2025届高三生物一轮复习课件第5讲 核酸是遗传信息的携带者

第5讲 核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类、分布及其功能 ①种类 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 1、核酸的种类和分布: DNA 主要分布在细胞核 以染色质形式存在(线状) (少量)细胞质中 线粒体DNA 叶绿体DNA 酵母菌质粒 主要分布在拟核,不形成染色质 质粒DNA 不形成染色质(环状或线状) 真核细胞 原核细胞 DNA病毒 分布于 环状 环状 作为遗传物质 ②分布 2 RNA 主要分布在细胞质 :作为遗传物质 真核细胞 原核细胞 RNA病毒 分布于 细胞核中 :由DNA转录转产生 线粒体和叶绿体 细胞质基质中 核基因转录产生 核孔运输 线粒体和叶绿体DNA 转录 不作为遗传物质,由DNA转录产生 ②分布 一、核酸的种类、分布及其功能 病毒体内只有DNA或RNA。 2、核酸的功能: 是细胞内携带遗传信息的物质,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。 (1)DNA: (2)RNA ①作为某些病毒的遗传物质 ②有的RNA具有催化功能(酶) ③传递遗传信息(mRNA)运输氨基酸(tRNA) 核糖体的组成成分(rRNA) 作为细胞生物和DNA病毒的遗传物质, 通过控制蛋白质合成进而控制生物的性状。 一、核酸的种类、分布及其功能 4 二、核酸的结构 1.核酸的基本单位: 核苷酸 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 O P CH2 OH O OH H OH H OH H H 碱基 磷酸 脱氧(核糖)核苷酸 核糖核苷酸 DNA RNA 五碳糖 磷酸 含氮碱基 5 脱氧核苷酸 (4种) 核糖核苷酸 (4种) A 腺嘌呤脱氧核苷酸 G 鸟嘌呤脱氧核苷酸 C 胞嘧啶脱氧核苷酸 T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 A 腺嘌呤核糖核苷酸 G 鸟嘌呤核糖核苷酸 C 胞嘧啶核糖核苷酸 U 尿嘧啶核糖核苷酸 A G C T A G C 脱氧 核糖 核糖 U 二、核酸的结构 (8 种) 核苷酸 二、核酸的结构 1.核酸的基本单位: 核苷酸 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 O P CH2 OH O OH H OH H OH H H 碱基 磷酸 脱氧(核糖)核苷酸 核糖核苷酸 2.组成元素: C、H、O、N、P等 DNA RNA 同:①磷酸相同;②相同碱基:A C G异:①五碳糖不同;②不同碱基:T U 五碳糖 磷酸 含氮碱基 A:腺嘌呤T:胸腺嘧啶 C:胞嘧啶G:鸟嘌呤 U:尿嘧啶 7 A 腺嘌呤 A在字母表中排首位,“腺”与“先”谐音,A首位,腺优先,A——腺嘌呤 G 鸟嘌呤 G与小鸟的叫声“叽叽喳喳”相联系,G——鸟嘌呤 C 胞嘧啶 细胞的英文Cell,将C与细胞相联系,C——胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 做广播体操时,扩“胸”运动的动作像“T”字,T——胸腺嘧啶 U 尿嘧啶 U的形状像尿壶,U—尿嘧啶 OH H2O 核酸是由核苷酸脱水缩合连接而成的长链 二、核酸的结构 H O 磷酸二酯键 9 C G 在绝大多数生物体的细胞中,DNA由两条脱氧核苷酸链构成,形成双螺旋结构。 DNA(双链) T A 磷酸二酯键 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸长链 脱氧核糖 二、核酸的结构 RNA是由核糖核苷酸连接而成的长链,通常为单链。 A 核糖 P G 核糖 P C 核糖 P U 核糖 P 磷酸二酯键 核糖核苷酸 核糖核苷酸长链 RNA(单链) A 核糖 P 二、核酸的结构 DNA(双链) A T G C T A C G RNA(单链)(易变异) A U G C 二、核酸的结构 12 DNA分子中相邻的两个碱基靠什么连接: A.双链上相邻的碱基: B.单链上相邻的碱基: 氢键 脱氧核糖——磷酸——脱氧核糖 DNA和RNA在碱基组成上的区别:可用 示踪二者的合成过程和分布。 放射性同位素标记法 核酸的结构 二、核酸的结构 13 核酸的结构 判断: 1.不是所有的DNA都呈链状结构( ) 2.DNA、RNA分子中都有氢键( ) 3.醋酸菌、酵母菌和HIV的生物体中的嘌呤数都不一定 等于嘧啶数( ) √ √ 二、核酸的结构 14 核酸 名称 五碳糖 碱基 核苷酸(种类) DNA RNA 脱氧核糖核酸 核糖核酸 4种,AUGC 核糖核苷酸 AUGC 核糖 4种,ATGC 脱氧核糖核苷酸 ATGC 脱氧核糖 共5种 共8种 共2种 生物种类 核酸种类 碱基 核苷酸 遗传物质 实例 细胞生物 病毒 DNA病毒 RNA病毒 2种 (DNA和RNA) 1种(DNA) 1种(RNA) 5种 4种 4种 8种 4种 4种 DNA DNA RNA 人、酵母菌、蓝藻等 噬菌体等 HIV等 二、核酸的结构 15 一看 五碳糖 含核糖为RNA 含脱氧核糖为DNA 二看 碱基 有U无T为RNA 有T无U为DNA 三看 碱基比例 嘌呤数=嘧啶数,一般为DNA 嘌呤数≠嘧啶数,一般为RNA 二、核酸的结构 “三看法”快速确认DNA、RNA 习题巩固 1.