2.5 核酸是遗传信息的携带者 课件 (共32张PPT)

(共32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
亲子鉴定
2024年9.21日社会热点
DNA指纹技术除了在近日热点事件快速帮助突破案件，其在其他案件侦破工作中更有重要用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，为案件的侦破提供证据。
为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
DNA(属于核酸)携带遗传信息，不同个体的遗传信息不同。
谁是shi 作俑者？
“shi 无前例”
【探究一】核酸的种类及其分布
【活动①】阅读教材P34，回答以下问题：
(1)核酸究竟是什么物质？
(2)核酸哪些种类？分布在哪里呢？
(3)所有生物都含有DNA和RNA？
有细胞结构的生物都有DNA和RNA，但病毒只有DNA或RNA当中的一种。
细胞核中提取的具有酸性的物质
①脱氧核糖核酸(简称DNA)
②核糖核酸(简称RNA)
原核细胞：DNA主要分布在拟核，少量在质粒。
主要分布在细胞质中
真核细胞的DNA主要分布在细胞核，少量在线粒体、叶绿体。
DNA
1.(2024·济南外国语学校高一期末)“核酸”，顾名思义，就是从细胞核中提取的具有酸性的物质，下列有关核酸的叙述，正确的是
A.核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核苷酸(RNA)两大类
B.真核细胞的DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中
C.具有细胞结构的生物才含有核酸
D.线粒体、叶绿体中也含有DNA
核糖核酸(RNA)
线粒体、叶绿体中也含有少量DNA
RNA主要分布在细胞质中
没有细胞结构的病毒也含有核酸
【探究二】核酸是有核苷酸连接而成的长链
【资料1】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、含氮碱基。
核酸的基本组成单位：
核苷酸
一分子磷酸
一分子五碳糖
一分子含氮碱基
核苷酸
五碳
糖
含氮碱基
磷酸
【活动②】阅读教材P34-35，回答以下问题：
(1)仔细观察以下两种核苷酸，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？
类别：脱氧核苷酸和____________
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
分类依据：_______的不同
五碳糖
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)
脱氧（核糖）核苷酸
核糖核苷酸
（DNA的基本单位）
（RNA的基本单位）
A
G
C
T
A
G
C
U
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
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
O
O
O
O
(核苷酸有 种，碱基有 种
8
5
脱氧(核糖)核苷酸:4种
(2)核苷酸的命名
DNA单位
核糖核苷酸:4种
RNA单位
命名方式：碱基+五碳糖+核苷酸）
①若m为鸟嘌呤，则b为？
(3)模型解读:某同学在学习完核酸的知识后，画了如图所示的核苷酸的结构图。
可能是鸟嘌呤脱氧核苷酸，也可能是鸟嘌呤核糖核苷酸
②若碱基为胸腺嘧啶，则形成的b为？
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
③若图甲中a为脱氧核糖，m为G，则化合物b称为
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
H2O
脱水缩合
磷酸二酯键
【活动③】观察教材P34图2-14和阅读教材P35第一、二段，然后说出从核苷酸到DNA和RNA的结构层次。
3个
氢键
2个
氢键
C
G
A
T
G
C
T
【活动③】观察教材P34图2-14和阅读教材P35第一、二段，然后说出从核苷酸到DNA和RNA的结构层次。
2个
氢键
3个
氢键
DNA的平面结构
DNA的空间结构
(双螺旋结构)
螺旋化
脱水缩合
形成
磷酸二酯键
【温馨提示】连接相邻碱基的结构是 。
氢键( )或-五碳糖-磷酸-五碳糖-( )
A
一条脱氧
核苷酸链
链 间
链 内
C
G
A
T
G
C
T
A
G
C
U
A
【温馨提示】每个核酸分子是由 个核苷酸连接而成的长链。细胞和多数病毒的DNA都是 ，RNA都是 ，仅在罕见病毒中有例外。
两条脱氧
核苷酸链
一条核糖
核苷酸链
RNA
DNA
双链
单链
几十个乃至上亿
与社会的联系
DNA指纹技术的其他应用
公安部通报开展“夏季行动”以来，全国共抓获涉嫌实施拐卖妇女儿童的犯罪嫌疑人212名，找回失踪被拐妇女儿童683名。下面是找回的3个孩子和一对丢失孩子夫妇的DNA指纹图谱，请判断哪个小孩是他们的？
