1、第第3课时核酸的结构和功能课时核酸的结构和功能第二章细胞的化学组成第二章细胞的化学组成学习导航学习导航掌握核酸的种类、结构和功能。掌握核酸的种类、结构和功能。重难点重难点第二章细胞的化学组成第二章细胞的化学组成阅读教材阅读教材P1921分析核酸的结构和功能分析核酸的结构和功能1概述：概述：核酸是细胞中一类重要的生物大分子，分为核酸是细胞中一类重要的生物大分子，分为_(DNA)和和_(RNA)两类，两类，它们的基本结构单位都是它们的基本结构单位都是_，由，由_五种元素组成。五种元素组成。脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸核苷酸核苷酸C、H、O、N、P2基本单位的构成与种类基本单位的构成与种
2、类(1)该结构的组成为：一分子该结构的组成为：一分子_、一分子五碳、一分子五碳糖、一分子糖、一分子_。(2)种类种类DNA的基本组成单位是的基本组成单位是_，其中，其中b是脱氧是脱氧核糖，核糖，c有有_(用字母表示用字母表示)4种。种。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，其中的基本组成单位是核糖核苷酸，其中b是是_，c有有_(用字母表示用字母表示)4种。种。磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸A、G、C、T核糖核糖A、G、C、U3空间结构与分布空间结构与分布(1)DNA分子的结构由分子的结构由_条脱氧核苷酸链组成，条脱氧核苷酸链组成，这两条链按这两条链按_的方式盘旋成的方式盘旋成
3、_；DNA分子中的脱氧核糖和分子中的脱氧核糖和_交替连接，排列交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；在外侧，构成基本骨架；_排列在内侧。排列在内侧。DNA主要集中在主要集中在_内，线粒体、叶绿体内也内，线粒体、叶绿体内也含有少量含有少量DNA。(2)RNA由一条核苷酸链构成，主要分布在由一条核苷酸链构成，主要分布在_中。中。两两反向平行反向平行双螺旋结构双螺旋结构磷酸磷酸碱基碱基细胞核细胞核细胞质细胞质巧记巧记DNA的分子结构可简化为的分子结构可简化为“五四三二一五四三二一”五种基本元素五种基本元素，四种基本单位四种基本单位,每种单位有三种基本物质每种单位有三种基本物质,很很多单位形成两条脱氧核
4、苷酸链多单位形成两条脱氧核苷酸链,成为一种规则的双螺旋结构。成为一种规则的双螺旋结构。4功能功能(1)_是绝大多数生物的遗传物质，是遗传信是绝大多数生物的遗传物质，是遗传信息的载体，有些病毒只含有息的载体，有些病毒只含有RNA，它们的遗传信息储存在，它们的遗传信息储存在_中。中。(2)核酸是细胞中携带核酸是细胞中携带_的物质，在生物体的的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。DNARNA遗传信息遗传信息1判断下列各小题说法是否正确判断下列各小题说法是否正确(1)DNA和和RNA的区别只有的区别只有T与与U的差异的差异()(2
5、)细菌的遗传物质是细菌的遗传物质是RNA()(3)病毒的遗传信息贮存在病毒的遗传信息贮存在RNA中中()(4)不同核酸的核苷酸种类、排列顺序是不同的不同核酸的核苷酸种类、排列顺序是不同的()(5)真核细胞中的真核细胞中的DNA只分布在细胞核中，只分布在细胞核中，RNA主要分布在主要分布在细胞质中细胞质中()(6)DNA有有2条核糖核苷酸链，条核糖核苷酸链，RNA一般只有一条核糖核苷一般只有一条核糖核苷酸链酸链()2将下列生物与遗传物质对应连线将下列生物与遗传物质对应连线核酸和蛋白质一样，也是生物大分子，那么核酸是怎样构成核酸和蛋白质一样，也是生物大分子，那么核酸是怎样构成的呢？试结合教材内容，
