人教版必修1第2章第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者學(xué)案

第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)定位.通過(guò)對(duì)核酸結(jié)構(gòu)的分析，闡述核酸由核甘酸聚合而成,是儲(chǔ)存與傳遞遺傳信息的生物大分子。.通過(guò)推導(dǎo)DNA可通過(guò)四種脫氧核昔酸的不同排列順序來(lái)儲(chǔ)存遺傳信息，分析DNA分子的多樣性。.通過(guò)分析細(xì)胞中的以碳鏈為骨架的復(fù)雜生物大分子,認(rèn)同生命的物質(zhì)性和生物界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性。.簡(jiǎn)述DNA和RNA的區(qū)別與聯(lián)系.基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)，通過(guò)歸納與概括構(gòu)建核甘酸的結(jié)構(gòu)模型。（科學(xué)思維）.能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀，闡明核甘酸的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。（生命觀念）.能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀，闡明核酸結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的統(tǒng)一。（科學(xué)探究）.基于對(duì)核酸特異性的認(rèn)知，參與DNA指紋技術(shù)在案件偵破中的作用的討論。（社會(huì)責(zé)任）一、核酸的種類及其分布.種類!脫氧核糖核酸:簡(jiǎn)稱DNA［核糖核酸:簡(jiǎn)稱RNA.分布（1）真核細(xì)胞的DNA主要分布在細(xì)胞核中，線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNAo⑵RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。分解放能,產(chǎn)物有尿素、CO2和H2O等聯(lián)系①核酸在蛋白質(zhì)的合成中起控制作用；②DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程要有酶的參與,蛋白質(zhì)（酶）影響核酸的代謝；③DNA的多樣性羋蛋白質(zhì)的多樣性望生物的多樣性.下列關(guān)于多糖、蛋白質(zhì)和核酸的敘述，正確的是（A）A.三者都是由許多單體連接而成的生物大分子B.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與肽鍵的結(jié)構(gòu)有關(guān)C.三者徹底水解都能得到相應(yīng)的單體D.三者形成過(guò)程中都有水的產(chǎn)生,并且形成的化學(xué)鍵相同解析:多糖、蛋白質(zhì)和核酸都是生物大分子，是由許多單體連接而成的多聚體;蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與肽鍵的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān);核酸徹底水解的產(chǎn)物為磷酸、五碳糖和含氮堿基,不是其單體;三者的形成過(guò)程中都產(chǎn)生水,但形成的化學(xué)鍵不同。4.（2020?江蘇卷）下列關(guān)于細(xì)胞中生物大分子的敘述，錯(cuò)誤的是（B）A.碳鏈?zhǔn)歉鞣N生物大分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)B.糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)物都是生物大分子C.細(xì)胞利用種類較少的小分子脫水縮合成種類繁多的生物大分子D.細(xì)胞中生物大分子的合成需要酶來(lái)催化解析:生物大分子都以碳鏈為基本骨架;生物大分子包括多糖、蛋白質(zhì)和核酸,糖類中的單糖、二糖以及脂質(zhì)都不是生物大分子;生物大分子是由若干小分子（單體）連接而成的多聚體;細(xì)胞中生物大分子的合成需要酶的催化。［情境］埃博拉病毒是一種能引起人類和其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物產(chǎn)生埃博拉出血熱的烈性傳染性病毒,其引起的埃博拉出血熱是當(dāng)今世界上最致命的病毒性出血熱。埃博拉病毒是一種RNA病毒，由該病毒引發(fā)的疾病的致死率很高,可達(dá)50%?90%。