由一分子磷酸、一分子含N碱基和一分子化合物a构成了复杂化合物b,对a、b的叙述正确的是( ) A.若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B.若a为核糖,b则为DNA的基本组成单位 C.若m为尿嘧啶,则DNA中肯定不含b这种化合物 D.若a为脱氧核糖,则b为RNA的基本组成单位 a m C 17 习题巩固 2.组成人体核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有多少种( ) A.5、2、8 B.4、2、2 C.5、2、6 D.4、4、8 A 3.人体细胞中既含DNA,又含RNA,由碱基A、C和T可以组成的 核苷酸种类是 ( ) A.8种 B.5种 C.7种 D.3种 B 4.在玉米根毛细胞所含有的核苷酸中,含有碱基A、G、C、T的 核苷酸共有( ) A.4种 B.5种 C.7种 D.8种 C 18 在下列四种化合物的化学组成中,“ ”中所对应的含义 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷(核糖+腺嘌呤) 腺苷(核糖+腺嘌呤) 二、核酸的结构 19 1.多样性 构成核酸(DNA/RNA)的4种核苷酸的数目成千上万,其排列顺序千变万化,因此,决定了核酸分子具有多样性。 2.特异性 每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的,其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 如何通过DNA指纹获得遗传信息的根本原因? 有没有空间结构多样性? 没有 ①DNA是遗传物质,携带有遗传信息 ②不同个体的遗传信息一般都有区别,因此能提供犯罪嫌疑人的信息 三、核酸的多样性和特异性 20 A.DNA分子的一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基之间通过氢键连接 B.有些RNA也有双链结构,存在A-T碱基的配对 C.烟草细胞内的核酸彻底水解可产生8种分子 D.核酸、核苷酸、ATP和核糖均含有C、H、O、N、P E.核酸的多样性与碱基种类、数目、排列顺序及空间结构有关 F.有的RNA具有催化作用,有的RNA具有运输作用,但RNA不能作为模板 G.真核生物的遗传信息贮存在DNA中,原核生物的遗传信息贮存在RNA中 H.细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体均能发生碱基互补配对 I.不同的氨基酸R基不同,不同的核苷酸含氮碱基不同 J.人体的肌肉细胞中的DNA含有人的全部遗传信息 K.常用于区别不同生物的物质有核酸、蛋白质、核苷酸、葡萄糖等 下列有关核酸的说法,正确的是( ) CH J 1.DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系 四、核酸与蛋白质的关系 2、DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 四、核酸与蛋白质的关系 23 核酸发挥作用时,通常与蛋白质结合在一起,常见的核酸与蛋白质的复合体如下: DNA + 蛋白质 染色体(质) DNA病毒 RNA + 蛋白质 核糖体 RNA病毒 端粒酶 四、核酸与蛋白质的关系 五、核DNA、mNRA、蛋白质的“相同”与“不同” 25 小结 1.结构层次 1 2 5 8 4种 4种 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 2.功能 3.分布 4.DNA分子的特性 是细胞内携带遗传信息的物质,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。 多样性和特异性 26 元素 功 能 能源物质 功能物质 遗传物质 储能物质 单 体 单糖 氨基酸 核苷酸 脂肪酸、甘油 多聚体 多糖 蛋白质 核酸 脂肪(小分子) 每一个单体都由若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架,再由许多单体连接成多聚体。 六、生物大分子以碳链为基本骨架 1.单体: 2.多聚体: 是指组成生物大分子(多糖、蛋白质、核酸)的基本单位。 由许多单体连接而成 六、生物大分子以碳链为基本骨架 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架, 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。 