6、根据下图回答下面的问题。的呢？试结合教材内容，根据下图回答下面的问题。主题一核酸的结构主题一核酸的结构1由图由图1可知，一个核苷酸由一分子可知，一个核苷酸由一分子_、一分子、一分子_和一分子和一分子_组成。组成。2由图由图2分析可知，图中各结构中化合物的元素组成：磷酸分析可知，图中各结构中化合物的元素组成：磷酸中含有的元素是中含有的元素是_三种元素，脱氧核糖和核三种元素，脱氧核糖和核糖都含有糖都含有_三种元素；推测含氮碱基中特有三种元素；推测含氮碱基中特有的元素是的元素是N。综上所述，核酸是由综上所述，核酸是由_五种元素组成。五种元素组成。3由图由图2可知，脱氧核糖比核糖可知，脱氧核糖比核糖_
7、。磷酸磷酸五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基H、O、PC、H、OC、H、O、N、P少一个氧原子少一个氧原子4由图由图3分析：分析：(1)RNA特有的含氮碱基是特有的含氮碱基是_。(2)DNA和和RNA共有的含氮碱基是共有的含氮碱基是_、_和和_。(3)DNA和和RNA共有的结构是磷酸。共有的结构是磷酸。尿嘧啶尿嘧啶(U)腺嘌呤腺嘌呤(A)鸟嘌呤鸟嘌呤(G)胞嘧啶胞嘧啶(C)5观察图观察图3思考核酸的组成：每个思考核酸的组成：每个DNA是由是由_核苷酸连接而成的长链，且核苷酸连接而成的长链，且DNA由由_条脱氧条脱氧核苷酸链盘旋成规则的核苷酸链盘旋成规则的_结构；结构；RNA则由则由_核苷酸连接而成，
8、且核苷酸连接而成，且RNA由一条核糖核苷由一条核糖核苷酸链构成。酸链构成。脱氧核糖脱氧核糖两两双螺旋双螺旋核糖核糖两种核酸的比较两种核酸的比较核酸种类核酸种类DNARNA结构结构双螺旋结构双螺旋结构单链结构单链结构基本元素基本元素C、H、O、N、P基本单位基本单位脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸化学化学组成组成无机酸无机酸磷酸磷酸五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖含氮碱基含氮碱基4种种(A、T、C、G)4种种(A、U、C、G)分布分布主要分布于细胞核主要分布于细胞核中中主要分布于细胞质主要分布于细胞质中中功能功能是生物的遗传物质是生物的遗传物质，对生物的遗传变异对生物的遗传变
9、异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用和蛋白质的生物合成有极其重要的作用小组讨论小组讨论不同生物含有的核酸种类不同。口腔上皮细胞同时含有不同生物含有的核酸种类不同。口腔上皮细胞同时含有DNA和和RNA，而病毒体内含有而病毒体内含有DNA或或RNA，讨论口腔上皮细胞和讨论口腔上皮细胞和禽流感病毒的碱基、核苷酸种类。禽流感病毒的碱基、核苷酸种类。提示提示:口腔上皮细胞同时含有口腔上皮细胞同时含有DNA和和RNA，所以有所以有5种碱基种碱基，8种核苷酸；禽流感病毒只含种核苷酸；禽流感病毒只含RNA，所以有所以有4种碱基种碱基，4种核种核苷酸。苷酸。1继继SARS后后，禽流感再次威胁了人类的安全禽流感再
