2.5核酸是遗传信息的携带者 人教版2019 必修1(课件+分层训练含解析)
(共31张PPT)
第5节
核酸是遗传信息的携带者
阐述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子。
简述DNA和RNA的区别与联系。
概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。
问题探讨
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。
1. 为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息?
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。
讨 论:
问题探讨
2.你还能说出核酸鉴定技术在其他方面的应用吗
灾害遇难者的身份鉴定
亲子鉴定
DNA指纹鉴定技术
用于研究人类的起源、不同生物的亲缘关系
一、核酸的种类及其分布
【阅读书本P34-35,思考下列问题】
①核酸有哪两大类?分别分布于哪里?
②核酸的基本组成单位是什么?每一个基本组成单位又有哪几个组成部分?
③五碳糖有哪几种?碱基有哪几种?核苷酸有哪几种?DNA和RNA的五碳糖、碱基分别有什么异同?
一、核酸的种类及其分布
1.种类
(DNA)
(RNA)
2.分布:
真核细胞
DNA:_______(主要),_______、_______(少量)
RNA:_______(主要)
脱氧核糖核酸
核糖核酸
细胞核
线粒体
叶绿体
细胞质
一、核酸的种类及其分布
(1)原核细胞中有DNA和RNA吗?分别分布在什么地方?
(2)所有生物体都含DNA和RNA吗?
原核细胞
DNA:主要分布在拟核(环状DNA分子)
RNA:分布在细胞质
病毒只含一种核酸,DNA或者RNA。
同时具有两种核酸,但DNA才是细胞的遗传物质。
思 考:
【对点练习】
一、核酸的种类及其分布
1. 经过实验测得衣藻DNA在细胞中的分布如下:84%在染色体中,14%在叶绿体中,1%在线粒体中,1%游离在细胞质中。这些数据说明( )
A.衣藻的遗传物质主要是DNA
B.衣藻DNA的主要载体是染色体
C.衣藻细胞染色体中的DNA对细胞质中的DNA有控制作用
D.衣藻染色体由DNA、蛋白质和少量RNA组成
B
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
【阅读书本P34-35,思考下列问题】
①核酸的基本组成单位是什么?核苷酸由几部分组成 请画图表示一个
核苷酸。核苷酸的组成元素有哪些?
③脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的碱基种类相同吗?
②根据五碳糖的不同,核苷酸分哪几类
④碱基相同,构成的核苷酸是否相同呢?请举例说明。
⑥组成核酸的碱基共几种,核苷酸共几种?
⑤由碱基A、C和T组成的核苷酸有几种?
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
五碳
糖
1. 核酸的基本单位——核苷酸
磷酸
含N碱基
(1)核苷酸的结构简式:
C
C
C
C
C
A 腺嘌呤
G 鸟嘌呤
C 胞嘧啶
T 胸腺嘧啶
U 尿嘧啶
1’
2’
3’
5’
4’
O
P
P
1分子
1分子
一分子
核苷酸
磷酸
五碳糖
含氮碱基
C、H、O、N、P
(2)核苷酸的元素组成:
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
仔细观察以下两种核苷酸,请找出它们的不同点,从而推导出核苷酸的分类依据及种类?
①根据五碳糖的不同,核苷酸分为:
脱氧核糖核苷酸:
核糖核苷酸:
组成脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基种类相同吗?
脱氧核糖
核糖
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
(脱氧核苷酸)
(3)核苷酸的分类:
DNA的基本单位
RNA的基本单位
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
U
尿嘧啶
DNA的基本单位——脱氧核苷酸
RNA的基本单位——核糖核苷酸
脱氧核苷酸与核糖核苷酸的碱基组成:
碱基不同,构成的核苷酸是否相同呢?
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
A
脱氧核糖
G
脱氧核糖
C
脱氧核糖
T
脱氧核糖
脱氧核苷酸的种类
(4种)
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
②依据碱基的不同:
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
A
核糖
G
核糖
C
核糖
U
核糖
核糖核苷酸的种类
(4种)
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
②依据碱基的不同:
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
( )种核苷酸?
由A、G、C、T 、U五种碱基可组成 ( )种脱氧核苷酸?
( )种核糖核苷酸?
