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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5节 核酸是遗传信息的携带者背景图ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5节 核酸是遗传信息的携带者背景图ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了遗传信息，甲基绿，吡罗红，2实验程序，DNA，RNA，脱氧核苷酸，核糖核苷酸，含氮碱基，五碳糖等内容，欢迎下载使用。
课程标准简述核酸的结构和功能。活动建议：观察DNA、RNA在细胞中的分布。课标解读1.说出核酸的种类。2.简述核酸的结构和功能。3.以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。
核酸的种类、功能及在细胞中的分布
2．作用核酸是细胞内携带 的物质，在生物体的 、 和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。3．观察DNA和RNA在细胞中的分布(1)实验原理：用 和 两种染色剂对细胞进行染色，甲基绿使DNA呈 色， 使RNA呈 色，这样可以显示出DNA和RNA在细胞中的分布情况。
(3)实验结果及结论①绿色主要分布在细胞核→ 主要分布在细胞核中。②红色主要分布在细胞质→ 主要分布在细胞质中。[思维激活1] 能用叶肉细胞作本实验的材料吗？提示 不能。叶肉细胞含有色素，其颜色会影响实验结果的观察。
1．实验操作应注意事项(1)制片①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水：保持口腔上皮细胞形态，细胞在蒸馏水中会吸水涨破。②取口腔上皮细胞时必须漱口：防止混杂食物碎屑。③牙签使用前要严格消毒。④载玻片烘干
a．要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀而破裂。b．烘干至细胞吸附住即可。(2)水解要注意掌握水温(30 ℃)和时间(5 min)，才能达到水解的目的。(3)冲洗①蒸馏水：冲洗载玻片上的盐酸。②缓水流：防止细胞被水流冲走。(4)染色①吡罗红甲基绿染色剂的配制要用蒸馏水。②吡罗红甲基绿染色剂是混合染色剂，要现用现配。③甲基绿与DNA的亲和力强，吡罗红与RNA的亲和力强。
2．几种液体在实验中的作用(1)质量分数为0.9%的NaCl的溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。(2)质量分数为8%的盐酸：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色体中DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合。(3)蒸馏水：①配制染色剂；②冲洗载玻片。特别提醒 两种染色剂不是单独使用，而是混合使用(甲基绿吡罗红混合染色剂)。
【巩固1】 下列有关遗传信息携带者——核酸的说法，正确的是( )A．在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，用质量分数为8%的盐酸处理的口腔上皮细胞仍是活细胞，只是其膜的通透性增强B．在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴吡罗红和甲基绿染液先后滴在载玻片上C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中D．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
解析 在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，要想染色成功，必须先烘干将细胞杀死，改变细胞膜的通透性。所用的染色剂是吡罗红甲基绿混合染色剂，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之呈现绿色，结果发现DNA主要分布在细胞核中，也有少量DNA分布在线粒体或叶绿体中。答案 D
1．核酸的基本组成单位——核苷酸(1)种类：分为 和 两种。(2)分子组成：每个核苷酸由一分子 、一分子 和一分子 组成，具体如下：①脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位(如下图)。
核酸是由核苷酸连接而成的长链
②核糖核苷酸：构成RNA的基本单位(如下图)。2．核酸的构成
3．核酸分子的多样性(1)原因：核苷酸 不同和 多样。(2)核酸中遗传信息的贮存①绝大多数生物中，遗传信息贮存在 分子中。②部分病毒的遗传信息直接贮存在 中，如HIV、SARS病毒、H1N1病毒等。[思维激活2] 各种生物体中有几种核苷酸？几种碱基？提示 细胞生物体中有8种核苷酸，5种碱基； 而病毒中有4种核苷酸，4种碱基。
1．核酸的结构层次(即核酸的形成)(见下图)
核糖核酸(RNA)是由核糖核苷酸连接而成的单链，如结构模式图一；脱氧核糖核酸(DNA)是由脱氧核苷酸连接而成的双链，结构模式图二显示未螺旋时的状态，空间填充模型三显示其真正的双螺旋形状。拓展深化 ①核苷酸的形成(见下图)
②核苷酸间的连接(一个核苷酸的五碳糖与相邻核苷酸的磷酸之间形成化学键)(见下图)③核苷酸链间的连接(碱基间形成氢键)(见下图)
2．DNA、RNA的比较(见下表)
【巩固2】 右图表示一条核苷酸链(部分)，请结合该图回答以下问题。(1)DNA大多是由____条____链构成，RNA通常是由____条________链构成的。(2)若该图为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是__________________________________________；图中①是________，②是________，③是________，④是__________________。(3)若该图为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________。图中②是________，④是________。
