《核酸是遗传信息的携带者》课件

第5节核酸是遗传信息的携带者第2章内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习学习目标1.通过对核苷酸长链照片的观察分析及核苷酸、核苷酸链模型的构建,阐述核酸由核苷酸聚合而成,解释核酸是储存与传递遗传信息的物质。2.通过对DNA和RNA在化学组成上异同的比较,说出DNA和RNA的区别与联系。3.通过回顾“糖类、蛋白质和核酸”的物质组成,概括出生物大分子以碳链为骨架的结构特点。课前篇自主预习一、核酸的种类及其分布1.脱氧核糖核酸,简称DNA,真核细胞中主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。2.核糖核酸,简称RNA,主要分布在细胞质中。二、核酸是由核苷酸连接而成的长链1.核酸的结构层次

2.核酸的功能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。3.遗传信息的多样性(1)绝大多数的生物,其遗传信息储存在DNA分子中,而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。要点笔记

少数生物是指RNA病毒,如HIV、SARS病毒、新冠病毒。(2)组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但是如果数量不限,在连成长链时,排列顺序是极其多样的,它的信息容量也是非常大的。预习反馈1.判断正误。(1)脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。(√)(2)DNA的基本组成单位是核糖核苷酸。(

×

)(3)核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子碱基构成。(

×

)(4)DNA和RNA的区别只是五碳糖不同。(

×

)(5)在绝大多数生物细胞中,DNA一般为两条链,RNA一般为一条链。(√)2.识图并回答问题。(1)下图是核苷酸结构示意图。①是

,②是

,③是

。

磷酸五碳糖碱基(2)据图分析DNA与RNA在化学组成上的区别。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、UTU三、生物大分子以碳链为骨架1.单体多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成的,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。2.多聚体多糖、蛋白质、核酸等生物大分子就是由许多单体连接而成的多聚体。生物大分子也是以碳链为基本骨架的。预习反馈连线。课堂篇探究学习探究点一核酸的结构和功能新型冠状病毒肺炎是由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的,该病毒的核酸是一种RNA。核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。核酸同蛋白质一样,也是生物大分子。核苷酸是核酸的基本组成单位。每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。下图为核酸的结构层次图解。1.【比较】

DNA和RNA的组成及结构。

名

称脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)元素组成

基本组成单位脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)化学组成五碳糖

含氮碱基

A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)无机酸磷酸一般结构

条脱氧核

苷酸链构成

条核糖核苷酸链构成存

在主要在

中

主要在

中

C、H、O、N、P脱氧核糖核糖T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)

两一细胞核细胞质2.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进行比对,就有可能为案件的侦破提供证据;全国建成了“打拐数据库”,使数以千计的被拐卖儿童重回父母身边。为什么DNA能够提供信息以确定个人身份?答案

DNA是遗传物质,携带遗传信息,不同个体的遗传信息一般都有区别,因此能够通过鉴定DNA确定个人身份。【归纳提升】不同生物的核酸、核苷酸及碱基的存在情况生物类别核

酸核苷酸碱基遗传物质举

例细胞生物DNA和RNA8种5种DNA细菌、人等病毒只含DNA4种4种DNAT2噬菌体只含RNA4种4种RNA艾滋病病毒方法技巧

“三看法”快速确认DNA、RNA【探究应用】1.新型冠状病毒中的核苷酸、碱基、五碳糖的种类依次是(

)A.1、4、2 B.4、5、1C.4、4、1 D.8、4、1答案

C解析

新型冠状病毒只含有RNA一种核酸,所以构成它的核苷酸有4种,碱基也只有4种,即A、U、G、C,五碳糖只有核糖一种,C项正确。2.下列说法正确的是(

)A.叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种B.大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种C.组成核酸的基本单位是核糖核苷酸D.DNA与RNA的不同点只在于五碳糖和碱基的不同答案

A解析

叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种,A项正确;大肠杆菌细胞中既含有DNA,又含有RNA,故含有碱基A、T、G、C的核苷酸共7种,B项错误;组成核酸的基本单位是核苷酸,C项错误;DNA与RNA的不同点除了五碳糖和碱基的不同外,还有结构的不同,DNA一般是双链,RNA一般是单链,D项错误。3.将双螺旋结构的DNA分子彻底水解,得到的产物是(

)A.两条多聚脱氧核苷酸链B.四种脱氧核苷酸C.磷酸、脱氧核糖、含氮碱基D.C、H、O、N、P五种元素答案

C解析

DNA彻底水解得到磷酸、脱氧核糖、四种含氮碱基(A、G、C、T)。4.下图所示是生物体内某种有机大分子的基本组成单位的模式图,下列相关叙述正确的是(

)A.①②③结合而成的基本单位,在人体中共有4种B.若②为脱氧核糖,则③有4种,分别是A、U、C、GC.在HIV中可以检测到的③有5种D.若③为T,则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸答案

