2024-2025学年高一生物必修第一册（人教版）课件 第2章 组成细胞的分子 第5节 核酸是遗传信息的携带者

第5节核酸是遗传信息的携带者学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.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。2.简述DNA和RNA的区别与联系。3.概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。1.核酸的基本组成单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。2.DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。3.多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，都以碳链为骨架。4.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。【主干知识梳理】一、核酸的种类、分布及结构2．分布真核细胞的DNA主要分布于_______，_______________内也有少量的DNA。RNA主要分布于_______。脱氧核糖核酸RNA细胞核线粒体、叶绿体细胞质3．核酸的基本组成单位——核苷酸核苷酸的组成和种类元素组成_________________种类(依据_______不同)脱氧核糖核苷酸(构成_____的基本单位)核糖核苷酸(构成_____的基本单位)C、H、O、N、P五碳糖DNARNA4.核酸的形成(1)一般情况下，DNA是由脱氧核糖核苷酸聚合成的2条__________________构成。(2)一般情况下，RNA是由核糖核苷酸聚合成的1条_____________构成。5．核酸的信息储存(1)绝大多数生物的遗传信息储存在_____分子中。(2)部分病毒的遗传信息直接储存在_____中。脱氧核糖核苷酸链核糖核苷酸链DNARNA6．核酸的功能(1)核酸是细胞内携带__________的物质。(2)核酸在生物体的___________和__________________中具有极其重要的作用。二、生物大分子以碳链为骨架1．生物大分子___________________等都是生物大分子。遗传信息遗传、变异蛋白质的生物合成多糖、蛋白质、核酸2．单体生物大分子的_________称为单体。3．多聚体每一个单体都以_____________________________为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。基本单位若干个相连的碳原子构成的碳链【教材微点发掘】1．核苷酸是核酸的基本组成单位，人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。核苷酸在体内的分布广泛。细胞中核糖核苷酸的浓度远远超过脱氧核糖核苷酸。不同类型细胞中的各种核苷酸含量差异很大，同一细胞中，各种核苷酸含量也有差异，核苷酸总量变化不大。结合下图和教材第35页图2－15，归纳总结核苷酸种类的判断方法：(1)根据五碳糖的种类进行判断：①图甲的五碳糖是______，该核苷酸为核糖核苷酸。②图乙的五碳糖是_________，该核苷酸为脱氧核糖核苷酸。(2)根据碱基种类进行判断：①图甲中含有___，该核苷酸为核糖核苷酸。②图乙中含有___，该核苷酸为脱氧核糖核苷酸。核糖脱氧核糖UT2．下图表示生物大分子多聚体的连接方式，请结合下图和教材第36页图2－17，回答有关问题：(1)若该图为一段肽链结构模式图，则1表示___________，3的种类在人体中有____种。(2)若该图为一段核酸结构模式图，则1表示_______，2表示__________，3表示__________。(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______。中心碳原子21五碳糖磷酸基团含氮碱基葡萄糖新知探究(一)核酸的结构和功能【探究·深化】[情境质疑]1．根据DNA和RNA两种核酸的图示，掌握区分二者的两种方法。(1)看成分：①图甲含有_____________，该核酸为DNA。②图乙含有___________，该核酸为RNA。(2)看结构：①图甲具有____链结构，为DNA。②图乙具有____链结构，为RNA。双单

T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)2．生物种类与核酸、核苷酸和含氮碱基等的关系。非洲猪瘟是一种急性、发热、传染性很高的猪传染病，其特征是发病过程短、死亡率高，该病是由一种DNA病毒引起的。加热被感染病毒的血液至55℃、30分钟或60℃、10分钟，病毒将被破坏，许多脂溶剂和消毒剂也可以将其破坏。(1)该病毒的DNA彻底水解的产物，与HIV所含核酸彻底水解产物相同的有哪些？提示：磷酸、A、G、C。(2)依据上述材料，为预防非洲猪瘟，你能给养猪用户提出哪些合理性建议？提示：对猪舍用消毒剂消毒；对感染病毒死亡的猪进行高温处理(合理即可)。[重难点拨]1．DNA和RNA的比较比较项目DNARNA组成单位组成无机酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基特有T特有U都有A、G、C分布主要分布于细胞核中，其次是线粒体、叶绿体中主要分布于细胞质中功能遗传物质遗传物质(某些病毒)，传递遗传信息，催化作用(某些酶)续表2.生物体内的五碳糖、核苷酸种类与生物种类的关系细胞生物非细胞生物(病毒)【典题·例析】[典例1]在生命活动中，流感病毒的遗传物质在彻底水解后，得到的化学物质是(

)A．脱氧核糖、碱基、磷酸B．氨基酸、葡萄糖、碱基C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖D．核糖、碱基、磷酸[答案]

D[解析]

核酸是一类高分子化合物，其基本组成单位是核苷酸。一个核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基。流感病毒为RNA病毒，只含有RNA一种核酸，因此其遗传物质彻底水解后，得到的化学物质为核糖、碱基、磷酸。[典例2]下图是DNA和RNA的组成结构示意图，下列有关说法正确的是(

)A．甲型H7N9流感病毒有5种碱基和8种核苷酸B．主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由5种碱基构成C．病毒中也有上述两种核酸D．DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖[答案]

D[解析]