( )种核苷酸?
由A、G、T 、U四种碱基可组成 ( )种脱氧核苷酸?
( )种核糖核苷酸?
8
4
4
6
3
3
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
2.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的五碳糖是 ,碱基有 (4种);RNA的五碳糖是 ,碱基有 (4种)。其中,DNA特有的碱基为 ,RNA特有的碱基为 。
脱氧核糖
A、G、C、T
核糖
A、G、C、U
T
U
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
O
OH
H
H2O
3.核酸的结构
核苷酸分子的连接
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
3.核酸的结构
A G C U
脱氧核糖核酸
脱氧核糖核苷酸
磷酸+脱氧核糖+碱基
A G C T
基本单位
组成
RNA
核糖核酸
核糖核苷酸
磷酸+核糖+碱基
全称
基本单位
组成
DNA
全称
碱基
碱基对
磷酸和五碳糖
填表比较DNA与RNA
比较项目 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
基本单位 名称
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)
两条脱氧核苷酸链
一条核糖核苷酸链
脱氧核苷酸(4种)
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
脱氧核苷酸:4种
DNA:无数种
【思考】每种核酸的核苷酸只有4种,但DNA和RNA却有很多种,为什么?
一段由100个核苷酸组成的单链DNA片段,可以出现多少种核苷酸排列组合?
4100
组成DNA分子的脱氧核苷酸数量大,排列顺序极其多样化,储存的信息量非常大。
DNA的多样性
DNA的特异性
每个DNA分子的脱氧核苷酸具有特定的排列顺序。
遗传信息蕴藏在(脱氧)核苷酸的排列顺序中。
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
(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。
5.核酸的功能
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
5.核酸的功能
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
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
生物类型 核酸 遗传物质 五碳糖种类 碱基种类 核苷酸种类
细胞生物
非细胞生物
DNA+RNA
DNA+RNA
DNA
RNA
DNA病毒
RNA病毒
真核生物
原核生物
DNA
DNA
DNA
RNA
2
2
1
1
5
5
4
4
8
8
4
4
真核生物、原核生物、病毒核酸对比
【对点练习】
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
01
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
D
①磷酸
②五碳糖
③含氮碱基
②③,×;
③可以是A、U、C、G,不能是T,×;
RNA病毒,只含有RNA,4种核苷酸,×;
人体内有2种核酸,故有2种②和5种③,√;
【对点练习】
2. 请根据所学知识填写核酸的结构层次。
C、H、O、N、P
磷酸
含氮碱基
脱氧核苷酸
双
四种脱氧核苷酸
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
三、生物大分子以碳链为骨架
【阅读书本P35-36,思考下列问题】
①细胞是由多种元素和化合物构成的。在构成细胞的化合物中,多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。它们有什么共同之处?
③什么是单体、多聚体?脂肪属于生物大分子吗?
②多糖、蛋白质、核酸的基本组成单位分别是什么
三、生物大分子以碳链为骨架
思考
细胞是由多种元素和化合物构成的。在构成细胞的化合物中,
多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。它们有什么共同之处?
蛋白质
DNA
RNA
淀粉
糖原
纤维素
三、生物大分子以碳链为骨架
生物大分子都是由许多基本单位连接而成的,
这些基本单位称为 ,这些生物大分子又称为单体的 。
单体
多聚体
多聚体
(生物大分子) 单体
(基本单位)
多糖
蛋白质
核酸
单糖
氨基酸
核苷酸
水解
脱水缩合
思考
脂肪属于生物大分子吗?
