(共44张PPT)
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磷酸五碳糖含氮碱基
核苷酸
核苷
单体
多聚体
氨基酸
蛋白质
脱氧核苷酸
葡萄糖
粉
CH OH
H
H
○0∞6核酸是遗传信息的携带者
新课程标准 核心素养
1.阐述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。2.简述DNA和RNA的区别与联系。3.概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。 1.生命观念——核酸的结构特点决定了其能贮存遗传信息。2.科学思维——总结糖类、脂肪、蛋白质和核酸结构的共性，归纳出碳链是生物大分子的骨架，从而认同碳是生命的核心元素。
知识点(一)核酸的种类及其分布
1．种类
(1)脱氧核糖核酸：简称DNA。
(2)核糖核酸：简称RNA。
2．分布
真核细胞
原核细胞
(1)真核细胞的RNA只分布在细胞质中。(×)
(2)DNA的中文名称是脱氧核糖核酸。(√)
(3)DNA只分布在细胞核中。(×)
非洲猪瘟是一种急性、烈性、传染性很高的传染病，其特征是发病过程短，但死亡率高达100%。该猪病是由一种DNA病毒引起的，加热(55 ℃条件下30分钟或60 ℃条件下10分钟)被病毒感染的血液，病毒可被破坏，许多脂溶剂和消毒剂也可以将其破坏。
1．(科学思维)该病毒的核酸与HIV的核酸有什么不同？
提示：非洲猪瘟病毒的核酸是DNA，HIV的核酸是RNA。
2．(科学思维)植物细胞、动物细胞和原核细胞内的DNA的分布有什么不同。
提示：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量分布，原核细胞的DNA主要分布在拟核中。
生物遗传信息的储存位置
(1)细胞内既有DNA又有RNA，但两者同时存在时只以DNA作为遗传物质。由于绝大多数生物都是由细胞构成的，因此绝大多数生物的遗传信息储存在DNA中。
(2)部分病毒(如HIV、SARS病毒等)只含有RNA，故其遗传信息直接储存在RNA中；部分病毒(如T2噬菌体)只含DNA，故其遗传信息直接储存在DNA中。
1．下列关于核酸在细胞里的分布情况的描述中，哪项最合适( )
A．DNA全部分布在细胞核中、RNA全部在细胞质中
B．DNA和RNA主要分布在细胞核中
C．核酸是遗传信息的携带者，生命体中的核酸只分布在细胞内
D．新型冠状病毒的遗传物质是RNA，不是DNA
解析：选D 核酸分为DNA和RNA，真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体也含有少量DNA，RNA主要分布在细胞质中，细胞核中也含有RNA，A错误；DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，B错误；核酸是遗传信息的携带者，生命体的核酸如病毒的核酸在细胞外，C错误；新型冠状病毒含有的核酸是RNA，不含DNA，所以新型冠状病毒的遗传物质是RNA，D正确。
2．下列关于小麦叶肉细胞中核酸分布的叙述，错误的是 ( )
A．DNA只存在于细胞核中，RNA只存在于细胞质中
B．DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中
C．细胞质中也存在DNA，细胞核中也存在RNA
D．叶肉细胞中的叶绿体和线粒体中均含有少量的DNA和RNA
解析：选A 小麦叶肉细胞的细胞核和细胞质中均含有DNA和RNA两种核酸，但DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中。叶肉细胞中的叶绿体和线粒体中均含有少量的DNA和RNA。
知识点(二)核酸是由核苷酸连接而成的长链
1．组成元素：只有C、H、O、N、P五种。
2．基本组成单位——核苷酸
一个核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成，其连接方式如图所示：
(1)五碳糖：核糖、脱氧核糖。
(2)含氮碱基：A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)、U(尿嘧啶)。
(3)分类
依据碱基：脱氧核苷酸和核糖核苷酸各分为4种。
3．核酸的形式
核酸中的核苷酸相连的方式如下图所示
一般情况下，在生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。
4．DNA和RNA的比较
比较项目 DNA RNA
组成单位
组成 无机酸 磷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 特有 特有
共有A、G、C
5.功能
核酸是细胞内携带遗传信息的物质，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。
(1)DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同。(×)
(2)组成DNA和RNA的糖类是同一种单糖。(×)
(3)生物的遗传信息都储存于DNA中。(×)
(4)构成DNA和RNA的核苷酸共有5种。(×)
(5)组成核酸的单位“”的全称是胸腺嘧啶核糖核苷酸。(×)
1．(生命观念)构成DNA和RNA的碱基共有几种？构成DNA和RNA的核苷酸共有几种？生物的遗传物质都是DNA吗？
提示：碱基共有5种，核苷酸共有8种。有细胞结构的生物，体内同时含有DNA和RNA，但是以DNA作为遗传物质。病毒体内仅含有一种类型的核酸，为DNA或者RNA，并以该核酸作为遗传物质。所以绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。
2．(科学思维)“胎儿亲子鉴定”是利用基因技术鉴定胎儿遗传意义上的父亲，从孕妇的羊水中提取细胞，通过鉴定胎儿的DNA确认父子关系。进行亲子鉴定时，主要比较胎儿与“父亲”DNA的何种指标？
提示：脱氧核苷酸的排列顺序。
1．不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳
