核糖
G
胞嘧啶核糖核苷酸
核糖
C
尿嘧啶核糖核苷酸
核糖
U
核糖核苷酸（4种）——RNA的基本组成单位
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
8种核苷酸
G
A
T
U
C
胸腺嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
尿嘧啶
　实战训练(连线题）　
　实战训练(连线题）　
G
核糖
磷酸
A
脱氧
核糖
磷酸
T
脱氧
核糖
磷酸
U
核糖
磷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
核糖
磷酸
脱氧
核糖
磷酸
A
C
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
　实战训练
在细胞中，由A、U、C、T三种碱基参与构成的核苷酸有多少种？
A、4种 B、5种 C、6种 D、8种
C
问题讨论
18
1. 构成DNA的碱基有几种？
2. 构成RNA的碱基有几种？
3. 构成核酸的碱基有几种？
4. 构成核酸的核苷酸有几种？
4种，分别是A(腺嘌呤)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)T(胸腺嘧啶)
4种，分别是A(腺嘌呤)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)U(尿嘧啶)
5种，分别是A(腺嘌呤)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶) U(尿嘧啶)
T(胸腺嘧啶）
8种，分别是：
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；
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。
想一想：熊猫体内的核苷酸种类有几种？碱基有几种？新冠病毒呢？
8 、5
4 、4
(1)真核细胞的RNA只分布在细胞质中(　　)
(2)真、原核细胞内均有两种核酸(　　)
(3)核酸分子中，五碳糖∶磷酸∶含氮碱基＝1∶1∶1(　　)
(4)构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种(　　)
(5)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的种类(　　)
×
课堂检测
√
√
√
×
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
√
（一）脱氧核苷酸连接形成脱氧核苷酸长链，通常由两条长链构成DNA。
脱水缩合
磷酸二酯键
（一）脱氧核苷酸连接形成脱氧核苷酸长链，通常由两条长链构成DNA。
磷酸二酯键
一条脱氧核苷酸链
（二）核糖核苷酸连接形成核糖核苷酸长链，通常由一条长链构成RNA。
磷酸二酯键
(7)DNA和RNA在结构上的不同：
A
脱氧
核糖
P
O
（DNA）脱氧核苷酸双链
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
氢键
（RNA）核糖核苷酸单链
一、核酸是由核苷酸连接而成的长链
DNA和RNA的区别：
DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸）
基本单位 核苷酸 核苷酸
五碳糖
含氮碱基
结 构 结构 大多为 结构
脱氧（核糖）
核 糖
脱氧核糖
核糖
A、C、G、T
A、C、G、U
双螺旋
单链
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
问题11: 在情景视频一中我们提到可以根据DNA能够找到犯罪嫌疑人的信息，那为什么呢？我们每个人的DNA不都是由四种脱氧核苷酸构成的吗？
核酸的多样性及功能：
脱氧核苷酸：4种
DNA：
无数种
DNA的多样性：脱氧核苷酸的数目、排列顺序决定了DNA的多样性。
DNA的特异性：脱氧核苷酸特定的排列顺序代表了特定的遗传信息。
遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中。
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
三、核酸的功能
功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，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。
碱基发生替换
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
阅读教材，回答下列问题：
1、什么是生物大分子？脂肪是生物大分子吗？
2、为什么说生物大分子以碳链为基本骨架？
3、生命的核心元素是什么？
四、生物大分子以碳链为骨架
1、生物大分子：多糖、蛋白质、核酸。
2、单体：组成生物大分子的基本单位。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，由许多单体连接成多聚体。
碳元素是生命的核心元素，没有碳元素，就没有生命
单 糖
氨基酸
核苷酸
多 糖
蛋白质
核 酸
单 体
多聚体
脱水缩合
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
蛋白质
它们有什么共同之处？
除了DNA和RNA，你还知道哪些生物大分子？
多糖、蛋白质、核酸这3种生物大分子共同点是什么？
图2-4 淀粉、糖原、纤维素
图2-5 某种胰岛素
图2-6 DNA
生物大分子以碳链为骨架
脂质不是生物大分子
生物大分子以碳链为骨架
多糖
多聚体
蛋白质
核酸
单体
单糖
氨基酸
核苷酸
以碳链为基本骨架
以碳链为基本骨架
以下生物大分子初步水解后有什么产物？
彻底水解后又有什么产物？
核酸
核苷酸
磷酸、五碳糖、含氮碱基
DNA
脱氧核苷酸
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
RNA
核糖核苷酸
磷酸、核糖、含氮碱基
初步水解
彻底水解
问题思考
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
蛋白质
短肽（氨基酸）
氨基酸
1. 是由单体连接成的多聚体
2. 以碳链为基本骨架
单体数目有限的情况下，如何产生多种多样的大分子物质？
生物大分子的特点
1. 是由单体连接成的多聚体
2. 以碳链为基本骨架
3. 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
生物大分子的特点
是由单体连接成的多聚体
以碳链为基本骨架
有限数目的单体通过排列顺序和连接情况（如空间结构）的变化，形成了多种不同的大分子物质
生物大分子
单糖
氨基酸
核苷酸
多糖
蛋白质
核酸
单 体
多聚体
脱水缩合
因此：碳是生命的核心元素。无碳，无生命!
生物大分子 初步水解产物 彻底水解产物 氧化分解产物
淀粉
纤维素
脂肪
蛋白质
DNA
RNA
小结：生物大分子的水解与氧化分解(注：脂肪不是生物大分子)
麦芽糖
葡萄糖
CO2＋H2O
CO2＋H2O
CO2＋H2O
CO2＋H2O＋含氮物质
CO2＋H2O＋尿素
CO2＋H2O＋尿素
纤维二糖
葡萄糖
—
甘油＋脂肪酸
多肽
氨基酸
脱氧核苷酸
脱氧核糖、碱基、磷酸
核糖核苷酸
核糖、碱基、磷酸
核酸
功能
原因
单体
分类
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
课堂小结