解析 从碱基组成上看，组成DNA的碱基有A、G、C、T四种，组成RNA的碱基有A、G、C、U四种。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成；绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，一个核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成。答案 (1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸(2)T 磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤脱氧核苷酸(3)U 核糖 鸟嘌呤核糖核苷酸
思维导图：深度剖析 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，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。答案 C
延伸探究 (1)当a的种类不同时，m的种类相同吗？提示 不一定。当a为核糖时，m可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶，当a为脱氧核糖时，m可为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶。(2)当m的种类确定时，a的种类能确定吗？提示 不一定。当m为A、G或C时，a可以是核糖也可以是脱氧核糖；当m为T时，a则是脱氧核糖；当m为U时，a则是核糖。
规律方法 核苷酸类型的判断
【例2】 不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA，下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是( )。
生物体内核酸及成分的判断
思维导图：深度剖析 T4噬菌体与烟草花叶病毒都是病毒，病毒只含DNA或RNA，则病毒只有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖。烟草和大肠杆菌均是细胞生物，细胞中既有DNA又有RNA，共包含5种碱基、8种核苷酸、2种五碳糖。答案 B
规律方法 生物体内核酸及成分的判断方法(1)首先确定生物种类，属于细胞生物还是非细胞生物。(2)具有细胞结构的生物，有2种核酸，8种核苷酸，2种五碳糖，5种含氮碱基。(3)病毒类生物，有1种核酸，4种核苷酸，1种五碳糖，4种含氮碱基。
技法必备DNA分子是由四种脱氧核苷酸组成的，不同的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不同，特定的DNA具有特定的脱氧核苷酸排列顺序。因此DNA的特异性在多个领域都有很多应用。
———————DNA的特异性及其应用 ———————
能力展示“防伪”是一个全国上下都十分关心的热门话题。然而长期以来，正牌产品与假冒伪劣产品之战一直都是在包装上下工夫。最近出炉的“生物基因(DNA)防伪技术”把防伪工作从包装做到了物品本身。这一技术的具体做法是：从企业负责人身上(可以是一滴血、一根头发、一小片皮肤)提取出他的DNA，克隆出更多的剂量后，掺入到生产的饮料、化妆品、药品、颜料等中去，或制成商品标志贴在商品上。这样，生产出来的每一件商品中都含有了微量的DNA密码标志。这种DNA密码标志的含量要求极低，1×106 kg吨酒中只需有1 g DNA就足够了，因而不会改变商品的物理或化学特性，而且十分隐蔽。
(1)右图是DNA分子结构部分模式图，请依次写出图中4、5、6、7的名称：________、________、________、________。(2)如果图示为RNA，则含有的四种基本单位分别是：________________、________________、________________、________________。(3)你认为DNA能作为防伪标记的依据是什么？____________________________________________________。结合相关知识，举例说明目前DNA技术还有哪些应用？___________________________________(答两种以上)。
解析 (1)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。(2)RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸，名称分别为腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。(3)核苷酸在连接形成核酸长链时，由于碱基的排列顺序极其多样化，使DNA具有特异性和多样性，每个人的DNA几乎都是独一无二的，因此可以利用该特点制作身份证、进行亲子鉴定、确认生物之间亲缘关系远近等。
解析 病毒无细胞结构，其内部的核酸也携带遗传信息；B项中细胞已死亡；DNA和RNA在细胞内主要部位不同，构成的碱基不同，核苷酸之间的连接方式相同。答案 D
4．下列核苷酸中，在DNA结构中不可能具有的是( )。解析 核苷酸是构成核酸的基本单位，根据五碳糖的不同，将其分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类，其中构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，包含的碱基有A、G、C、T四种；而构成RNA的核糖核苷酸分子所含的碱基为A、G、C、U。可见，U是构成RNA特有的碱基，不应出现在DNA分子中。答案 B
5．制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接，下图中连接正确的是( )。
解析 每个脱氧核苷酸的磷酸和碱基都连接在五碳糖上，通常把碱基连接的那个碳编号为1，其他碳原子依次编号为2,3,4,5，磷酸是和5号碳原子连接的，而五碳糖的1号碳和4号碳上的羟基(—OH)通常脱水使五碳糖呈现环状。答案 C
6．如图表示生物体内的某种物质，请分析回答下面的问题。
(1)a包括________________等元素。(2)b的名称叫________，一分子的b是由________、________、________组成的。(3)c的作用是_________________________。(4)可利用______________________对细胞进行染色，在显微镜下观察到d、e在细胞中的分布，物质d被________染成________色，物质e被________染成________色。
