2.5核酸是遺傳信息的攜帶者課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第2章組成細(xì)胞的分子核酸是遺傳信息的攜帶者問(wèn)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(chǎng)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)。點(diǎn)擊視頻查看指紋識(shí)別技術(shù)討論1.為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息?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。2.你還能說(shuō)出DNA鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用嗎?可以進(jìn)行親子鑒定；鑒別在地震等災(zāi)害中遇難親屬的遺體等?！昂怂帷?，顧名思義，就是從細(xì)胞核中提取的具有酸性的物質(zhì)。那么，核酸究竟是什么物質(zhì)?它們只分布在細(xì)胞核中嗎?核酸的種類及其分布核酸包括兩大類:一類是脫氧核糖核酸，簡(jiǎn)稱DNA另一類是核糖核酸，簡(jiǎn)稱RNA。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DNA。RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中核酸是由核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈核酸同蛋白質(zhì)一樣，也是生物大分子。核苷酸是核酸的基本組成單位。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(zhǎng)鏈(圖2-14)。一個(gè)核苷酸是由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。根據(jù)五碳糖的不同，可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸(簡(jiǎn)稱脫氧核苷酸)和核糖核酸(圖2-15。DNA和RNA各含4種堿基，但是組成二者的堿基種類有所不同(圖2-16)。DNA是由脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈RNA則是由核糖核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈。一般情況下，在生物體的細(xì)胞中，DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，RNA由一條核糖核苷酸鏈構(gòu)成。本節(jié)“問(wèn)題探討”中提到的刑偵人員可以通過(guò)DNA指紋獲得嫌疑人信息，根本原因在于生物的遺傳信息就儲(chǔ)存在DNA分子中，而且每個(gè)個(gè)體的DNA的脫氧核苷酸序列各有特點(diǎn)?？梢韵胂?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(zhǎng)鏈時(shí)，排列順序就是極其多樣的，它的信息容量自然就非常大了。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。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。生物大分子以碳鏈為骨架細(xì)胞是由多種元素和化合物構(gòu)成的。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。與化學(xué)的聯(lián)系碳原子性質(zhì)不活潑，它的最外層有4個(gè)電子，不易失去或得到電子而形成離子。在含碳化合物中，碳原子與其他原子通過(guò)共用電子對(duì)結(jié)合在一起。原子間通過(guò)共用電子對(duì)而形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵。碳原子之間也可以形成共價(jià)鍵，這樣多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合形成穩(wěn)定的碳鏈。學(xué)科交叉單體通過(guò)學(xué)習(xí)，我們知道組成多糖的基本單位是單糖組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸組成核酸的基本單位是核苷酸，這些基本單位稱為單體。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。生物大分子是由許多單體連接成的多聚體(圖2-17)，因此，生物大分子也是以碳鏈為基本骨架的。正是由于碳原子在組成生物大分子中的重要作用，科學(xué)家才說(shuō)“碳是生命的核心元素”“沒(méi)有碳，就沒(méi)有生命”以碳鏈為骨架的多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架。糖類和脂質(zhì)提供了生命活動(dòng)的重要能源。水和無(wú)機(jī)鹽與其他物質(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。細(xì)胞中的這些化合物，含量和比例處在不斷變化之中，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)行練習(xí)與應(yīng)用1.核酸是遺傳信息的攜帶者。判斷下列有關(guān)核酸的組成和分布的表述是否正確。(1)DNA和RNA的基本組成單位是核甘酸。()(2)核酸是生物的遺傳物質(zhì)，僅存在于細(xì)胞核中。()(3)構(gòu)成DNA的單體是脫氧核酸。()概念檢測(cè)2.根據(jù)組成單糖的碳原子數(shù)目，可將單糖分為五碳糖和六碳糖等，組成DNA的五碳糖是()A.核糖B葡萄糖C.脫氧核糖D.麥芽糖3下列物質(zhì)中，不是核酸組成成分的是()A.堿基B核糖C甘油D.磷酸4.豌豆葉肉細(xì)胞中的核酸，含有的堿基種類是()A.1種B.4種C.5種D.8種二、拓展應(yīng)用隨著生活水平的提高，人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)保健食品日益關(guān)注。一些廠家在核酸保健品的廣告中用到類似的宣傳語(yǔ):一切疾病都與基因受損有關(guān);基因是核酸片段;補(bǔ)充某些特定的核酸，可增強(qiáng)基因的修復(fù)能力。(1)請(qǐng)對(duì)上述三段宣傳語(yǔ)作出評(píng)析，指出其中的邏輯漏洞?！耙磺屑膊《寂c基因受損有關(guān)”過(guò)于絕對(duì)，疾病有的是基因受損導(dǎo)致的，還有很多疾病是受到細(xì)菌等病原體影響導(dǎo)致的?！盎蚴呛怂崞巍睂儆诟拍钣姓`，核酸包括DNA和RNA，除少數(shù)病毒外，生物的基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段?！把a(bǔ)充某些特定的核酸，可增強(qiáng)基因的修復(fù)能力”這是混淆概念關(guān)系以誤導(dǎo)消費(fèi)者。人們吃的食物中已經(jīng)含有很多核酸，不需要額外補(bǔ)充核酸，核酸也不是人體需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；人體內(nèi)不缺乏合成核酸的原料；人體細(xì)胞不會(huì)直接利用外來(lái)核酸，無(wú)論是食物中的核酸，還是補(bǔ)充特定的核酸，都不能直接被細(xì)胞利用，都要被消化系統(tǒng)內(nèi)的酶分解后才能被人體細(xì)胞利用；細(xì)胞內(nèi)的基因修復(fù)有復(fù)雜的機(jī)制，補(bǔ)充核酸不會(huì)增強(qiáng)基因修復(fù)能力。(2)如果有人向你推銷核酸保健品，你將如何回應(yīng)?向推銷人員詢問(wèn)該核酸保健品的成分、功效，及如何起到保健作用的原理；運(yùn)用已學(xué)習(xí)的核酸知識(shí)與推銷員交流，傳遞正確的營(yíng)養(yǎng)保健知識(shí)；表明不會(huì)購(gòu)買核酸保健品的態(tài)度。復(fù)習(xí)與提高一、選擇題1.多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子構(gòu)成了細(xì)胞生命大廈的基本框架，構(gòu)成這些分子基本骨架的元素是(A)A.C

