1、第5节核酸是遗传信息的携带者课标内容要求核心素养对接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。1生命观念运用结构和功能观，阐明核酸结构和功能的多样性和适应性。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，同时构建核苷酸的结构模型。一、核酸的种类及分布1种类2分布(1)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。(2)RNA主要分布在细胞质中。二、核酸是由核苷酸连接而成的长链1核酸的基本组成单位核苷酸(1)组成(2)种类脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位。核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。2DNA和RNA的区别(1)分子组成的不
2、同DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的则是核糖。DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA的则是尿嘧啶(U)。(2)分子结构的不同DNA由脱氧核苷酸连接而成，一般由两条脱氧核苷酸链构成，RNA则由核糖核苷酸连接而成，由一条核糖核苷酸链构成。3DNA指纹获得遗传信息的根本原因生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。4核酸的多样性及功能(1)多样性的原因：核苷酸数目不同和排列顺序多样。(2)遗传信息的储存脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。部分病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。(3)功能
3、核酸是细胞内携带遗传信息的物质。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单体和多聚体生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。单体(基本单位)多聚体(生物大分子)单糖多糖氨基酸蛋白质核苷酸核酸2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。3碳是生命的核心元素。4细胞是由化学元素和化合物构成的(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。(2)糖类和脂质提供生命活动的重要能源。(3)水和无机盐与其他物质一起，共同构建细胞、参与细胞生命活动。(4)
4、细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1DNA的全称是核糖核苷酸，RNA的全称是脱氧核糖核酸。()2真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。()3组成DNA和RNA的糖类是同一种单糖。()4生物的遗传信息都储存于DNA中。()5构成DNA和RNA的核苷酸共有5种。()6组成核酸的单位“”的全称是胸腺嘧啶核糖核苷酸。()7多糖、蛋白质和RNA都是由许多单体构成的多聚体。()提示：1DNA的全称是脱氧核糖核酸，RNA的全称是核糖核酸。2RNA主要分布在细胞质中。3组成DNA的是脱氧核糖，组成RNA的是核糖。4少数病毒
5、的遗传信息储存于RNA中。5共有8种。6应为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。7核酸的种类、分布、结构与功能1DNA与RNA的比较项目DNARNA中文名称脱氧核糖核酸核糖核酸元素组成C、H、O、N、P基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸组成成分五碳糖脱氧核糖核糖碱基A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)磷酸磷酸一般结构两条脱氧核苷酸链一条核糖核苷酸链分布主要在细胞核主要在细胞质2生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析生物类别核酸种类遗传物质碱基种类核苷酸种类细胞生物DNA和RNADNAA、G、C、T、U8种病毒只含DNADNAA、G、C、T4种只含RNARNAA、G、C、U4种某
6、同学提出“蛋白质功能的多样性由核酸决定”，该同学的说法是否正确？说出你的理由。提示：正确。核酸携带遗传信息，可控制蛋白质的合成。12015年，我国两栖类动物有了属于自己的DNA条形码数据库，两栖类动物细胞内DNA的物质组成如图所示。下列有关说法不正确的是()Af代表DNA，是一种多聚体Be是DNA的基本组成单位，共有5种类型C元素a为C、H、O、N、PD在两栖类细胞中，f主要存在于细胞核内B核酸的组成元素a为C、H、O、N、P，图中b、c、d为碱基、磷酸和脱氧核糖，e为脱氧核苷酸，f为多聚体DNA，A、C正确；DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，有4种，B错误；真核细胞中DNA主要位于细胞核中，