10、次威胁了人类的安全，各国政府和，各国政府和科学家在多个领域开展了广泛的探究实验，已检测发现猪流科学家在多个领域开展了广泛的探究实验，已检测发现猪流感病毒含尿嘧啶感病毒含尿嘧啶(U)，则其遗传物质是则其遗传物质是()ADNABRNACDNA或或RNA D氨基酸氨基酸解析：解析：DNA和和RNA在组成上的差别除了五碳糖之外在组成上的差别除了五碳糖之外，另一另一差别体现在碱基种类上差别体现在碱基种类上，DNA含胸腺嘧啶含胸腺嘧啶(T)，不含尿嘧啶不含尿嘧啶(U)，RNA则相反。则相反。B2如图是生物体内核酸的基本组成单位如图是生物体内核酸的基本组成单位核苷酸的模式核苷酸的模式图，下列相关叙述正确的是
11、图，下列相关叙述正确的是()A若若a为核糖，则为核糖，则m有有4种，分别是种，分别是A、T、G、CB若若m为鸟嘌呤，则为鸟嘌呤，则b的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸C构成人体遗传物质的构成人体遗传物质的b共有共有8种，种，a有有2种，种，m有有5种种D在在HIV和和SARS病毒中共可以检测到病毒中共可以检测到2种种a、5种种m、8种种bB解析：题干中图示结构为核苷酸解析：题干中图示结构为核苷酸，其中其中a表示五碳糖表示五碳糖，m表示表示含氮碱基。构成含氮碱基。构成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸，其中所其中所
12、含含a为脱氧核糖为脱氧核糖，m有有4种种，分别是分别是A、T、G、C；构成；构成RNA的基本单位是核糖核苷酸的基本单位是核糖核苷酸，其中所含其中所含a为核糖为核糖，m有有4种种，分分别是别是A、U、G、C。若。若a为核糖为核糖，则可判定则可判定b为核糖核苷酸为核糖核苷酸，所含所含m为为A、U、G、C 4种。若种。若m为鸟嘌呤为鸟嘌呤，无法确定无法确定a的种的种类类，若若a为核糖为核糖，则则b是鸟嘌呤核糖核苷酸；若是鸟嘌呤核糖核苷酸；若a为脱氧核糖为脱氧核糖,则则b是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。人体内有是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。人体内有DNA和和RNA两种核两种核酸酸，但只有但只有DNA才是遗传物质才是
13、遗传物质，其基本构成单位是脱氧核糖其基本构成单位是脱氧核糖核苷酸核苷酸，共有共有4种种，包括包括1种种a(脱氧核糖脱氧核糖)和和4种种m(A、T、G、C)。HIV和和SARS病毒均只含有病毒均只含有RNA，因此它们体内只有因此它们体内只有1种种a(核糖核糖)、4种种m(A、U、G、C)和和4种种b(核糖核苷酸核糖核苷酸)。核酸和遗传物质对应核苷酸和碱基种类不同核酸和遗传物质对应核苷酸和碱基种类不同易错提醒易错提醒生物类别生物类别核酸核酸核苷酸核苷酸碱基碱基遗传物质遗传物质举例举例细胞生物细胞生物DNA和和RNA8种种5种种DNA细菌、细菌、人人病毒病毒只含只含DNA4种种4种种DNA噬菌体噬菌
14、体只含只含RNA4种种4种种RNA艾滋病艾滋病病毒病毒主题二核酸的多样性和功能主题二核酸的多样性和功能生物是多种多样的，核酸作为生物的遗传物质一定也有着特生物是多种多样的，核酸作为生物的遗传物质一定也有着特异性和多样性，结合给出的材料讨论。异性和多样性，结合给出的材料讨论。1自然遗传学杂志上发表报告，分别提出了对人体基因自然遗传学杂志上发表报告，分别提出了对人体基因总数的最新估计值，结果大相径庭：有的认为有总数的最新估计值，结果大相径庭：有的认为有12万个，有万个，有的人认为只有的人认为只有3万多个，更多的人则倾向于是万多个，更多的人则倾向于是2万个基因。这万个基因。这些争论也说明些争论也说明