探究：⑴將該病毒的核酸徹底水解,能得到幾種產(chǎn)物？提示：由于埃博拉病毒的核酸只有RNA,徹底水解后可得到磷酸、核糖和U、A、G、C4種含氮堿基，即能得到6種產(chǎn)物。⑵埃博拉病毒的堿基種類和細(xì)菌相同嗎？提示:細(xì)菌含有的核酸是DNA和RNA,含有T、U、A、G、C5種堿基，所以該病毒的堿基種類和細(xì)菌的不完全相同。課堂小結(jié)隨堂檢測(cè)1.“待到櫻花盛開(kāi)時(shí)，期待與君再相逢?！边@是2020年春天湖北人民向全國(guó)人民發(fā)出的深情邀約。武漢大學(xué)在2021年春天,選擇櫻花盛開(kāi)最美的兩天,專門邀請(qǐng)抗疫醫(yī)護(hù)人員來(lái)武大賞櫻。下列關(guān)于生物遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是（A）A.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAB.新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核甘酸C.既有DNA又有RNA的人體細(xì)胞,其遺傳物質(zhì)是DNA或RNAD.櫻花細(xì)胞內(nèi)的核酸含有4種堿基解析:病毒只有一種核酸,其遺傳物質(zhì)是DNA或RNA;新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,水解產(chǎn)生4種核糖核甘酸；既有DNA又有RNA的人體細(xì)胞,其遺傳物質(zhì)是DNA;櫻花細(xì)胞內(nèi)的核酸有DNA和RNA兩種,共含有A、T、C、G、U5種堿基。.下列物質(zhì)能被公安機(jī)關(guān)用于犯罪嫌疑人鑒定的是（A）A.DNAB.糖類C.蛋白質(zhì)D.脂質(zhì)解析:DNA是人體的遺傳物質(zhì)。每個(gè)特定的個(gè)體其DNA分子中具有特定的堿基排列順序,故可以進(jìn)行DNA比對(duì),DNA相似性越大,犯罪嫌疑越大;人體的糖類、（同種）蛋白質(zhì)和脂質(zhì)沒(méi)有個(gè)體差異,不能用于犯罪嫌疑人鑒定。.圖中①②③④表示不同化學(xué)元素所組成的化合物，以下說(shuō)法不正確的是（A）A.若③為多聚體,且能儲(chǔ)存生物的遺傳信息,則③是DNAB.若②大量存在于皮下和內(nèi)臟器官周圍等部位,則②是脂肪C.若圖中①為某種多聚體的單體,則①最可能是氨基酸D.若④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成,則④最可能是糖原解析:若③為多聚體,且能儲(chǔ)存生物的遺傳信息,則③是核酸,包括DNA和RNA;②的組成元素只有C、H、0,可能是糖類或脂肪,若②大量存在于皮下和內(nèi)臟器官周圍等部位,則②是脂肪；①的組成元素是C、H、0、N,最可能是蛋白質(zhì)或氨基酸,若圖中①為多聚體的單體,則①為氨基酸;④的組成元素只有C、H、0,可能是糖類或脂肪，若④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成,則④最可能是糖原。4.圖1表示細(xì)胞內(nèi)某些有機(jī)物的元素組成和功能關(guān)系，其中A、B代表元素，I、II、III、IV是生物大分子，圖1中X、Y、Z、P分別為構(gòu)成生物大分子的基本單位。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)圖1中X是。I在小麥種子中主要是指。(2)A是元素。圖1中Y是(填中文名稱)。⑶如圖2所示為某種核甘酸，已知圖2的右上角部分為腺喋吟(C5H5N5),該核甘酸的中文名稱為。由該核甘酸參與構(gòu)成的核酸為。解析：(1)能源物質(zhì)I是多糖,其組成單體X是葡萄糖;小麥種子中的多糖主要是淀粉。⑵核酸的元素組成為C、H、0、N、P,因此A代表N、P;DNA主要分布在細(xì)胞核中，因此圖1中H表示DNA,其基本組成單位Y是脫氧核糖核甘酸。⑶圖2的右上角部分為腺喋吟(C5H5N5),五碳糖為核糖,因此該核甘酸的中文名稱為腺噤吟核糖核甘酸，由其參與構(gòu)成的核酸是RNAo答案：(1)葡萄糖淀粉(2)N、P脫氧核糖核昔酸⑶腺喋吟核糖核甘酸RNA(或核糖核酸)

二、核酸是由核甘酸連接而成的長(zhǎng)鏈.核酸的基本組成單位一一核甘酸（1）核甘酸的元素組成:c、H、0、N、P。（2）核甘酸的種類分類依據(jù):五碳糖的不同

