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第二章第5节
核酸是遗传信息的携带者
概述核酸的种类、分布及结构，理解核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子，形成“结构与功能相适应”的观念。
通过分析核酸的多样性与特异性，认识生物遗传信息的物质基础。
通过观察核苷酸结构、构建模型等活动，培养归纳、比较、推理等科学思维能力。
通过模型建构、小组讨论等活动，体验科学探究过程，提高合作与动手能力。
了解核酸在刑侦、医学等领域的应用，关注生物技术的社会价值，形成科学态度。
教学目标
1.生命观念
2.科学思维
3.科学探究
4.社会责任
(1) 核酸的种类、结构、功能。
(2) 生物大分子以碳链为骨架。
(1) 核苷酸的结构与连接方式。
(2) 核苷酸排列顺序与遗传信息的关系。
1.教学重点
2.教学难点
教学重难点
三、目录 CONTENTS
一、核酸的种类及其分布
1.1 核酸概念
1.2 核酸种类
1.3核酸种类分布
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
2.1核酸的基本组成单位
2.2 脱氧核苷酸连接成DNA长链
2.3 脱氧核苷酸连接成RNA长链
2.4 核酸多样性的原因及功能
三、生物大分子以碳链为骨架
3.1 生物大分子概念
3.2 大分子物质的初步水解和彻底水解
当堂训练
小结
问题探讨
1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
① DNA是遗传物质，携带有遗传信息；
② 不同个体的遗传信息一般都有区别(特异性)。
2.1号、2号和3号怀疑对象哪个是罪犯？
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。
DNA指纹技术(视频)
思考
1
2 怀疑对象
3
从受害者身上发现的罪犯DNA
受害者DNA
3号
一、核酸的种类及其分布
核酸是从细胞核中提取的具有酸性的物质。
分
类
依
据
五碳糖的
不同
脱氧核糖核酸 (DNA)
核糖核酸 (RNA)
核糖(C5H10O5)
脱氧核糖(C5H10O4)
1.1 核酸概念
1.2 核酸种类
质粒
一、核酸的种类及其分布
DNA：主要分布在 中
、 内也含有少量的DNA
RNA：主要分布在 中
细胞核
线粒体
叶绿体
细胞质
原核
细胞
拟核(主要) 质粒
真核
细胞
细胞类型
RNA：主要分布在 中
细胞质
思考：所有生物体内都含有DNA和RNA吗？
不是。病毒只含有其中一种核酸。
DNA(DNA病毒)或者RAN(RNA病毒)
DNA： 、 。
1.3核酸种类分布
线粒体
细
胞
核
叶绿体
DNA病毒
RNA病毒
新冠病毒
核糖核酸
核里呆不住
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
磷酸
含氮碱基
1.核苷酸的结构通式如何书写？
2.根据核苷酸的分子结构，核酸由哪些元素组成？
C、H、O、N、P。
磷酸
含氮碱基
五碳糖
五碳糖
【探究活动1】
观察几种核苷酸分子结构，完成以下问题。
问题
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
2.1核酸的基本组成单位
核苷酸
A
磷酸
含氮碱基
脱氧
核糖
核苷酸命名原则：
实例：腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤
脱氧核糖
碱基名称 + 五碳糖名称 + 核苷酸
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
脱氧(核糖)核苷酸
核糖核苷酸
(DNA)
A
G
C
T
U
脱氧核糖
核糖
磷酸
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺
嘧啶
(RNA)
A
G
C
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
尿嘧啶
2.2 DNA和RNA在化学组成上的异同
①
②
④
③
⑤
①
②
③
④
⑤
【探究活动2】
比较脱氧核苷酸和核糖核苷酸的结构，概括出异同点
DNA特有
的碱基
RNA特有
的碱基
Cell
(细胞)
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
尿嘧啶
A：字母首位，“腺”与“先”谐音 A(腺)优先。
U
U
巧记：爱他超过姑 (A, T, C, G, U)
巧记五种碱基方法
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
2.2 脱氧核苷酸连接成DNA长链
脱氧核苷酸之间通过脱水缩合形成脱氧核苷酸链，脱氧核苷酸发生脱水缩合之后，通过磷酸二酯键结合。
DNA双螺旋结构模型
G
A
G
G
C
C
C
T
A
T
C
C
T
G
G
A
G
5'
3'
3'
