内容正文:
第5节 核酸是遗传信息的携带者
第2章 组成细胞的分子
DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较,就有可能为案件的侦破提供证据。
1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息?
2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗?
讨论:
DNA指纹检测
问题探讨
DNA指纹技术
DNA指纹图谱
受害者
从现场提取的血迹样品
怀疑对象
一. 核酸的种类及其分布
核酸
DNA
RNA
(脱氧核糖核酸)
(核糖核酸)
真核细胞: 主要分布在细胞核,少量在线粒体、叶绿体
原核细胞: 主要分布在拟核
(环状DNA分子),少量在质粒
真核细胞: 主要分布在细胞质中
原核细胞: 主要分布在细胞质中
RNA病毒: 如流感病毒等
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
(1)核酸的基本单位——
磷酸
五碳
糖
含N碱基
一分子核苷酸 = 一分子五碳糖 + 一分子含氮碱基 + 一分子磷酸
核苷酸
(2)核苷酸的结构简式:
1.核酸的结构
1’
2’
3’
4’
5’
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
合作探究: 仔细观察以下两种核苷酸,请找出组成它们的组成元素,及它们的不同点,从而推导出核苷酸的分类依据及种类?
C、H、O、N、P
(3)核苷酸的元素组成:
(4)根据五碳糖的不同, 将核苷酸分为:
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
含N碱基
脱氧
核糖
磷酸
含N碱基
核糖
磷酸
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
U
尿嘧啶
DNA基本单位——脱氧核苷酸
RNA基本单位——核糖核苷酸
(5)脱氧核苷酸与核糖核苷酸的碱基比较:
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
A
脱氧核糖
G
脱氧核糖
C
脱氧核糖
T
脱氧核糖
①脱氧核苷酸的种类:
(4种)
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
(6)依据碱基的不同:
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
②核糖核苷酸的种类:
(6)依据碱基的不同:
A
核糖
G
核糖
C
核糖
U
核糖
(4种)
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
(7)DNA与RNA在化学组成上的异同
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
磷酸
脱氧核糖
核糖
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
DNA
RNA
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
【点拨】判断生物体内核苷酸、五碳糖和碱基种类的方法
确定
生物
种类
具有细胞结构的生物
无细胞结构的生物—病毒
核苷酸 种
五碳糖 种
碱基 种
核苷酸 种
五碳糖 种
碱基 种
判断
判断
含有两种核酸
只含有一种核酸
8
2
5
4
1
4
项目 核酸 遗传物质
类型 核苷酸种类 碱基
种类 类型 核苷酸种类 碱基
种类
细胞
生物 真核细胞 DNA和RNA ____ ___ _____ _____ ___
原核生物 DNA和RNA ____ ____ _____ ___ ___
非细胞生物
(病毒) DNA病毒 DNA ____ ____ _____ ___ ___
RNA病毒 RNA ___ ___ ____ ____ ____
8
5
DNA
4
4
DNA
4
4
4
4
【检测】真核生物、原核生物及病毒的核酸类型
DNA
4
4
8
5
4
4
4
4
RNA
【检测】下列核苷酸中,在DNA结构中可能具有的是( )
D
8
(8)核苷酸分子的连接
A
P
A
脱氧
核糖
G
P
脱氧
核糖
C
P
脱氧
核糖
T
P
脱氧
核糖
磷酸二酯键
DNA分子一条链中相邻的两个脱氧核苷酸通过 连接。
磷酸二酯键
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
A
脱氧
核糖
P
O
(DNA)脱氧核苷酸双链
C
脱氧
核糖
P
O
T
脱氧
核糖
P
O
G
脱氧
核糖
P
O
T
脱氧
核糖
P
O
A
脱氧
核糖
P
O
G
脱氧
核糖
P
O
C
脱氧
核糖
P
O
A
核糖
P
O
C
P
O
U
P
O
G
P
O
核糖
核糖
核糖
(9)DNA和RNA在结构上的不同
(RNA)核糖核苷酸单链
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
核苷酸
核苷酸链
具有空间结构的单链或双链分子
(脱氧)核糖
含氮碱基
磷 酸
P
P
P
P
P
碱基
碱基对
磷酸和五碳糖
(10)核酸的形成过程
2.核酸的特点
脱氧核苷酸: 4种
DNA:
无数种
☞☞DNA的多样性: 脱氧核苷酸的数目、排列顺序决定了DNA的多样性。
☞☞DNA的特异性: 脱氧核苷酸特定的排列顺序代表了特定的遗传信息。
遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中。
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
【思考】什么是遗传信息?
