1、第5节核酸是遗传信息的携带者课标要求核心素养1.简述核酸的结构和功能。2.结合核酸的基本单位和化学成分比较DNA和RNA的异同点。1.生命观念通过对核酸的学习，建立生命的物质性的观点。2.科学思维归纳概括核酸种类、核苷酸种类与含氮碱基种类与生物种类的关系。知识导图新知预习双基夯实一、核酸的种类及其分布1种类2分布：DNA主要分布于_细胞核_，_线粒体、叶绿体_内也有少量的DNA，RNA主要分布于_细胞质_。二、核酸的分子结构和功能1核酸的基本组成单位核苷酸核苷酸的组成和种类元素组成_C、H、O、N、P_种类_五碳糖_ (依据不同)脱氧核糖核苷酸(构成_DNA_的基本单位)核糖核苷酸(构成_RN
2、A_的基本单位)2核酸的形成(1)脱氧核糖核苷酸脱氧核苷酸链_DNA_(脱氧核糖核酸)(2)核糖核苷酸核糖核苷酸链_RNA_(核糖核酸)3核酸的信息储存(1)绝大多数生物其遗传信息储存在_DNA_分子中。(2)部分病毒的遗传信息直接储存在_RNA_中。4核酸的功能(1)核酸是细胞内携带_遗传信息_的物质。(2)核酸在生物体的_遗传、变异_和_蛋白质的生物合成_中具有极其重要的作用。三、生物大分子以碳链为骨架1单体：多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的_基本单位_称为单体。2多聚体：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，由许多单体连接成多聚体。活学巧练_(1)脱氧核苷酸的排列顺序
3、代表遗传信息。()(2)DNA的基本组成单位是核糖核苷酸。()(3)核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子碱基构成。()(4)DNA和RNA的区别只是五碳糖不同。()(5)在绝大多数生物细胞中，DNA一般为两条链，RNA一般为一条链。()思考：(1)鱼体内的遗传物质含有几种碱基，几种五碳糖？提示： 41(2)核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？提示：核苷酸磷酸五碳糖碱基学霸记忆素养积累重点呈现1核酸的基本组成单位是核苷酸，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。2DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶
4、(U)是RNA特有的碱基。3多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，都以碳链为骨架。课内探究名师点睛知识点核酸的种类及其分布1核酸的种类核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸(简称DNA)；另一类是核糖核酸(简称RNA)。2核酸的分布真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。典例剖析_典例1 核酸有DNA和RNA两大类。某动物的一个神经细胞中，其细胞质内含有的核酸为(C)A全为DNAB全为RNAC既有DNA也有RNAD既没有DNA也没有RNA解析：动物的一个神经细胞中，细胞质内含有的核酸主要是RNA，也有少量DNA。变式训练_1对细胞中某些物质的组
5、成进行分析，可以作为判断真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是(D)A蛋白质 BDNACRNA D核苷酸解析：蛋白质、DNA和RNA都具有特异性，而核苷酸不具有物种和个体的特异性。知识点核酸是由核苷酸连接而成的长链(重点)1核酸的基本单位核苷酸(1)核苷酸的组成元素：C、H、O、N、P。(2)核苷酸的组成：一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子五碳糖组成的。含氮碱基和五碳糖构成核苷，核苷与磷酸构成核苷酸(如下图)。(3)核苷酸的种类：根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位，核糖核苷酸是R
6、NA的基本组成单位。特别提醒：五碳糖的区别参与组成脱氧核苷酸的五碳糖是脱氧核糖，参与组成核糖核苷酸的五碳糖是核糖，二者之间相差一个氧原子，核糖的一个OH脱掉了O，成为脱氧核糖。DNA和RNA各含有4种碱基，对应的脱氧核苷酸和核糖核苷酸也各有4种。DNA和RNA中相同的碱基为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)；不同的是，DNA中还含有胸腺嘧啶(T)，RNA中还含有尿嘧啶(U)。知识贴士(1)A：A在字母表中排首位，“腺”与“先”谐音，A首位，腺优先，A腺嘌呤。(2)G：G与小鸟的叫声“叽叽喳喳”相联系，G鸟嘌呤。(3)C：C的形状像人拥抱时张开的双臂，与“抱”谐音，C胞嘧啶。(4)T：做广
