生物必修1《分子与细胞》第5节 核酸是遗传信息的携带者评优课ppt课件
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人教版高中生物必修一
2.5 核酸是遗传信息的携带者
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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,就有可能为案件侦破提供证据。讨论1.为什么DNA能够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?
一、核酸是由核苷酸连接而成的长链
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1.分类和元素组成 核酸都含有C、H、O、N、P 5 种元素。
一、核酸是由核苷酸连接而成的长链
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2.基本组成单位——核苷酸 一个核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成,结构简式如图所示。
(1) 五碳糖:核糖、脱氧核糖。(2)含氮碱基:A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)、U(尿嘧啶)。(3)分类:根据五碳糖的不同,可将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸,分别构成脱氧核糖核酸和核糖核酸两类生物大分子。
一、核酸是由核苷酸连接而成的长链
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3.核酸的组成分析 (1)根据DNA 和RNA 中碱基的种类,核苷酸又细分为8 种(如图)。
一、核酸是由核苷酸连接而成的长链
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4.图解核酸的形成
二、核酸的功能
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1.核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。生物的遗传物质(1)由细胞构成的生物(包括原核生物和真核生物), 虽然既含DNA 又含RNA,但其遗传物质是DNA。(2)DNA 病毒只含DNA 一种核酸,其遗传物质是DNA。(3)RNA 病毒只含RNA 一种核酸,其遗传物质为RNA。因此大多数生物的遗传物质是DNA,只有极少数RNA 病毒的遗传物质是RNA,所以说DNA 是主要的遗传物质。
二、核酸的功能
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例 1 难度★★☆ 典型★★★ 如图 所示,由1 分子磷酸、1 分子含氮碱基和1 分子化合物a 构成了化合物b,下列叙述正确的是( ) A. 若m 为腺嘌呤,则b 肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B. 若a 为核糖,则b 为DNA 的基本组成单位C. 若m 为尿嘧啶,则DNA 中肯定不含b 这种化合物D. 若由b 构成的核酸主要分布在细胞质中,则b 为脱氧核苷酸
【解析】由题意可知,a 为五碳糖,b 为核苷酸。根据所含五碳糖的不同,可将核苷酸分为两种:脱氧核苷酸和核糖核苷酸。其中, 脱氧核苷酸特有的碱基为胸腺嘧啶(T),核糖核苷酸特有的碱基为尿嘧啶(U),两者都有的碱基为A、C、G。【答案】C
二、核酸的功能
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例 2 难度★★★ 典型★★☆ 下列关于DNA 和RNA 的叙述中,错误的是( ) A. DNA 中特有的成分是脱氧核糖和T(胸腺嘧啶) B. RNA 中特有的成分是核糖和U(尿嘧啶) C. DNA 一般是双链的,RNA 一般是单链的D. 真核细胞的DNA 只分布在细胞核中,RNA 只分布在细胞质中
【解析】DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸,其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶(T),A 项正确。RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸,其特有的成分是核糖和尿嘧啶(U),B 项正确。DNA 一般是双链结构,RNA 一般是单链结构,C 项正确。真核细胞的DNA 和RNA 在细胞核和细胞质中均有分布, DNA 主要分布在细胞核中,RNA 主要分布在细胞质中,D 项错误。【答案】D 【注意】(1)DNA 主要分布在细胞核中,细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA。(2)RNA 主要是在细胞核中合成的,但主要在细胞质中发挥作用。
二、核酸的功能
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【即时练】[不定项选择]下图是DNA 和RNA 组成的结构示意图,下列有关说法正确的是 ( )A. 蓝细菌中有8 种核苷酸B. 硝化细菌的遗传物质由5 种碱基构成C. SARS 病毒中也有上述两种核酸D. DNA 彻底水解得到的产物中有脱氧核糖,而没有核糖
【解析】蓝细菌属于原核生物,细胞内既有DNA,又有RNA,共含有8 种核苷酸,A 项正确;硝化细菌的遗传物质为DNA,由4 种碱基构成,B 项错误;病毒只含一种核酸,即DNA 或RNA,C 项错误;DNA 中含的是脱氧核糖,所以其彻底水解得到的产物中有脱氧核糖,而没有核糖,D 项正确。【答案】C