如果以DNA作为遗传物质,则遗传信息是指脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序;
如果以RNA作为遗传物质,则遗传信息是指核糖核苷酸(或碱基)的排列顺序!
遗传信息是指核苷酸(或碱基)的排列顺序。
5.核酸的功能
二. 核酸是由核苷酸连接而成的长链
核酸是细胞内携带
的物质,
在生物体的
和
中
具有极其重要的作用。
遗传信息
遗传、变异
蛋白质的生物合成
比较
项目 核 酸
DNA RNA
基本
单位 .
. .
化学成分 碱基
五碳糖
磷酸 磷酸(H3PO4)
空间
结构
主要存在部位
核苷酸
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
脱氧核糖 核糖
由 条核糖核苷酸长链构成
由 条脱氧核苷酸长链构成,呈现规则的 结构
双螺旋
细胞核
细胞质
6.DNA与RNA的比较
两
一
【检测】由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成的化合物b如下图所示。下列相关叙述正确的有( )
①若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
②若a为核糖,则b为DNA的基本组成单位
③若m为尿嘧啶,则DNA中不含b这种化合物
④组成化合物b的元素有C、H、O、N、P 5种
⑤若a为核糖,则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
⑥幽门螺杆菌体内含的化合物m共4种
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
B
【检测】下列叙述正确的是( )
A.杨树叶肉细胞中的核酸含有的碱基种类有4种
B.金鱼和蓝细菌的遗传物质主要是DNA
C.大豆根尖细胞所含的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有7种
D.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
E.真核细胞的DNA只存在细胞核,而RNA只在细胞质中
F.对细胞中某些物质的组成进行分析,可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段,可采用DNA、RNA、核苷酸等
C
【检测】下列相关叙述正确的是( )
A.噬菌体、大肠杆菌都含有DNA和RNA
B.HIV病毒中的A、C、U三种碱基可构成5种核苷酸
C.酵母菌细胞的遗传物质中含有的五碳糖是核糖
D.人体内的遗传物质彻底水解后,可得到1种五碳糖、4种碱基,1种磷酸
D
【检测】在实验室培养蛙的受精卵时,在培养液中加入一种3H的小分子化合物。一段时间后,用放射自显影技术检测发现放射性物质主要集中于蛙胚细胞的细胞核中。你认为被3H标记的该化合物可能是( )
A.DNA B.RNA
C.胞嘧啶脱氧核苷酸 D.尿嘧啶核糖核苷酸
C
【检测】如图为大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链。请根据图回答下面的问题:
磷酸
脱氧核糖
①②⑤
核糖
4
A、C、G、U
三. 生物大分子以碳链为骨架
合作探究: 观察多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子,找出它们的共同点。
生物大分子是由许多单体链接成的多聚体。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。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,科学家才说“碳是生命的核心元素”“没有碳,就没有生命”。
三. 生物大分子以碳链为骨架
1.生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
①生物大分子:_____________________都是生物大分子。
多糖、蛋白质、核酸
三. 生物大分子以碳链为骨架
1.生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
②单体: 多糖的基本单位是___________,蛋白质的基本单位是
________,核酸的基本单位是_________,这些基本单位称为单体。
单糖
氨基酸
核苷酸
三. 生物大分子以碳链为骨架
1.生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
③多聚体: 生物大分子是由许多_______连接而成的多聚体。