7、播体操时，扩“胸”运动的动作像“T”字，T胸腺嘧啶。2核苷酸按照一定的方式连接成链状的核酸，如脱氧核苷酸连接成链状的核酸(即DNA)：3核酸分子的多样性构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，即不同DNA分子之间4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是不同的，DNA分子具有多样性。生物的不同遗传信息，以不同脱氧核苷酸的排列顺序的方式贮存在DNA分子中。拓展不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况比较生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例原核生物和真核生物含有DNA和RNA两种核酸85DNA细菌、人等病毒只含DNA44DNAT2噬菌体只含RNA44RNA烟草花叶病毒典例剖析_典
8、例2 (2020济南一中期中)在下列表示腺嘌呤脱氧核苷酸结构的简图中，正确的是(D)解析：腺嘌呤脱氧核苷酸是一分子磷酸和一分子腺嘌呤连在同一个脱氧核糖上，故B、C项错误。磷酸和腺嘌呤连在五碳糖环状结构的位置是间隔的，故A项错误，D项正确。变式训练_2(2019湖北黄梅一中检测)下列关于核酸的表示正确的是(D)解析：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，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，由核糖、磷酸和含氮碱基组成。知识点生物大分子以碳链为骨架1单体和多聚体(1)单体：蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的基本组成单位。(2)多聚体：由
9、许多单体相互连接构成的生物大分子。2多聚体以碳链为骨架(1)蛋白质是由许多氨基酸连接而成的，核酸是由许多核苷酸连接而成的，多糖是由许多单糖连接而成的。(2)氨基酸、核苷酸、单糖都是有机物，单体以碳链为基本骨架，许多单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的构成。由于碳原子在组成生物大分子中具有重要作用，故碳是生命的核心元素。典例剖析_典例3 如果图2表示核酸的结构组成方式，那么符合图1所示结构组成方式的是(C)图1图2核酸多肽淀粉糖原A BC D解析：淀粉、糖原和纤维素一样，都是由葡萄糖(单体)构成的大分子物质。而图2所示为不同的单体(4种或4种以上)构成的化合物。变式训练_3生物大分子通常都
10、有一定的分子结构规律，即是由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下列表述正确的是(B)A若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类约有20种B若该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种C若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种D若该图表示多糖的结构模式图，淀粉、纤维素和糖原是相同的解析：氨基酸脱水缩合时，氨基和羧基脱水形成肽键，而氨基、羧基和侧链基团均连接在中心碳原子上，故1为中心碳原子，2为肽键，3为侧链基团，A项错误；若该图为一段RNA的结构模式图，RNA的基本
11、单位为核糖核苷酸，由核糖、磷酸基团和含氮碱基组成，磷酸基团和核糖之间通过磷酸二酯键连接，含氮碱基与磷酸基团都连接在核糖上，故图中1为核糖，2为磷酸基团，3为含氮碱基，其中RNA有4种含氮碱基，B项正确；若该图为一段单链DNA的结构模式图，因为含氮碱基和磷酸基团都连接在五碳糖上，故1为脱氧核糖，2为磷酸基团，3为含氮碱基，C项错误；淀粉、纤维素和糖原虽同样属于多糖，但是其结构是不同的，D项错误。指点迷津拨云见日1蛋白质和核酸的区别与联系蛋白质核酸元素组成主要由C、H、O、N组成，有的可能含S、P只含C、H、O、N、P 5种元素组成单位氨基酸核苷酸单体结构通式1分子磷酸1分子五碳糖1分子含氮碱基分
12、子多样性的原因由于氨基酸的种类、数量、排列顺序，肽链的数目、盘曲、折叠方式不同，蛋白质分子多种多样由于DNA分子中4种脱氧核苷酸的数量、排列顺序不同，DNA呈现出多样性主要功能结构物质：胶原蛋白、肌球蛋白等是生物的遗传物质；与生物的遗传变异和蛋白质的生物合成有关功能物质：运输，如血红蛋白、载体；催化，如大多数酶；免疫，如抗体；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；核酸的合成需要酶(蛋白质)的参与DNA的多样性蛋白质的多样性生物的多样性典例4 淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因(DNA片段)都是多聚体，它们的单体依次
