核酸是遗传信息的携带者-PPT课件.pptx

1、核酸是遗传信息的携带者一、核酸的种类及其分布一、核酸的种类及其分布1.DNA:1.DNA:主要分布在主要分布在_内内,_,_、_内也内也含有少量的含有少量的DNADNA。2.RNA:2.RNA:大部分存在于大部分存在于_中。中。细胞核细胞核线粒体线粒体叶绿体叶绿体细胞质细胞质二、核酸是由核苷酸连接而成的长链二、核酸是由核苷酸连接而成的长链1.1.核酸的组成和功能核酸的组成和功能:结合核酸的相关知识结合核酸的相关知识,下列说法正确的有下列说法正确的有_。核酸有核酸有DNADNA和和RNARNA两类两类生物的遗传信息都储存在生物的遗传信息都储存在DNADNA分子中分子中核酸在生物体的遗传、变异和蛋

2、白质的生物合成中核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起作用起作用HIVHIV的核酸由脱氧核糖核苷酸组成的核酸由脱氧核糖核苷酸组成核酸的基本组成单位是核苷酸核酸的基本组成单位是核苷酸除病毒外除病毒外,一切生物都有核酸一切生物都有核酸2.2.核酸的结构核酸的结构:(1)(1)写出图中各字母代表的名称写出图中各字母代表的名称:a._a._b._b._c._c._d._d._e._e._f._f._(2)(2)组成核酸的化学元素组成核酸的化学元素:_:_。(3)(3)细胞生物中细胞生物中b b有有_种种,c,c有有_种。种。磷酸磷酸五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基核苷酸核苷酸DNADNARNARN

3、AC C、H H、O O、N N、P P2 25 5【激疑激疑】从核酸的组成成分分析从核酸的组成成分分析,SARS,SARS病毒的病毒的RNARNA和大肠杆菌的和大肠杆菌的DNADNA有什么不同有什么不同?提示提示:DNADNA中含有脱氧核糖、胸腺嘧啶中含有脱氧核糖、胸腺嘧啶(T),RNA(T),RNA中含有核中含有核糖、尿嘧啶糖、尿嘧啶(U)(U)。三、生物大分子以碳链为骨架三、生物大分子以碳链为骨架判断下列关于生物大分子说法的正误判断下列关于生物大分子说法的正误:1.1.单体是以若干个相连的碳原子构成的基本骨架。单体是以若干个相连的碳原子构成的基本骨架。()()提示提示:单体是以若干个相连

4、的碳原子构成的碳链为基本单体是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。骨架。2.2.多聚体是由许多单体连接而成。多聚体是由许多单体连接而成。()()3.3.纤维素的单体是麦芽糖。纤维素的单体是麦芽糖。()()提示提示:纤维素的单体是葡萄糖。纤维素的单体是葡萄糖。4.4.蛋白质的单体是氨基酸。蛋白质的单体是氨基酸。()()5.5.核酸的单体是脱氧核苷酸。核酸的单体是脱氧核苷酸。()()提示提示:核酸的单体是核苷酸核酸的单体是核苷酸,DNA,DNA的单体是脱氧核苷酸。的单体是脱氧核苷酸。知识点一核酸的种类、结构与功能知识点一核酸的种类、结构与功能1.DNA1.DNA与与RNARNA的比较的比较:

5、项目项目DNADNARNARNA中文名称中文名称脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸元素组成元素组成C C、H H、O O、N N、P P基本单位基本单位项目项目DNADNARNARNA五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖含氮碱基含氮碱基共有共有A A、G G、C C特有特有T T特有特有U U一般结构一般结构两条脱氧核苷酸链两条脱氧核苷酸链一条核糖核苷酸链一条核糖核苷酸链存在部位存在部位主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞质主要在细胞质2.2.生物体中核酸、核苷酸、碱基和遗传物质种类的分生物体中核酸、核苷酸、碱基和遗传物质种类的分析析:生物类型生物类型核酸核酸核苷酸核苷酸碱基碱基遗传物质遗

6、传物质举例举例真核生物真核生物和原核生和原核生物物DNADNA和和RNARNA8 85 5DNADNA细菌、细菌、人等人等生物类型生物类型核酸核酸核苷酸核苷酸碱基碱基遗传物质遗传物质举例举例病毒病毒只含只含DNADNA4 44 4DNADNAT T2 2噬噬菌体菌体只含只含RNARNA4 44 4RNARNA烟草花烟草花叶病毒叶病毒【思考思考讨论讨论】1.1.某同学提出某同学提出“蛋白质功能的多样性由核酸决定蛋白质功能的多样性由核酸决定”,该该同学的说法是否正确同学的说法是否正确?说出你的理由。说出你的理由。(生命观念、科生命观念、科学思维学思维)提示提示:正确。核酸携带遗传信息正确。核酸携带