甲型H7N9流感病毒为RNA病毒，含有A、G、C、U4种碱基和4种核苷酸；主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为DNA，含有A、G、C、T4种碱基；一种病毒只有一种核酸，是DNA或RNA；DNA中含有的五碳糖为脱氧核糖，不是核糖。【应用·体验】1．(2024·成都期末)核酸是遗传信息的携带者，下列有关说法错误的是(

)A．核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮的碱基组成B．DNA和RNA的相同成分是含氮碱基A、G、C和磷酸C．真核生物的DNA分子和RNA分子都可以作为遗传物质D．A、G、C、T4种碱基在真核细胞中可以构成7种核苷酸答案：C

解析：核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮的碱基组成，A正确；DNA和RNA的相同成分是含氮碱基A、G、C和磷酸，B正确；真核生物的DNA分子是遗传物质，RNA分子不是，C错误；在真核细胞中含有DNA和RNA两种核酸，由A、G、C构成的核苷酸各有2种，由T构成的核苷酸只有1种，故A、G、C、T4种碱基在真核细胞中可以构成7种核苷酸，D正确。2.如图是生物体内核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图。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、CB．构成人体遗传物质的b共有8种，a有2种，m有5种C．在SARS病毒中共可以检测到2种a,5种m,8种bD．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答案：D

解析：分析题图可知，a表示五碳糖，b表示核苷酸，m表示含氮碱基。若a为核糖，则m有4种，分别是A、U、G、C，A错误；人的遗传物质为DNA，DNA中的核苷酸有4种，五碳糖为脱氧核糖，含氮碱基有A、T、G、C4种，B错误；SARS病毒的核酸是RNA，因此SARS病毒中共可以检测到1种a,4种m,4种b，C错误；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，D正确。新知探究(二)生物大分子以碳链为骨架【拓展·深化】1．生物大分子是由单体通过特定的化学键连接而成的(1)大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物：物质初步水解产物彻底水解产物DNA脱氧核苷酸脱氧核糖、碱基、磷酸RNA核糖核苷酸核糖、碱基、磷酸蛋白质多肽氨基酸淀粉麦芽糖葡萄糖(2)连接单体的关键化学键：2．生物大分子具有特定的结构由生物小分子到生物大分子，分子增大，出现新的性质。其中最主要的特点：生物大分子有独特的立体结构、空间构型和分子整体形状。(1)维持生物大分子高级结构的重要因素是氢键、二硫键等化学键。这类键的强度很小，所以需要多个化学键才足以维持高级结构的稳定。(2)高级结构不很稳定。生物大分子变性就是因为高级结构破坏，大分子性质改变，生物活性丧失。但是，形成一级结构的化学键(肽键、糖苷键、磷酸二酯键等)尚未破坏。【应用·体验】1．如图是细胞中由单体形成生物大分子时化学反应的模式图，有关叙述错误的是(

)A．该过程形成的大分子均以碳链为骨架B．每合成1个大分子都产生1个水分子C．该过程的逆过程会导致有机物总质量的增加D．蛋白质、核酸和多糖的合成都符合这个模式答案：B

解析：根据图示形成大分子的模式图可知，若大分子是由N个单体脱水缩合形成的，将会产生N－1个水分子，并不是每合成1个大分子都产生1个水分子。2．下图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图，据图回答下列问题：(1)甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的，其中属于动物细胞中的物质是______，其基本单位是________。属于植物细胞的储能物质是________。(2)乙图所示化合物为RNA，其基本组成单位是____________，可用图中字母________表示，各基本单位之间是通过图中________(填“①”“②”或“③”)所示的化学键连接起来的。(3)丙图所示化合物的名称是________，是由__________种氨基酸经____________过程形成的，该化合物中有________个羧基。解析：(1)由题图可知，淀粉、纤维素、糖原都是由单体葡萄糖聚合形成的多聚体；植物细胞的储能物质是淀粉；糖原是动物细胞特有的多糖，肝糖原在维持血糖平衡中具有重要作用。(2)1分子核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子五碳糖组成，即图中的b；核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，即图中的②。(3)丙图所示化合物为四肽；四个氨基酸分子脱水缩合形成四肽时，脱去了3个水分子。由图可知，该化合物中有2个游离的羧基(②和⑨中)、1个游离的氨基(①)，R基有②④⑥⑧。答案：(1)糖原葡萄糖淀粉(2)核糖核苷酸b

②

(3)四肽3脱水缩合2科学视野——DNA指纹技术人的遗传信息主要分布于染色体上的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。应用DNA指纹技术时，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后形成DNA指纹图。因为每个人的DNA指纹图是独一无二的，所以我们可以通过分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。在现代刑侦领域中，DNA指纹技术发挥着越来越重要的作用。只需要一滴血、一滴精液或是一根头发等样品，刑侦人员就可以进行DNA指纹鉴定。【素养评价】1．下列有关核酸分布的叙述，正确的是(

)A．SARS病毒中RNA主要分布于细胞质中B．绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核中C．原核细胞中的DNA主要存在于细胞核中D．人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中答案：D

解析：病毒没有细胞结构，A错误；植物细胞的DNA存在于细胞核、线粒体中，有叶绿体的细胞中，叶绿体也有DNA，B错误；原核细胞没有细胞核，只有拟核，C错误；人是真核生物，RNA主要分布在细胞质中，D正确。2．对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为判断真核