7、D正确。2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。下列关于各种生物中碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是()选项ABCD种类T4噬菌体烟草叶肉细胞烟草花叶病毒豌豆根毛细胞碱基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BT4噬菌体和烟草花叶病毒分别是DNA病毒和RNA病毒，体内只含一种核酸，所以都含有4种碱基(A、T、C、G或A、U、C、G)、4种核苷酸(4种脱氧核苷酸或4种核糖核苷酸)、1种五碳糖(脱氧核糖或核糖)，A、C项错误；烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞中都含有DNA和RNA两种核酸，其含有的碱基有5种(A、T、
8、G、C、U)，核苷酸有8种(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸)，五碳糖有2种(脱氧核糖和核糖B项正确、D项错误。不同生物的遗传物质的判断(1)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。(2)病毒体内仅含有一种类型的核酸，DNA或者RNA，并以该核酸作为遗传物质。生物大分子以碳链为骨架1根据元素组成判断细胞内的有机物种类(1)含C、H、O糖类、脂肪或固醇类。(2)除C、H、O、N外，还含有S蛋白质。(3)不仅含有C、H、O、N，还含有P磷脂或核酸。2根据功能判断细胞内有机物的种类(1)主要能源物质糖类。(2)主要储能物质脂肪、淀粉、糖原。(3)主要结构物质蛋白质。(4
9、)储存遗传信息的物质DNA或RNA。3常见生物大分子的单体和不同水解程度的产物物质单体初步水解产物彻底水解产物DNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖、磷酸、碱基RNA核糖核苷酸核糖核苷酸核糖、磷酸、碱基蛋白质氨基酸多肽氨基酸淀粉葡萄糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖异构酶(GI)在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家以脯氨酸(Pro138)替代第138位甘氨酸(Gly138)，结果突变型GI比野生型的最适反应温度提高1012 ，而酶活性相同。最终，人们通过对负责编码GI的DNA重新设计，使其控制合成的蛋白质变得更符合人类的需要。(1)从蛋白质的结构和功能的关系分析，该实例说明了什么？(2)从蛋白质和核酸的关
10、系分析，该实例说明了什么？提示：(1)氨基酸的种类和排列顺序决定蛋白质特定的空间结构(2)核酸控制蛋白质的合成3(2020江苏高考)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是()A碳链是各种生物大分子的结构基础B糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子C细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子D细胞中生物大分子的合成需要酶来催化B生物大分子都是以碳链为基本骨架，A正确；糖类中的单糖、二糖和脂质不属于生物大分子，B错误；细胞中利用种类较少的小分子(单体)脱水缩合成种类繁多的生物大分子(多聚体)，如许多氨基酸分子脱水缩合后通过肽键相连形成蛋白质，C正确；生物大分子的合成过程一般需要
11、酶催化，D正确。4下图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法不正确的是()A若图中为某种多聚体的单体，则最可能是氨基酸B若存在于皮下和内脏器官周围等部位，则最可能是脂肪C若为多聚体，且能储存生物的遗传信息，则一定是DNAD若主要在人体肝脏和肌肉内合成，则最可能是糖原C若为某种多聚体的单体，则最可能是组成蛋白质的单体氨基酸，A项正确；脂肪由C、H、O三种元素组成，且存在于皮下和内脏器官周围等部位，B项正确；若为能储存遗传信息的大分子物质，则可能是DNA或RNA(有些病毒的遗传物质是RNA)，C项错误；的组成元素为C、H、O，且主要在人体肝脏和肌肉内合成，故最可能是糖原，D项正确。生物大分子与单
12、体的关系图核酸与蛋白质的关系项目蛋白质核酸元素组成主要由C、H、O、N组成，有的可能还含有S等只含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种类、数目、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构多种多样核苷酸的种类、数目、排列顺序主要功能结构物质：胶原蛋白、肌球蛋白等是生物的遗传物质表达遗传信息，控制合成蛋白质为遗传信息的变异提供原材料某些RNA具有催化作用功能物质：运输，如血红蛋白、载体蛋白；催化，如大多数酶；免疫，如抗体；调节，如胰岛素、生长激素等能源物质：可以
13、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DNA、RNA、蛋白质的相同点与不同点(1)相同点：同种生物的不同体细胞中，DNA相同。(2)不同点：由于基因的选择性表达，同种生物的不同体细胞中RNA和蛋白质不完全相同。5图甲、乙依次为蛋白质、核酸的单体结构示意图。下列叙述错误的是()甲乙A可为羧基或氨基，R基的种类决定了单体的种类B图甲的种类、数量及排列顺序可影响蛋白质的多样性C若是脱氧核糖，则图乙是SARS病毒核酸的单体D若是胞嘧啶，则图乙可代表胞嘧啶脱氧核糖核苷酸或胞嘧啶核糖核苷酸C图甲为氨基酸的结构通式，可为羧基或氨基，R基的种类决定了氨基酸的种类，A正确