二、核酸的功能
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【解析】图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1 个,A 项正确;能构成一个完整核苷酸的是图中的a,b 不是一个完整的核苷酸,B 项错误;各核苷酸之间是通过化学键③(磷酸二酯键)连接起来的,C 项正确;组成DNA 的含氮碱基有A、C、G、T,若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,还缺少碱基T,D 项正确。【答案】B
2. [2020·黑龙江哈尔滨四校联考]右图为核苷酸链的结构示意图,下列表述不正确的是 ( ) 图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1 个B. 能构成一个完整核苷酸的是图中的a 和b C. 各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的D. 若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的是T
二、核酸的功能
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【解析】甲流病毒没有细胞结构,没有细胞核,但有核酸:RNA,①错误;乳酸菌属于原核生物,含有2 种核酸,共有8种核苷酸、5 种碱基,②正确;核酸的初步水解产物是核苷酸,彻底水解产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基,③错误;核酸主要有遗传、变异作用,少数RNA 起催化作用,没有调节和供能作用,④错误。【答案】C
3. [2020·山东临沂十九中月考]以下关于核酸的叙述中,错误的是( )①甲流病毒由于无细胞核,所以不含核酸 ②乳酸菌内核酸、核苷酸、碱基的种类分别为2、8、5 ③核酸彻底水解的产物有核苷酸、含氮碱基、五碳糖、磷酸 ④核酸有遗传、变异、催化、调节、供能等作用A. ③④ B. ①②③④ C. ①③④ D. ①④
二、核酸的功能
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【解析】据题图可知,两个核苷酸为脱氧核苷酸,是DNA 分子的基本组成单位,DNA 分子中不可能含有碱基U,A 项错误;肽键是氨基酸脱水缩合形成的化学键,②代表的化学键为两个脱氧核苷酸脱水缩合形成的化学键(磷酸二酯键),B、C 项错误;产物H2O 中的H 来自两个脱氧核苷酸, D 项正确。【答案】D
4. 下图表示两个核苷酸分子连接的过程,下列相关叙述正确的是 ( ) A. ①代表的碱基可能是U B. ②代表的化学键为肽键C. 形成②的方式不可能发生在两个氨基酸之间D. 产物H2O 中的H 来自两个脱氧核苷酸
三、生物大分子以碳链为骨架
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1.单体与多聚体 (1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子均由许多基本的组成单位(小分子物质)连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。(2)单体和多聚体的对应如下表所示:
三、生物大分子以碳链为骨架
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2.如何理解碳是生命的核心元素 (1)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。因此,生物大分子以碳链为骨架,碳是生命的核心元素。
三、生物大分子以碳链为骨架
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例 3 难度★★☆ 典型★★☆ 生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用。碳原子本身的化学性质,使它能够通过化学键连接成链状或环状,从而形成生物大分子。以上事实可以说明( ) ①碳元素参与生物体内所有化合物的组成 ②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的 ③碳是各种大分子物质中数量最多的 ④碳元素是构成生物体内有机物的最基本元素②③④ B. ③④ C. ②④ D. ①③④
三、生物大分子以碳链为骨架
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【即时练】1.[不定项选择]生物大分子通常都有一定的分子结构规律, 即是由一定的基本结构单位, 按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下列表述正确的是 ( )
【解析】淀粉、糖原和纤维素的空间结构不同,A 项错误;若该图表示RNA,则1 表示核糖,2 表示磷酸基团,3 的种类有4 种(A、C、G、U),B 项正确;若该图表示肽链,1 是中心碳原子,2 是肽键,3 是R 基,有21 种,C 项正确;若该图表示DNA,1 表示脱氧核糖,2 表示磷酸基团,3 表示含氮碱基(A、T、G、C),D 项错误。【答案】BC
A. 若该图表示多糖的结构模式图,淀粉、纤维素和糖原是相同的B. 若该图为一段RNA 的结构模式图,则1 表示核糖,2 表示磷酸基团,3的种类有4 种C. 若该图为一段肽链的结构模式图,则1 表示中心碳原子,2 表示肽键,3的种类有21 种D. 若该图为一段单链DNA 的结构模式图,则1 表示磷酸基团,2 表示脱氧核糖,3 的种类有4 种