D解析

据图分析,该分子为核苷酸,在人体中DNA有4种脱氧核苷酸,RNA有4种核糖核苷酸,共8种,A项错误;若②为脱氧核糖,则③碱基有4种,分别是A、T、C、G,B项错误;HIV只含RNA,碱基有A、U、C、G,共4种,C项错误;碱基T只存在于DNA中,D项正确。探究点二生物大分子以碳链为骨架1.生物大分子一般是指存在于生物体内的分子质量大于10kD(千道尔顿)的大分子物质。下列图示中,①②③分别是什么物质?它们的单体分别是什么?序号生物大分子单

体①

②

③

蛋白质氨基酸DNA脱氧核苷酸纤维素葡萄糖2.【科学思维】

为什么说没有碳就没有生命?答案

生物大分子都是由许多单体构成的多聚体,每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,因此可以说,碳是生命的核心元素,没有碳就没有生命。【探究应用】1.下列关于生物大分子以碳链为骨架的叙述,错误的是(

)A.多糖、蛋白质、核酸等生物大分子由许多单体连接而成B.构成纤维素的单体是葡萄糖C.两个氨基酸脱水缩合形成的物质是蛋白质的单体D.糖原是由对应单体连接成的多聚体答案

C解析

多糖、蛋白质和核酸都是由许多单体连接而成的生物大分子,A项正确;构成纤维素的单体是葡萄糖,B项正确;氨基酸是蛋白质的单体,C项错误;糖原的单体是葡萄糖,糖原是由葡萄糖连接而成的多聚体,D项正确。2.下列关于生物大分子的叙述,不正确的是(

)A.蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子B.核酸是储存遗传信息、控制蛋白质合成的生物大分子C.碳原子的不同排列方式和碳链的长短是生物大分子多样性的基础D.淀粉、糖原、纤维素以及果糖、乳糖都是生物大分子答案

D3.淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因(DNA片段)都是多聚体,它们的单体依次是(

)A.葡萄糖、蛋白质、DNAB.蔗糖、氨基酸、核糖核苷酸C.葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸D.麦芽糖、多肽、核苷酸答案

C解析

组成淀粉的单体是葡萄糖;淀粉酶的化学本质是蛋白质,因而它的单体是氨基酸;控制淀粉酶合成的基因是DNA片段,它的单体是脱氧核苷酸。1234567891011121314A组必备知识基础练1.(云南昭通高一期末)如图为组成核酸的基本单位模式图,下列叙述正确的是(

)A.DNA和RNA的区别仅在于c的不同B.乳酸菌细胞中b有1种,c有4种,d有4种C.HIV中可以检测到c有5种D.人体细胞质中的核酸彻底水解,将产生1种a、2种b、5种cD1234567891011121314解析DNA和RNA的区别在于b(DNA含有脱氧核糖,RNA含有核糖)和c(DNA含有A、T、G、C,RNA含有A、U、G、C)的不同,A项错误;乳酸菌细胞含有RNA和DNA,故乳酸菌细胞中b有2种,c有5种(A、T、G、C、U),d有8种(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸),B项错误;HIV为RNA病毒,核酸只有RNA,可以检测到c有4种,C项错误;人体细胞质中的核酸(DNA、RNA)彻底水解,将产生1种a(磷酸)、2种b(脱氧核糖、核糖)、5种c(A、T、G、C、U),D项正确。12345678910111213142.核酸是细胞内携带遗传信息的物质。下列叙述错误的是(

)A.DNA和RNA所含五碳糖不同,所含碱基不完全相同B.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中C.核酸对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用D.原核细胞内的DNA可以和蛋白质结合形成染色体D解析DNA含脱氧核糖,碱基有A、C、G、T,而RNA含核糖,碱基有A、C、G、U,因此DNA和RNA所含五碳糖不同,所含碱基不完全相同,A项正确;真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,B项正确;核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用,C项正确;原核细胞不含染色体,D项错误。12345678910111213143.安德鲁·法尔和克雷格·梅洛因为发现RNA干扰机制而获得诺贝尔生理学或医学奖。下列关于RNA的描述,错误的是(

)A.部分病毒(如HIV)的遗传物质是RNAB.RNA的基本组成单位是核糖核苷酸C.真核细胞的RNA只分布在细胞质中D.与DNA比较,RNA特有的碱基是UC解析病毒的组成成分为核酸(DNA或RNA)和蛋白质,其遗传物质为DNA或RNA,部分病毒(如HIV)的遗传物质是RNA,A项正确;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,B项正确;真核细胞的RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也有少量的RNA,C项错误;与DNA比较,RNA特有的碱基是U,D项正确。12345678910111213144.核酸是细胞内携带遗传信息的物质。下图是真核细胞中的一段核苷酸链片段,下列叙述错误的是(

