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(共53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
课时目标 1.运用结构与功能观，阐明核苷酸的结构与功能相适应。(生命观念)
2．理解核苷酸的组成，构建核苷酸的结构模型，学会用实物构建物理模型。(科学思维)
3．通过对核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系及生物大分子以碳链作为基本骨架的学习，形成归纳与概括的科学思维。(科学思维)
一、核酸的种类及其分布(真核生物)
1．DNA：主要分布在_________中，少量存在于_________________内。
2．RNA：主要分布在_________中。
细胞核
线粒体、叶绿体
细胞质
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1．组成元素：____________________。
2．核酸的基本组成单位——核苷酸
(1)组成
C、H、O、N、P
(2)
3．核酸的结构：一般情况下，在生物体的细胞中，DNA由______脱氧核苷酸链构成，RNA由______核糖核苷酸链构成。
4．核酸的多样性及功能
(1)核酸多样性的原因：核苷酸______不同和____________多样。
(2)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。
两条
一条
数量
排列顺序
遗传信息
遗传、变异
蛋白质的生物合成
三、生物大分子以碳链为骨架
1．单体：生物大分子是由许多基本单位连接而成的，这些基本单位称为______。每一个单体都以若干个相连的_____________________为基本骨架。
单体
碳原子构成的碳链
2．多聚体：生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。生物大分子也是以______为基本骨架的。
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
______ 多糖
_________ 蛋白质
_________ 核酸
碳链
单糖
氨基酸
核苷酸
3.细胞是由化学元素和化合物构成的
(1)以碳链为骨架的_______________________等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架。
(2)_______________提供了生命活动的重要能源。
(3)_______________与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
多糖、蛋白质、核酸
糖类和脂质
水和无机盐
◆基础速判(对的画“√”，错的画“×”)
1．脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。(　　　)
2．组成DNA和RNA中的糖类是同一种单糖。(　　　)
提示：组成DNA的单糖是脱氧核糖，组成RNA的单糖是核糖。
3．组成核酸的基本单位是核糖核苷酸。(　　　)
提示：组成核酸的基本单位是核苷酸，核苷酸包括核糖核苷酸和脱氧核苷酸。
√
×
×
4．构成生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性。 (　　　)
提示：构成生物大分子的单体在排列顺序上并不都具有多样性。如纤维素、淀粉和糖原都是由葡萄糖这一种单体连接而成的。
5．生物大分子并不都以碳链为骨架。(　　　)
提示：生物大分子都以碳链为骨架。
×
×
◆名师点睛
1．真核生物细胞一般都有DNA和RNA，但遗传物质都是DNA。
2．原核细胞没有细胞核，其DNA主要分布于拟核中，少量的DNA存在于质粒上。
3．两种核苷酸不同，可能是碱基不同，也可能是五碳糖不同，还可能是碱基和五碳糖都不同。
4．一般来说，核酸多样性的原因不包括组成核酸的核苷酸种类和核酸的空间结构。
◆助学巧记
巧记核酸初步和彻底水解产物
(1)核酸的初步水解产物是其基本单位核苷酸。
(2)核酸的彻底水解产物是组成核苷酸的小分子物质磷酸、五碳糖和碱基。
◆思维启迪
某个核酸样品降解后得到了碱基等成分，我们从哪些方面判断该样品是DNA还是RNA
提示：(1)从五碳糖组成上判断：含脱氧核糖的是DNA，含核糖的是RNA。
(2)从碱基种类上判断：含碱基T的是DNA，含碱基U的是RNA。
下图表示核酸分子的结构层次。
任务一__核酸的种类、结构和功能
[问题探究]
1．写出图中各字母代表的名称：
a．__________、b.__________、c.__________、d.__________、e.___________、f.__________。
答案：a.磷酸　b．五碳糖　c．含氮碱基　d．核苷酸　e.DNA　f．RNA
2．(1)若图中d构成e，则b表示__________，c表示__________四种碱基。
(2)若图中d构成f，则b表示________，c表示____________四种碱基。
答案：(1)脱氧核糖　A、T、G、C
(2)核糖　A、U、G、C
3．细胞中碱基A、T、U、C能形成几种核苷酸？
答案：6种。A和C能形成核糖核苷酸和脱氧核苷酸，T只能形成脱氧核苷酸，U只能形成核糖核苷酸。
1．DNA和RNA的比较
项目 DNA RNA
中文名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
元素组成 C、H、O、N、P
基本单位
项目 DNA RNA
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 共有A、G、C