5'
配对原则：嘌呤配嘧啶
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
2.2 脱氧核苷酸连接成DNA长链
3 磷酸单酯键
5 磷酸单酯键
脱H2O缩合
磷酸
二酯键
不是化学键，而是一种化学基团。
（1）脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键的过程
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
多个脱氧
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
连接成的长链
DNA
空间结构
DNA双链
(反向平行)
氢键
（2）DNA双链的形成过程
维持DNA结构的稳定性。
注意：
DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链，通常为双链。
DNA一般是双链，稳定、变异少。
少数生物，如噬菌体和某些病毒是以单链形式存在。
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
磷酸二酯键
RNA单链
空间结构
RNA结构
脱H2O缩合
（1）RNA的形成过程
RNA一般是单链，不稳定、变异丰富。
多个
核糖核苷酸
核糖核苷酸
连接成的长链
DNA
空间结构
A
P
C
P
U
P
G
P
2.3 脱氧核苷酸连接成RNA长链
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
注意：RNA一般呈单链结构，有些呈双链结构
呼肠孤病毒是具分节段的双链RNA基因组的一类病毒，分布广，病毒粒呈球形。
感染部位: 呼吸道和肠道
呼肠孤病毒
（1）RNA的形成过程
知识拓展
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
2.4 核酸多样性的原因及功能
脱氧核苷酸：4种
多样性：构成核酸的核苷酸数目、排列顺序不同,使核酸分子具有多样性。
DNA：无数种
思考
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
① 细胞内携带遗传信息的物质
②在生物体的
遗传
变异
蛋白质的生物合成
功能
2.4 核酸多样性的原因及功能
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
特异性：每个DNA分子的脱氧核苷酸特定的排列顺序代表了特定的遗
传信息;遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序。
1.为什么通过比对DNA能够准确找出犯罪嫌疑人？
2.4 核酸多样性的原因及功能
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
2.DNA和RNA都是核酸，为什么细胞以DNA作为主要遗传物质而不是RNA？
DNA空间结构
RNA空间结构
DNA为双螺旋双链结构，较为稳定，能够保证遗传信息的稳定性，从而保证亲子间遗传信息的代代相传。
RNA为单链结构，结构不稳定，容易发生变化，无法保证遗传信息的稳定性。
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
核酸的结构层次
元素组成
C、H、O、N、P。
小分子物质
相互连接
核苷酸链
核苷酸
核酸
P
N
磷酸
五碳糖
含氮碱基
脱水缩合
P
N
磷酸
含氮碱基
五核糖
A
P
U
P
RNA
DNA
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
核酸
基本组成单位
成 分 磷酸 五碳糖
碱基
结构
分布
元素组成 代表生物
功能 脱氧核糖核酸
核糖核酸
脱氧核糖核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
DNA
RNA
仅一种
脱氧核糖
核糖
A、G、C、T
A、G、C、U
双链
单链
细胞核(主要)线粒体、叶绿体(少量)
细胞质(主要)细胞核(少量)
C、H、O、N、P
真核生物、原核生物、DNA病毒(噬菌体)
SARS病毒、HIV 流感病毒等
核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
在生物体遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。
DNA和RNA的异同比较
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
知识拓展
【判断DNA和RNA的三种方法】
一看
二看
三看
五碳糖
含核糖
OH
RNA
含脱氧核糖
H
DNA
含氮碱基
结构
有U无T
RNA
有T无U
DNA
由一条核糖核苷酸链构成
RNA
由两条脱氧核糖核苷酸链构成
DNA
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