7、遗传信息,可控制蛋白质的合成可控制蛋白质的合成。2.DNA2.DNA指纹技术在亲子鉴定等方面具有重要用途。通过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位男性的提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,DNA,进进行行DNADNA指纹鉴定指纹鉴定,部分结果如图所示。部分结果如图所示。(科学思维、社会科学思维、社会责任责任)(1)(1)该小孩的真正生物学父亲应是该小孩的真正生物学父亲应是_男性。男性。(2)(2)判断依据是判断依据是:_:_。孩子的第一条孩子的第一条DNADNA带来自母亲带来自母亲,第二条第二条DNADNA带来自父亲带来自父亲,对比对比A A

8、、B B、C C男性的男性的DNADNA带可知带可知,该小该小孩的真正生物学父亲是孩的真正生物学父亲是B B男性男性B B【素养案例素养案例】多个核苷酸可聚合成一条核苷酸链多个核苷酸可聚合成一条核苷酸链,而多核苷酸链中含而多核苷酸链中含有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链(如图如图)。下列相关叙述正确的是下列相关叙述正确的是()A.A.该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和5 5种碱基构成种碱基构成B.B.主链的组成元素为主链的组成元素为C C、H H、O O、N N和和P PC.C.该多核苷酸链中含有该多核苷酸链中含有4 4种核苷

9、酸种核苷酸D.D.主链中一个五碳糖只与一个磷酸相连主链中一个五碳糖只与一个磷酸相连【解题导引解题导引】(1)(1)找题眼找题眼:仔细阅读题干信息仔细阅读题干信息,找到解题的关键点找到解题的关键点,即即题眼题眼,“,“由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链”。(2)(2)析图示析图示:分析示意图分析示意图,依据图中碱基种类依据图中碱基种类,明确核苷明确核苷酸的种类酸的种类,图示中含有图示中含有T,T,则应为脱氧核苷酸链。则应为脱氧核苷酸链。【解析解析】选选C C。由题意可知。由题意可知,多核苷酸链由核苷酸构成多核苷酸链由核苷酸构成,核苷酸由磷酸、五碳糖和碱基构成核苷酸由

10、磷酸、五碳糖和碱基构成,图示中含有图示中含有T,T,则该则该核苷酸链应为脱氧核苷酸链核苷酸链应为脱氧核苷酸链,其由磷酸、脱氧核糖和其由磷酸、脱氧核糖和4 4种碱基构成种碱基构成,即该多核苷酸链含有即该多核苷酸链含有4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸,A,A项项错误、错误、C C项正确项正确;主链由磷酸和脱氧核糖交替排列构成主链由磷酸和脱氧核糖交替排列构成,碱基不参与主链构成碱基不参与主链构成,则主链的组成元素为则主链的组成元素为C C、H H、O O、P,BP,B项错误项错误;主链中磷酸和脱氧核糖交替相连主链中磷酸和脱氧核糖交替相连,故链中绝故链中绝大多数五碳糖可与两个磷酸相连大多数五碳糖可与两个

11、磷酸相连,只有一端的一个五碳只有一端的一个五碳糖与一个磷酸相连糖与一个磷酸相连,D,D项错误。项错误。【方法规律方法规律】判断判断DNADNA与与RNARNA的技巧的技巧【素养素养探究探究】情境迁移情境迁移非洲猪瘟是一种急性、发热、传染性很高的猪病非洲猪瘟是一种急性、发热、传染性很高的猪病,其特其特征是发病过程短征是发病过程短,但死亡率高达但死亡率高达100%100%。该猪病是由一种。该猪病是由一种DNADNA病毒引起的病毒引起的,加热被感染病毒的血液加热被感染病毒的血液55 55、3030分钟分钟或或60 60、1010分钟分钟,病毒将被破坏病毒将被破坏,许多脂溶剂和消毒剂许多脂溶剂和消毒剂

12、也可以将其破坏。也可以将其破坏。(1)(1)该病毒的该病毒的DNADNA彻底水解的产物彻底水解的产物,与与HIVHIV所含核酸彻底所含核酸彻底水解产物相同的有哪些水解产物相同的有哪些?(?(科学思维科学思维归纳与概括归纳与概括)提示提示:磷酸、磷酸、A A、G G、C C。(2)(2)依据上述材料依据上述材料,为预防非洲猪瘟为预防非洲猪瘟,你能给养猪用户提你能给养猪用户提出哪些合理性建议出哪些合理性建议?(?(社会责任社会责任)提示提示:对猪舍用消毒剂消毒、对感染病毒的猪进行高温对猪舍用消毒剂消毒、对感染病毒的猪进行高温处理处理(合理即可合理即可)。【素养素养迁移迁移】如果在豌豆的叶肉细胞中如