B.H

C.O

D.N2.水稻和玉米從外界吸收硝酸鹽和磷酸鹽，可以用于細(xì)胞內(nèi)合成(B)A.蔗糖B.核酸C.甘油D.脂肪酸3.植物利用硝酸鹽需要硝酸還原酶，缺Mn2+的植物無(wú)法利用硝酸鹽。據(jù)此，對(duì)Mn2+的作用，正確的推測(cè)是(D)A.對(duì)維持細(xì)胞的形態(tài)有重要作用B.對(duì)維持細(xì)胞的酸堿平衡有重要作用C.對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓有重要作用D.Mn2+是硝酸還原酶的活化劑4.某同學(xué)在烈日下參加足球比賽時(shí)突然暈倒,醫(yī)生根據(jù)情況判斷，立即給他做靜脈滴注處理。請(qǐng)推測(cè)，這種情況下最合理的注射液應(yīng)該是(D)A.生理鹽水B.氨基酸溶液C.葡萄糖溶液D.葡萄糖生理鹽水5.人體攝入的糖類，有的能被細(xì)胞直接吸收，有的必須要經(jīng)過(guò)水解后才能被細(xì)胞吸收。下列糖類中，能直接被細(xì)胞吸收的是(A)A.葡萄糖

B.蔗糖

C.麥芽糖

D.乳糖6.脂質(zhì)不具有的功能是(D

)A.儲(chǔ)存能量

B.構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)C.調(diào)節(jié)生理功能

D.攜帶遺傳信息7.由許多氨基酸縮合而成的肽鏈，經(jīng)過(guò)盤曲折疊才能形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性原因的敘述，錯(cuò)誤的是(A

)A.

組成肽鏈的化學(xué)元素不同B.肽鏈的盤曲折疊方式不同C.

組成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序不同D.

組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量不同8.多糖、蛋白質(zhì)和核酸的基本組成單位不同，因此它們徹底水解后的產(chǎn)物也不同。RNA徹底水解后，得到的物質(zhì)是

(B

)A.氨基酸、葡萄糖、含氮堿基B.核糖、含氮堿基、磷酸C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖D.脫氧核糖、含氮堿基、磷酸二、非選擇題1.在冬季來(lái)臨過(guò)程中，隨著氣溫的逐漸降低，植物體內(nèi)發(fā)生了一系列適應(yīng)低溫的生理生化變化，抗寒能力逐漸增強(qiáng)。下圖為冬小麥在不同時(shí)期含水量變化關(guān)系圖。(1)冬小麥的含水量從9月至12月處于下降趨勢(shì)，請(qǐng)解釋原因。冬小麥的含水量從9月至12月處于下降趨勢(shì)，因?yàn)殡S著冬季來(lái)臨，氣溫下降，細(xì)胞中自由水的含量顯著下降有助于抵抗低溫凍害。(2)冬小麥的自由水下降非?？欤Y(jié)合水則上升比較多，這是為什么？在寒冷的情況下，自由水可以結(jié)成冰而傷害植物，結(jié)合水則不會(huì)結(jié)冰。因此，冬季來(lái)臨時(shí)，冬小麥細(xì)胞內(nèi)自由水的比例逐漸降低，而結(jié)合水的比例逐漸上升，可以避免氣溫下降時(shí)自由水過(guò)多導(dǎo)致容易結(jié)冰而損害自身，這是植物適應(yīng)環(huán)境的一種表現(xiàn)，是生物進(jìn)化的結(jié)果。2.人的紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的主要成分都是蛋白質(zhì)，但紅細(xì)胞主要承擔(dān)運(yùn)輸氧的作用，心肌細(xì)胞承擔(dān)心臟律動(dòng)作用，請(qǐng)從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析這兩種細(xì)胞功能不同的主要原因。蛋白質(zhì)的功能是由氨基酸種類、數(shù)目和排列順序、多肽鏈折疊或盤曲形成的空間結(jié)構(gòu)決定的。2.人的紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的主要成分都是蛋白質(zhì)，但紅細(xì)胞主要承擔(dān)運(yùn)輸氧的作用，心肌細(xì)胞承擔(dān)心臟律動(dòng)作用，請(qǐng)從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析這兩種細(xì)胞功能不同的主要原因。人的紅細(xì)胞承擔(dān)運(yùn)輸氧的作用，是因?yàn)檠t蛋白的結(jié)構(gòu)適于運(yùn)輸氧；而心肌細(xì)胞主要是承擔(dān)心臟律動(dòng)作用，其心肌蛋白的結(jié)構(gòu)適于律動(dòng)。3.多糖和核酸都是由許多單體組成的多聚體，試從組成二者單體種類的角度分析，為什么核酸是遺傳信息的攜帶者，而多糖不是？構(gòu)成多糖的基本單位是葡萄糖，無(wú)論多少個(gè)葡萄糖構(gòu)成多糖，它的順序沒(méi)有什么變化。核酸就不同了，構(gòu)成核酸的核苷酸，無(wú)論是脫氧核苷酸還是核糖核苷酸，都各含4種堿基。核酸是由核苷酸