特有T 特有U
一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链
存在部位 主要在细胞核 主要在细胞质
2.不同生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析
生物类别 核酸种类 遗传物质 碱基种类 核苷酸种类
原核生物 DNA和NA DNA A、G、C、T、U 8种
真核生物 DNA和NA DNA A、G、C、T、U 8种
DNA病毒 DNA DNA A、G、C、T 4种
RNA病毒 RNA RNA A、G、C、U 4种
与核酸有关的三点提醒
(1)真核细胞和原核细胞内均有两种核酸，不要认为真核细胞含有两种核酸，而原核细胞只有一种核酸。
(2)核酸分子中，五碳糖∶磷酸∶含氮碱基∶核苷酸＝1∶1∶1∶1。
(3)构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种。脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别不只是五碳糖不同，碱基也有区别。
1．(2024·南宁高一检测)非洲猪瘟病毒的遗传物质中含有A、T、C、G四种碱基，据此推测其遗传物质是 (　　)
A．脂肪 B．核糖
C．DNA D．蛋白质
C
解析：
非洲猪瘟病毒的遗传物质中含有A、G、C、T四种碱基，T是DNA特有的碱基，说明非洲猪瘟病毒的遗传物质是DNA，C正确。
2．下图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是 (　　)
A．DNA与RNA的不同点体现在②③两处
B．若②为核糖，则③可以是胸腺嘧啶
C.新冠病毒中核苷酸共有8种
D．人体内的③有8种，②有2种
A
解析：
图中①②③分别为磷酸、五碳糖、含氮碱基，DNA与RNA的不同点体现在②③两处，A正确；若②为核糖，则③可以是A、U、C、G，但不可能是T(胸腺嘧啶)，B错误；新冠病毒是RNA病毒，只含有1种核酸，4种核苷酸，C错误；人体内有2种核酸，故有2种②和5种③(A、T、C、G、U)，D错误。
“三看法”快速确认DNA、RNA
任务二__生物大分子以碳链为骨架
多聚体是由相同或相似的基本单位连接而成的生物大分子。下图表示生物体内部分物质的形成过程。
[问题探究]
1．若某种多聚体的基本单位中含有胸腺嘧啶，该大分子是_______ ____________________________________________________。
答案：脱氧核糖核酸(DNA)
2．若图中的生物大分子的组成元素仅为C、H、O，且基本单位是葡萄糖，则对应的大分子物质在植物体内可能是哪些物质？
答案：淀粉和纤维素。
3．若图中的生物大分子是生命活动的主要承担者，其结构具有多样性的原因是什么？
答案：由题意可知，该大分子物质是蛋白质，其结构多样性是因为氨基酸的种类、数量、排列顺序不同，以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
生物大分子的连接方式判断
(1)脂肪不属于生物大分子。脂肪是由甘油和脂肪酸结合形成的，脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多。
(2)“氧化分解产物”≠“水解产物”
①氧化分解产物：在生物体的细胞内，各种有机物经过氧化分解，最后形成的各种小分子物质。 ②水解产物：在消化道内，营养物质经过消化酶的作用，水解成的小分子物质。
1．生命科学研究中常用建模法表示微观物质的结构。图1～3分别表示植物细胞中常见的三种有机物，则图1～3可分别表示 (　　)
A．多肽、RNA、淀粉 B．DNA、RNA、纤维素
C．DNA、蛋白质、糖原 D．蛋白质、核酸、糖原
A
解析：
图1中单体有7种形状，这些不同的单体可以表示不同的氨基酸，因此图1可能表示蛋白质或者多肽；图2中有圆形、方形、六边形、三角形共4种不同的单体，因此这些单体可以表示RNA分子的4种核糖核苷酸，或者表示DNA分子的4种脱氧核苷酸；图3中只有一种圆形单体，因此图3最可能表示由葡萄糖聚合形成的多糖，而植物细胞中的多糖只有淀粉和纤维素。综合三幅图，图1～3可分别表示蛋白质或多肽、RNA或DNA、淀粉或纤维素。故选A。
2．下图表示有关生物大分子的简要概念图，下列叙述正确的是 (　　)
A．若b为葡萄糖，则c在动物细胞中可能为乳糖
B．若c为RNA，则c初步水解得到的产物b有8种
C．若c是生命活动的主要承担者，则a是C、H、O、P
D．生物大分子及其基本单位都以碳链为基本骨架
D
[答题指导]
解析：
若b为葡萄糖，则c是多糖，常见的多糖有淀粉、纤维素和糖原，其中淀粉和纤维素是植物多糖，糖原是动物多糖，而乳糖是动物细胞中的二糖，由葡萄糖和半乳糖组成，不是生物大分子，A错误；若c为RNA，则b为核糖核苷酸，c初步水解得到的产物b有4种，B错误；若c是生命活动的主要承担者，则c是蛋白质，b是氨基酸，a是C、H、O、N等，C错误；生物体内的生物大分子及其基本单位都是以碳链为基本骨架的，D正确。
DNA指纹技术在亲子鉴定等方面具有重要用途。通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三名男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如下图所示。
DNA指纹技术与亲子鉴定——社会责任
设计1：考查知识迁移能力
(1)DNA的遗传信息储存在______________________中，DNA由大量的脱氧核苷酸组成，故属于____________。
设计2：考查科学思维与社会责任
(2)根据DNA指纹鉴定结果，判断该小孩的真正生物学父亲应该是________。
答案：(1)脱氧核苷酸的排列顺序　生物大分子
