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(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
导入
在韩志愿军烈士遗骸归国
2021年9月2日，韩方向中方移交109位在韩中国人民志愿军烈士遗骸，又有一批英雄烈士回到了祖国的怀抱。从2014年至2021年，我国累计迎回八批共825位烈士。然而，半个世纪过去，许多英烈没有姓名，家人也无从知晓，烈士寻亲，难上加难。9月1日，从退役军人事务部传来好消息，2020年归国的第七批烈士中有4位烈士正式确认找到了亲属。这四位烈士分别是梁佰有烈士、展志忠烈士、吴雄奎烈士、林水实烈士。经核实，展志忠烈士，男，1920年生人，籍贯为河南省驻马店市新蔡县，1953年7月牺牲于江原道铁原郡。展志忠烈士有两个儿子，长子展超明今年78岁，次子展超玉74岁。两位老人因病都行动不便，但他们听到寻亲消息后，激动不已，跋涉20多千米到镇政府进行了采血，接受DNA比对。
DNA鉴定技术还有哪些方面的应用？
亲子鉴定
研究人类起源
研究不同类群生物的亲缘关系
为被拐儿童找到亲生父母
“大白”在做什么？
资料一 汶川地震后，很多遇难者长时间被掩埋在地下，已经无法通过外观来辨认。国家派出大批法医力量，对遗体进行拍照，提取DNA，运用DNA指纹技术对遇难者的身份进行鉴定。
资料二 DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要用途。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。
资料三 DNA记录了每个人有别于他人的遗传信息，它和指纹一样具有绝对的个体特征，故将DNA分析图谱称为“DNA指纹”。DNA指纹是一份生物医学的“身份证”，是独一无二的，将跟随终生，在很多方面都有意想不到的功能和用途。DNA指纹是非常精确的，误差率在百万分之一以下，现在已被广泛用于个体鉴定和法医DNA分析。
讨论：
1.为什么DNA鉴定能确认遇难者的身份和提供犯罪嫌疑人的信息？
2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？
亲子鉴定、研究人类起源、
研究不同类群生物的亲缘关系等
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
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路一）
科学家发现核酸的过程
资料一 1869年，瑞士科学家米舍尔从外科临床用过的绷带上洗下脓细胞，并从细胞核中分离出一种有机物，该物质不会被胃蛋白酶分解。米舍尔将这种新物质命名为“核素”。为了制备“核素”，米舍尔常常从凌晨5：00就开始在低温的房间里工作，这大大影响了他的健康，以致积劳成疾，51岁就离开了人间。
资料二 19世纪末，德国生理化学家科赛尔通过大量实验，分别从胸腺和酵母中提取出“核素”，通过实验证明“核素”由碱基、磷酸和糖类组成，于是将它们称为胸腺核酸和酵母核酸。后来从核酸中提取出5种含氮碱基，分别是腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶。
资料三 1909年，美国科学家列文水解酵母核酸得到核糖晶体，证明了五碳糖是核糖。1929年，他又通过酶解法处理胸腺核酸，获得了脱氧核糖晶体，证明其中的糖是脱氧核糖。列文更重要的贡献在于1934年发现核酸可被分解为含有一个嘌呤、一个核糖或脱氧核糖和一个磷酸的片段，并将这样的组合称为“核苷酸”。并且确认了核苷酸中磷酸、五碳糖和含氮碱基之间的连接方式：含氮碱基连接在五碳糖1号位的碳原子上，磷酸基团则连接在五碳糖5号位的碳原子上。
1.这里的“核素”其实是什么物质？
2.“核素”是由哪些物质组成的？
3.核酸的组成元素有哪些？
4.组成核酸的糖类有哪两种？
核酸
含氮碱基、磷酸和糖类
C、H、O、N、P
核糖和脱氧核糖
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路一）
核糖和脱氧核糖在结构上有什么差别？
核糖核酸
脱氧核糖核酸
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路一）
用圆圈表示磷酸，用长方形表示碱基，用五边形表示五碳糖，绘出碱基、磷酸与五碳糖的连接方式。
核苷酸
五碳糖
碱基
磷酸
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
核糖核酸（RNA）
脱氧核糖核酸（DNA）
U
A
G
C
腺嘌呤
A
G
C
T
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
尿嘧啶
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路一）
DNA和RNA的相同点和不同点
1.基本组成单位：
2.核苷酸的组成：
3.磷酸、碱基和五碳糖的连接方式：
4.五碳糖的种类：
5.磷酸的种类：
6.碱基的种类：
脱氧核苷酸（DNA） 核糖核苷酸（RNA）
都由磷酸、含氮碱基和五碳糖组成
相同
脱氧核糖（DNA） 核糖（RNA）
相同
A、T、C、G（DNA） A、U、C、G（RNA）
分布：主要是细胞核（DNA） 主要是细胞质（RNA）
存在形式：双链（DNA） 单链（RNA）
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路一）
C、H、O、N、P
磷酸
五碳糖
含氮碱基
核苷酸
核苷酸链
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路一）
DNA和RNA的比较
种类 DNA RNA
元素组成 基本单位
成分 碱基
五碳糖
磷酸
结构
主要分布
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
A、T、C、G
A、U、C、G
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
规则的双螺旋结构
一般为单链结构
真核细胞：细胞核
原核细胞：拟核
细胞质
