1、第三节 核 酸核酸遗传信息的携带者一、一、核酸的概念核酸的概念 核酸是一类含磷的高核酸是一类含磷的高分子化合物，分子化合物，是由其结是由其结构单体核苷酸通过构单体核苷酸通过3,5- 磷酸二酯键聚合磷酸二酯键聚合而成的长链，继而形成而成的长链，继而形成具有复杂三维结构的大具有复杂三维结构的大分子化合物。分子化合物。 天然的核酸天然的核酸绝大多数生物体的遗传物质绝大多数生物体的遗传物质 少数生物体的遗传物质少数生物体的遗传物质 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸核糖核酸(RNA)主要分布在主要分布在细胞核细胞核中中主要分布在主要分布在细胞质细胞质中中 核酸核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变
2、异等生命现象中起着重在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用。要的作用。二、核酸的组成和分类二、核酸的组成和分类1分类：分类： 根据组成中所含戊糖的不同分为： 核苷核苷 碱基碱基核酸的组成：核酸的组成： 核酸的元素组成:C、H、O、N、P 其中P在各种核酸中的含量比较恒定：RNA平均含磷量8.9%，DNA平均含磷量9.1% 。 核酸的基本单元，核苷酸一个接一个形成的聚核苷酸链就是核酸OHHOHHOHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHHOHHD-核糖D-2-脱氧核糖2组成组成(1)核酸是一种生物大分子，是由许多核苷酸单体形成的聚合物。(2)核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解
3、得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，在核酸中以环状结构的形式存在。(3)碱基的名称(符号)和结构简式腺嘌呤腺嘌呤(A)：鸟嘌呤鸟嘌呤(G)：胞嘧啶胞嘧啶(C)：胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)：尿嘧啶尿嘧啶(U)：(4)两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种。3核酸的合成与水解脱氧核糖核酸和核糖核酸的异同 组成脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)磷酸都含有核苷戊糖脱氧核糖核糖碱基相同腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)不同胸腺
4、嘧啶(T)尿嘧啶(U) 腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,请在以下结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。戊糖戊糖碱基碱基碱基碱基戊糖戊糖磷酸磷酸思考与讨论三、核酸的结构三、核酸的结构1DNA的双螺旋结构特点(1)DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构。(2)每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧。(3) RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同，核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。2RNA的结构特点 不同氨基酸分子中的氨基与羧基通过脱
5、水缩合生成肽键，相互连接形成多肽，多肽通过盘曲 折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。因此，DNA分子对应蛋白质分子；核苷酸是形成核酸的基本结构单元，对应形成蛋白质的基本结构单元氨基酸；磷酯键则与肽键相对应。四、核酸的生物功能1基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，称为基因。核酸是生物体遗传信息的载体。2.核酸的生物功能(1)DNA分子的复制亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体
6、特定性状的发生和发育。在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制。DNA分子的复制过程如下：解开酶合成形成实现DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载体。 DNA同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。 RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。(2)RNA的生物功能RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。3中国在核酸的研究中的贡献(1)1981年，人工合成了具有生物活性的核酸分子酵母丙氨酸转移核糖核酸。(2)1999年，我国参与了人类基因组计划,成为参与该项计划的唯一发展中国家。(3)2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制
7、。有助于提高有助于提高疾病诊断疾病诊断和和治疗水平治疗水平，促进，促进医学医学、农业农业等的发展。等的发展。对核酸的结对核酸的结构和生物功构和生物功能的研究能的研究使人们深入认识生命活动使人们深入认识生命活动规律规律，更好地利用，更好地利用生物生物资源资源四、核酸研究的意义课堂小结(1)核酸分为DNA和RNA,是一类含磷的生物高分子。 ()提示：DNA和RNA都含有磷酸元素。(2)蛋白质和核酸都是由单体构成的多聚体,其结构的多样性都取决于单体的排序多样性。()提示：蛋白质由单体氨基酸形成,核酸由单体核苷酸形成,蛋白质结构的多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链所形成的空间结构,核酸结
