第二章核酸的结构和功能
【大纲要求】
一、掌握
1．核酸的化学组成和一级结构；
2. DNA的双螺旋结构特点；
3．信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能、核蛋白体RNA的结构与功能；
4．核酸的紫外吸收、变性和复性及其应用。
二、熟悉
1．核酸的一般理化性质；
2．DNA的变性、DNA的复性与分子杂交。
三、了解
1．核酸酶；
2．其他小分子RNA及RNA组学。
【重点及难点提要】
一、重点难点
1．重点：核酸的化学组成和一级结构、DNA的空间结构与功能；信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能、核蛋白体RNA的结构与功能；核酸的一般理化性质、DNA的变性、DNA的复性与分子杂交。
2．难点：DNA的空间结构与功能、信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能和分子杂交。
二、教学内容概要
核酸是以核苷酸为基本组成单位的线性多聚生物信息分子。分为DNA和RNA两大类。其化学组成见下表：
DNA RNA
碱基
①嘌呤碱 A、G A、G
②嘧啶碱 C、T C、U
戊糖β-D-2 脱氧核糖β-D-核糖
磷酸磷酸磷酸
碱基与戊糖通过糖苷键相连，形成核苷。核苷的磷酸酯为核苷酸。根据核苷酸分子的戊糖种类不同，核苷酸分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸，前者是RNA的基本组成单位，后者为DNA的基本组成单位。核酸分子中核苷酸以3′,5′－磷酸二酯键相连，形成多聚核苷酸链，是核酸的基本结构。多聚核苷酸链中碱基的排列顺序为核酸的一级结构。多聚核苷酸链的两端分别称为3′末端与5′末端。
DNA的二级结构即双螺旋结构的特点：⑴两条链走向相反，反向平行，为右手螺旋结构；⑵脱氧核糖和磷酸在双螺旋外侧，碱基在内侧；⑶两链通过氢键相连，必须A与T、G与C配对形成氢键，称为碱基互补。⑷大（深）沟，小（浅）沟。⑸螺旋一周包含10个bp，碱基平面间的距离为0.34nm，螺旋为3.4nm，螺旋直径2nm；⑹氢键及碱基平面间的疏水性堆积力维持其稳定性。DNA的基本功能是作为遗传信息的载体，并作为基因复制和转录的模板。mRNA分子中有密码子，是蛋白质合成的直接模板。真核生物的mRNA 一级结构特点：5′末端“帽”，3′末端“尾”。tRNA在蛋白质合成中作为转运氨基酸的载体，其一级结构特点：含有较多的稀有碱基，3′－CCA－OH，二级结构为三叶草形结构。rRNA与蛋白质结合构成核蛋白体，作为蛋白质合成的“装配机”。
细胞的不同部位还存在着许多其他种类小分子RNA，统称为非mRNA小RNA（snmRNAs），对细胞中snmRNA 种类、结构和功能的研究称为RNA组学。具有催化作用的某些小RNA称为核酶。
碱基、核苷、核苷酸及核酸在260nm处有最大吸收峰。加热可使DNA双链间氢键断裂，变为单链称为DNA变性。DNA变性时，OD260增高。OD260达到最大值的50%时的相应温度为DNA解链温度（Tm）。DNA的Tm 与其G和C含量所占比例相关。变性DNA在一定条件下，两链间重新形成氢键而复性。不同来源单链核酸
分子之间碱基互补形成双链称为分子杂交，形成的双链为杂化双链。
能降解核酸的酶称核酸酶。根据其底物不同分为DNA酶和RNA酶；依据切割部位不同分为核酸内切酶与核酸外切酶；具有序列特异性的核酸酶称限制性内切酶。
【自测题】
一、选择题
【A型题】
1.RNA和DNA彻底水解后的产物
A．核糖相同，部分碱基不同 B．碱基相同，核糖不同 C．碱基不同，核糖相同
D．部分碱基不同，核糖不同 E．以上都不是
2．下列哪种碱基只存在于mRNA而不存在于DNA中
A．腺嘌呤 B．胞嘧啶 C．尿嘧啶 D．鸟嘌呤 E．胸腺嘧啶
3．通常不存在RNA中，也不存在DNA中的碱基是
A．腺嘌呤 B．黄嘌呤 C．鸟嘌呤D．胸腺嘧啶E．尿嘧啶
4．核酸中核苷酸之间的连接方式是
A．3′,5′－磷酸二酯键 B．糖苷键 C．2′,3′－磷酸二酯键
D．肽键 E．2′,5′－磷酸二酯键
5．DNA超螺旋结构中描述正确的是