母亲
父亲
A孩
B孩
C孩
组成DNA的核苷酸种类只有4种，由此请你推测DNA分子可以储存生物遗传信息的原因？
【活动④】阅读P35，继续探究：
P
P
P
P
①由4种脱氧核苷酸构成含有4个核苷酸的一条单链有 种排列顺序？
②由4种脱氧核苷酸构成含有n个核苷酸的一条单链有 种排列顺序？
44=256
4n
脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。
(1)推测DNA分子可以储存生物遗传信息的原因
脱氧核苷酸连成长链时排列顺序极其多样（多样性）
推出
每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点（特异性）
4种脱氧核苷酸
无数种DNA
②功能：
核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
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。
【归纳总结】核酸的功能、分布和水解产物
(1)核酸的多样性及功能
①多样性的原因：核苷酸______不同和__________多样。
数目
排列顺序
生物种类 核酸种类 五碳糖种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 实例
病毒
细胞生物
(真核、原核)
2种
(DNA和RNA)
5种
8种
DNA
人、酵母菌、细菌等
DNA病毒
RNA病毒
1种(DNA)
1种(RNA)
4种
4种
4种
4种
DNA
RNA
T2噬菌体等
新冠病毒HIV等
2种
1种
1种
(2)比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型，并完成表格。
1.蓝细菌细胞内有____种核酸，有____种核苷酸,有_____种五碳糖，有_____种碱基，其遗传物质是____________。
2.冷箭竹细胞内有____种核酸，有____种核苷酸,有_____种五碳糖，有_____种碱基，其遗传物质是____________。
3.大熊猫细胞内有____种核酸，有____种核苷酸,有_____种五碳糖，有_____种碱基，其遗传物质是____________。
4.新冠病毒有____种核酸，有____种核苷酸，有____种五碳糖，有_____种碱基，其遗传物质是____________。
6.乙肝病毒有____种核酸，有____种核苷酸,有____种五碳糖，有_____种碱基，其遗传物质是____________。
2
8
2
5
DNA
2
8
2
5
DNA
2
8
2
5
DNA
1
4
1
4
RNA
1
4
1
4
DNA
噬菌体 （DNA病毒） 新型冠状病毒 （RNA病毒） 动植物细胞 动植物细胞的遗传物质
核酸类型
初步水解产物
彻底水解产物
DNA
（脱氧核糖核酸）
RNA
（核糖核酸）
DNA和RNA
DNA
脱氧核苷酸
4种
核糖核苷酸
4种
核苷酸
8种（4+4）
脱氧核苷酸
4种
磷酸、4种碱基
(A、G、C、U)
核糖
6种
磷酸、4种碱基
(A、G、C、T)
脱氧核糖
6种
磷酸、5种碱基
(A、G、C、T、U)
脱氧核糖、核糖
8种
磷酸、4种碱基
(A、G、C、T)
脱氧核糖
6种
(3)不同生物的核酸初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？请完善表格
比较项目 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
基本单位 名称 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
结构图
组成 无机酸 五碳糖
含氮碱基
一般结构
磷酸
脱氧核糖
核糖
A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
两条核苷酸链
一条核苷酸链
(4)DNA和RNA的区别
2.(2024·襄阳高一期末)如图是生物体内核苷酸的结构模式图，下列相关叙述正确的是
A.若a为核糖，则m有4种，分别是A、T、G、C
B.在HIV中可以检测到2种a、5种m、8种b
C.构成人体的遗传物质共有8种b、2种a、5种m
D.若m为鸟嘌呤，则b的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸
A、U、G、C
HIV是RNA病毒，含1种a、4种m、4种b
人体遗传物质是DNA共有4种b、1种a、4种m
3.(2023·陕西西安高一期末)由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子的化合物a构成了化合物b，如图所示。下列有关说法正确的是
A.a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质