)A.④在DNA和RNA中均有四种B.①②在两类核酸中均不同C.DNA一般为双链,RNA一般为单链D.DNA特有的碱基是胸腺嘧啶B解析④代表的是核苷酸,其在DNA和RNA中均有四种,A项正确;①为五碳糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖,②代表的是碱基,在DNA中的碱基为A、T、G、C,在RNA中的碱基为A、U、G、C,二者不完全相同,B项错误;DNA和RNA在结构上的区别表现为DNA一般为双链,RNA一般为单链,C项正确;DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶,D项正确。12345678910111213145.柽柳的遗传物质、水绵的核酸、流感病毒的核酸,它们各具有碱基和核苷酸的种类依次分别是(

)A.4、8、4和4、8、4 B.4、5、4和4、5、4C.4、5、4和4、8、4 D.4、8、4和4、5、4C解析柽柳是真核生物,遗传物质是DNA,由A、T、G、C

4种碱基参与构成4种脱氧核苷酸;水绵是真核生物,细胞内含有两种核酸(DNA和RNA),水绵细胞内组成核酸的碱基有5种,核苷酸有8种;流感病毒是RNA病毒,只含有RNA一种核酸,由A、U、G、C

4种碱基参与构成4种核糖核苷酸,综上所述,C项符合题意。12345678910111213146.[教材第36页“拓展应用”]核酸是遗传信息的携带者。下列有关核酸的叙述,正确的是(

)A.核酸是以脱氧核苷酸为单体组成的多聚体B.DNA与RNA彻底水解的产物只有五碳糖的种类不同C.不同生物核酸的差异与亲缘关系远近有关D.服用核酸保健品可以增强基因的修复能力C1234567891011121314解析核酸分为脱氧核糖核酸和核糖核酸,是以脱氧核苷酸或核糖核苷酸为单体组成的多聚体,A项错误;DNA与RNA彻底水解的产物中,五碳糖的种类不同,含氮碱基的种类不完全相同,B项错误;不同生物核酸的差异与亲缘关系远近有关,差异越小,亲缘关系越近,C项正确;人体细胞不会直接利用外来核酸,无论是食物中的核酸,还是补充特定的核酸,都不能直接被细胞利用,都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用,细胞内基因的修复能力,与按时服用核酸保健品并无关联,D项错误。12345678910111213147.(安徽阜阳高一期末)生物大分子如多糖、蛋白质和核酸,它们的基本组成单位不同,下列有关生物大分子水解的叙述,错误的是(

)A.淀粉、纤维素、糖原彻底水解的产物都是葡萄糖B.人体内各种蛋白质彻底水解后最多能生成21种氨基酸C.叶绿体内的核酸彻底水解后可产生7种产物D.流感病毒的核酸初步水解的产物是4种核苷酸C解析淀粉、纤维素和糖原彻底水解的产物都是葡萄糖,A项正确;人体内各种蛋白质彻底水解后最多能产生21种氨基酸,B项正确;叶绿体含DNA和RNA两种核酸,彻底水解后的产物有核糖、脱氧核糖、磷酸和5种含氮碱基,可产生8种产物,C项错误;流感病毒的核酸为RNA,初步水解的产物是4种核糖核苷酸,D项正确。12345678910111213148.(多选)清代袁枚的《苔》有诗云:“苔花如米小,也学牡丹开。”结合核酸知识分析,下列叙述正确的是(

)A.苔藓与牡丹细胞的遗传物质分别是DNA和RNAB.苔藓与牡丹细胞内核酸的元素组成相同C.苔藓与牡丹细胞的遗传物质成分区别是碱基的种类不同D.苔藓DNA与牡丹DNA所含的脱氧核苷酸的排列顺序不同D解析苔藓与牡丹细胞的遗传物质都是DNA,A项错误;苔藓与牡丹细胞内核酸的元素组成相同,都是C、H、O、N、P,B项错误;苔藓与牡丹细胞的遗传物质都是DNA,则组成遗传物质的碱基种类也相同,都是A、T、G、C,C项错误;DNA具有多样性和特异性,苔藓DNA与牡丹DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同,D项正确。12345678910111213149.(多选)如图表示有关生物大分子的简要概念图,下列叙述错误的是(

