1、1第 3 课时 核酸的结构和功能1分析核苷酸的种类和核酸的种类、结构特点、功能(重、难点)2列表比较 DNA 和 RNA 的异同(重点)3理解核苷酸序列的多样性和遗传信息的关系(难点)核 酸 的 基 本 单 位1元素组成:C、H、O、N、P。2种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。3基本单位:核苷酸。该结构的组成为:(1)脱氧核糖核苷酸(2)核糖核苷酸合 作 探 讨 图 1图 2探讨 :核酸的基本组成单位是什么?它是由几个部分组成的?1提示:核酸的基本组成单位是核苷酸,由图 1 可知,一个核苷酸由一分子磷酸、一分2子五碳糖和一分子含氮碱基组成。探讨 :结合图 2 分析说明核酸三个组
2、成部分的元素组成是怎样的?并进一步归纳出组2成核酸的元素种类。提示:由图 2 分析可知:(1)磷酸含有 H、O、P 三种元素;(2)脱氧核糖、核糖含有C、H、O 三种元素;(3)腺嘌呤等含氮碱基含有 C、H、N 三种元素。综上所述,核酸是由C、H、O、N、P 五种元素组成的。探讨 :由图 2 可知,五碳糖有几种?二者在元素组成上有什么不同?3提示:五碳糖分为脱氧核糖和核糖两种;第一种比第二种少一个氧原子。归 纳 拓 展 1核酸的元素组成Error!核 酸 的 组成 元 素 由C、 H、 O、N、 P五 种2基本单位核苷酸的组成3核酸的种类及组成归纳核酸类别DNA RNA核苷酸基本单位脱氧核糖核
3、苷酸 核糖核苷酸共有 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)碱基 特有 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)五碳糖 脱氧核糖 核糖化学成分 酸 磷酸分布 主要分布在细胞核中 主要分布在细胞质中1下列关于核酸的分子组成表示正确的是( )A.B.C.3D.【解析】 磷酸脱氧核糖碱基组成的是 DNA ,磷酸核糖碱基组成的是 RNA。A 项中碱基连接部位错误。【答案】 D2蛋白质和核酸中共有的化学元素是( )AC、H、O、S BC、H、O、N、PCC、H、O、N DC、H、O、P【解析】 组成蛋白质的化学元素主要是 C、H、O、N,组成核酸的化学元素是 C、H、O、N、P,共有的化学元素是 C、H、O、N。
4、【答案】 C3在棉花叶肉细胞中,由 A、G、U、C、T 五种碱基构成的核苷酸共有多少种( )A5 种 B6 种 C7 种 D8 种【解析】 根据组成的五碳糖不同,A、G、C 共构成 6 种核苷酸,U 构成 1 种核糖核苷酸,T 构成 1 种脱氧核糖核苷酸,因此共 8 种核苷酸。【答案】 D核 酸 的 结 构、 分 布 和 作 用11953 年,沃森和克里克发现了 DNA 分子双螺旋结构。他们认为,DNA 分子的结构是由反向平行的两条脱氧核苷酸链组成,DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧。一般来说,DNA 由两条核苷酸链构成,RNA 由一条核苷酸链构成
5、。2DNA 主要集中在细胞核内,少量的 DNA 分布在线粒体和叶绿体中;RNA 主要分布在细胞质中。3核酸是细胞中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十分重要的作用。DNA 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 RNA,它们的遗传信息储存在 RNA 中。合 作 探 讨 探讨 :为什么 DNA 能储存大量的遗传信息?1提示:因为组成 DNA 的核苷酸数目成百上千甚至上亿,在连成长链时,排列顺序就是极其多样化,故其储存的遗传信息容量极大。4探讨 :DNA 分子的特异性使 DNA 指纹技术应用广泛,DNA 分子为什么具有特异性?2提示:同一个 DNA