【易错提醒】
（1）在DNA分子的一条链或两条链之间两个相邻碱基连接的化学结构
①在DNA分子的一条链中，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是:
—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
②在DNA分子的两条链之间，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是
氢键
（2）链状或环状DNA片段中有几个游离的磷酸基团
①链状DNA片段中有_______个游离的磷酸基团
②环状DNA片段中有_______个游离的磷酸基团
2
0
知识拓展
二、核酸是核苷酸连接而成的长链
【透析重难点】不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳
生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质
细胞生物（真核、原核） 种 种
病毒 DNA病毒 种 种
RNA病毒 种 种
5
4
4
8
4
4
DNA和RNA
DNA
RNA
DNA
DNA
RNA
小结：对所有生物，DNA是主要的遗传物质，对某一种或一类特定生物，遗传物质是DNA或是RNA，不能说主要的。对有细胞结构的生物遗传物质都是DNA。
知识拓展
三、生物大分子以碳链为骨架
3.1 生物大分子概念
有许多单体连接形成的多聚体。
功 能
能源物质
功能物质
遗传物质
储能物质
单 体
单糖
氨基酸
核苷酸
脂肪酸、甘油
多聚体
多糖
蛋白质
核酸
脂肪（小分子）
每一个单体都由若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，再由许多单体连接成多聚体，因此，生物大分子是以碳链为基本骨架的。
单 体
多聚体
脱水缩合
水解
三、生物大分子以碳链为骨架
3.2 大分子物质的初步水解和彻底水解
物质 初步水解产物 彻底水解产物
DNA ___________ _____________________
RNA 核糖核苷酸 _________________
蛋白质 主要是多肽 _______
淀粉 主要是麦芽糖 _______
脱氧核苷酸
脱氧核糖、碱基（4种）、磷酸
核糖、碱基（4种）、磷酸
氨基酸
葡萄糖
注意：对核酸来说，初步水解为其单体，彻底水解为组成单体的小分子物质；
蛋白质初步水解产物为多肽，彻底水解为其单体。
核酸检测技术原理
核酸
功能
分类
C、H、O、N、P
DNA
RNA
核糖
核苷酸
碱基
脱氧核糖
碱基
核糖
磷酸
A、G、C、T
A、G、C、U
组成元素
携带遗传信息
脱氧
核苷酸
单体
单体
在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成种具有极其重要的作用
小结
大分子
物质
由许多单体聚合而成
以碳链作为基本骨架
蛋白质 核酸 多糖
1.核酸是遗传信息的携带者。判断下列有 关核酸的组成和分布的表述是否正确。
（1）DNA和RNA的基本组成单位是核苷酸。（ ）
（2）核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核中。（ ）
（3）构成DNA的单体是脱氧核苷酸。（ ）
√
×
√
线粒体 叶绿体 染色体也有
当堂训练
2.下图表示关于生物大分子的简要概念图，下列表示正确的是（ )
化学元素
组成
基本单位
组成
生物
大分子
A
B
C
A、若B为葡萄糖，则C在动物细胞内可能为乳糖
B、若C为RNA，则B为核糖核苷酸，A为C、H、O、N
C、若C具有信息传递、运输、催化等功能，则B可能为氨基酸
D、若B为脱氧核苷酸，则C只存在于线粒体、叶绿体、细胞核中
糖原
还有p
还有染色体等
当堂训练
3.(2021年全国甲卷)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
酶，激素不一定都是蛋白质
激素不都是生物大分子，脂肪不是生物大分子
核酸不是能源物质
当堂训练
4. 下列关于核酸功能的叙述，错误的是（ ）
A. 核酸是细胞内携带遗传信息的物质
B. DNA是绝大多数生物的遗传物质
C. RNA不参与遗传信息的传递
D. 核酸在生物的遗传、变异和蛋白质合成中起重要作用
mRNA传递DNA上的遗传信息，tRNA和rRNA参与蛋白质合成。
当堂训练
5.豌豆叶肉细胞中的核酸，含有的碱基种类是（ ）
A. 1种 B. 4种 C. 5种 D. 8种
当堂训练
当堂训练
6. 如图表示细胞内不同化学元素所组成的化合物。
以下说法错误的是
A.若图中①为某种多聚体，则①可具有传递信息的作用
B.若②分布于内脏器官周围，则②可具有缓冲和减压作用
C.若③为某种多聚体，则③一定是DNA
D.若④存在于昆虫的外骨骼中，则④可能是几丁质
可能是RNA
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