8、构的多样性主要取决于组成核酸的核苷酸的排列顺序。1判断正误判断正误(对的在括号内打对的在括号内打“”，错的在括号内打错的在括号内打“”。)(3)蛋白质的N元素主要存在于肽键中,核酸的N元素存在于碱基中。()提示：蛋白质的N元素主要存在于肽键中,核酸的N元素存在于含氮碱基中。(4)起催化作用的酶是蛋白质而不是核酸。()提示：绝大多数的酶是蛋白质,少数是RNA。(5)人的遗传物质彻底水解后可得到6种小分子。()提示：人的遗传物质是DNA,其彻底水解后可得到6种小分子,即脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基(A、C、G、T)。(6)判断核酸种类可依据戊糖或碱基的种类。()提示：构成DNA与RNA的核苷酸除了
9、戊糖不同外,含氮碱基也不完全相同,所以判断核酸种类可依据戊糖或碱基的种类。(7)所有生物体的遗传物质均为所有生物体的遗传物质均为DNA。()(8)脱氧核糖核酸是脱氧核糖核酸是RNA。()(9)核苷酸水解生成磷酸和核苷。核苷酸水解生成磷酸和核苷。()(10)DNA中的碱基与中的碱基与RNA中的碱基种类相同。中的碱基种类相同。()(11)DNA、RNA均为双螺旋结构。均为双螺旋结构。 ()2下列说法不正确的是下列说法不正确的是()ADNA分子中的两链中的碱基不同分子中的两链中的碱基不同BDNA分子中两链中的碱基通过氢键连接分子中两链中的碱基通过氢键连接CDNA分子中的分子中的A与与T数目相同数目相
10、同DDNA分子与分子与RNA分子中均含胸腺嘧啶分子中均含胸腺嘧啶解析：RNA分子中不含胸腺嘧啶，含有尿嘧啶，D项错误。D3下列关于核酸的说法不正确的是下列关于核酸的说法不正确的是()A核酸是一种生物大分子核酸是一种生物大分子B核酸根据组成中戊糖的不同，分为核酸根据组成中戊糖的不同，分为DNA和和RNAC绝大多数生物体中遗传物质是绝大多数生物体中遗传物质是RNAD核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用作用解析：绝大多数生物体中遗传物质是DNA不是RNA，C项错误。C4DNA是生物体的重要组成物质,在它的碱基对中储存
11、着遗传信息,与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生命活动密切相关。下列有关DNA的说法中正确的是()A.核酸就是DNAB.DNA水解得到的碱基含尿嘧啶(U)C.DNA水解的最终产物之一戊糖是二糖D.基因的化学本质是DNA分子中能代表某一遗传性状的核苷酸序列解析：核酸包括DNA和RNA,A错;DNA水解得到的碱基有四种,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T),RNA水解才能得到尿嘧啶(U),B错;最简单的单糖是甘油醛,是丙糖,最简单的二糖至少是己糖,C错。D5下列有关核酸的说法中不正确的是()A.核酸是一类含磷的生物高分子B.根据组成,核酸分为DNA和RN
12、AC.DNA大量存在于细胞质中D.1981年,我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸解析：核酸是含磷的生物高分子,据组成可分为DNA和RNA,DNA大量存在于细胞核中。C6.下列有关核酸的叙述中,正确的是()A.除病毒外,一切生物体内都有核酸存在B.核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机化合物C.核酸是生物的遗传物质D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸解析：一般来说,病毒由核酸和蛋白质组成,A项错误;核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的生物高分子,B项错误;核酸按戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,其中DNA的基本单位是脱氧核苷酸,D项错误。C7.下列
13、说法中不正确的是()A.酶的催化条件通常比较温和B.酶在重金属盐作用下会失去活性C.DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板D.RNA主要存在于细胞核中,它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成解析：RNA主要存在于细胞质中,根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成;DNA主要存在于细胞核中,它是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板;绝大多数的酶是蛋白质,在高温、重金属盐作用下会变性失去活性。D8.如图是核酸的基本组成单位核苷酸的结构示意图,下列说法正确的是()A.比较组成DNA与RNA的,只有存在不同B.若是T,则叫胸腺嘧啶脱氧核糖核酸C.若是尿嘧啶,则是脱氧核糖D.若是脱氧核糖,
14、则构成的核酸是遗传物质的主要载体解析：比较DNA与RNA的核苷酸,戊糖和含氮碱基均存在不同,A错误;若是T,则是DNA的组成单位,叫胸腺嘧啶脱氧核苷酸,B错误;若是尿嘧啶,则是核糖,C错误;若是脱氧核糖,则是DNA的组成单位,DNA是遗传物质的主要载体,D正确。D9.如图为糖类概念图,下列说法不正确的是()A.若某种单糖A为果糖,则物质是蔗糖B.若是绿色植物光合作用的产物,则是淀粉C.若构成物质的碱基有胸腺嘧啶,则某种单糖A为核糖D.若是腺嘌呤核糖核苷酸,则它可参与ATP的组成C解析：若A为果糖,果糖+葡萄糖蔗糖,A正确;由单糖缩合而成的绿色植物光合作用的产物是淀粉,B正确;胸腺嘧啶只存在于D
15、NA中,不存在于RNA中,构成DNA的戊糖A为脱氧核糖,不是核糖,C错误;ATP脱去2个磷酸基团就是腺嘌呤核糖核苷酸,D正确。10.如图是关于生物大分子的概念图。据图回答下列问题。(1)a的名称为;DNA水解得到种碱基。 (2)小麦种子中的储能物质c是,促进人体胃肠蠕动的物质c是 。 (3)两个氨基酸发生脱水缩合反应时,产物是和,肽键的结构简式是。 核糖核酸4淀粉纤维素H2O二肽CONH解析：(1)据图分析,图中a是核糖核酸(RNA),b是蛋白质,c是多糖。DNA水解得到的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。(2)小麦种子中储存能量的多糖是淀粉,具有促进肠道蠕动的多糖是纤维素。(3)两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽和水,形成的化学键是肽键,结构简式为CONH。
