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1/9第5节核酸是遗传信息的携带者学习目标核心素养1．区分DNA和RNA在细胞中的分布。2．理解并掌握DNA和RNA在组成上的区别和功能。(重难点)3．说出核酸的功能。4．理解生物大分子以碳链作为基本骨架。1．通过对核酸的结构和功能学习，形成结构与功能相适应的生命观。2．通过对DNA和RNA的比较，养成比较与分类的科学思维方法。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方法。一、核酸的种类及分布1．种类1脱氧核糖核酸，简称DNA2核糖核酸，简称RNA2．分布(1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。(2)RNA主要分布在细胞质中。二、核酸是由核苷酸连接而成的长链1．核酸的基本组成单位——核苷酸(1)组成(1)种类分类依据：五碳糖的不同类别：脱氧核苷酸和核糖核苷酸①脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位。2/9②核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。2．DNA和RNA的区别(1)分子组成的不同①DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的则是核糖。②DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA的则是尿嘧啶(U)。(2)分子结构的不同DNA是由脱氧核苷酸的连接而成的，一般由两条链构成，RNA则是由核糖核苷酸连接而成，由一条链构成。3．DNA指纹获得遗传信息的根本原因生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。4．核酸的多样性及功能(1)多样性的原因：核苷酸数目不同和排列顺序多样。(2)功能①核酸是细胞内携带遗传信息的物质。②核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。三、生物大分子以碳链为骨架1．单体和多聚体生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，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。单体(基本单位)多聚体(生物大分子)单糖多糖氨基酸蛋白质核苷酸核酸2.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3/9连接成多聚体。3．碳是生命的核心元素。4．细胞是由化学元素和化合物构成的(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。(2)糖类和脂质提供生命活动的重要能源。(3)水和无机盐与其他物质一起，共同构建细胞、参与细胞生命活动。(4)细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化中，但又保持相对稳定。1．DNA的全称是核糖核苷酸，RNA的全称是脱氧核糖核酸。()2．核酸的主要功能是携带遗传信息。()3．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。()4．组成DNA和RNA中的糖类是同一种单糖。()5．生物的遗传信息都贮存于DNA中。()6．构成DNA和RNA的核苷酸共有5种。()7．组成核酸的单位“”的全称是胸腺嘧啶核糖核苷酸。()8．多糖、蛋白质和RNA都是由许多单体构成的多聚体。()提示：1．×DNA的全称是脱氧核糖核酸，RNA的全称是核糖核酸。2．√3．×RNA主要分布在细胞质中。4．×组成DNA的是脱氧核糖，组成RNA的是核糖。5．×少数病毒的遗传信息贮存于RNA中。6．×共有8种。7．×应为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。8．√核酸的分子结构[问题探究]4/91．根据核苷酸的组成，分析构成核酸的化学元素有哪些？观察教材图2－14，连接相邻的两个核苷酸的化学键形成于哪两种组成成分之间？提示：构成核酸的化学元素有C、H、O、N、P。连接相邻的两个核苷酸的化学键形成于脱氧核糖和磷酸之间。2．构成DNA和RNA的碱基共有几种？构成DNA和RNA的核苷酸共有几种？提示：碱基共有5种，核苷酸共有8种。3．生物的遗传物质都是DNA吗？提示：绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。4．“胎儿亲子鉴定”是利用基因技术鉴定胎儿遗传意义上的父亲，从孕妇的羊水中提取细胞，通过鉴定胎儿的DNA确认父子关系。进行亲子鉴定时，主要比较胎儿与“父亲”DNA的何种指标？提示：脱氧核苷酸的排列顺序。[归纳总结]1．DNA与RNA的比较项目DNARNA中文名脱氧核糖核酸核糖核酸元素组成C、H、O、N、P基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸组成成分五碳糖脱氧核糖核糖碱基A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)磷酸磷酸一般结构两条脱氧核苷酸链一条核糖核苷酸链检测现象绿色红色分布主要在细胞核主要在细胞质2.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5/9细胞生物DNA和RNADNAA、G、C、T、U8种病毒只含DNADNAA、G、C、T4种只含RNARNAA、G、C、U4种易错提醒：核酸初步水解与彻底水解的产物不同(1)水解是指大分子有机物分解为小分子有机物，若得到的小分子有机物还可以水解则为初步水解，若得到的小分子有机物不能再水解则为彻底水解。(2)DNA与RNA初步水解与彻底水解的产物。物质初步水解的产物彻底水解的产物DNA脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖和碱基RNA核糖核苷酸磷酸、核糖和碱基1．下列有关核酸的叙述中，正确的是()A．除病毒外，一切生物都含有核酸B．核酸是由C、H、O、N4种元素组成的化合物C．核酸是遗传信息的携带者D．