生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质
细胞生物 DNA和RNA 5种 8种 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4种 4种 DNA
RNA病毒 RNA 4种 4种 RNA
2．蛋白质和核酸的比较
蛋白质 核酸
元素
组成 主要由C、H、O、N组成，有的可能含有S等 只含C、H、O、N、P 5种元素
组成单位 氨基酸
单体结构通式或模式图 1分子磷酸＋1分子五碳糖＋1分子含氮碱基
形成场所 核糖体 细胞核、线粒体、叶绿体等
分子多样性的原因 氨基酸的数量、排列顺序，肽链的数目、盘曲、折叠方式及其形成的空间结构多种多样 DNA分子中4种脱氧核苷酸的数量、排列顺序不同
主要功能 结构物质：胶原蛋白、肌球蛋白等 ①是生物的遗传物质；②表达遗传信息，控制合成蛋白质；③为遗传信息的变异提供原材料；④某些RNA具有催化作用
功能物质：①运输，如血红蛋白、载体蛋白；②催化，如大多数酶；③免疫，如抗体；④调节，如胰岛素、生长激素
能源物质：可以被氧化分解放能，产物有尿素、CO2和H2O等
联系 核酸在蛋白质的合成中起控制作用
1．如图为真核细胞中某核苷酸长链的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A．图中所示为脱氧核苷酸长链
B．②只存在于DNA中
C．③在DNA和RNA中相同
D．⑤只能在细胞核中找到
解析：选D 由示意图可知，该核苷酸长链含有胸腺嘧啶T，则应为脱氧核苷酸长链，②为脱氧核糖，只存在于DNA中，③为胞嘧啶，在DNA和RNA中都有。⑤(脱氧核苷酸链)主要位于细胞核中，但在线粒体、叶绿体中也能找到。
2．下列有关遗传信息的叙述，正确的是( )
A．遗传信息只储存在DNA分子中
B．HIV的遗传信息储存在RNA分子中
C．所有生物的DNA都具有相同的脱氧核苷酸排列顺序
D．组成DNA的脱氧核苷酸只有4种，所以连成长链时，其排列顺序是有限的
解析：选B 核酸是细胞内遗传信息的携带者，遗传信息储存于DNA或RNA中。不同DNA中脱氧核苷酸的排列顺序是不同的。组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但如果数量不限，在连成长链时，排列顺序是极其多样的。
知识点(三)生物大分子以碳链为骨架
1．多聚体的组成
若干个相连的碳原子→碳链为基本骨架→单体→多聚体。
2．常见的多聚体及其单体
多聚体 单体
多糖 单糖
蛋白质 氨基酸
核酸 核苷酸
3．以模式图表示生物大分子多聚体的连接方式
(1)若该图为一段肽链结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示肽键，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表示五碳糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基。
(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单糖。
(1)蛋白质、多糖、核酸都是以碳链为骨架的生物大分子。(√)
(2)多聚体的彻底水解产物都是构成它的单体。(×)
(3)多糖、蛋白质和RNA都是由许多单体构成的多聚体。(√)
(科学思维)多糖、蛋白质和核酸的组成单体分别是什么？
提示：多糖的单体是单糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸。
单体与多聚体
1．下图表示细胞中一种常见的水解反应。下列化合物中能发生此种反应的是( )
A．脂肪 B．蛋白质
C．淀粉 D．DNA
解析：选C 组成该生物大分子的单体是相同的。组成脂肪的单体是甘油和脂肪酸两种，不可以发生此种反应；蛋白质的单体是多种氨基酸，不可以发生此种反应；淀粉的单体是葡萄糖，可以发生此种反应；DNA的单体是4种脱氧核糖核苷酸，不可以发生此种反应。
2．生命科学中常用图示表示微观物质的结构，图甲、乙、丙分别表示植物细胞中常见的3种有机物，则图甲、乙、丙可分别表示( )
A．RNA、DNA、纤维素 B．多肽、RNA、淀粉
C．DNA、多肽、糖原 D．多肽、核酸、糖原
解析：选B 题图甲表示由7种不同的单体构成的生物大分子，这些不同的单体只能表示不同的氨基酸，因此题图甲可表示蛋白质或多肽；题图乙表示由4种不同的单体构成的生物大分子，且为单链，因此这4种单体可表示4种核糖核苷酸，题图乙可表示RNA；题图丙表示由同种单体构成的生物大分子，淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖，其中淀粉和纤维素为植物特有的多糖，可用题图丙表示。综上所述，B正确，A、C、D错误。
[易错提醒]
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，生物大分子形成的基本方式都是脱水缩合。生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖。脂肪不是生物大分子，它是由甘油和脂肪酸发生化学反应生成的，不是由单体组成的。
[要语必背·网络构建]
一、要语必背
1．核酸
(1)核酸分为脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)两类。
(2)DNA和RNA的区别：DNA含脱氧核糖和碱基T；RNA含核糖和碱基U。
(3)细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。
2．生物大分子以碳链为骨架
以碳链为基本骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，是构成生命大厦的基本框架，因此说“碳是生命的核心元素”。
二、网络构建
1.由1分子磷酸、1分子碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，下列叙述正确的是( )