A．核小体由DNA和非组蛋白共同构成 B．核小体由RNA和H1,H2,H3,H4各两分子构成C．核心颗粒组蛋白的成分是H2A,H2B,H3,H4各两分子 D．核小体由DNA和H1,H2,H3,H4各两分子构成E．组蛋白是由组氨酸构成的
6．Watson-Crick的DNA结构模型是指
A．三叶草结构 B．核小体结构 C．α－螺旋结构 D．左手双螺旋结构 E．右手双螺旋结构7．Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的要点不包括
A．右手双螺旋 B．反向平行 C．碱基在外 D．氢键维系 E．碱基配对
8．DNA双螺旋每旋转一周，沿轴上升高度是
A．5.4nm B．3.4nm C．6.8nm D．0.34nm E．0.15nm
9．关于DNA双螺旋结构的叙述，错误的是
A．DNA双链的稳定依靠氢键和碱基堆积力 B．螺旋的直径为2nm
C．戊糖和磷酸在螺旋外侧，碱基位于内侧 D．为右手螺旋，每个螺旋为10个碱基对
E．从总能量意义上来讲，氢键对双螺旋的稳定更为重要
10．下列DNA双螺旋结构的叙述,正确的是
A．一条链是左手螺旋,另一条链是右手螺旋 B．双螺旋结构的稳定纵向靠氢键维系
C．A+T与G+C的比值为1 D．两条链的碱基间以共价键相连
E．磷酸、脱氧核糖构成螺旋的骨架
11．在适宜条件下，核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋，取决于
A．DNA的Tm值 B．序列的重复程度 C．核酸链的长短
D．碱基序列的互补 E．T的含量
12．DNA的三级结构是指
A．双螺旋结构 B．α－螺旋 C．超螺旋 D．无规卷曲 E．开环型结构
13．真核细胞染色质的基本结构单位是
A．组蛋白 B．核心颗粒 C．核小体 D．超螺旋 E．α－螺旋
14．T（胸腺嘧啶）和U（尿嘧啶）在结构上的差别是
A．T的C-2上有氨基，U的C-2上有O B．T的C-5上有甲基，U的C-5上无甲基
C．T的C-4上有氨基，U的C-4上有O D．T的C-1上有羟基，U的C-1上无羟基
E．T的C-5上有羟甲基，U的C-5上无羟甲基
15．自然界游离核苷酸中的磷酸最常位于
A．戊糖的C-2′上 B．戊糖的C-3′上 C．戊糖的C-5′上
D．戊糖的C-2′及C-3′上 E．戊糖的C-2′及C-5′上
16．假尿苷中糖苷键的连接方式是
A．C－C键 B．C－N键 C．N－N键 D．C－H键 E．N－H键
17．核苷酸中碱基（N）,戊糖（R）和磷酸（P）之间的连接关系是
A．N-R-P B．N-P-R C．R-N-P D．P-N-R E．R-P-P-N
18．单链DNA：5′－pCpGpGpTpA－3′，能与下列哪一种RNA杂交
A．5′－pUpApCpCpG－3′ B．5′－pGpCpCpApU－3′ C．5′－pGpCpCpTpA－3′D．5′－pApApGpGpC-3′ E．5′－pApUpCpCpG－3′
19．真核细胞mRNA上的起始密码是
A．UGA B．GUA C．AUG D．UAA E．UAG
20．与mRNA中的ACG密码相对应的tRNA反密码子是
A．UGC B．TGC C．GCA D．CGU E．TGC
21．mRNA的前体物质是
A．hnRNA B．snRNA C．snoRNA D．scRNA E．7SLRNA
22．真核mRNA的特点不包括
A．有5′－m7GpppN帽 B．有3′－polyA尾 C．含量多更新慢
D．包含有遗传密码 E．不含或极少含稀有碱基
23．稀有碱基常出现于
A．tRNA B．rRNA C．DNA D．hnRNA E．mRNA
24．tRNA三叶草结构中的3′－CCA末端位于
A．DHU环 B．氨基酸接纳茎（氨基酸臂） C．反密码环 D．T C环 E．CCA臂25．关于tRNA的叙述正确的是
A．分子上的核苷酸序列全部是三联体密码 B．是核糖体组成的一部分
C．二级结构为三叶草形结构 D．由稀有碱基构成发夹结构
E．可储存遗传信息
26．tRNA的特点不包括
A．分子小 B．含稀有碱基多 C．有反密码子
D．三级结构呈三叶草状 E．是活化与转运氨基酸的工具
27．各种tRNA的3′末端均有的结构是
A．GGA-OH B．CCA-OH C．AAA-OH D．UUA-OH E．TTA-OH
28．下列关于rRNA的叙述,正确的是