6、 分子,核苷酸的种类、数目和排列顺序是特定的,因此 DNA 分子具有特异性。探讨 :一条脱氧核糖核苷酸长链中的脱氧核糖与磷酸的连接方式是怎样的?两条脱氧3核糖核苷酸长链间的碱基对通过什么化学键连接?提示:一条脱氧核糖核苷酸长链中脱氧核糖和磷酸的连接方式是:磷酸脱氧核糖磷酸脱氧核糖;两条脱氧核苷酸长链间的碱基通过氢键连接。归 纳 拓 展 1DNA 分子的结构(1)结构示意图(2)图形解读解读 外侧 内侧构成方式磷酸和脱氧核糖交替连接,两条主链呈反向平行,有规则地盘旋成双螺旋主链上对应的碱基以氢键连接成对,对应碱基之间互补(AT,GC)配对,碱基平面之间平行排列位置磷酸和脱氧核糖位于双螺旋结构外侧
7、 碱基位于双螺旋结构内侧动态变化相对稳定 碱基比率和碱基序列可变2.生物的遗传物质(1)细胞生物 真 核 生 物 : 遗 传 物 质 是 DNA原 核 生 物 : 遗 传 物 质 是 DNA)(2)非细胞生物 大 多 数 病 毒 : 遗 传 物 质 是 DNA极 少 数 病 毒 : 遗 传 物 质 是 RNA)一切生物的遗传物质都是核酸,细胞内既含 DNA 又含 RNA 的生物和体内只含 DNA 的生物,遗传物质都是 DNA;少数病毒的遗传物质是 RNA。由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说 DNA 是主要的遗传物质。不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物
8、质 举例细胞生物 DNA 和 RNA 8 种 5 种 DNA 细菌、人等5只含 DNA 4 种 4 种 DNA 噬菌体病毒只含 RNA 4 种 4 种 RNA艾滋病病毒1右图是某动物组织的一个细胞,其细胞质内含有的多糖和核酸主要是( )A糖原和 RNAB糖原和 DNAC淀粉和 RNAD淀粉和 DNA【解析】 本题考查细胞中糖类和核酸的种类及分布。题中的细胞是动物细胞,动物细胞中含有的多糖是糖原而不是淀粉。细胞中的 DNA 主要存在于细胞核中,而 RNA 主要存在于细胞质中。【答案】 A2下图为核苷酸链的结构示意图,下列叙述不正确的是( )A能构成一个完整核苷酸的是图中的 aB图中与每个五碳糖直
9、接相连的磷酸有 1 个C在一条核苷酸链中各核苷酸之间是通过化学键连接起来的D若该链为脱氧核苷酸链,从碱基组成上看,缺少的碱基是 T【解析】 核苷酸是核酸的基本组成单位,每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖和一分子的含氮碱基组成,核苷酸分子通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。只有核苷酸链的末端五碳糖与 1 个磷酸相连,其余均与 2 个磷酸相连。【答案】 B3不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有 DNA 和 RNA,病毒体内含有 DNA 或 RNA。下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是( )A B C D项目T4噬菌体 烟草叶肉细胞 烟草花叶病毒 豌豆根毛细胞
10、6碱基 5 种 5 种 4 种 8 种核苷酸 5 种 8 种 8 种 8 种五碳糖 1 种 2 种 2 种 2 种【解析】 T 4噬菌体与烟草花叶病毒都是病毒,体内有 4 种碱基,4 种核苷酸,1 种五碳糖。烟草叶肉细胞、豌豆根毛细胞都是真核细胞,细胞中有 2 种五碳糖,5 种碱基,8 种核苷酸。【答案】 B1DNA 指纹法在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取 DNA 样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是( )A不同人体内的 DNA 所含的碱基种类不同B不同人体内的 DNA 所含的五碳糖和磷酸不同C不同人体内的 DNA 的空间结构不同D不同人体内的 DNA 所含的脱氧核苷酸排
