内容正文:
第5节 核酸是遗传信息的携带者
一、核酸的种类及其分布
种类
简称
分布
DNA
真核细胞的DNA主要分布在 中, 和 内含量较少
核糖核酸
RNA
主要分布在 中
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的基本组成单位——核苷酸
根据 的不同,可以将核苷酸分为如下两种:
(1)脱氧核苷酸
(2)核糖核苷酸
2.DNA是由 连接而成的长链,在生物体细胞中,一般由 条链构成。RNA是由 连接而成的长链,在生物体细胞中,一般由 条链构成。
3.核酸的多样性和特异性
(1)多样性:组成DNA的脱氧核苷酸只有4种,但其 极其多样。
(2)特异性:每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点, 储存着生物的遗传信息。
(3)遗传信息的储存
①绝大多数生物的遗传信息储存在 分子中。
②少数病毒的遗传信息储存在 中,如HIV、SARS病毒。
4.核酸和核苷酸的元素组成为 。
5.功能
核酸是细胞内携带 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。
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,每一个单体都以若干个相连的 构成的 为基本骨架。
常见生物大分子及其单体如下表所示:
多聚体(生物大分子)
单体(基本单位)
多糖
蛋白质
RNA
DNA
2.细胞中化合物的功能
(1) 、 、 等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
(2) 和 是生命活动的重要能源物质。
(3)水和无机盐与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
(1)DNA的全称是脱氧核糖核苷酸。 ( )
(2)核酸的主要功能是携带遗传信息。 ( )
(3)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA只分布在细胞质中。 ( )
(4)组成DNA和RNA的糖类是同一种单糖。 ( )
(5)生物的遗传信息都储存于DNA中。 ( )
(6)构成DNA和RNA的核苷酸共有5种。( )
(7)多糖、蛋白质和RNA都是由许多单体构成的多聚体。 ( )
任务一 核酸的种类及其分布
【资料】 酵母菌是真核生物,具有细胞核,蓝细菌是一种原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,两种生物细胞内都含有DNA和RNA两种核酸。
(1)酵母菌细胞内的DNA主要分布在 中,在 中也有少量分布;RNA主要分布在 中。
(2)蓝细菌细胞中,DNA分子呈 状,位于细胞内特定的区域,该区域称为拟核;RNA主要分布在 中。
(3)酵母菌细胞核中的DNA分子与蓝细菌拟核中的DNA分子存在形式相同吗?如果不同,请说明。
例1 [2025·湖南衡阳高一月考] 下列有关DNA和RNA的叙述,正确的是( )
A.二者在原核细胞、真核细胞内都存在
B.只有DNA可以携带遗传信息
C.DNA存在于细胞核中,RNA存在于细胞质中
D.病毒没有核酸
任务二 核酸的结构及功能
【资料1】 如图所示为脱氧核苷酸和核糖核苷酸的结构模式图。
(1)写出图中核苷酸的名称。
(2)圈出图中两种核苷酸的五碳糖具有差异的部分。
(3)根据 种类的不同,可以构成 种不同的脱氧核糖核苷酸和 种不同的核糖核苷酸。人体中的核苷酸共有 种。
(4)全称为 。
【资料2】 如图所示为生物体细胞中核酸的结构层次示意图。
(1)写出图中各字母代表的名称:a. ,b. ,c. ,d. ,e. ,f. 。
(2)在图g处合适位置添加化学键将核苷酸连接形成核苷酸链。
(3)若图中d是e的基本单位,则b表示 ,c表示 四种碱基;若图中d是f的基本单位,则b表示 ,c表示 四种碱基。
(4)A、T、G、C、U的中文名称依次为 。
比较项目
脱氧核糖核酸
(DNA)
核糖核酸
(RNA)
组成元素
C、H、O、N、P
基
本
单
位
名称
脱氧核苷酸
(4种)
核糖核苷酸
(4种)
结构图
基
本
单
位
组
成
无机酸
磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮
碱基
A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、
G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
一般结构
两条核苷酸链
一条核苷酸链
分布
主要在细胞核中,线粒体、叶绿体也少量含有
主要在细胞质中
例2 [2026·山东济宁高一期中] 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述正确的是 ( )
A.核酸甲和乙的基本组成单位不同,原因只是M和N不同
B.该生物体中共有5种碱基、8种核苷酸
C.M与N相比,M的2'位置的碳原子上多一个氧
D.核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、排序、数量及连接方式均有关
例3 不同生物含有的核酸种类不同。真核生物同时含有DNA和RNA,病毒体内含有DNA或RNA,下列各种生物或细胞中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是 ( )
选项
A
B
C
D
材料
口腔
上皮细胞
洋葱
叶肉细胞
脊髓灰
质炎病毒
豌豆
根毛细胞
碱基
5种