A．原核生物的核蛋白体中有四种rRNA,即23S,16S,5S,5.8S
B．原核生物的核蛋白体中有三种rRNA,即23S,18S,5S
C．真核生物的核蛋白体中有三种rRNA,即28S,18S,5S
D．真核生物的核蛋白体中有四种rRNA,即28S,18S,5S,5.8S
E．真核与原核生物的核蛋白体具有完全相同的rRNA
29．关于rRNA的叙述，不正确的是
A．主要存在于胞浆中 B．含量多，占总RNA的80% C．与多种蛋白组成核糖体D．已知核酶多属于rRNA E．rRNA是多肽链合成的装配机
30．有关RNA的描写哪项是错误的
A．mRNA分子中含有遗传密码 B．tRNA是分子量最小的一种RNA
C．胞浆中只有mRNA D．RNA可分为mRNA、tRNA、rRNA
E．组成核糖体的主要是rRNA
31．分子量最小的RNA是
A．tRNA B．mRNA C．hnRNA D．snRNA E．rRNA
32．只作为其它分子的前身，本身无直接功能
A．tRNA B．mRNA C．hnRNA D．snRNA E．rRNA
33．细胞内含量最多
A．tRNA B．mRNA C．hnRNA D．snRNA E．rRNA
34．核酸对紫外线的最大吸收在哪一波长附近
A．320nm B．260nm C．280nm D．190nm E．220nm
35．核酸对紫外线的吸收是由哪一结构所产生的
A．磷酸二酯键 B．糖苷键 C．核糖戊环 D．嘌呤、嘧啶环上的共轭双键
E．磷酸上的P＝O双键
36．DNA变性的原因是
A．磷酸二酯键断裂 B．互补碱基之间的氢键断裂 C．温度升高是唯一的原因
D．碱基的甲基化修饰 E．多聚核苷酸链解聚
37．DNA在其Tm的温度环境下
A．活性丧失50% B．50%DNA降解 C．A260降低50%
D．DNA分子解链50% E．50%DNA沉淀
38．双链DNA的解链温度的增加，提示其中含量高的是
A．A和G B．C和T C．A和T D．C和G E．A和C
39．下列是几种DNA分子的碱基组成比例，哪一种DNA的Tm值最高
A．G+C=35% B．G+C=25% C．G+C=40% D．A+T=80% E．A+T=15%
40．RNA主要存在于
Ａ．细胞质 B．细胞核 C．核仁 D．溶酶体 E．线粒体
41．DNA存在于
Ａ．细胞质 B．细胞核 C．叶绿体 D．溶酶体 E．线粒体
42．是逆转录病毒的遗传信息携带者
A．DNA B．RNA C．蛋白质 D．戊糖 E．磷酸
43．DNA变性后的改变是
A．产生增色效应 B．减色效应 C．粘度增加
D．大量沉淀 E．对紫外光最大吸收波长改变
44．下列哪种情况下,互补的两条DNA单链将会结合成双链
A．变性 B．退火 C．加连接酶 D．加聚合酶 E．以上都不是
45．DNA的变性因素不包括
A．NaOH B．离子强度 C．紫外线照射 D．GSH E．高温
46．热变性的DNA分子在适当条件下可以复性，条件之一是
A．骤然冷却 B．缓慢冷却 C．浓缩 D．加入浓的无机盐 E．加酸
47．根据DNA的双螺旋结构，科学家很快就预测到DNA
A．作为遗传密码 B．有酶的作用 C．可进行限制和修饰
D．半保留复制 E．左手双螺旋
48．将试验中提取出的双链DNA溶于1ml三蒸水中，其OD260=0.450，OD280=0.250那么该1ml溶液中含有双链DNA
A．18 ug B．22.5 ug C．12.5 ug D．10 ug E．9 ug
【X型题】
1．除下列哪些元素外可用于生物样品中核酸含量的测定
A．碳 B．氢 C．氧 D．磷 E．氮
2．DNA水解后可得到下列哪些最终产物
A．磷酸 B．核糖 C．腺嘌呤,鸟嘌呤 D．胞嘧啶,尿嘧啶 E．脱氧核糖
3．关于DNA变性的描述，正确的是
A．加热及冷冻是使DNA变性的常用方法 B．DNA变性后产生增色效应
C．DNA变性是不可逆的过程 D．在Tm时，DNA分子有一半被解链
E．变性后OD260减小
4．关于DNA的碱基组成，正确的说法是
A．腺嘌呤与鸟嘌呤分子数相等，胞嘧啶与胸腺嘧啶分子数相等 B．不同种属DNA碱基组成比例不同C．同一生物的不同器官DNA碱基组成不同 D．年龄增长但DNA碱基组成不变E．DNA中含有尿嘧啶
5．真核mRNA分子中，无义密码子(终止密码)包括
A．AUG B．UAA C．UAG D．UGA E．GUA