類型:脫氧核昔酸和（2）核甘酸的種類⑶核甘酸的結(jié)構(gòu)組成（如圖）①脫氧核昔酸:構(gòu)成DNA的基本單位。②核糖核甘酸:構(gòu)成RNA的基本單位。.DNA和RNA的區(qū)別⑴分子組成不同核酸DNARNA五碳糖脫氧核糖核糖含氮堿基特有T（胸腺喀咤）U（尿—咤）共有A（腺喋吟）、G（鳥(niǎo)喋吟）、C（胞喀咤）⑵分子結(jié)構(gòu)不同DNA是由脫氧核甘酸連接而成的長(zhǎng)鏈,一般情況下,是由兩條脫氧核昔酸鏈構(gòu)成,RNA則是由二條核糖核甘酸連接而成的。.核酸的多樣性及特異性（1）多樣性的原因:組成核酸的核昔酸的數(shù)量不同和排列順序多樣。（2）特異性的原因:每個(gè)核酸分子中核甘酸的數(shù)量和排列順序不同決定了每個(gè)核酸分子具有特異性。.遺傳信息的儲(chǔ)存及核酸的功能⑴遺傳信息的儲(chǔ)存①絕大多數(shù)生物的遺傳信息儲(chǔ)存在皿分子中。②部分病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在RNA+,如新型冠狀病毒、HIV和SARS病毒等。⑵核酸的功能①核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。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。三、生物大分子以碳鏈為骨架.單體和多聚體⑴概念:生物大分子是由許多基本組成單位連接而成的，這些基本單位稱為單體,這些生物大分子又稱為單體的多聚體。⑵常見(jiàn)生物大分子及其單體單體（基本單位）多聚體（生物大分子）單糖（葡萄糖）多糖（淀粉、糖原、纖維素）氨基酸蛋白質(zhì)核甘酸核酸.單體的組成每一個(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。.多聚體的組成生物大分子是由許多里住連接成的多聚體,其基本骨架也是碳鏈。.多聚體參與細(xì)胞和生物體的組成，由于碳原子在組成生物大分子中具有重要的作用，所以碳元素是“生命的核心元素”。判斷正誤(l)DNA只分布于細(xì)胞核中,RNA只分布于細(xì)胞質(zhì)中。(X)提示:DNA主要分布于細(xì)胞核中,線粒體、葉綠體中也有少量DNA,RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)中。(2)DNA和RNA的堿基組成相同，五碳糖不同。(X)提示:DNA和RNA的堿基組成不完全相同,DNA特有的堿基是T,RNA特有的堿基是U,且五碳糖也不同。⑶真核生物以DNA為遺傳物質(zhì)，部分原核生物以RNA為遺傳物質(zhì)。(X)提示:細(xì)胞生物都以DNA為遺傳物質(zhì),部分病毒以RNA為遺傳物質(zhì)。(4)脂肪、蛋白質(zhì)等生物大分子都是以碳鏈為基本骨架的。(X)提示:脂肪不屬于生物大分子。⑸多聚體的徹底水解產(chǎn)物都是構(gòu)成它的單體。(X)提示:核酸的徹底水解產(chǎn)物為磷酸、五碳糖和含氮堿基,不是其單體核昔酸。探究一核酸的種類、結(jié)構(gòu)和功能新型冠狀病毒是一種RNA病毒,引起的新型冠狀病毒肺炎波及世界各地。肺炎鏈球菌和新型冠狀病毒都可以使人患肺炎。⑴肺炎鏈球菌和新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)在空間結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是什么？提示:肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA,由兩條脫氧核甘酸鏈構(gòu)成;新型冠狀病毒遺傳物質(zhì)是RNA,由一條核糖核昔酸鏈構(gòu)成。⑵肺炎鏈球菌和新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)初步水解及徹底水解的產(chǎn)物分別是什么？提示:肺炎鏈球菌體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA,初步水解產(chǎn)物是4種脫氧核昔酸,徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和4種堿基;新型冠狀病毒體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA,初步水解產(chǎn)物是4種核糖核甘酸,徹底水解產(chǎn)物是磷酸、核糖和4種堿基。⑶核酸的基本單位是什么？?jī)煞N核酸在組成上有何不同?有什么功能？提示:核甘酸。DNA中含脫氧核糖和T（胸腺喀咤），而RNA中含核糖和U（尿嗑咤）。核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，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。（4）自然界中有原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、病毒等,如何判定某種生物遺傳信息的本質(zhì)？