28 物质 初步水解产物 彻底水解产物 氧化分解产物 由水解酶参与 由呼吸酶参与 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 CO2+H2O 脂肪 甘油十脂肪酸 甘油十脂肪酸 CO2+H2O 蛋白质 多肽 氨基酸 CO2+H2O+尿素 核酸 核苷酸(单体) 磷酸+五碳糖+碱基 CO2+H2O+尿素等 有机物的水解和氧化分解的比较 2 有机物之间的关系 30 蛋白质 ——生命活动的承担者; 核酸 ——遗传物质。 能源物质的3个“一”与1个“二” 糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中,才能被生命活动利用 细胞中可作为能源的物质有糖类、脂肪、蛋白质,三者供能顺序是:糖类、脂肪、蛋白质。蛋白质一般不作为能源物质 能源物质的3个“一”与1个“二” _作为生物大分子的基本骨架 _作为DNA的基本骨架 _作为细胞膜(生物膜)的基本骨架 _ 细胞骨架 DNA 生物大分子 细胞膜 细胞 磷酸-脱氧核糖交替排列 碳链 磷脂双分子层 蛋白质纤维构成的网架结构是 (1)DNA和RNA的碱基组成相同,五碳糖不同。( )(2)与DNA相比,RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖。( )(3)同一生物体的不同细胞中,DNA基本相同,RNA不完全相同。( )(4)细胞中RNA的合成过程既可以发生在细胞核也会在细胞核外。( )(5)真核生物以DNA为遗传物质,原核生物以RNA为遗传物质。( )(6)DNA病毒的核苷酸有4种,人体细胞的核苷酸有5种。( )(7)核酸和蛋白质都具有物种的特异性,核苷酸和氨基酸也具有物种特异性。( )(8)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。( ) √ √ 1.[2023 河南天一大联考]如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是( ) A.动物细胞的核酸中碱基种类有8种B.若丙中N为T,则丙的基本组成单位是乙C.若丙中N为U,则不可储存遗传信息D.颤蓝细菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中 D 2.(不定项)新型冠状病毒出现后,我国科学家在短时间内完成了其核酸碱基序列(基因组)的测序,并通过与其他病毒的基因组序列对比,发现了新型冠状病毒中的特异核酸序列。下列有关新型冠状病毒的叙述错误的是( )A.其核酸的特异性体现在脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序不同B.与大肠杆菌细胞内含有的核酸相比,新冠病毒的核酸特有的含氮碱基为尿嘧啶C.其核酸彻底水解后可得到6种产物D.其核酸是以碳链为基本骨架的生物大分子 AB 五碳糖 磷酸 含氮碱基 3.下图表示真核细胞内基因表达过程中的相关物质间的关系。下列叙述不正确的是( ) A.物质a上含有决定氨基酸的密码子B.组成物质a、b、c、d 的基本单位共有8种C.过程①的产物中有些具有生物催化作用D.过程②的场所是核糖体,该过程中有水生成 A 4.下列关于生物体中DNA和蛋白质两种生物大分子的叙述,错误的是 ( )A.DNA在遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用B.可用酶水解RNA病毒的蛋白质外壳以杀灭RNA病毒C.真核细胞的细胞核和原核细胞的拟核都会存在DNA-蛋白质复合物D.蛋白质承担组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能 B 5.[2023 湖南雅礼中学高三模拟]如图表示在某细胞内发生的一系列生物大分子的合成过程,其中甲、乙、丙、丁分别表示生物大分子,丁是细胞内的储能物质,b、c、d 表示组成对应大分子的单体,下列叙述错误的是( ) A.大分子甲和乙的元素组成一定相同,乙和丙的元素组成一般不同,丙和丁的元素组成一定不同B.乙、丙具有多样性是因为b、c种类多样C.在植物细胞内和在动物细胞内丁代表不同物质,但d代表同一物质D.乙、丙、丁分解成b、c、d的过程都会消耗水 B 6.[2023 江苏扬州模拟]生命建立在生物大分子的基础上。下列关于生物大分子结构的说法正确的是( )A.生物大分子是单体的聚合物,在细胞内合成时都需要模板B.生物大分子的结构具有多样性,是因为组成大分子的单体的种类不同C.细胞内影响物质合成的关系之一为:DNA RNA 蛋白质 多糖D.生物大分子都具有特异性,可作为鉴定不同生物的依据 C _作为生物大分子的基本骨架 _作为DNA的基本骨架 _作为细胞膜(生物膜)的基本骨架 _ 细胞骨架 DNA 生物大分子 细胞膜 细胞 磷酸-脱氧核糖交替排列 碳链 磷脂双分子层 蛋白质纤维构成的网架结构是 $$