不属于,脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的。
分子量与多糖、蛋白质、核酸相比小很多。
三、生物大分子以碳链为骨架
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
1.生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由单体按一定的排列顺序和连接方式形成多聚体。下列表述正确的是( )
A.若该图表示一段RNA结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3表示碱基B.若该图表示一段单链DNA的结构模式图,则1表示磷酸基团,2表示脱氧核糖,3表示碱基
C.若该图表示一段肽链的结构模式图,则1表示肽键,2表示中心碳原子,3的种类一般是21种
D.若该模式图用来表示多糖的结构,则淀粉、糖原、纤维素的结构是相同的
A
【对点练习】
三、生物大分子以碳链为骨架
【对点练习】
2. 如图①~⑦表示几种化学元素所组成的化合物,下列叙述正确的是 ( )
A.若⑥主要分布在细胞核中,则③一共有4种
B.若②具有保温和保护作用,②一定是一种生物大分子
C.⑤可能具有催化作用,①一定含有一个氨基和一个羧基
D.若⑦是植物细胞的储能物质,则④只存在于植物细胞中
A课时分层训练(七) 核酸是遗传信息的携带者
知识点1 核酸的种类及其分布
1.与RNA相比,DNA所特有的成分是( )
A.脱氧核糖和鸟嘌呤
B.核糖和尿嘧啶
C.脱氧核糖和胸腺嘧啶
D.核糖和胸腺嘧啶
C [DNA和RNA在化学组成上的不同在于五碳糖和含氮碱基。DNA中的五碳糖为脱氧核糖,特有的含氮碱基是胸腺嘧啶。]
2.下列关于核酸的叙述错误的是( )
A.RNA只分布在细胞质中,DNA只分布在细胞核内
B.尿嘧啶是RNA特有的碱基,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基
C.RNA和DNA的基本组成单位是核苷酸
D.生物的遗传物质是DNA或者是RNA
A [RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有少量RNA。DNA主要分布在细胞核中,细胞质(如线粒体、叶绿体)中也含有少量DNA。]
3.下列关于核酸的叙述中,错误的是( )
A.核酸包括脱氧核酸和核糖核苷酸
B.DNA可存在于细胞核和细胞质中
C.不同DNA中的五碳糖相同
D.一般情况下,DNA和RNA分别由两条链和一条链构成
A [核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸,A错误;DNA主要存在于细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量分布,B正确;所有DNA中的五碳糖都是脱氧核糖,C正确;一般情况下,DNA是由两条链构成的双螺旋结构,RNA一般是单链,D正确。]
知识点2 核酸是由核苷酸连接而成的长链
4.制作脱氧核苷酸模型时,各部件之间需要连接。下图中连接正确的是( )
A B C D
C [一分子核苷酸是由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基构成的,磷酸连接在5号碳原子上,含氮碱基连接在1号碳原子上。]
5.杨树叶肉细胞中的核酸含有的碱基和核苷酸的种类分别是( )
A.1种、2种 B.5种、4种
C.5种、5种 D.5种、8种
D [杨树叶肉细胞含有DNA和RNA两种核酸,组成DNA的是4种脱氧核苷酸,组成RNA的是4种核糖核苷酸,因此杨树叶肉细胞中含有8种核苷酸。杨树叶肉细胞含有DNA和RNA,组成DNA的碱基有4种,即A、C、G、T,组成RNA的碱基也有4种,即A、C、G、U,因此杨树叶肉细胞含有5种碱基,即A、C、G、T、U。]
知识点3 生物大分子以碳链为骨架
6.组成下列多聚体的单体的种类最多的是( )
A.血红蛋白 B.DNA
C.淀粉 D.纤维素
A [血红蛋白属于蛋白质,构成蛋白质的单体是氨基酸,约有21种;组成DNA的单体是脱氧核苷酸,有4种;组成淀粉和纤维素的单体是葡萄糖,所以单体种类最多的是血红蛋白。]
7.下列关于细胞中生物大分子的叙述中,错误的是( )
A.碳链是各种生物大分子的结构基础
B.糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C.细胞利用种类较少的小分子合成种类繁多的生物大分子
D.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
B [生物大分子都是以碳链为基本骨架的,A正确;糖类中的单糖、二糖和脂质不属于生物大分子,B错误;细胞中利用种类较少的小分子(单体)缩合成种类繁多的生物大分子(多聚体),如许多氨基酸分子脱水缩合后通过肽键相连形成蛋白质,C正确;细胞中生物大分子的合成过程一般需要酶催化,D正确。]
8.生命建立在生物大分子的基础上。下列关于生物大分子结构的说法错误的是( )
A.生物大分子是单体的聚合物,以碳链为骨架
B.单体的种类不同导致纤维素和淀粉结构不同
C.蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
D.核酸分子的多样性是生物多样性的根本原因