13、是(C)A葡萄糖、蛋白质、DNAB蔗糖、氨基酸、核糖核苷酸C葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸D麦芽糖、多肽、核苷酸解析：组成淀粉的单体是葡萄糖；淀粉酶的化学本质是蛋白质，因而它的单体是氨基酸；控制淀粉酶合成的基因是DNA片段，它的单体是脱氧核苷酸。2DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物基本单位初步水解产物彻底水解产物代谢产物DNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸(4种)磷酸、脱氧核糖、碱基(A、T、C、G)CO2、H2O、含N废物RNA核糖核苷酸核糖核苷酸(4种)磷酸、核糖、碱基(A、U、C、G)CO2、H2O、含N废物蛋白质氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O、尿素知识延伸蛋白质、核酸的结构及种类具有物种差异
14、性，因而可以从分子水平上，通过分析不同物种的核酸和蛋白质来判断不同物种间的亲缘关系；可以利用DNA的特异性，通过DNA鉴定技术协助侦破刑事案件或进行亲子鉴定。典例5 (不定项)如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法错误的是(ABC)A若图中为某种化合物的基本单位，则最可能是核苷酸B若广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖原C若为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为4种D可以表示脂肪，苏丹染液可以将此物质染成橘黄色解析：若图中为某种化合物的基本单位，则最可能是氨基酸；若广泛分布在动物细胞内，则其可能是糖类，最可能是葡萄糖、核糖或脱氧核糖，也可能是糖原；若为生物大分子，则其可表示核酸，其彻底水
15、解的产物除了碱基还有五碳糖和磷酸，超过4种；脂肪只含有C、H、O 3种元素，因此可以表示脂肪，可被苏丹染液染成橘黄色。解疑答惑问题探讨P341提示：DNA是人的遗传物质，而每个人的DNA都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。2提示：DNA鉴定技术还可以运用在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。练习与应用P36一、概念检测1(1)(2)核酸包括DNA和RNA，真核生物的DNA主要分布在细胞核中，细胞质的线粒体和叶绿体中也含有少量DNA。RNA主要分布在细胞质中。(3)脱氧核苷酸是构成DNA的基本单位，即构成DNA的单体。2C组成DNA的五碳糖是脱氧核糖。3C甘油是脂肪的组成成分
16、，核苷酸分子中不存在甘油。4C豌豆叶肉细胞中的核酸包括DNA和RNA，共由5种碱基组成。二、拓展应用(1)提示：疾病不一定都与基因受损有关，如传染病等。(2)提示：本题是一道开放性习题，根据所学知识分析，但要言之有理。如：每天食物中含有大量核酸，不需补充。核酸是生物大分子，通过消化后会被分解成小分子物质。训练巩固课堂达标1(2019河北卓越联盟月考)下列化合物中，不是组成DNA的物质是(A)A核糖B磷酸C鸟嘌呤D胞嘧啶解析：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸；1分子的脱氧核苷酸是由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成；组成DNA的含氮碱基有腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶。综上所述，只
17、有A项不是组成DNA的物质。2核酸是遗传信息的携带者。下列有关细胞内的核酸的叙述中，与事实不相符的是(C)A碱基相同的核苷酸不一定相同B若核酸中出现碱基T或脱氧核糖，则必为DNAC原核生物的遗传物质是DNA或RNAD大肠杆菌和酵母菌的DNA不同，RNA也不同解析：碱基A、G、C可以分别形成脱氧核苷酸和核糖核苷酸，A项正确；如果核酸中含有碱基T则一定是DNA，如果核酸中的五碳糖是脱氧核糖，也一定是DNA，B项正确；原核生物的遗传物质是DNA，C项错误；大肠杆菌和酵母菌的DNA不同，RNA也不同，D项正确。3请仔细观察分析图示，并回答下列问题。(1)该图表示的物质名称为_核糖核苷酸_，是构成_RNA_的基本组成单位。(2)若把图中虚线框中的氧去掉，则其名称应为_脱氧核糖核苷酸_，是构成_DNA_的基本组成单位。(3)核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的_遗传_、_变异_和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。解析：(1)据图分析，图中化合物由核糖、碱基和磷酸组成，为核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位。(2)若把图中虚线框中的氧去掉，则其名称应为脱氧核糖核苷酸，是构成DNA的基本单位。(3)核酸是一切生物的遗传物质，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。
