第五節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者第二章組成細(xì)胞的分子人教版必修一問題探討DNA指紋技術(shù)在案件偵破工作中有重要的用途。刑偵人員將從案發(fā)現(xiàn)場收集到的血液、頭發(fā)等樣品中提取的DNA，與犯罪嫌疑人的DNA進(jìn)行比較，就有可能為案件的偵破提供證據(jù)。DNA是遺傳物質(zhì)，攜帶有遺傳信息，不同個(gè)體的遺傳信息一般都有區(qū)別。因此，DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息物質(zhì)。1、為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息？親子鑒定；鑒別在地震等災(zāi)害中遇難親屬的遺體；研究不同類群生物的親緣關(guān)系；研究人類起源等。2、你還能說出DNA鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用嗎？DNA指紋技術(shù)自主學(xué)習(xí)請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P34-35的內(nèi)容，小組討論以下問題：（1）核酸分為哪幾種？（2）核酸的基本組成單位分別是什么？每一種基本組成單位又由哪幾個(gè)部分組成？（3）嘗試畫出核苷酸的結(jié)構(gòu)模式圖，說出DNA和RNA在化學(xué)組成上的異同？（4）核苷酸如何構(gòu)成核苷酸鏈？（5）核酸分子有什么特點(diǎn)？（6）核酸的功能是什么？一、核酸的種類及其分布1、核酸的種類①脫氧核糖核酸（DNA）②核糖核酸（RNA）DNA大部分情況下是雙鏈，但也有單鏈DNA的存在情況，比如某些病毒的遺傳物質(zhì)；RNA大部分情況下是單鏈，但也有雙鏈的形式存在，也可以進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)一、核酸的種類及其分布2、核酸的分布DNA真核細(xì)胞：原核細(xì)胞：主要分布在細(xì)胞核，少量在線粒體、葉綠體主要分布在擬核（環(huán)狀DNA分子），少量在質(zhì)粒RNA真核細(xì)胞：原核細(xì)胞：主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，少量在細(xì)胞核主要分布在細(xì)胞質(zhì)中DNA和RNA在真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中都有分布原核細(xì)胞真核細(xì)胞一、核酸的種類及其分布2、核酸的分布所有生物體內(nèi)都同時(shí)含有DNA和RNA嗎？病毒只含有一種核酸，DNA或者RNA，位于病毒的內(nèi)部冠狀病毒結(jié)構(gòu)示意圖乙型肝炎病毒結(jié)構(gòu)示意圖含氮的堿基二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈1、核酸的組成核酸的基本組成單位——核苷酸每個(gè)核酸分子是由幾十個(gè)乃至上億個(gè)核苷酸連接而成的長鏈核酸同蛋白質(zhì)一樣，也是生物大分子。2、核苷酸的組成PAPCPTPGPA核苷酸連接而成的長鏈磷酸五碳糖二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈3、核苷酸的種類根據(jù)五碳糖的不同，將核苷酸分為：脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸核苷酸的組成元素是：C、H、O、N、P堿基OOHHHHHPOOOHOHCH2磷酸脫氧核糖脫氧核苷酸H堿基OOHHOHHHPOOOHOHCH2磷酸核糖核糖核苷酸H二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈4、DNAvsRNADNA是由脫氧核苷酸連接而成的長鏈；RNA是由核糖核苷酸連接而成的長鏈DNA和RNA各含4種堿基，但是組成二者的堿基種類有所不同堿基OOHHHHHPOOOHOHCH2堿基OOHHOHHHPOOOHOHCH2脫氧核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶AGCT腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶尿嘧啶AGCUHH二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈4、DNAvsRNA脫氧核糖胸腺嘧啶（T）DNA磷酸腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）核糖尿嘧啶（U）RNADNA和RNA在化學(xué)組成上的異同二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈5、核苷酸的命名AG脫氧核苷酸CT腺嘌呤脫氧核糖核苷酸胞嘧啶脫氧核糖核苷酸鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈5、核苷酸的命名AG核糖核苷酸CU腺嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸堿基OOHHHHHPOOOHCH2堿基OHHHOHPOOOHOHCH2HH二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈6、核酸的形成堿基OHHHHPOOOHOHCH2堿基OOHHHHHPOOOHCH2OHH脫水縮合HHOH2O3’,5’-磷酸二酯鍵二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈6、核酸的形成堿基OOHPOOOHOHCH21’2’3’4’5’PAPCPT3’3’3’5’5’5’3’,5’-磷酸二酯鍵磷酸分別和兩個(gè)五碳糖的羥基（3‘-OH，5’-0H）發(fā)生酯化反應(yīng)，形成2個(gè)磷酸單酯鍵（3'磷酸單酯鍵和5磷酸單酯鍵），習(xí)慣上把這兩個(gè)鍵統(tǒng)稱為3'，5'-磷酸二酯鍵。二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈7、核酸的多樣性及功能多樣性的原因：核苷酸數(shù)目不同和排列順序多樣組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有4種，但是如果數(shù)量不限，在連成長鏈時(shí)，排列順序就極其多樣，信息容量自然也非常大。