核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸C[病毒也含有核酸，A错误；核酸的组成元素是C、H、O、N、P，B错误；核酸是遗传信息的携带者，C正确；核酸的基本组成单位是核苷酸，脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位，D错误。]2.如右图所示，由1分子a、1分子b和1分子c构成了化合物M，则下列叙述正确的是()A．若c为腺嘌呤，则M肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B．若b为核糖，则M为DNA的基本组成单位C．若c为尿嘧啶，则DNA中肯定不含M这种化合物D．若由M构成的核酸能被吡罗红染成红色，则M为脱氧核苷酸C[由题意可知，b为五碳糖、M为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，核苷酸可分为两种：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。其中，脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶；核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，其特有的成分是核糖和尿嘧啶。]6/9生物大分子以碳链为骨架[问题探究]1．为什么生物界中的蛋白质、核酸的种类非常多，而多糖种类有限？提示：(1)多糖只是单体单调的连接，所以种类较少。(2)蛋白质由于氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链形成的空间结构的不同，决定了其种类的多样性。(3)核酸由于核苷酸的种类、数目、排列顺序不同，导致其种类具有多样性。2．组成细胞的化合物，具有物种特异性的物质有哪些？提示：具有物种特异性的是蛋白质和核酸。[归纳总结]1．根据元素组成判断细胞内的有机物种类(1)只含C、H、O→糖类、脂肪或固醇类。(2)除C、H、O、N外，还含有S→蛋白质。(3)不仅含有C、H、O、N，还含有P→磷脂或核酸。2．根据功能判断细胞内有机物的种类(1)主要能源物质→糖类。(2)主要储能物质→脂肪、淀粉、糖原。(3)主要结构物质→蛋白质。(4)贮存遗传信息的物质→DNA或RNA。1．淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的遗传物质都是高分子化合物，它们的基本单位依次是()A．葡萄糖、蛋白质、DNAB．蔗糖、氨基酸、核糖核苷酸C．葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸D．麦芽糖、多肽、核苷酸C[淀粉属于多糖，基本组成单位是葡萄糖；淀粉酶是蛋白质，基本组成单位是氨基酸；控制合成淀粉酶的核酸是DNA片段，基本组成单位是脱氧核苷酸。]7/92．生命科学常用图示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()图1○—□———△—○—△———◇图2○—□———△—□—△—○—□—△图3○—○—○—○—○—○—○—○—○—○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[从图示看出，图1可能为多肽，其单体氨基酸有7种，图2可能为RNA或DNA，其单体是4种核糖核苷酸或4种脱氧核糖核苷酸，图3可能是淀粉、纤维素，其单体都是葡萄糖。][课堂小结]知识网络构建核心语句背诵8/91．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。2.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体，RNA主要分布在细胞质中。3.原核细胞的DNA主要分布在拟核中。4.核酸的基本单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。5.DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。6.碳是生命的核心元素。多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是以碳链作为基本骨架的。7.细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化中，但又保持相对稳定。1．在下列所示的核苷酸中，RNA不可能具有的是()C[RNA中不可能有胸腺嘧啶脱氧核苷酸。]2．下列分子中，不是多聚体的是()A．抗体B．麦芽糖C．RNAD．纤维素B[抗体的化学本质是蛋白质，是氨基酸聚合形成的多聚体，A不符合题意；麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的二糖，不属于多聚体，B符合题意；RNA是由9/9核糖核苷酸形成的多聚体，C不符合题意；纤维素属于多糖，是由葡萄糖形成的多聚体，D不符合题意。]3．核酸是遗传信息的携带者。下列关于核酸的叙述不正确的是()A．豌豆叶肉细胞内的核酸含有5种碱基B．核酸是生物的遗传物质C．核酸的基本组成单位是DNA和RNAD．DNA和RNA二者所含有的五碳糖不同C[豌豆叶肉细胞内的核酸有DNA和RNA，二者含有的碱基共有5种；核酸的基本组成单位是核苷酸；DNA和RNA二者所含有的五碳糖不同。]4．下图字母表示生物体内的某种物质，请分析回答：(1)A包括____________元素。(2)B的名称叫________，一分子的B是由__________、______________、______________组成的。(3)C的作用是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]核酸的元素组成是C、H、O、N、P，基本单位是核苷酸，一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成。核酸是遗传信息的携带者。[答案](1)C、H、O、N、P(2)核苷酸一分子五碳糖一分子磷酸一分子含氮碱基(3)遗传信息的携带者；对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作用