6．测得某DNA分子中含A 18%，其它碱基的含量应是
A．G=18% B．G+C=82% C．G+C=64% D．A+G=50% E．T=18%
7．与DNA对比，RNA的特点包括
A．分子较小，仅含几十-几千碱基 B．是含局部双链结构的单链分子
C．种类、大小及分子结构多样化 D．功能多样性，主要是参与蛋白质的生物合成
E．二级结构是双螺旋结构
8．影响Tm值的因素有
A．一定条件下核酸分子越长，Tm值越大 B．DNA中G，C含量高，则Tm值高
C．DNA中G，T含量高，则Tm值高 D．DNA中A，T含量高，则Tm值高
E．DNA中A，G含量高，则Tm值高
9．大部分真核细胞mRNA的3′末端不具有
A．多聚A B．多聚U C．多聚T D．多聚C E．多聚G
10．下列关于tRNA三叶草结构的叙述，正确的是
A．5′端第一个环是DHU环 B．有一个密码子环 C．有一个Tψ环
D．3′端具有相同的CCA—OH结构 E．含有较多的稀有碱基
二．填空题
1．核酸的组成成分有______、______、______。
2．DNA中的嘌呤碱是______和______；RNA中的嘌呤碱是______和______；DNA中的嘧啶碱是______和______；RNA中的嘧啶碱是______和______。
3．组成核酸的戊糖有______和______两种，根据所含戊糖的不同可将核酸分为______和______两大类。4．核酸分子中单核苷酸之间靠______键相连接，而互补的碱基之间靠______键相配对。
5．DNA双螺旋直径为______nm，螺旋每上升一圈包括约______个碱基对。糖和磷酸基位于双螺旋的______侧，碱基位于______侧。
6．DNA主要存在于______并与______结合而集中在染色体。
7．RNA主要存在于______，根据其功能又可分为______、______和______三种。
8．tRNA的二级结构为______形，其柄部称为______臂，下方的环称为______，环的中间含有______。9．维持DNA双螺旋横向稳定性的作用力主要是______，纵向稳定性的作用力主要是______。
10．因为核酸分子中含有嘌呤碱和______，这两种物质均具有______，故核酸对______波长有紫外吸收作用。
11．DNA双螺旋结构中A,T之间有______个______键，而G,C之间有______个______键。
12．DNA的三级结构是以______的形式相连而成，此种结构形式是______的基本结构单位。
13．RNA 通常以______链形式存在，但也可局部盘曲形成局部的______链。
14．基因芯片最基本的原理就是______ 。
15．判断核酸样品的纯度，DNA纯品的OD260/OD280应为______，RNA纯品的OD260/OD280应为______。
三、名词解释
1．base pair 2．nucleosome 3．coden 4．ribozyme和nucleases
5．DNA 变性 6．annealing 7．Tm 8．增色效应
9．减色效应
10．核酸分子杂交
四、简答题
1．核酸的基本组成成分、基本单位、基本结构各是什么？
2．体内游离的核苷酸有哪些？
3．简述tRNA 二级结构的特点及其每一部分的功能。
五、论述题
1．试述DNA 双螺旋结构模型的要点。
2．试从分子组成、分子结构、功能和存在部位四方面阐述DNA 和RNA 的区别。
3．对比mRNA 、tRNA 及rRNA 的结构及功能特点。
4．用32P 标记的病毒感染细胞后产生有标记的后代，而用35S 标记的病毒感染细胞则不能产生有标记的后代，为什么？
【参考答案】
一、选择题
【A 型题】
1．D 2．C 3．B 4．A 5．C 6．E 7．C 8．B 9．E 10．E 11．D 12．C 13．C
14．B 15．C 16．A 17．A 18．A 19．C 20．D 21．A 22．C 23．A 24．B 25．C 26．D
27．B 28．D 29．E 30．C 31．A 32．C 33．E 34．B 35．D 36．B 37．D 38．D 39．E
40．A 41．B 42．B 43．A 44．B 45．D 46．B 47．D 48．B
【X 型题】