B.若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
C.若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
D.幽门螺杆菌体内含的化合物m共4种
a是五碳糖，属于单糖，但不作为生物体内的能源物质
若a为核糖，则b是核糖核苷酸，由b组成的核酸是RNA，主要分布在细胞质中
幽门螺杆菌属于细胞生物，体内含m即含氮碱基共5种，分别是A、T、C、U、G
4.(2023·江苏盐城期末，改编)核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸，这两种核酸的基本组成单位如图所示，下列叙述错误的是
A.核酸甲中的脱氧核苷酸的排列
顺序储存着生物的遗传信息
B.核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物
合成中都具有重要作用
C.核酸乙主要分布在细胞核中
D.A与B相比，A的2′位置的碳原子上少一个氧
核酸乙是RNA，主要分布在细胞质中
5.(2024·天津第一中学高一期中)鲤春病毒血症是一种由弹状病毒引起的常在鲤科鱼类中流行的疾病。该病毒外包一层囊膜，内含一条单链RNA。下列相关叙述不合理的是
A.该弹状病毒的组成元素一定含有C、H、O、N、P
B.该弹状病毒的RNA初步水解产物有4种核糖核苷酸
C.鲤科鱼类的遗传物质与该弹状病毒的遗传物质相同
D.该弹状病毒的遗传物质彻底水解可得到6种水解产物
鲤科鱼类的遗传物质是DNA，该弹状病毒的遗传物质是RNA
淀粉
糖原
纤维素
我们已经学了以下生物大分子，它们有什么共同之处？
RNA
DNA
蛋白质
多糖
注意：脂质不是生物大分子
【探究三】生物大分子以碳链为骨架
(1)多糖、蛋白质、核酸的基本单位分别是什么？
【活动⑤】阅读教材P35-36，回答问题
生物大分子(多聚体) 基本组成单位(单体) 多糖(淀粉、纤维素、糖原、几丁质) 蛋白质 核酸 DNA
RNA
单糖
氨基酸
核苷酸
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
基本单位（单 体）
生物大分子（多聚体）
脱水缩合
(2)为什么说碳元素是生命的核心元素？没有碳元素就没有生命？
多糖
核酸
蛋白质
以上每个单体都以碳链为基本骨架；因此生物大分子也是以碳链为基本骨架
【碳是生命的最基本、最核心的元素，没有碳就没有生命】
构建细胞、参与细胞生命活动
生命大厦的基本框架
提供生命活动重要能源
6.(2024·广东汕头高一质检)下列有关细胞中生物大分子的叙述，正确的是
A.蛋白质、核酸和糖类都是生物大分子
B.生物大分子都是以碳链为基本骨架的
C.生物大分子都可以为细胞生命活动提供能量
D.构成生物大分子核酸的单体是核糖、磷酸和碱基
糖都是生物大分子，糖类中的单糖、二糖不是生物大分子
核酸是遗传信息的携带者，不为细胞生命活动提供能量
构成生物大分子核酸的单体是核苷酸
7.(2025·广东佛山高一期中)生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架。据表分析，下列叙述错误的是
A．表中的三种生物大分子都是以碳链为基本骨架的
B．①在植物细胞中可以是淀粉，在动物细胞中可以是糖原
C．蛋白质结构具有多样性的原因之一是②的连接方式不同
D．③在原核细胞中有DNA和RNA两种，在病毒中只有一种
单体 生物大分子
葡萄糖 ①
② 蛋白质
核苷酸 ③
氨基酸都是通过肽键连接的
8.(2024·广州市测试)如图甲表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中a、b代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表化合物，图甲中X、Y、Z分别为组成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的基本单位。请回答下列问题：
(1)图甲中X、Y、Z分别为____________、________________、__________。
(2)图甲中Ⅰ的中文名称是__________。
核糖核苷酸
脱氧(核糖)核苷酸
氨基酸
核糖核酸
(3)图甲中a是________，Z的结构通式为____________。
(4)蓝细菌中的遗传物质是图甲中的________(填图中标号或字母)。
(5)若将图甲中的Ⅱ和Y填入图乙，则图乙中的①处为________，②处为__________(均填中文名称)。
N、P
Ⅱ
脱氧核糖
胸腺嘧啶
磷酸
相互
连接
核酸的结构功能分布
结构
元素组成
小分子物质
C、H、O、N、P
+
+
五碳糖
含氮碱基
核苷酸
基本单位
A、C、G
（共有）
脱水
聚合
核苷酸链
一条或
两条
核酸
DNA（多为双链）
脱氧核糖、T
核苷
RNA（多为单链）
核糖、U
作用
携带遗传信息，
控制遗传、变异和蛋白质合成
分布
DNA主要分布于细胞核
RNA主要分布于细胞质
【课堂小结】