14、；氨基酸的种类、数量及排列顺序可影响蛋白质的多样性，B正确；SARS病毒的核酸是RNA，其五碳糖为核糖，C错误；若是胞嘧啶，当是脱氧核糖时，则图乙可代表胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，当是核糖时，则图乙可代表胞嘧啶核糖核苷酸，D正确。各种生物大分子的构成元素、基本单位和功能随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注，一些厂家在核酸保健品的广告中故意夸大效果，误导消费者的事件层出不穷，下面是某核酸保健品的说明书，完成有关问题：功效成分：核酸(DNARNA)200毫克/粒保健功能：增强免疫调节适宜人群：年老、体弱多病、术后、免疫力低下等不适宜人群：痛风病患者规格：350毫克/粒60粒/瓶3瓶用法用量：成
15、人每日2次，每次23粒，温开水吞服由材料分析知：营养保健食品进入我们生活中，这就涉及到对保健食品成分和作用的分析，因此需要形成科学思维和社会责任的科学素养。(1)一些厂家宣传核酸保健品可以补充特定的核酸，你认为这句话正确吗？说出你的理由。(科学思维)提示：不正确。核酸保健品口服后，会在消化道内分解成基本单位核苷酸，不会以核酸的形式被吸收，不同的核酸，基本单位是相同的，被吸收进细胞内用于合成自己的核酸，所以不能补充特定的核酸。(2)人体细胞中的核酸在代谢过程中会产生一种称为尿酸(C5H4N4O3)的物质，该物质在血液中含量过高会导致痛风等疾病，从核酸的分子组成角度分析，尿酸是何种物质的代谢产物？
16、为什么痛风病患者要更加慎用核酸保健品？(社会责任)提示：核酸由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成，由于尿酸中含有氮元素，所以尿酸是含氮碱基的代谢产物。核酸保健品中含有较多的核酸，服用后，被消化吸收进体内，增加了细胞中含氮碱基的量，代谢过程中增加了尿酸的量，从而导致痛风加重。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵1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原核细胞的DNA主要分布在拟核中。4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
17、和一分子磷酸组成。5DNA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(U)是RNA特有的碱基。6碳是生命的核心元素。多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是以碳链作为基本骨架的。7细胞中的化合物、含量和比例处在不断变化中，但又保持相对稳定。1核酸是遗传信息的携带者。下列关于核酸的叙述不正确的是()A豌豆叶肉细胞内的核酸含有5种碱基B核酸是生物的遗传物质C核酸的基本组成单位是DNA和RNADDNA和RNA二者所含有的五碳糖不同C豌豆叶肉细胞内的核酸有DNA和RNA，二者含有的碱基共有5种；核酸的基本组成单位是核苷酸；DNA和RNA二者所含有的
18、五碳糖不同。2多个核苷酸可聚合成一条核苷酸链，而多核苷酸链中含有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链(如图)。下列相关叙述正确的是()A该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和5种碱基构成B主链的组成元素为C、H、O、N和PC该多核苷酸链中含有4种核苷酸D主链中一个五碳糖只与一个磷酸相连C由题意可知，多核苷酸链由核苷酸构成，核苷酸由磷酸、五碳糖和碱基构成，图示中含有T，则该核苷酸链应为脱氧核苷酸链，其由磷酸、脱氧核糖和4种碱基构成，即该多核苷酸链含有4种脱氧核苷酸，A项错误、C项正确；主链由磷酸和脱氧核糖交替排列构成，碱基不参与主链构成，则主链的组成元素为C、H、O、P，B项错误；主链中磷酸和脱氧核糖交
19、替相连，故链中绝大多数五碳糖可与两个磷酸相连，只有一端的一个五碳糖与一个磷酸相连，D项错误。3细胞中的各种元素组成了各种生物分子，下列关于组成细胞的分子的描述，正确的是()A碳元素是各种生物大分子中质量分数最多的元素B性激素、维生素D、胰岛素分子中都含有肽键C各种有机分子都因物种不同而存在结构差异D水稻细胞中由C、G、T、A参与合成的核苷酸有7种D碳元素不一定是生物大分子中质量分数最多的元素，如淀粉中氧元素的质量分数最多，A项错误；性激素、维生素D均属于脂质，分子中不存在肽键，B项错误；有机分子在不同物种中可能相同，如ATP，C项错误；T仅参与DNA组成，C、G、A可参与DNA和RNA的组成，
20、因此水稻细胞中由C、G、T、A参与合成的核苷酸有7种，D项正确。4生命科学常用图示表示微观物质的结构，图13分别表示植物细胞中常见的三种有机物，则图13可分别表示()图1图2图3A多肽、RNA、淀粉BDNA、RNA、纤维素CDNA、蛋白质、糖原D蛋白质、核酸、糖原A从图示看出，图1可能为多肽，其单体氨基酸有7种，图2可能为RNA或DNA，其单体是4种核糖核苷酸或4种脱氧核糖核苷酸，图3可能是淀粉、纤维素，其单体都是葡萄糖。5下图是DNA分子逐步水解示意图，请结合图解回答下面的问题：(1)A表示_，有_种，它们之间不同是由_不同引起的。(2)B、C、D表示三种小分子物质。B只有一种，在RNA中也
21、存在；C只有一种，在RNA中不存在。B表示_，C表示_，D表示_。(3)当此图表示DNA分子水解时，D有_种类型；当此图表示RNA分子水解时，A有_种类型。那么，组成核酸的C有_种，基本单位共有_种。解析(1)A表示脱氧核糖核苷酸，有4种，它们之间不同是由含氮碱基不同引起的。(2)B、C、D表示三种小分子物质。B只有一种，在RNA中也存在；C只有一种， 在RNA中不存在，则B表示磷酸，C表示脱氧核糖，D表示含氮碱基。(3)当此图表示DNA分子水解时，D有4种类型；当此图表示RNA分子水解时，A有4种类型。组成核酸的C有2种，基本单位共有8种。答案(1)脱氧核糖核苷酸4含氮碱基(2)磷酸脱氧核糖含氮碱基(3)4428