核酸的功能：①核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)脫氧核苷酸的排列順序儲(chǔ)存著生物的遺傳信息，DNA分子是儲(chǔ)存、傳遞遺傳信息的生物大分子；部分病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在RNA中，如HIV（人類免疫缺陷病毒）、SARS（嚴(yán)重急性呼吸綜合征）病毒等。②核酸在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈歸納總結(jié)DNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）組成元素C、H、O、N、PC、H、O、N、P基本單位脫氧（核糖）核苷酸核糖核苷酸五碳糖脫氧核糖核糖含氮堿基A、C、G、TA、C、G、U結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)大多為單鏈結(jié)構(gòu)存在部位主要存在于細(xì)胞核中，少量存在于線粒體和葉綠體中。主要存在于細(xì)胞質(zhì)中脫氧核糖核酸（DNA）與核糖核酸（RNA）的異同二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈歸納總結(jié)真核生物、原核生物、病毒核酸的異同生物種類核酸種類五碳糖種類堿基種類核苷酸種類遺傳物質(zhì)實(shí)例細(xì)胞生物（真核、原核）2種（DNA和RNA）2種（脫氧核糖和核糖）5種（A、C、G、T、U）8種DNA人、酵母菌、細(xì)菌等病毒DNA病毒1種（DNA）1種（脫氧核糖）4種（A、C、G、T）4種DNA噬菌體、天花病毒、乙肝病毒等RNA病毒1種（RNA）1種（核糖）4種（A、C、G、U）4種RNA煙草花葉病毒、流感病毒、HIV、SARS、禽流感病毒、新冠病毒等二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈歸納總結(jié)核酸的水解產(chǎn)物核酸核苷酸初步水解徹底水解磷酸、五碳糖、含氮堿基DNA初步水解脫氧核苷酸徹底水解磷酸、脫氧核糖、含氮堿基（A、T、C、G）RNA初步水解核糖核苷酸徹底水解磷酸、核糖、含氮堿基（A、U、C、G）三、生物大分子以碳鏈為骨架淀粉糖原纖維素蛋白質(zhì)tRNARNADNA細(xì)胞中的生物大分子有哪些？它們有什么共同之處？三、生物大分子以碳鏈為骨架在構(gòu)成細(xì)胞的化合物中，多糖、蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子多糖單糖基本單位蛋白質(zhì)氨基酸基本單位核酸核苷酸基本單位多聚體單體多糖蛋白質(zhì)核酸單糖氨基酸核苷酸生物大分子是由許多單體連接成的多聚體每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架水解脫水縮合三、生物大分子以碳鏈為骨架閱讀課本P36最后一段內(nèi)容，完成下列填空1、________是生命的核心元素2、細(xì)胞是由化學(xué)元素和化合物構(gòu)成的（1）________________________等生物大分子以碳鏈作為基本骨架（2）_______________提供了生命活動(dòng)的重要能源。（3）_______________與其他物質(zhì)一起，共同承擔(dān)著構(gòu)建細(xì)胞、參與細(xì)胞生命活動(dòng)等重要功能。（4）細(xì)胞中的化合物，_______________處在不斷變化之中，但又保持相對(duì)穩(wěn)定，以保證細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。碳多糖、蛋白質(zhì)、核酸糖類和脂質(zhì)水和無機(jī)鹽含量和比例課堂小結(jié)核酸基本單位核苷酸包括脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核酸基本組成單位主要分布細(xì)胞核基本組成單位核糖核酸（DNA）（RNA）主要分布細(xì)胞質(zhì)化學(xué)成分A、T、C、G脫氧核糖磷酸化學(xué)成分核糖A、U、C、G元素組成C、H、O、N、P小試牛刀1、關(guān)于如圖所示過程的敘述，錯(cuò)誤的是（）【解析】A、圖中甲為磷酸，不同的核苷酸中磷酸基團(tuán)均相同，A正確；B、圖中乙為五碳糖，根據(jù)核酸的種類不同，五碳糖有所區(qū)別：組成DNA的五碳糖為脫氧核糖，組成RNA的五碳糖為核糖，B正確；C、丙是含氮堿基，在DNA中有4種：A、T、C、G，在RNA中有4種：A、U、C、G，C正確；D、丁是由一分子磷酸、一分子五碳糖，一分子含氮堿基組成的，為核苷酸，細(xì)胞生物含有DNA和RNA，DNA基本組成單位是脫氧核苷酸，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，因此原核細(xì)胞和真核細(xì)胞內(nèi)均含有四種脫氧核苷酸和四種核糖核苷酸，共8種核苷酸，D錯(cuò)誤。DA.甲是磷酸，在不同的核苷酸中種類相同B.乙是五碳糖，DNA和RNA中的乙有所不同C.丙是含氮堿基，在DNA和RNA分子中各有4種D.丁是核苷酸，在真核細(xì)胞中有8種，在原核細(xì)胞中有4種++甲乙丙丁小試牛刀2、下列關(guān)于有機(jī)分子中的單體和多聚體的敘述，正確的是（）【解析】A、細(xì)胞骨架是蛋白纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤;B、生物大分子是以碳鏈為基本骨架的有機(jī)物，B正確；C、RNA的單體是核糖核苷酸，DNA的單體是脫氧核糖核苷酸，C錯(cuò)誤；D、核苷酸是組成核酸的單體，不是多聚體，D錯(cuò)誤。BA.葡萄糖形成的多糖構(gòu)成了細(xì)胞骨架B.生物大分子是以碳鏈為骨架的有機(jī)物C.RNA的單體是核糖，DNA的單體是脫氧核糖D.多糖、蛋白質(zhì)、核苷酸等多聚體是構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架小試牛刀3、如圖表示不同化學(xué)元素所組成的化合物，以下說法不正確的是（）【解析】A、氨基酸主要由C、H、O、N組成，是蛋白質(zhì)的基本組成單位，若①是某種大分子的基本組成單位，則①是氨基酸，A正確;B、糖類是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)，且②的組成元素為C、H、O，因此②是糖類，B正確；C、細(xì)胞內(nèi)組成元素含有C、H、O的儲(chǔ)能物質(zhì)有脂肪、淀粉和糖原等，C錯(cuò)誤；D、③的組成元素為