13、果在豌豆的叶肉细胞中,含有的碱基为含有的碱基为X X种种,在高粱的在高粱的根尖细胞中根尖细胞中,由由A A、C C、G G、U 4U 4种碱基参与构成的核苷酸种碱基参与构成的核苷酸为为Y Y种种,则则X X和和Y Y分别分别是是()A.4,8A.4,8B.4,7B.4,7C.5,8C.5,8D.5,7 D.5,7【解析解析】选选D D。豌豆细胞中的核酸有。豌豆细胞中的核酸有DNADNA和和RNA,RNA,则豌豆则豌豆的叶肉细胞中的叶肉细胞中,含有的碱基有含有的碱基有A A、T T、C C、G G、U,U,共共5 5种。种。高粱细胞也同时含有高粱细胞也同时含有DNADNA和和RNA,RNA,所以

14、含有碱基所以含有碱基A A的核苷的核苷酸有酸有2 2种种,即腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸即腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,含含有碱基有碱基U U的核苷酸有的核苷酸有1 1种种,即尿嘧啶核糖核苷酸即尿嘧啶核糖核苷酸,含有碱含有碱基基C C的核苷酸有的核苷酸有2 2种种,即胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖即胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸核苷酸,含有碱基含有碱基G G的核苷酸有的核苷酸有2 2种种,即鸟嘌呤脱氧核苷即鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸酸和鸟嘌呤核糖核苷酸,故高粱根尖细胞中含有碱基故高粱根尖细胞中含有碱基A A、C C、G G、U U 的核苷酸共有的核苷酸共有7 7种。种。知

15、识点二生物大分子知识点二生物大分子1.1.生物大分子是由单体通过特有的共价键连接而成生物大分子是由单体通过特有的共价键连接而成:(1)(1)大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物。大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物。物质物质初步水解产物初步水解产物彻底水解产物彻底水解产物DNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖、碱基、磷酸脱氧核糖、碱基、磷酸RNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸核糖、碱基、磷酸核糖、碱基、磷酸蛋白质蛋白质多肽多肽氨基酸氨基酸淀粉淀粉麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖(2)(2)连接单体的关键化学键。连接单体的关键化学键。氨基酸氨基酸:通过肽键连接成肽链通过肽键连接成肽链;核苷酸核苷酸:通

16、过磷酸二酯键连接成核酸。通过磷酸二酯键连接成核酸。2.2.生物大分子具有特定的结构生物大分子具有特定的结构:由生物小分子到生物大分子由生物小分子到生物大分子,分子增大分子增大,出现新的性质出现新的性质。其中最主要的特点是。其中最主要的特点是:生物大分子有独特的立体结构生物大分子有独特的立体结构、空间构型和分子整体形状。、空间构型和分子整体形状。(1)(1)维持生物大分子高级结构的重要因素是氢键、二硫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。这类键的键强度很小键等化学键。这类键的键强度很小,所以需要多个化学所以需要多个化学键才足以维持高级结构的稳定。键才足以维持高级结构的稳定。(2

17、)(2)高级结构不很稳定。生物大分子变性就是因为高级高级结构不很稳定。生物大分子变性就是因为高级结构被破坏结构被破坏,大分子性质改变大分子性质改变,生物活性丧失。但是生物活性丧失。但是,一一级结构尚未被破坏。级结构尚未被破坏。【思考思考讨论讨论】葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶(GI)(GI)在工业上应用广泛在工业上应用广泛,为提高其热稳定为提高其热稳定性性,科学家以脯氨酸科学家以脯氨酸(Pro138)(Pro138)替代第替代第138138位甘氨酸位甘氨酸(Gly138),(Gly138),结果突变型结果突变型GIGI比野生型的最适反应温度提高比野生型的最适反应温度提高101012,12,而酶活性相

18、同。最终而酶活性相同。最终,人们通过对负责编码人们通过对负责编码GIGI的的DNADNA重新设计重新设计,使其控制合成的蛋白质变得更符合使其控制合成的蛋白质变得更符合人类的需要。人类的需要。(生命观念生命观念结构与功能观结构与功能观)(1)(1)从蛋白质的结构和功能的关系分析从蛋白质的结构和功能的关系分析,该实例说明了该实例说明了_。(2)(2)从蛋白质和核酸的关系分析从蛋白质和核酸的关系分析,该实例说明了该实例说明了_。氨基酸的种类和排列顺序决定蛋白质特定的空间结构氨基酸的种类和排列顺序决定蛋白质特定的空间结构核酸控核酸控制蛋白质的合成制蛋白质的合成【素养案例素养案例】如图分别表示生物体内的