A．若m为腺嘌呤，则b一定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．禽流感病毒、幽门螺杆菌内的b均为4种
C．若m为尿嘧啶，则DNA中一定不含b
D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种
解析：选C 若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，A错误。禽流感病毒只有RNA，不含DNA，所以b为4种核糖核苷酸；但幽门螺杆菌有DNA和RNA，所以b有8种，包括4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸，B错误。若m为尿嘧啶，是RNA特有的碱基，则DNA一定不含b，C正确。若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有6种：A、G、C、T 4种碱基＋脱氧核糖＋磷酸，D错误。
2．核酸是细胞中一类重要的生物大分子，下列相关说法正确的是( )
A．原核细胞中的DNA是环状的，真核细胞中的核DNA是链状的
B．所有生物的DNA都具有相同的脱氧核苷酸排列顺序
C．DNA和RNA所含的碱基不同，五碳糖和磷酸也不同
D．细胞生物同时含有DNA和RNA，主要遗传物质是DNA
解析：选A 核酸包括DNA和RNA两大类，大多数生物的遗传物质是DNA，少数是RNA。原核细胞中的拟核区DNA和质粒都是环状的，真核细胞的细胞核中有染色体，核DNA呈链状，A正确；不同的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同，B错误；DNA和RNA所含的五碳糖不同，碱基不完全相同，但磷酸是相同的，C错误；细胞生物同时含有DNA和RNA，遗传物质是DNA，D错误。
3．下列关于各种生物中碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是( )
项目选项 五碳糖 核苷酸 碱基
A.大肠杆菌 1 4 4
B.洋葱叶肉细胞 2 8 8
C.HIV 2 8 4
D.人口腔上皮细胞 2 8 5
解析：选D 大肠杆菌同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基，A错误；洋葱叶肉细胞同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种五碳糖 (脱氧核糖和核糖)、5种碱基，B错误；HIV属于RNA病毒，只含有RNA 1种核酸，所以含有4种碱基、4种(核糖)核苷酸、1种五碳糖(核糖)，C错误；人口腔上皮细胞同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基，D正确。
4．下列关于DNA与RNA的叙述，错误的是( )
A．RNA中特有的碱基是U
B．两者五碳糖的差异在于有无O元素
C．DNA通常由两条脱氧核苷酸链构成
D．真核细胞中DNA主要分布在细胞核中
解析：选B RNA中特有的碱基是U，A正确；两者五碳糖的差异在于脱氧核糖的2位碳上连接了一个H，核糖的2位碳上连接的是一个羟基，B错误；DNA通常由两条脱氧核苷酸链构成，C正确；真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量DNA，D正确。
5．不同生物含有的核酸种类不同，细胞生物同时含有DNA和RNA，病毒含有DNA或RNA中的一种。下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述，正确的是( )
- ①真菌 ②肌细胞 ③病毒 ④细菌
碱基 5种 5种 4种 8种
核苷酸 5种 8种 8种 8种
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选B 肌细胞、真菌、细菌内同时含有DNA和RNA，即均含有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，其中包含5种碱基。病毒只含有一种核酸，故只含4种核苷酸、4种碱基。
6．下图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图，据图回答问题：
(1)图甲中该核苷酸的名称为______________________，该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料？________。
(2)请指出图甲中哪一个位置上的氧去掉后便可成为细菌遗传物质的基本原料：________。
(3)图乙中1、2、3的中文名称分别是______、________、________。
(4)通常由图乙中________条图示的核苷酸链构成一个________分子。
(5)在豌豆的叶肉细胞中，由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有________种。
解析：(1)根据③判断该核苷酸的五碳糖是核糖，因此名称为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本原料之一。(2)细菌的遗传物质是DNA，基本原料是脱氧核苷酸，应去掉③中的氧。(3)图乙中1、2、3分别为磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶，共同组成胞嘧啶脱氧核苷酸。(4)图乙中含有T，为DNA分子的一条链，DNA分子是双螺旋结构，含有两条链。(5)豌豆的叶肉细胞中含有DNA和RNA，因此A、C分别参与组成两种核苷酸，T、U各自参与组成一种核苷酸，共6种核苷酸。
答案：(1)腺嘌呤核糖核苷酸 RNA (2)③ (3)磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 (4)2 DNA (5)6
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