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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