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(4)吡罗红甲基绿混合染色剂甲基绿 绿 吡罗红 红
课程标准简述核酸的结构和功能。活动建议：观察DNA、RNA在细胞中的分布。课标解读1.说出核酸的种类。2.简述核酸的结构和功能。3.以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。
核酸的种类、功能及在细胞中的分布
2．作用核酸是细胞内携带 的物质，在生物体的 、 和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。3．观察DNA和RNA在细胞中的分布(1)实验原理：用 和 两种染色剂对细胞进行染色，甲基绿使DNA呈 色， 使RNA呈 色，这样可以显示出DNA和RNA在细胞中的分布情况。
(3)实验结果及结论①绿色主要分布在细胞核→ 主要分布在细胞核中。②红色主要分布在细胞质→ 主要分布在细胞质中。[思维激活1] 能用叶肉细胞作本实验的材料吗？提示 不能。叶肉细胞含有色素，其颜色会影响实验结果的观察。
1．实验操作应注意事项(1)制片①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水：保持口腔上皮细胞形态，细胞在蒸馏水中会吸水涨破。②取口腔上皮细胞时必须漱口：防止混杂食物碎屑。③牙签使用前要严格消毒。④载玻片烘干
a．要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀而破裂。b．烘干至细胞吸附住即可。(2)水解要注意掌握水温(30 ℃)和时间(5 min)，才能达到水解的目的。(3)冲洗①蒸馏水：冲洗载玻片上的盐酸。②缓水流：防止细胞被水流冲走。(4)染色①吡罗红甲基绿染色剂的配制要用蒸馏水。②吡罗红甲基绿染色剂是混合染色剂，要现用现配。③甲基绿与DNA的亲和力强，吡罗红与RNA的亲和力强。
2．几种液体在实验中的作用(1)质量分数为0.9%的NaCl的溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。(2)质量分数为8%的盐酸：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色体中DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合。(3)蒸馏水：①配制染色剂；②冲洗载玻片。特别提醒 两种染色剂不是单独使用，而是混合使用(甲基绿吡罗红混合染色剂)。
【巩固1】 下列有关遗传信息携带者——核酸的说法，正确的是( )A．在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，用质量分数为8%的盐酸处理的口腔上皮细胞仍是活细胞，只是其膜的通透性增强B．在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴吡罗红和甲基绿染液先后滴在载玻片上C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中D．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
解析 在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，要想染色成功，必须先烘干将细胞杀死，改变细胞膜的通透性。所用的染色剂是吡罗红甲基绿混合染色剂，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之呈现绿色，结果发现DNA主要分布在细胞核中，也有少量DNA分布在线粒体或叶绿体中。答案 D
1．核酸的基本组成单位——核苷酸(1)种类：分为 和 两种。(2)分子组成：每个核苷酸由一分子 、一分子 和一分子 组成，具体如下：①脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位(如下图)。
核酸是由核苷酸连接而成的长链
②核糖核苷酸：构成RNA的基本单位(如下图)。2．核酸的构成
3．核酸分子的多样性(1)原因：核苷酸 不同和 多样。(2)核酸中遗传信息的贮存①绝大多数生物中，遗传信息贮存在 分子中。②部分病毒的遗传信息直接贮存在 中，如HIV、SARS病毒、H1N1病毒等。[思维激活2] 各种生物体中有几种核苷酸？几种碱基？提示 细胞生物体中有8种核苷酸，5种碱基； 而病毒中有4种核苷酸，4种碱基。
1．核酸的结构层次(即核酸的形成)(见下图)
核糖核酸(RNA)是由核糖核苷酸连接而成的单链，如结构模式图一；脱氧核糖核酸(DNA)是由脱氧核苷酸连接而成的双链，结构模式图二显示未螺旋时的状态，空间填充模型三显示其真正的双螺旋形状。拓展深化 ①核苷酸的形成(见下图)
②核苷酸间的连接(一个核苷酸的五碳糖与相邻核苷酸的磷酸之间形成化学键)(见下图)③核苷酸链间的连接(碱基间形成氢键)(见下图)
2．DNA、RNA的比较(见下表)
【巩固2】 右图表示一条核苷酸链(部分)，请结合该图回答以下问题。(1)DNA大多是由____条____链构成，RNA通常是由____条________链构成的。(2)若该图为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是__________________________________________；图中①是________，②是________，③是________，④是__________________。(3)若该图为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________。图中②是________，④是________。
解析 从碱基组成上看，组成DNA的碱基有A、G、C、T四种，组成RNA的碱基有A、G、C、U四种。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成；绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，一个核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成。答案 (1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸(2)T 磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤脱氧核苷酸(3)U 核糖 鸟嘌呤核糖核苷酸