15、DNA分子具有多样性，这是因为组成分子具有多样性，这是因为组成DNA的脱的脱氧核苷酸虽然只有氧核苷酸虽然只有_种，但若数量不限，在种，但若数量不限，在连接成长链时，连接成长链时，_是极其多样化的，所以储是极其多样化的，所以储存的存的_就会多种多样。就会多种多样。4排列顺序排列顺序遗传信息遗传信息2“DNA指纹法指纹法”在案件侦破中具有重要作用，这是因为在案件侦破中具有重要作用，这是因为DNA上携带着大量的遗传信息，不同个体的上携带着大量的遗传信息，不同个体的4种脱氧核糖核种脱氧核糖核苷酸分子的苷酸分子的_不同，说明不同个体的不同，说明不同个体的DNA分分子具有特异性。子具有特异性。排列顺序排列
16、顺序蛋白质和核酸是生命的特征性物质蛋白质和核酸是生命的特征性物质:蛋白质是生命的体现者蛋白质是生命的体现者，核酸是生命的控制者。核酸对性状的控制是通过控制蛋白质核酸是生命的控制者。核酸对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。二者比较如下表：的合成实现的。二者比较如下表：蛋白质蛋白质核酸核酸基本单位基本单位氨基酸氨基酸核苷酸核苷酸分子结构分子结构多种多样的空间结构多种多样的空间结构DNA：一般为双螺旋：一般为双螺旋RNA：单链：单链多样性多样性氨基酸种类、数目、排列氨基酸种类、数目、排列顺序、空间结构顺序、空间结构核苷酸排列顺序核苷酸排列顺序合成场所合成场所核糖体上核糖体上主要在细胞核内主要在
17、细胞核内主要功能主要功能结构成分、调控代谢、催结构成分、调控代谢、催化、运输、免疫等化、运输、免疫等遗传物质遗传物质相互关系相互关系核酸控制蛋白质的合成核酸控制蛋白质的合成1DNA分子具有多样性的原因是分子具有多样性的原因是()A脱氧核苷酸的排列顺序是多样的脱氧核苷酸的排列顺序是多样的B脱氧核苷酸的碱基含有多种脱氧核苷酸的碱基含有多种C磷酸、五碳糖和碱基的连接方式是多样的磷酸、五碳糖和碱基的连接方式是多样的D磷酸和脱氧核糖的排列顺序是多样的磷酸和脱氧核糖的排列顺序是多样的解析：解析：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的位置关系以及分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的位置关系以及磷酸、五碳糖和碱基的连
18、接方式是固定不变的；磷酸、五碳糖和碱基的连接方式是固定不变的；DNA虽然只虽然只有有4种碱基种碱基，但数量不限但数量不限，其排列顺序是极其多样化的其排列顺序是极其多样化的，不同不同生物的生物的DNA具有不同的脱氧核苷酸排列顺序。具有不同的脱氧核苷酸排列顺序。A2核酸是生物体内的重要物质，在生物体内是核酸是生物体内的重要物质，在生物体内是()A承担生命活动的物质承担生命活动的物质B携带遗传信息的物质携带遗传信息的物质C细胞内的能源物质细胞内的能源物质D细胞的结构物质细胞的结构物质解析：核酸是细胞中重要的生物大分子解析：核酸是细胞中重要的生物大分子，它们储存着遗传信它们储存着遗传信息息，是遗传信息的载体。是遗传信息的载体。B核心知识小结核心知识小结网络构建网络构建细胞核细胞核脱氧核脱氧核苷酸苷酸细胞质细胞质核糖核核糖核苷酸苷酸关键语句关键语句1.核酸的组成元素是核酸的组成元素是C、H、O、N、P,基本单位是核苷酸。基本单位是核苷酸。2核酸可分为核酸可分为DNA和和RNA两类，其中两类，其中DNA主要分布于细胞主要分布于细胞核中，核中，RNA主要分布于细胞质中。主要分布于细胞质中。3生物的遗传物质是核酸，绝大多数生物的遗传物质是生物的遗传物质是核酸，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说，所以说DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。