三、生物大分子以碳链为骨架
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2.[2020·山东潍坊高一期末]阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。请回答下列有关生物大分子的问题: (1)生物大分子都是以 为骨架,由若干_________连接而成的多聚体。(2) 是植物细胞中最常见的多糖,它由许多 __________连接而成; 人和动物体内的多糖主要分布在________ 中。 (3)氨基酸是组成蛋白质的基本单位,每种氨基酸中都存在的化学元素有 , 各种氨基酸之间的区别在于 不同,连接两个氨基酸之间的化学键是 。(4)核酸是细胞内携带 的物质,组成核酸的基本单位共有 种。核酸包括DNA 和RNA 两类,在真核细胞中含有DNA 的结构有 。
【答案】(1)碳链 单体 (2)淀粉 葡萄糖 肝脏和肌肉 (3)C、H、O、N R 基 肽键 (4)遗传信息 8 细胞核、线粒体、叶绿体
※核苷酸种类和核酸种类的判断方法
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1.核苷酸种类的判断下图是两种核苷酸,判断它们的方法有以下两种:
(1) 根据五碳糖的种类进行判断甲的五碳糖是核糖,所以甲是RNA 的基本组成单位—— 核糖核苷酸;乙的五碳糖是脱氧核糖,所以乙是DNA 的基本组成单位——脱氧核苷酸。(2)根据碱基的种类进行判断甲中含有U,所以甲为核糖核苷酸;乙中含有T,所以乙为脱氧核苷酸。
※核苷酸种类和核酸种类的判断方法
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2.核酸种类的判断 (1)如图是DNA 和RNA 两种核酸,区分它们的方法有以下两种: (2)看成分。因为DNA 特有的成分是脱氧核糖和T(胸腺嘧啶), RNA 特有的成分是核糖和U(尿嘧啶),所以从图中的碱基种类就可以判断甲是DNA,乙是RNA。(3)看结构。DNA 一般是双链的,RNA 一般是单链的。
※核苷酸种类和核酸种类的判断方法
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3.不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质
※核苷酸种类和核酸种类的判断方法
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例 1 难度★★★ 典型★★★ 右图为核苷酸的结构模式图。下列关于核苷酸及核酸的叙述,错误的是( )
【解析】图中①②③分别是磷酸、五碳糖和碱基。根据五碳糖和碱基的种类可判断核苷酸的种类:若含有脱氧核糖或T,则为DNA 的基本组成单位——脱氧核苷酸;若含有核糖或U, 则为RNA 的基本组成单位——核糖核苷酸,A 项正确。DNA的彻底水解产物是脱氧核苷酸的3 种组成成分:磷酸、脱氧核糖和碱基(A、G、C、T),B 项正确。在人的口腔上皮细胞中同时含有DNA 和RNA,故其内五碳糖有2 种——脱氧核糖和核糖,碱基有5 种——A、G、C、T、U,C 项错误。若某种核酸含有T,则该核酸为DNA,DNA 主要分布在细胞核中,D 项正确。【答案】C
A. 核苷酸的种类可以根据图中的②和③进行判断B. 彻底水解DNA,可以得到1 种①、1 种②和4 种③ C. 在人的口腔上皮细胞中,含有2 种②和4 种③ D. 若某种核酸含有T,则该核酸主要分布在细胞核中
※核苷酸种类和核酸种类的判断方法
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DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产物的比较
课后作业
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一 核酸的种类、结构、功能和分布
例 1 [2013·全国Ⅱ高考第1题改编] 难度★★☆ 典型★★☆关于DNA 和RNA 的叙述,正确的是( ) A.DNA 有碱基C,RNA 没有碱基C B. 一种病毒同时含有DNA 和RNA C. 原核细胞中既有DNA,又有RNA D. 生物体内都含有DNA
【读题】① DNA 与RNA 的碱基组成;②细胞生物与非细胞生物含有的核酸种类。
【解析】DNA 和RNA 中均含有碱基A、C、G,不同的是,DNA 含有碱基T,RNA 含有碱基U,A 项错误。一种病毒只含有DNA 或RNA 一种核酸,B、D 两项错误。具有细胞结构的生物,其遗传物质都是DNA,但细胞内同时存在RNA,C 项正确。【答案】C
课后作业
例 2 [2011·海南高考第16 题改编] 难度★★☆ 典型★★☆ 关于核酸的叙述,正确的是( ) A. 只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质B. 核酸是生物体内携带遗传信息的物质C. 细胞中的遗传物质由8 种核苷酸组成,病毒中的遗传物质由4 种核苷酸组成D.SARS 病毒既具有DNA 又具有RNA
【读题】本题主要考查遗传物质与核酸的关系、核酸分子的组成和病毒的核酸等相关知识。【思路建立】思考细胞生物和病毒的遗传物质。【解析】病毒没有细胞结构,其体内的核酸也能携带遗传信息,A 项错误。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,B 项正确。无论是细胞中的遗传物质还是病毒中的遗传物质,均由4 种核苷酸组成,C 项错误。病毒体内只含有一种核酸,即只有DNA 和RNA 中的一种。【答案】B
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