单体
(1)若该图为一段肽链结构模式图,则1表示____________,组成人体的3的种类大约有21种。
(2)若该图为一段核酸结构模式图,则1表示_________,2表示__________,3表示__________。
(3)若该图表示多糖结构模式图,则1、2、3连接形成的化合物是___________________。
中心碳原子
五碳糖
磷酸
含氮碱基
单糖
【检测】下图表示生物大分子(多聚体)的连接方式,请结合下图回答有关问题:
2. DNA、RNA、蛋白质的水解产物的比较
项目 DNA RNA 蛋白质
基本
单位
初步
水解产物
彻底
水解产物
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
多肽或二肽或氨基酸
脱氧核糖、含氮碱基和磷酸
核糖、含氮碱基和磷酸
氨基酸
【检测】(2022·湖北模拟) 下列有关细胞中的有机物彻底水解的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质彻底水解的产物中最多含有21种氨基酸
B. RNA彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和腺嘌呤
C. 糖原彻底水解的产物是葡萄糖,纤维素彻底水解的产物是葡萄糖和果糖
D. DNA和RNA彻底水解的产物中相同的有磷酸和五碳糖,不同的是含氮碱基
A
核糖
×
DNA:脱氧核糖、T
RNA: 核糖、U
磷酸、A、G、C
还有G、C、U
A、蛋白质彻底水解的产物中最多含有21种氨基酸,A正确;
B、ATP彻底水解的产物是磷酸、核糖和腺嘌吟,B错误;
C、糖原彻底水解的产物是葡萄糖,纤维素彻底水解的产物是葡萄糖,C错误;
D、DNA和RNA彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、核糖、5种含氮碱基(A、T、G、C、U)共8种,共有产物有磷酸、A、G、C,D错误。
故选A。
《周测三》15(3)根据测序结果分析,B链中第17位、25位氨基酸分别是 、 。(用图中字母表示)
L F
A.若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则单体3为葡萄糖
B.若图中结构丁是一种细胞器,则单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸
C.若图中结构丁能被碱性物质染成深色,则物质丙可控制物质乙的合成
D.物质甲、乙、丙为生物大分子,都有物种特异性
【检测】下图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲~丙及结构丁的示意图。下列相关叙述错误的是( )
D
淀粉
核糖体
染色体(质)
DNA
蛋白质
物质甲若是多糖,则一般没有物种特异性
解析:若物质甲能与碘液发生蓝色反应,则其为淀粉,单体3为淀粉的组成单位——葡萄糖,A项正确;若图中结构丁是一种细胞器,由核酸和蛋白质构成,则结构丁是核糖体,单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸,B项正确;若图中结构丁能被碱性物质染成深色,则丁为染色体(质),物质丙为DNA,物质乙为蛋白质,DNA可控制蛋白质的合成,C项正确;物质甲若是多糖,则没有物种特异性,D项错误。
【检测】下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种有机物的叙述,正确的是( )
A.都能被相应的酶水解
B.都是水溶性物质
C.都含C、H、O、N这4种元素
D.都是人体细胞中的能源物质
E.它们的组成单位依次是:葡萄糖、甘油和脂肪酸、氨基酸和脱氧核苷酸
A
【检测】生命科学研究常用图示表示微观物质的结构,图中1~3分别表示植物细胞中常见的三种有机物,每种有机物都有其特定的基本单位。则图中1~3可分别表示( )
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
【检测】生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由单体按一定的排列顺序和连接方式形成多聚体(如下图)。下列表述准确的是( )
B.若为一段RNA的结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种
C.若为一段单链DNA结构图,则1表示磷酸基团,2表示脱氧核糖,3的种类有4种
D.若表示多糖的结构模式图,淀粉、纤维素和糖原是相同的
A.若为一段肽链结构模式图,则1表示肽键,2表示中心碳原子,3的种类有21种
B
$