内容正文:
2.5 核酸是遗传信息的携带者
一男子死于其出租屋内,身上多处伤口,被鉴定为殴打致死。侦查人员在案发现场获取到一些DNA样品,综合多方面信息,锁定3位嫌疑人。
情境探疑
谁是凶手?
一、核酸的种类及其分布
核酸
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
2.分布
真核细胞
DNA:_______(主要),________、________(少量)
RNA:_______(主要)
细胞核
线粒体
叶绿体
细胞质
原核细胞中有DNA和RNA吗?分别分布在什么地方?
原核细胞
DNA:主要分布在拟核、质粒(环状DNA分子)
RNA:分布在细胞质
同时具有两种核酸,但DNA才是细胞的遗传物质。
细胞生物
病毒只含一种核酸,DNA或者RNA。
1.种类
1分子核苷酸=
+1分子五碳糖
+1分子磷酸
1分子含氮的碱基
核苷酸
1.核酸的基本组成单位:
2.元素组成:
核苷酸
五碳糖
磷酸
碱基
五碳糖
(脱氧核糖)
五碳糖
(核糖)
核苷
C、H、O、N、P
脱氧核糖核苷酸
(简称脱氧核苷酸)
核糖核苷酸
1’
2’
3’
4’
5’
O
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
脱氧
核糖
A
磷酸
腺嘌呤脱氧(核糖)核苷酸
脱氧
核糖
C
磷酸
鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸
脱氧
核糖
G
磷酸
胞嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
脱氧
核糖
T
磷酸
胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
组成DNA的脱氧(核糖)核苷酸有四种。
命名规则:碱基+五碳糖+核苷酸
3.核苷酸的种类:
核糖
A
磷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
核糖
C
磷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
核糖
G
磷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
核糖
U
磷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
组成RNA的核糖核苷酸有四种。
命名规则:碱基+五碳糖+核苷酸
3.核苷酸的种类:
概括出脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上的异同点。
① 五碳糖不同
② 含氮碱基不同
腺嘌呤 (A)
鸟嘌呤 (G)
胞嘧啶 (C)
胸腺嘧啶(T)
OH
核糖
H
脱氧核糖
腺嘌呤 (A)
鸟嘌呤 (G)
胞嘧啶 (C)
尿嘧啶 (U)
脱氧核苷酸:
核糖核苷酸:
脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有 种;碱基的种类一共有 种;
4
脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有 种;核苷酸的种类一共有 种。
4
8
5
O
OH
H
H2O
核苷酸
核苷酸链
脱水缩合
磷酸二酯键
O
A
O
O
3’
C
G
T
3’
5’
4.核酸是由核苷酸连接而成的长链
一般DNA由两条脱氧核苷酸链构成,DNA的空间结构是规则的双螺旋结构。
DNA的立体结构
(DNA)脱氧核苷酸双链(反向平行)
A
脱氧
核糖
P
O
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
氢键
4.核酸是由核苷酸连接而成的长链
5 '
3 '
3 '
5 '
一般RNA由一条核糖核苷酸链构成。结构不稳定,易变异,无法保证遗传信息的稳定性。
4.核酸是由核苷酸连接而成的长链
(RNA)核糖核苷酸单链(易变异)
5.核酸的特点及功能
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4×4×4×4×4×4×4×4×4×4=410种
一段由10个核苷酸组成的单链DNA片段,可出现多少种核苷酸排列组合?
4种脱氧核苷酸
DNA无数种
①DNA的多样性:
脱氧核苷酸的数目不同、排列顺序极其多样。
②DNA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。
DNA的 遗传信息 蕴藏在 脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序 中
思考:生物体的 遗传信息 都蕴藏在 脱氧核苷酸的排列顺序 中吗?