19、生物大分子的部分结构模式如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图图,据图回答据图回答:(1)(1)甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的,其其中属于动物细胞中的物质是中属于动物细胞中的物质是_,_,其基本单位是其基本单位是_。属于植物细胞。属于植物细胞的储能物质是的储能物质是_。(2)(2)若乙图所示化合物为若乙图所示化合物为RNA,RNA,其基本组成单位是其基本组成单位是_,_,可用图中字母可用图中字母_表示。表示。(3)(3)丙图所示化合物的名称是丙图所示化合物的名称是_,_,是由是由_个氨基酸经个氨基酸经_过程形成的过程形成的,该化合物中

20、有该化合物中有_个个羧基。羧基。【解析解析】(1)(1)由题图可知由题图可知,淀粉、纤维素、糖原都是由淀粉、纤维素、糖原都是由单体葡萄糖聚合形成的多聚体单体葡萄糖聚合形成的多聚体;植物细胞的储能物质是植物细胞的储能物质是淀粉淀粉;糖原是动物细胞特有的多糖。糖原是动物细胞特有的多糖。(2)1(2)1分子核苷酸由分子核苷酸由1 1分子磷酸、分子磷酸、1 1分子含氮碱基和分子含氮碱基和1 1分子分子五碳糖组成五碳糖组成,即图中的即图中的b b。(3)(3)丙图所示多肽为四肽丙图所示多肽为四肽;4;4个氨基酸分子经脱水缩合形个氨基酸分子经脱水缩合形成四肽时成四肽时,脱去了脱去了3 3个水分子。由图可知

21、该化合物中有个水分子。由图可知该化合物中有2 2个游离的羧基个游离的羧基(和中和中),1),1个游离的氨基个游离的氨基,R,R基有基有。答案答案:(1)(1)糖原葡萄糖淀粉糖原葡萄糖淀粉(2)(2)核糖核苷酸核糖核苷酸b b(3)(3)四肽四肽4 4脱水缩合脱水缩合2 2【素养素养探究探究】母题追问母题追问(1)(1)科学思维科学思维分析与综合分析与综合上题甲图中的三种物质中上题甲图中的三种物质中,在功能上与另外两种截然不在功能上与另外两种截然不同的是什么同的是什么?提示提示:纤维素不是能源物质纤维素不是能源物质,是细胞壁的主要组成成分是细胞壁的主要组成成分。(2)(2)生命观念生命观念结构与

22、功能观结构与功能观若上题乙图若上题乙图b b中的含氮碱基为中的含氮碱基为T,T,则由则由b b形成的多聚体能形成的多聚体能储存大量的遗传信息储存大量的遗传信息,请分析其原因。请分析其原因。提示提示:碱基碱基T T是是DNADNA特有的碱基特有的碱基,若核苷酸若核苷酸b b中的含氮碱基中的含氮碱基为为T,T,则由则由b b形成的多聚体是形成的多聚体是DNA,DNA,其中的脱氧核苷酸的排其中的脱氧核苷酸的排列方式具有多样性列方式具有多样性,而而DNADNA中脱氧核苷酸的排列顺序代中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息表了遗传信息,所以所以DNADNA能储存大量的遗传信息。能储存大量的遗传信息。【素养

23、素养迁移迁移】细胞中的各种元素组成了各种生物分子细胞中的各种元素组成了各种生物分子,下列关于组成下列关于组成细胞的分子的描述细胞的分子的描述,正确的是正确的是()A.A.碳元素是各种生物大分子中质量分数最多的元素碳元素是各种生物大分子中质量分数最多的元素B.B.性激素、维生素性激素、维生素D D、胰岛素分子中都含有肽键、胰岛素分子中都含有肽键C.C.各种有机分子都因物种不同而存在结构差异各种有机分子都因物种不同而存在结构差异D.D.水稻细胞中由水稻细胞中由C C、G G、T T、A A参与合成的核苷酸有参与合成的核苷酸有7 7种种【解析解析】选选D D。碳元素不一定是生物大分子中质量分数。碳元

24、素不一定是生物大分子中质量分数最多的元素最多的元素,如淀粉中氧元素的质量分数最多如淀粉中氧元素的质量分数最多,A,A项错误项错误;性激素、维生素性激素、维生素D D均属于脂质均属于脂质,分子中不存在肽键分子中不存在肽键,B,B项项错误错误;有机分子在不同物种中可能相同有机分子在不同物种中可能相同,如如ATP,CATP,C项错误项错误;T;T仅参与仅参与DNADNA组成组成,C,C、G G、A A可参与可参与DNADNA和和RNARNA的组成的组成,因因此水稻细胞中由此水稻细胞中由C C、G G、T T、A A参与合成的核苷酸有参与合成的核苷酸有7 7种种,D,D项正确项正确。【课堂回眸课堂回眸】