第5节 核酸是遗传信息的携带者
课前自主预习案
一、核酸的种类及功能
1.种类???
脱氧核糖核酸?DNA?
??核糖核酸?RNA?
2.功能
(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其重要的作用。二、核酸的分子结构 1.核苷酸的种类和组成
(1)种类???
分类依据:五碳糖的不同
??类别:脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸
(2)组成:
①脱氧核糖核苷酸:构成DNA的基本单位。
②核糖核苷酸:构成RNA的基本单位。
2.核酸的种类和组成
3.核酸的多样性
(1)原因:组成核酸的核苷酸的数目不同和排列顺序的多样化。 (2)遗传信息的储存:
①绝大多数生物的遗传信息储存在DNA分子中。
②少数病毒的遗传信息储存在RNA中,如HIV、SARS病毒。
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1.判断下列叙述的正误
(1)核苷酸包括DNA和RNA两类( ) (2)核酸的主要功能是携带遗传信息( )
(3)DNA只分布于细胞核中,RNA只分布于细胞质中( )
(4)一分子脱氧核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的( )
(5)病毒的遗传信息贮存在RNA中( )
(6)核酸分子中,五碳糖:磷酸:含氮碱基=1:1:1( )
(7)一切生物的DNA都是由两条核苷酸链构成的,RNA都是由一条核苷酸链构成的( ) (8)所有生物体内都含有5种碱基、8种核苷酸、2种核酸( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)×
2.将下列成分进行归类
①脱氧核糖 ②磷酸 ③腺嘌呤 ④胸腺嘧啶 ⑤胞嘧啶 ⑥尿嘧啶 ⑦鸟嘌呤 ⑧核糖
(1)组成DNA的成分有________________。 (2)组成RNA的成分有________________。 答案:(1)①②③④⑤⑦ (2)②③⑤⑥⑦⑧
课堂互动探究案
【课程标准】
概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 【素养达成】
阅读教材图示,说出核酸的种类,并能简述核酸的结构和功能。(生命观念)
新浪网消息:德国马克斯·普朗克研究所从事植物育种研究的科学家们已经确定了一种高山南芥(俗称高山岩石水芹)所使用的分子信号,可标记其年龄,他们发现,这种植物的年龄与短核糖核酸(称为miR156)的数量显著相关。
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核酸究竟是由什么物质组成的呢?它具有怎样的结构呢?它在生命活动中有何作用?
探究点一 核酸的种类、结构和功能
【师问导学】
完成下面DNA和RNA的比较表,并分析回答下列问题:DNA和RNA的比较
名称 组成元素 基本组成单位 化 学 组 成 五碳糖 含氮 碱基 无机盐 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸) C、H、O、N、P 脱氧核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖 核糖核苷酸(4种) 核糖 A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) T(胸腺嘧啶)(特有) 磷酸 由两条脱氧核糖核苷酸长链构成 主要在细胞核中,线粒体和叶绿体中有少量 绝大多数生物(细胞生物和大部分病毒)的遗传物质 甲基绿(绿色) 由一条核糖核苷酸长链构成 主要在细胞质中,线粒体和叶绿体、核糖体中有少量 某些病毒(少数病毒)的遗传物质 吡罗红(红色) U(尿嘧啶)(特有) 一般结构 分布 功能 染色剂(现象) 1.如何判断某种核酸是DNA还是RNA?
答案:根据五碳糖和碱基的种类判断:有脱氧核糖和T的是DNA,有核糖和U的是RNA。 2.研究表明,大肠杆菌中同时含有DNA和RNA,乙肝病毒只含有DNA,艾滋病病毒只含有RNA,那么这三种生物中含有的碱基种类和核苷酸种类各有几种?
答案:
生物类别 大肠杆菌 碱基种类 5 核苷酸种类 8 - 3 -
乙肝病毒 艾滋病病毒 4 4 4 4 3.鱼体内的遗传物质含有几种碱基、几种五碳糖? 答案:含碱基A、G、C、T 4种,1种五碳糖。
4.蛋白质具有多样性,核酸是否也具有多样性?多样性的原因是什么?
答案:核酸也具有多样性。核苷酸的数目、种类和排列顺序的不同是核酸多样性的原因。
【智涂笔记】
[巧学助记] 形象记忆核酸中的五种碱基 核酸中五种碱基英文缩写与中文名称的对应:
“G”的英文手写体像高昂的鸟头,代表鸟嘌呤;“C”的形状具有包围之势,代表胞嘧啶;“T”的形状像西方人胸前挂的十字架,代表胸腺嘧啶;“A”的形状像线飘起来,代表腺嘌呤;“U”的形状像尿壶,代表尿嘧啶。
[方法规律] 生物体中的核酸等的相关判断 (1)核酸种类的判断技巧:
?核糖?RNA?①根据五碳糖不同?
??脱氧核糖?DNA??U?RNA
②根据含氮碱基不同?
??T?DNA
(2)生物体内的碱基、五碳糖与核苷酸种类: ①在只有DNA或RNA的生物中,只含有:
4种碱基?A、G、T、C或? A、G、U、C?1种五碳糖
?
??4种核苷酸 ??
②在同时含有DNA和RNA的生物中,则含有: 5种碱基?A、G、C、T、U???2种五碳糖
??8种核苷酸 ??
[归纳总结]
①核酸初步水解产物:核苷酸;
彻底水解产物:磷酸、五碳糖、含氮碱基。 ②DNA初步水解产物:脱氧核苷酸(4种);
DNA彻底水解产物:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、G、C、T)(6种)。 ③RNA初步水解产物:核糖核苷酸(4种);
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RNA彻底水解产物:磷酸、核糖、含氮碱基(A、G、C、U)(6种)。
【师说核心】
1.核苷酸的组成
(1)分子组成:一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。(下图)
(2)分类
①根据五碳糖的不同,核苷酸可分为两类:脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)、核糖核苷酸。
脱氧核苷酸? ?4种?
?1分子磷酸?1分子脱氧核糖??1分子含氮碱基?A、T、G、C?
核糖核苷酸? ?4种?
?1分子磷酸?1分子核糖??1分子含氮碱基?A、U、G、C?
【特别提醒】 由图可知,核苷酸/核酸的组成元素是:C、H、O、N、P。 DNA的基本组成单位是脱氧(核糖)核苷酸;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。 ②根据含氮碱基的不同,脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别有四种:
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