B [组成一些重要生物大分子的单体均以碳链为基本骨架,生物大分子是单体的聚合物,生物大分子也是以碳链为基本骨架的,A正确;纤维素和淀粉的单体种类相同,都是葡萄糖,B错误;结构决定功能,蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性,C正确;生物的性状是由遗传物质控制的,因此核酸的多样性决定了生物性状的多样性,是生物多样性的根本原因,D正确。]
9.下图表示某种大分子物质的基本单位,下列关于它的叙述错误的是( )
A.该物质是核糖核苷酸
B.该物质含有C、H、O、N、P元素
C.该物质形成的大分子物质是RNA,它只分布在细胞质中
D.在HIV中能找到这种物质
C [据题图所示结构可知,该物质是核糖核苷酸,A正确;核糖核苷酸中含有C、H、O、N、P元素,B正确;RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有少量RNA,C错误;HIV的遗传物质是RNA,故在HIV中能找到这种物质,D正确。]
10.由1分子磷酸、1分子碱基m和1分子化合物a构成了化合物b,如图所示,下列叙述正确的是( )
A.若m为腺嘌呤,则b一定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B.在禽流感病毒、幽门螺杆菌体内b均为4种
C.若m为尿嘧啶,则DNA中一定不含b这种化合物
D.若a为脱氧核糖,则由b构成的核酸完全水解,得到的化合物最多有8种
C [若m为腺嘌呤,则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸,A错误。禽流感病毒只有RNA,不含DNA,所以b为4种核糖核苷酸;但幽门螺杆菌含有DNA和RNA两种核酸,所以b有8种,包括4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸,B错误。若m为尿嘧啶,是RNA特有的碱基,则DNA一定不含b,C正确。若a为脱氧核糖,则由b构成的核酸完全水解,得到的化合物为A、G、C、T 4种碱基+脱氧核糖+磷酸,最多有6种,D错误。]
11.多个核苷酸可聚合成一条核苷酸链,而多核苷酸链中含有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链(如图)。下列相关叙述正确的是( )
A.该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和5种碱基构成
B.主链的组成元素为C、H、O、N和P
C.该多核苷酸链中含有4种核苷酸
D.主链中一个五碳糖只与一个磷酸相连
C [由题意可知,多核苷酸链由核苷酸构成,核苷酸由磷酸、五碳糖和碱基构成,图示中含有T,则该核苷酸链应为脱氧核苷酸链,其由磷酸、脱氧核糖和4种碱基构成,即该多核苷酸链含有4种脱氧核苷酸,A错误、C正确;主链由磷酸和脱氧核糖交替排列构成,碱基不参与主链构成,则主链的组成元素为C、H、O、P,B错误;主链中磷酸和脱氧核糖交替相连,故链中绝大多数五碳糖可与两个磷酸相连,只有一端的一个五碳糖与一个磷酸相连,D错误。]
12.下图表示新型冠状病毒(RNA病毒)两种重要化合物的化学组成关系。下列相关叙述错误的是( )
A.a的种类为4种,b的种类约有21种
B.大分子A能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.大分子B中含有碱基U,不含碱基T
D.大分子B中储存着新型冠状病毒的遗传信息
A [a是氨基酸,种类约为21种,b是核糖核苷酸,种类有4种,A错误;大分子A是蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;大分子B是RNA,含有碱基U,不含碱基T,C正确;大分子B是RNA,储存着新型冠状病毒的遗传信息,D正确。]
13.下图是核酸片段图示,据图回答下列有关问题:
(1)DNA大多是由________条________________链构成的,RNA通常是由________条______________链构成的。
(2)若图中为脱氧核苷酸链,则从碱基组成上看,还应有的碱基是____________;图中①是______,②是____________,③是________,④是________________________。
(3)若图中为核糖核苷酸链,则从碱基组成上看,还应有的碱基是________。图中②是________,④是________________________。
(4)核酸分子的多样性由________________________________________决定,蛋白质分子的多样性由___________________________________
_______________________________________________________决定。
答案:(1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸 (2)T 磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤脱氧核苷酸 (3)U 核糖 鸟嘌呤核糖核苷酸 (4)核苷酸的种类、数目和排列顺序 氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构
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