11、列顺序不同【解析】 DNA 是由 4 种脱氧核苷酸构成的,DNA 所含的脱氧核苷酸排列顺序就是遗传信息,不同的人体内的遗传信息不同。【答案】 D2下列关于核酸的叙述错误的是( )ARNA 只分布在细胞质中,DNA 只分布在细胞核内B尿嘧啶是 RNA 特有的碱基,胸腺嘧啶是 DNA 特有的碱基CRNA 和 DNA 的基本组成单位是核苷酸D生物的遗传物质是 DNA 或者是 RNA【解析】 RNA 主要分布在细胞质中,细胞核中也含有少量 RNA。 DNA 主要分布在细胞核中,细胞质(如线粒体、叶绿体)中也含有少量 DNA。【答案】 A3如图为某核苷酸长链的示意图,下列相关叙述中,错误的是( )A图中
12、所示为脱氧核苷酸长链B2 为脱氧核糖C4 为胞嘧啶脱氧核苷酸7D5 只能在细胞核中找到【解析】 根据碱基种类可以判断,该核苷酸链为脱氧核苷酸链(含胸腺嘧啶 T)。所以,2 为脱氧核糖,4 为胞嘧啶脱氧核苷酸。5(脱氧核苷酸链)主要位于细胞核中,但在细胞质中也能找到,所以选 D。【答案】 D4下列叙述中,哪项不是核酸的生理功能( )A作为遗传信息的载体,一般存在于每个细胞中B是生物的遗传物质C是生物体进行生命活动的主要承担者之一D对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用【解析】 核酸是生物体遗传信息的携带者,对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。生物体生命活动的主要承
13、担者是蛋白质。【答案】 C5下图是位于双链 DNA 或双链 RNA 中的两个核苷酸,下列描述错误的是( ) 【导学号:21210007】A若五碳糖 a 是核糖,则碱基 a 有 4 种、碱基 b 也有 4 种B若五碳糖 a 是脱氧核糖,则碱基 a 有 4 种、碱基 b 也有 4 种C若碱基 a 与碱基 b 之间有两个氢键,则五碳糖 a 可能是核糖D若碱基 a 是胸腺嘧啶,则五碳糖 b 可能是核糖【解析】 胸腺嘧啶是 DNA 中特有的碱基,而核糖是 RNA 中特有的五碳糖,双链 DNA 或双链 RNA 中不应同时存在胸腺嘧啶和核糖。【答案】 D课堂小结:网络构建核心回扣81.核酸是细胞内携带遗传信
14、息的物质,在生物的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作用。2.真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中,少量分布在线粒体和叶绿体中,RNA 主要分布在细胞质中。3.核酸的基本单位是核苷酸,一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。学业分层测评(五) 核酸的结构和功能(建议用时:45 分钟)学业达标1下图表示一分子( )A核酸 B脱氧核糖核苷酸C氨基酸 D碱基【解析】 由图示碱基 T 说明该核苷酸为脱氧核糖核苷酸。【答案】 B2糖类不含有,脂质不一定有,蛋白质也不一定有,而核酸一定含有的元素是( )AN BP CS DP 和 S【解析】 注意区别各类有机化合物所含化学元素的种类。【