(2)B
解析：
(1)DNA的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中。一个DNA分子由大量脱氧核苷酸构成，即由许多单体构成，故属于生物大分子。(2)孩子的DNA一半来自母亲，一半来自父亲。结合题图可知，该小孩的第一条DNA带来自母亲，第二条DNA带来自父亲，对比A、B、C三位男性的DNA带可知，该小孩的第二条DNA带来自男性B，故该小孩的真正生物学父亲是男性B。
1．RNA的主要存在部位和所含的五碳糖分别是 (　　)
A．细胞核、核糖 B．细胞质、核糖
C．细胞核、脱氧核糖 D．细胞质、脱氧核糖
B
解析：
RNA含有核糖，主要存在于细胞质中，B正确。
2．下列有关大象细胞中DNA的叙述，错误的是 (　　)
A．主要存在于细胞核内
B．基本单位是脱氧核苷酸
C．含有A、T、G、C 4种碱基
D．不是大象的遗传物质
D
解析：
真核细胞的DNA主要存在于细胞核内，大象细胞的线粒体中也含有少量的DNA，A正确；DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，B正确；DNA中含有A、T、G、C 4种碱基，C正确；含有DNA的生物的遗传物质是DNA，D错误。
3．(2024·郑州高一检测)核酸最早于1869年由瑞士医生和生物学家弗雷德里希·米歇尔分离获得，是构成生物体最基本的物质之一。下列有关核酸的叙述，正确的是 (　　)
A．构成DNA和RNA的五碳糖、含氮碱基完全不同
B．人体内的核酸彻底水解后得到8种核苷酸
C．多糖、核酸、脂质等生物大分子都以碳链为基本骨架
D．DNA和RNA中碱基的排列顺序都能储存遗传信息
D
解析：
组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，含氮碱基是A、T、C、G，组成RNA的五碳糖是核糖，含氮碱基是A、U、C、G，含氮碱基A、C、G是相同的，A错误；人体内的核酸包括DNA和RNA，初步水解后得到8种核苷酸，彻底水解后得到2种五碳糖、1种磷酸、5种含氮碱基，共8种小分子物质，B错误；脂质不是生物大分子，C错误；DNA和RNA中碱基的排列顺序都能储存遗传信息，D正确。
4．下列关于蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的叙述，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
D
解析：
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子，A正确；核酸蕴含遗传信息，控制生物体的生长、发育、遗传和变异，并指导蛋白质的生物合成，B正确；碳原子的不同排列方式和碳链的长短影响生物大分子的多样性，C正确；生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸等，果糖是单糖，乳糖是二糖，均不是生物大分子，D错误。
5．(2024·鹰潭阶段练习)下图表示细胞中几种化合物的元素组成，下列叙述正确的是 (　　)
A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是核苷酸
B．若②和④分别是动、植物体内特有的储能物质，则②是淀粉、④是糖原
C．若③为能携带遗传信息的物质，则③就是DNA
D．图中P可参与磷脂分子的组成，这体现了无机盐组成细胞中复杂化合物的作用
D
解析：
①的组成元素是C、H、O、N，核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，因此①不可能是核苷酸，A错误；②和④的组成元素只有C、H、O，可以表示糖类，若②和④分别是动、植物体内特有的储能物质，则②是糖原，④是淀粉，B错误；③的组成元素是C、H、O、N、P，若③为生物遗传信息的携带者，则③可能是DNA或RNA，C错误；磷脂是细胞膜的组成成分，图中P可参与磷脂分子的组成，这体现了无机盐组成细胞中复杂化合物的作用，D正确。
6．下图为酵母菌DNA分子的一条脱氧核苷酸长链。请据图回答下列问题。
(1)图中的①表示________，②表示________，①②③结合在一起的结构叫作____________________。
(2)图中的碱基有_________________种，中文名称从上到下分别是____________________________________________________________。
(3)DNA彻底水解后，产生的含氮物质是________(用序号表示)。
(4)与新型冠状病毒的核酸相比，图中特有的碱基是____________。酵母菌的DNA和新冠病毒的RNA的基本组成单位共有________种。
答案：(1)磷酸　脱氧核糖　腺嘌呤脱氧核苷酸
(2)4　腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶
(3)③
(4)T(胸腺嘧啶)　8
解析：
(1)①磷酸、②脱氧核糖和③碱基(腺嘌呤)三部分组成腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)图中碱基包括A、C、G、T，共4种，分别代表腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶。(3)DNA彻底水解会得到三种组成成分，其中含氮的物质是③碱基。(4)新型冠状病毒的RNA含有A、G、C、U 4种碱基，图中酵母菌的DNA含有A、G、C、T 4种碱基，因此图中特有的碱基是T。DNA和RNA的基本组成单位均有4种，共8种。

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