5种
5种
8种
核苷酸
5种
8种
8种
8种
[拓展] 生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析
生物
类别
核酸种类
遗传
物质
碱基种类
核苷酸
种类
细胞
生物
DNA和RNA
DNA
A、G、C、T、U
共5种
8种
病毒
只含DNA
DNA
A、G、C、T
共4种
4种
只含RNA
RNA
A、G、C、U
共4种
4种
任务三 生物大分子以碳链为骨架
生物大分子通常是由一定的基本结构单位按照一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。
物质
基本单位
初步水解产物
彻底水解产物
DNA
脱氧核苷酸
4种脱氧核苷酸
磷酸、脱氧核糖、
4种含氮碱基
RNA
核糖核苷酸
4种核糖核苷酸
磷酸、核糖、
4种含氮碱基
蛋白质
氨基酸
多肽
氨基酸
(最多21种)
淀粉
葡萄糖
麦芽糖
葡萄糖
例4 [2025·广西玉林高一期中] 生物大分子也称多聚体,在细胞的生命活动中承担着特定的功能。如图为生物大分子的水解反应的模式图。下列相关说法正确的是 ( )
A.构成生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性
B.脂肪是常见的生物大分子,其单体为甘油和脂肪酸
C.若图中 S1~S5 各表示一种单体,则该多聚体可表示核酸
D.多聚体和单体的关系说明“吃哪补哪”没有科学依据
[警示] 脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的,不属于多聚体。其基本组成单位也不能称为“单体”。
学科网(北京)股份有限公司
$
第5节 核酸是遗传信息的携带者
【预习梳理】
一、脱氧核糖核酸 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞质
二、1.磷酸 含氮的碱基 五碳糖
(1)磷酸 A、T、C、G 脱氧核糖
(2)磷酸 A、U、G、C 核糖
2.脱氧(核糖)核苷酸 两 核糖核苷酸 一
3.(1)排列顺序 (2)特定的脱氧核苷酸排列顺序
(3)DNA RNA
4.C、H、O、N、P
5.遗传信息
三、1.碳原子 碳链 单糖 氨基酸 核糖核苷酸 脱氧核苷酸
2.(1)多糖 蛋白质 核酸 (2)糖类 脂质
【预习检测】
(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√
[解析] (1)DNA的全称是脱氧核糖核酸。
(3)真核细胞的RNA主要分布在细胞质中。
(4)组成DNA的糖是脱氧核糖,组成RNA的糖是核糖。
(5)少数病毒的遗传信息储存于RNA中。
(6)构成DNA和RNA的核苷酸共有8种。
【任务活动】
任务一
[资料] (1)细胞核 线粒体 细胞质
(2)环 细胞质
(3)不同。酵母菌细胞核内的DNA与蛋白质结合形成染色体;蓝细菌拟核内的DNA裸露存在,不与蛋白质结合。
反馈评价
例1 A [解析] 细胞生物(原核生物和真核生物)的细胞中同时含有DNA和RNA两种核酸,A正确; DNA和RNA都可以携带遗传信息,B错误;真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有RNA,C错误;病毒体内只含有一种核酸,即DNA或RNA, D错误。
任务二
[资料1]
(1)脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
(2)
(3)五碳糖、含氮碱基 4 4 8
(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸
[资料2] (1)磷酸 五碳糖 含氮碱基 核苷酸 DNA RNA
(2)
(3)脱氧核糖 A、T、G、C 核糖 A、U、G、C
(4)腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶
反馈评价
例2 B [解析] 核酸甲和乙的基本单位不同,原因包括:①五碳糖不同(M 是脱氧核糖、N 是核糖);②碱基不同(甲含A、G、C、T,乙含A、G、C、U),A错误。该生物体同时含有 DNA(核酸甲)和 RNA(核酸乙),因此碱基有 5 种(A、T、C、G、U),核苷酸有 8 种(4 种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸),B正确。M(脱氧核糖)的 2'碳原子上无氧原子,N(核糖)的 2'碳原子上有一个氧原子,因此是N比M的2'位置的碳原子上多一个氧,C错误。核苷酸之间都是通过磷酸二酯键相连,与核酸甲功能多样性无关,D错误。
例3 B [解析] 口腔上皮细胞含有DNA和RNA,因此含有5种碱基、8种核苷酸,A错误;洋葱叶肉细胞有DNA和RNA,因此含有5种碱基、8种核苷酸,B正确;脊髓灰质炎病毒只有一种核酸,因此含有4种碱基、4种核苷酸,C错误;豌豆根毛细胞有DNA和RNA,因此含有5种碱基、8种核苷酸,D错误。
任务三
反馈评价
例4 D [解析] 组成生物大分子的单体在排列顺序上不一定具有多样性,如构成纤维素、淀粉和糖原的葡萄糖,在排列顺序上不具有多样性,A错误;脂肪不属于生物大分子,其是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生反应而形成的,B错误;图中若是核酸的一条链,则可能是DNA或者RNA的一条链,但是DNA或RNA的基本单位都只有4种,而不是5种,C错误;多聚体和单体的关系说明“吃哪补哪”没有科学依据,细胞只能直接吸收单体,D正确。
学科网(北京)股份有限公司
$