RNA病毒(如HIV、新冠病毒)的遗传信息储存在RNA中。
遗传信息就是核苷酸的排列顺序
总的来说:
①细胞内携带遗传信息的物质
②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极重要作用。
核酸的功能:
核酸可携带大量遗传信息
极其多样化
不同生物核酸、核苷酸、碱基种类及遗传物质的判断
生物类别 核酸种类 核苷酸种类 碱基种类 遗传物质 举例
细胞生物
(真核生物和原核生物) 种 种 细菌、人、植物等
DNA病毒 种 种
噬菌体等大多数病毒
RNA病毒 种 种
烟草花叶病毒、HIV等
2种
DNA和
RNA
8
5
ATGCU
DNA
1种
(DNA)
1种
(RNA)
4
4
ATGC
AUGC
DNA
RNA
4
4
除少数RNA病毒外,其他生物的遗传物质都是DNA,DNA是主要的遗传物质
三、生物大分子以碳链为基本骨架
1.单体:
2.多聚体:
组成生物大分子(多糖、蛋白质、核酸)的基本单位
由许多单体链接成的生物大分子。
14
多聚体
单体
蛋白质
多糖
核酸
单糖
氨基酸
核苷酸
生 物 大 分 子
生物大分子:分子量达到上万或更多的有机分子。
DNA
单糖
氨基酸
核苷酸
多 糖
蛋白质
核 酸
单 体
多聚体
脱水缩合
水解
生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
三、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,由许多单体连接成多聚体。
观察构成生物大分子的基本组成单位,你如何理解地球上的生命是“碳基生物?
碳是生命的核心元素,没有碳就没有生命。
生物大分子的特点:
以碳链为基本骨架
生物大分子
多糖
蛋白质
核酸
淀粉
纤维素、糖原
脱氧核糖核酸 (DNA)
核糖核酸
(RNA)
初步水解
彻底水解
脱氧(核糖)核苷酸(4种)
磷酸、脱氧核糖、碱基(A G C T)
核糖核苷酸(4种)
磷酸、核糖、碱基(A G C U)
初步水解
(小分子)多肽
彻底水解
氨基酸
单糖,二糖、脂质(脂肪、磷脂、固醇)不是生物大分子。
葡萄糖
目前学过的化合物中,多糖、蛋白质、核酸是生物大分子。
生物大分子水解产物
初步水解
彻底水解
初步水解
麦芽糖
彻底水解
葡萄糖
水解
对点训练
1.核酸可通过脱水形成多聚核苷酸,与多肽一样,脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连,形成了一个重复出现的糖一磷酸主链,下列叙述正确的是( )
A.核苷酸的组成元素只有C、H、O、N
B.图中所示为核糖核苷酸长链
C.糖一磷酸主链中一个磷酸基团大多和两个五碳糖相连
D.图中有4种核糖核苷酸
C
P
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
2.甲图中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物,乙图表示由单体构成的化合物(局部)。以下说法正确的是( )
A.若甲图中③是细胞中的遗传物质,则蓝藻细胞中的③为DNA和RNA
B.若甲图中②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②只在动物细胞中能找到
C.若乙图表示多肽,则其变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.若乙图表示核糖核酸,则其彻底水解后,产物种类可达6种
D
a
m
b
甲
乙
丙
3.结合下图回答相应的问题:
1)若图一中的a是核糖,则b是 的基本单位。
2)若图一中的m是尿嘧啶,则b为 (命名),是
图 的基本单位。
3)若a是脱氧核糖,m可能是 ,则b通过脱水缩合后可以形成图 。
4)组成DNA和RNA的共同点有: 。
RNA
尿嘧啶核糖核苷酸
乙
丙
A、C、G、T
都含磷酸;含氮碱基都有A、C、G
一、概念检测
1.核酸是遗传信息的携带者。判断下列核酸组成和分布表述是否正确。
(1)DNA和RNA的基本组成单位是核苷酸。( )
(2)核酸是生物的遗传物质,仅存在于细胞核中。( )
(3)构成DNA的单体是脱氧核苷酸。( )
2.根据组成单糖的碳原子数目,可将单糖分为五碳糖和六碳糖等组成DNA的五碳糖 是( )
A.核糖 B.葡萄糖 C.脱氧核糖 D.麦芽糖
√
×
√
C
练习与应用P36
3.下列物质中,不是核苷酸组成成分的是( )
A.碱基 B.核糖 C.甘油 D.磷酸
4.豌豆叶肉细胞中的核酸,含有的碱基种类是( )
A.1种 B.4种 C.5种 D.8种
C
C
$