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路一）
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路二）
全名 在细胞中的分布
DNA
RNA
脱氧核糖核酸
主要分布在细胞核中（真核细胞）
主要分布在拟核（原核细胞）
核糖核酸
主要分布在细胞质中
如图表示一个核苷酸分子，根据教材知识，
小组合作解决下列问题：
1.核苷酸由哪些元素组成？
2.组成核苷酸的五碳糖有几种？这使核苷酸分为哪两大类？
3.DNA和RNA共有的含氮碱基是哪几种？
4.DNA和RNA特有的含氮碱基分别是什么？
5.细胞中既有DNA又有RNA，因此细胞含有几种碱基？细胞中的核苷酸共有几种？
五碳糖
碱基
磷酸
C、H、O、N、P
5种，A、T、C、G、U
2种，核糖、脱氧核糖
核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
8种，4种核糖核苷酸+4种脱氧核苷酸
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路二）
DNA和RNA在化学组成上的异同
DNA
RNA
磷酸
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
脱氧核糖
胸腺嘧啶（T）
核糖
尿嘧啶（U）
双螺旋结构
单链
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路二）
DNA和RNA的比较
比较项目 DNA RNA
化学组成 五碳糖
碱基
基本单位
主要分布
空间结构
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
A、T、C、G
A、U、C、G
脱氧核糖
核糖
双螺旋结构
一般为单链
细胞核或拟核
细胞质
环节一：核酸的组成、结构和种类（思路二）
环节二：建构核苷酸和核苷酸链的结构模型
活动（以小组为单位）：
1.组装核苷酸的结构模型，并对组装结果进行比较。
2.建构由10个核苷酸组成的核苷酸链的结构模型。
细胞中的DNA与建构的脱氧核苷酸链之间有什么差别？
各小组建构的核苷酸链的碱基排列顺序相同吗？
组成DNA的碱基有4种，含有10个脱氧核苷酸的脱氧核苷酸链有多少种排列顺序？
DNA分子为什么具有多样性？
410种
双链
单链
组成DNA分子的脱氧核苷酸数成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千变万化，造成了DNA分子的多样性
不同
环节二：建构核苷酸和核苷酸链的结构模型
环节二：建构核苷酸和核苷酸链的结构模型
膜糖蛋白
核壳蛋白
刺突蛋白
包膜蛋白
RNA
遗传物质
新冠病毒结构示意图
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。
蛋白质具有多样性的根本原因是DNA分子具有多样性。
环节二：建构核苷酸和核苷酸链的结构模型
环节三：生物大分子以碳链为骨架（思路一）
阅读教材内容，回答以下问题。
1.组成细胞的化合物有哪些种类？
其中哪些物质属于生物大分子？
2.什么叫单体？
什么叫多聚体？
3.生物大分子是以什么为基本骨架的？
4.为什么科学家说“碳是生命的核心元素”？
水 无机盐 蛋白质 糖类 脂质 核酸
蛋白质 多糖 核酸
生物大分子的基本组成单位称为单体。
碳链
因为每个单体都以碳链为基本骨架，所以生物大分子也是以碳链为基本骨架的，所以科学家说“碳是生命的核心元素”。
生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体。
生物体中某些有机物及元素组成如图，其中x、y代表化学元素，a、b、c、d代表不同的有机小分子，A、B、C、D、E代表不同的生物大分子。请据图分析回答问题：
（1）若A为动物特有的储能物质，则A表示的物质是_______。
（2）多个b可通过_________形成B，则x为____；连接两个b的化学
键是______。
糖原
脱水缩合
N
肽键
环节三：生物大分子以碳链为骨架（思路一）
（3）在人体细胞内，c有___种，遗传物质是_____（填图中字母）。
（4）若d为胆固醇，则其在人体内的作用是____________________，
还参与血液中脂质的运输。
8
DNA
参与构成细胞膜
生物体中某些有机物及元素组成如图，其中x、y代表化学元素，a、b、c、d代表不同的有机小分子，A、B、C、D、E代表不同的生物大分子。请据图分析回答问题：
环节三：生物大分子以碳链为骨架（思路一）
（5）以_____为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，构成细
胞生命大厦的基本框架；糖类和脂质提供了生命活动的重要
______；水和无机盐与其他物质一起，共同承担着构建细胞、
参与细胞_________等重要功能。细胞中的这些化合物，含量
和比例处在不断变化之中，但又保持_________，以保证细胞
生命活动的正常进行。
碳链
能源
生命活动
相对稳定
环节三：生物大分子以碳链为骨架（思路一）
环节三：生物大分子以碳链为骨架（思路二）
多糖 蛋白质 核酸
生物大分子
单糖 氨基酸 核苷酸
单体
以碳链为基本骨架
以碳链为基本骨架
本章思维导图
环节三：生物大分子以碳链为骨架（思路二）
核心总结
课堂练习
1.下列关于核酸的叙述，正确的是 （ ）
A.核酸由C、H、O、N 4种元素组成
B.组成核酸的碱基有8种
C.组成核酸的基本单位有8种
D.除病毒外，一切生物都含有核酸
2.与DNA相比，RNA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
B
3.下列关于“碳是生命的核心元素”“没有碳，就没有生命”的叙
述，错误的是 （ ）
A.碳元素是活细胞鲜重中含量最多的元素
B.组成细胞的最基本元素是碳
C.生物大分子以碳链为骨架
D.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，
由许多单体连接成多聚体
A
课堂练习
谢谢！

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