15、答案】 B3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BHIV 病毒的遗传信息储存在 RNA 分子中C所有生物的 DNA,都具有相同的脱氧核糖核苷酸排列顺序D组成 DNA 的脱氧核糖核苷酸只有 4 种,所以连成长链时,其排列顺序是有限的 【解析】 有细胞结构的生物遗传信息贮存在 DNA 内,有一部分病毒的遗传信息储存在 RNA 内,如 HIV 病毒;不同生物的核酸,核苷酸排列的顺序不同;核苷酸连成长链时如果数量不限,排列顺序就是极其多样化的。【答案】 B4德伦(Dren)是科幻惊悚片人兽杂交的主角,它是一个有着啮齿目动物特征,但是又长着巨大双眼、长尾巴和细胳膊的
16、怪物,而且它还会发出鸟类的叫声。它是由两位反叛科学家将人类和动物的 DNA 进行杂交创造出的一个生物。下列有关该生物 DNA 的叙述错误的是( )9A主要存在于细胞核内B基本单位是脱氧核苷酸C含有 A、T、G、C 4 种碱基D不是该生物的遗传物质【解析】 DNA 是核酸的一类,由 4 种脱氧核苷酸构成,含有 A、T、G、C 4 种碱基。由题干信息可知,该生物为真核生物,其遗传物质是 DNA,主要存在于细胞核内。【答案】 D5核酸是细胞内携带遗传信息的物质,以下关于 DNA 与 RNA 特点的比较,叙述正确的是 ( )【导学号:21210008】A在细胞内存在的主要部位相同B构成的五碳糖不同C核
17、苷酸之间的连接方式不同D构成的碱基相同【解析】 DNA 和 RNA 在细胞内的存在位置不同,前者主要存在于细胞核内,后者主要存在于细胞质内;构成两者的五碳糖不同,前者为脱氧核糖,后者为核糖。DNA 的碱基由 A、T、C、G 构成,RNA 的碱基由 A、U、C、G 构成。【答案】 B6在生命活动中,由 DNA 分子蕴藏的信息所支配合成的 RNA 在完全水解后,得到的化学物质是( )A氨基酸、核苷酸、葡萄糖B氨基酸、葡萄糖、碱基C脱氧核糖、碱基、磷酸 D核糖、碱基、磷酸【解析】 核酸是一类高分子化合物,其基本组成单位是核苷酸。一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。一个核苷
18、酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基。DNA 和 RNA 的不同点之一是组成核苷酸的五碳糖不同。组成 DNA 的核苷酸中,五碳糖为脱氧核糖,而组成 RNA 的核苷酸中,五碳糖为核糖。【答案】 D7如图表示生物体内核酸的基本组成单位核苷酸的模式图,下列说法正确的是( )ADNA 和 RNA 在核苷酸上的不同点只在方面B人体内的只有一种10C在生物体中共有 8 种D人体内的有 5 种【解析】 人体内既有 DNA 又有 RNA,二者的不同表现在五碳糖和碱基两方面;五碳糖有核糖和脱氧核糖之分,碱基共有 5 种。【答案】 D8下列关于核酸的叙述中,正确的是( )A组成核酸的基本单
19、位是脱氧核苷酸B除病毒外,一切生物都有核酸存在C核酸是一切生物的遗传物质D核酸彻底水解后,得到的化学物质是 C、H、O、N、P【解析】 组成核酸的基本单位是核苷酸,脱氧核苷酸是 DNA 的基本组成单位;病毒体内也含有核酸,但只有一种,即 DNA 或 RNA;核酸彻底水解后,得到的化学物质是其三种组成成分,即五碳糖、磷酸和碱基,C、H、O、N、P 是其组成元素。【答案】 C9根据概念图,下列叙述正确的是( )甲 乙 丙 丁 戊 糖 DNAA甲表示的碱基有 5 种B乙表示的是核糖C丙表示的是核糖核苷酸D丁表示的是脱氧核糖核苷酸【解析】 从概念图中可以看出,考查的是组成 DNA 的基本单位,组成 DNA 的基本单位是脱氧核糖核苷酸。【答案】 D10右图是细胞内遗传物质的组成示意图,据图回答下列问题。(1)细胞内遗传信息的携带者是 _。(2)e 的名称是_,e 和 f 的关系是_。1 分子的 e 是由_、_、_组成的。e 共有_种。(3)a 包括_等元素。f 被彻底水解后的产物是_(用字母表示)。(4)用图示表示 1 分子 e 的组成成分的连接方式_。【解析】 本题利用简单图示表示组成核酸的物质及元素,了解有关核酸的基础知识,