)A.若B为葡萄糖,则C在动物细胞中可能为乳糖B.若C为核酸,则B为核苷酸,可以分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸C.若C具有信息传递、免疫、催化等功能,则B可能为氨基酸D.若B为脱氧核苷酸,则C是生命活动的主要承担者D1234567891011121314解析若B为葡萄糖,则C是多糖,在动物中为糖原,A项正确;若C为核酸,则B为核苷酸,根据其五碳糖不同,可分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸,B项正确;若C具有信息传递、免疫、催化等功能,说明C是蛋白质,组成蛋白质的单体是氨基酸,C项正确;若B为脱氧核苷酸,则C是DNA,生命活动的主要承担者是蛋白质,D项错误。123456789101112131410.2022年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了进化遗传学家斯万特·帕博,以表彰他发现了与已灭绝古人类和人类进化相关的基因组。其中,帕博最为杰出的工作就是发现距今4.5万年历史的尼安德特人的DNA序列和现代人类的DNA序列具有相似之处。据图回答问题。注:图甲为某种核苷酸的分子结构式;图乙是某核苷酸链片段示意图。1234567891011121314(1)图甲中核苷酸的名称是____________________。

(2)图甲中核苷酸是构成________的原料,该核酸主要分布在________中。(3)通常由__________条图乙所示的核苷酸链构成一个分子。

(4)你和你的同桌长相不同,和你的父母也有一定差异,那是因为DNA决定生物的性状,DNA分子具有多样性。DNA分子具有多样性的原因是__________。

A.脱氧核苷酸种类具有多样性B.脱氧核苷酸数量具有多样性C.脱氧核苷酸排列顺序具有多样性D.DNA分子空间结构具有多样性腺嘌呤核糖核苷酸

RNA解析

细胞质

2BC1234567891011121314解析

(1)图甲中核苷酸中的五碳糖是核糖、碱基为腺嘌呤,因此该核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸。(2)图甲表示腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的原料,该种核酸主要分布在细胞质中。(3)图乙所示的核苷酸链为构成DNA的脱氧核苷酸链,DNA通常是由2条图示的脱氧核苷酸链构成一个分子。(4)DNA分子具有多样性的原因是脱氧核苷酸数量以及排列顺序具有多样性,DNA分子空间结构只有双螺旋一种,组成DNA的脱氧核苷酸只有4种。1234567891011121314B组能力素养提升练11.下列关于如图所示过程的叙述,错误的是(

)A.甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同B.乙是五碳糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖C.丙是含氮碱基,在人体细胞中DNA有4种D.丁是核苷酸,在一个病毒中有8种D1234567891011121314解析甲为磷酸,不同的核苷酸中磷酸基团均相同,A项正确;乙为五碳糖,根据核酸的种类不同,五碳糖有所区别:组成DNA的五碳糖为脱氧核糖,组成RNA的五碳糖为核糖,B项正确;丙是含氮碱基,在人体细胞中DNA有4种,为A、T、C、G,C项正确;丁由一分子磷酸、一分子五碳糖,一分子含氮碱基组成,为核苷酸,由于每种病毒只含有一种核酸(DNA或RNA),因此一个病毒中的核苷酸有4种,D项错误。123456789101112131412.下列关于生物大分子以碳链为基本骨架的叙述,正确的是(

)A.核酸、二糖、二肽等生物大分子由许多单体连接而成B.核苷酸是单体,以5个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架C.氨基酸脱水缩合形成的“—CO—NH—”是蛋白质的单体D.碳原子与生物大分子之间的关系为碳原子→碳链→单体→多聚体D1234567891011121314解析多糖、蛋白质和核酸都是由许多单体连接而成的生物大分子,二糖、二肽不属于生物大分子,A项错误;核苷酸是核酸的单体,一分子核苷酸包括一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基,以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,B项错误;氨基酸是构成蛋白质的单体,氨基酸经过脱水缩合过程形成多肽链,C项错误;组成生物大分子的单体是以碳链为基本骨架的,碳链中包含若干个相连的碳原子,单体是组成多聚体的基本单位,因此,碳原子与生物大分子之间的关系可表述为碳原子→碳链→单体→多聚体,D项正确。123456789101112131413.(多选)下图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、Ⅳ是生物大分子,图中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。下列分析错误的是(

)A.图中A、B分别代表的元素是N、PB.X、Y、Z、P中除了X外都具有多样性C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中只有Ⅱ是遗传物质D.Ⅳ结构的多样性只与氨基酸的种类、数量和排列顺序有关AD1234567891011121314解析图中Ⅳ是生命活动的主要承担者蛋白质,其组成元素是C、H、O、N等,即B表示的元素是N,由Ⅱ、Ⅲ分别主要存在于细胞核和细胞质中可知,二者分别是DNA和RNA,二者的元素组成是C、H、O、N、P,可见A表示的元素是P,A项错误;Ⅰ作为能源物质,代表的是多糖,Ⅱ主要存在于细胞核中,是DNA,Ⅲ主要存在于细胞质中,是RNA,Ⅳ是蛋白质,据此构成它们的基本单位X、Y、Z、P分别是葡萄糖、脱氧核苷酸(4种)、核糖核苷酸(4种)、氨基酸(约20种),可见只有葡萄糖是一种,即X、Y、Z、P中除了X外都具有多样性,B项正确;Ⅰ是多糖,Ⅱ是DNA,Ⅲ