思维导图：深度剖析 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，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。答案 C
延伸探究 (1)当a的种类不同时，m的种类相同吗？提示 不一定。当a为核糖时，m可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶，当a为脱氧核糖时，m可为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶。(2)当m的种类确定时，a的种类能确定吗？提示 不一定。当m为A、G或C时，a可以是核糖也可以是脱氧核糖；当m为T时，a则是脱氧核糖；当m为U时，a则是核糖。
规律方法 核苷酸类型的判断
【例2】 不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA，下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是( )。
生物体内核酸及成分的判断
思维导图：深度剖析 T4噬菌体与烟草花叶病毒都是病毒，病毒只含DNA或RNA，则病毒只有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖。烟草和大肠杆菌均是细胞生物，细胞中既有DNA又有RNA，共包含5种碱基、8种核苷酸、2种五碳糖。答案 B
规律方法 生物体内核酸及成分的判断方法(1)首先确定生物种类，属于细胞生物还是非细胞生物。(2)具有细胞结构的生物，有2种核酸，8种核苷酸，2种五碳糖，5种含氮碱基。(3)病毒类生物，有1种核酸，4种核苷酸，1种五碳糖，4种含氮碱基。
技法必备DNA分子是由四种脱氧核苷酸组成的，不同的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不同，特定的DNA具有特定的脱氧核苷酸排列顺序。因此DNA的特异性在多个领域都有很多应用。
———————DNA的特异性及其应用 ———————
能力展示“防伪”是一个全国上下都十分关心的热门话题。然而长期以来，正牌产品与假冒伪劣产品之战一直都是在包装上下工夫。最近出炉的“生物基因(DNA)防伪技术”把防伪工作从包装做到了物品本身。这一技术的具体做法是：从企业负责人身上(可以是一滴血、一根头发、一小片皮肤)提取出他的DNA，克隆出更多的剂量后，掺入到生产的饮料、化妆品、药品、颜料等中去，或制成商品标志贴在商品上。这样，生产出来的每一件商品中都含有了微量的DNA密码标志。这种DNA密码标志的含量要求极低，1×106 kg吨酒中只需有1 g DNA就足够了，因而不会改变商品的物理或化学特性，而且十分隐蔽。
(1)右图是DNA分子结构部分模式图，请依次写出图中4、5、6、7的名称：________、________、________、________。(2)如果图示为RNA，则含有的四种基本单位分别是：________________、________________、________________、________________。(3)你认为DNA能作为防伪标记的依据是什么？____________________________________________________。结合相关知识，举例说明目前DNA技术还有哪些应用？___________________________________(答两种以上)。
解析 (1)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。(2)RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸，名称分别为腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。(3)核苷酸在连接形成核酸长链时，由于碱基的排列顺序极其多样化，使DNA具有特异性和多样性，每个人的DNA几乎都是独一无二的，因此可以利用该特点制作身份证、进行亲子鉴定、确认生物之间亲缘关系远近等。
解析 病毒无细胞结构，其内部的核酸也携带遗传信息；B项中细胞已死亡；DNA和RNA在细胞内主要部位不同，构成的碱基不同，核苷酸之间的连接方式相同。答案 D
4．下列核苷酸中，在DNA结构中不可能具有的是( )。解析 核苷酸是构成核酸的基本单位，根据五碳糖的不同，将其分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类，其中构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，包含的碱基有A、G、C、T四种；而构成RNA的核糖核苷酸分子所含的碱基为A、G、C、U。可见，U是构成RNA特有的碱基，不应出现在DNA分子中。答案 B
5．制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接，下图中连接正确的是( )。
解析 每个脱氧核苷酸的磷酸和碱基都连接在五碳糖上，通常把碱基连接的那个碳编号为1，其他碳原子依次编号为2,3,4,5，磷酸是和5号碳原子连接的，而五碳糖的1号碳和4号碳上的羟基(—OH)通常脱水使五碳糖呈现环状。答案 C
6．如图表示生物体内的某种物质，请分析回答下面的问题。
(1)a包括________________等元素。(2)b的名称叫________，一分子的b是由________、________、________组成的。(3)c的作用是_________________________。(4)可利用______________________对细胞进行染色，在显微镜下观察到d、e在细胞中的分布，物质d被________染成________色，物质e被________染成________色。
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(4)吡罗红甲基绿混合染色剂甲基绿 绿 吡罗红 红
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