提示:當(dāng)生物體內(nèi)既有DNA又有RNA存在時(shí),DNA是遺傳物質(zhì)；只有RNA存在時(shí),RNA是遺傳物質(zhì)，如某些RNA病毒:HIV、SARS病毒等。⑸從核酸的組成角度分析,核酸如何儲(chǔ)存遺傳信息？提示:核酸通過(guò)核甘酸的排列順序儲(chǔ)存遺傳信息。1.生物體中核酸、遺傳物質(zhì)、堿基和核甘酸種類的分析生物類別核酸種類遺傳物質(zhì)堿基種類核甘酸種類細(xì)胞生物DNA和RNADNAA、G、C、T、U8種病母只含DNADNAA、G、C、T4種只含RNARNAA、G、C、U4種2.有關(guān)核酸的四個(gè)誤區(qū)⑴誤認(rèn)為真核生物細(xì)胞中只有DNAo真核生物細(xì)胞一般都有DNA和RNA,但遺傳物質(zhì)都是DNAo⑵誤認(rèn)為核酸初步水解產(chǎn)物和徹底水解產(chǎn)物相同。核酸初步水解的產(chǎn)物是核甘酸，徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、五碳糖和堿基。⑶誤認(rèn)為遺傳信息只儲(chǔ)存在DNA中。遺傳信息并不只儲(chǔ)存在DNA中,少數(shù)病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在RNA中。⑷誤認(rèn)為兩種核昔酸不同一定是堿基不同。兩種核甘酸不同，可能是堿基不同,也可能是五碳糖不同,還可能是堿基和五碳糖都不同。1.牡丹為中國(guó)的傳統(tǒng)名花，有“花中之王”“國(guó)色天香”之美譽(yù)。在牡丹花瓣細(xì)胞中,組成核甘酸的堿基、五碳糖以及核甘酸的種類數(shù)分別是（A）A.5、2、8B.4、2、2C.5、2、2D.4、4、8解析:牡丹花瓣細(xì)胞中含有DNA和RNA兩種核酸，因此含有A、T、U、G、C5種堿基、2種五碳糖和8種核甘酸（4種核糖核昔酸和4種脫氧核甘酸）。2.DNA和RNA之間的相互關(guān)系可用如圖表示。下列物質(zhì)中不屬于陰影部分的是（B）A.磷酸、鳥(niǎo)喋吟B.核糖、胸腺喀咤C.腺喋吟、鳥(niǎo)喋吟D.胞喀咤、腺喋吟解析:題圖中陰影部分表示DNA和RNA共有的組分。磷酸、鳥(niǎo)喋吟、胞喀咤和腺喋吟都是DNA和RNA共有的組分,胸腺口密咤只存在于DNA中,尿喀咤只存在于RNA中，脫氧核糖只存在于DNA中,核糖只存在于RNA中。探究二生物大分子及其單體以碳鏈為骨架的多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子，是構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架,因此科學(xué)家說(shuō)“碳是生命的核心元素”“沒(méi)有碳，就沒(méi)有生命”。結(jié)合如圖回答下列問(wèn)題。（1）為什么說(shuō)“碳是生命的核心元素”？提示:氨基酸、核甘酸、單糖等單體都是以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架。生物大分子是由許多單體連接成的多聚體,因此,生物大分子也是以碳鏈為基本骨架的。⑵構(gòu)成核酸和蛋白質(zhì)的單體分別是什么？連接單體的化學(xué)鍵是什么？提示:構(gòu)成核酸的單體是核甘酸,構(gòu)成蛋白質(zhì)的單體是氨基酸；連接核甘酸的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵,連接氨基酸的化學(xué)鍵是肽鍵。（3）脂肪、磷脂、固醇屬于生物大分子嗎？提示:脂肪是由甘油和脂肪酸結(jié)合而成的，而且脂肪的相對(duì)分子質(zhì)量與蛋白質(zhì)、核酸、多糖相比小很多，因此一般不稱其為生物大分子；磷脂和固醇同樣不屬于生物大分子。單體與多聚體蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子都是由單體脫水縮合而成的多聚體。（l）DNA、RNA、蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物項(xiàng)目基本單位初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物代謝產(chǎn)物DNA脫氧核甘酸脫氧核甘酸（4種）磷酸、脫氧核糖、堿基（A、T、C、G）C02>叢0、含N廢物RNA核糖核甘酸核糖核甘酸（4種）磷酸、核糖、堿基（A、U、C、G）C02、乩0、含N廢物蛋白質(zhì)氨基酸多肽氨基酸C02>10、尿素⑵蛋白質(zhì)和核酸的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目蛋白質(zhì)核酸元素組成主要由C、H、0、N組成，有的可能含S、P只含C、H、0、N、P5種元素

組成單位氨基酸核甘酸<‘脫氧核甘酸（組成DNA）核糖核甘酸<（組成RN