1．ABCE 2．ACE 3．BD 4．BD 5．BCD 6．CDE 7．ABCD 8．AB 9．BCDE 10．ACDE
【解析】
【A 型题】
1. D 核酸水解的终产物是核酸的三种基本组成单位，即碱基、戊糖和磷酸，RNA 与DNA 结构的区别见下表
7. C Watson-Crick DNA 双螺旋结构模型即右手双螺旋，结构要点包括：（1）碱基位于双螺旋内侧，构成氢键，方向与螺旋长轴垂直，并以碱基互补原则配对，A 与T 形成两个氢键，G 与C 形成三个氢键；（2）磷酸和脱氧核糖位于双螺旋外侧构成骨架结构；（3）DNA 双螺旋是右手螺旋；（4）外观上看形成大沟和小沟；（5）双螺旋的直径为2nm ，每10个核苷酸盘绕一圈，螺距为3.4nm ，碱基平面与螺旋轴垂直；（6）维持双螺旋横向稳定的力主要是氢键，纵向稳定的力主要是碱基堆积力。同学们应该牢固掌握它的要点。
15. C 核苷酸的结构形成首先是碱基中嘌呤碱9位N 或者嘧啶碱1位N 与核糖通过糖苷键相连形成核苷，磷酸再通过酯键与核苷中戊糖C －5′相连，形成核苷酸。
34. B 核酸对紫外线最大吸收峰在260nm 处，与蛋白质280nm 要区别开。产生原因是因为嘌呤碱和嘧啶碱上的共轭双键。
38. D 一种DNA 分子的Tm 值的高低与其分子大小及其所含碱基中的G 和C 所占比例相关。G 和C 含量越高，Tm 值越高；分子越长，Tm 越高。
48. B OD ＝1.0相当于50μg/ml 双链DNA 、40μg/ml 单链DNA 、20μg/ml 寡核苷酸为计算标准。0.45×50＝22.5μg
【X 型题】 DNA RNA
碱基
①嘌呤碱 A 、G A 、G
②嘧啶碱 C 、T C 、U
戊糖 β-D-2 脱氧核糖 β-D-核糖
磷酸 磷酸 磷酸
1. ADCE核酸的基本组成单位是碳、氢、氧、氮、磷，区别于蛋白质的基本组成单位是碳、氢、氧、氮、硫。且核酸含磷较稳定，所以测定样品中磷的含量可用于核酸的定量分析。
6. CDE根据碱基互补原则A与T配对，所以含量相同为18％，所以A＋T＝36％，G＋C＝1－36％＝64％
G与C配对含量相等，所以分别含32％。A＋G＝18％＋32％＝50％。
二、填空题
1．碱基；戊糖；磷酸
2．腺嘌呤；鸟嘌呤；腺嘌呤；鸟嘌呤；胞嘧啶；胸腺嘧啶；胞嘧啶；尿嘧啶
3．核糖；脱氧核糖；DNA；RNA
4．3′，5′-磷酸二酯；氢
5．2；10；外；内
6．细胞核；组蛋白
7．细胞质；mRNA；tRNA；rRNA
8．三叶草；氨基酸；反密码子环；反密码子
9．氢键；碱基堆积力
10．嘧啶碱；共轭双键；260nm
11．2；氢；3；氢
12．核小体；染色体（质）
13．单；双
14．核酸分子杂交
15．1.8 ；2.0
三、名词解释
1．在DNA分子的双链结构间，总是以A对T，G对C形成氢键配对，在A与T之间形成两个氢键，在G与C之间形成三个氢键，这一配对方式称为碱基互补(base pair)。
2．染色质的基本组成单位被称为核小体(nucleosome)，由DNA和5种组蛋白共同构成。
3．在mRNA分子上按5′→3′方向，从AUG开始，每三个相邻的核苷酸为一组，决定肽链上一个氨基酸或表示肽链合成的起始或终止信号，称为密码子(coden)或三联体密码。
4．某些RNA分子本身具有自我催化能力，可以完成rRNA的剪接。这种具有催化作用的RNA被称为核酶(ribozyme)。核酸酶（nucleases）泛指可以催化核酸水解的一类酶，包括能水解DNA的DNA酶以及能水解RNA的RNA酶。
5．在某些理化因素的作用下，DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA双螺旋结构松散，变成单链，称为DNA变性（又称DNA解链）。
6．变性DNA在适合的条件下，两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象，称为复性。热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，故又称退火（annealing）。
7．Tm是指使50%DNA变性时的温度（或使A260达到最大值一半时的温度，也称解链温度，融解温度）。8．DNA变性后，溶液的A260增加的现象称为增色效应。
9．变性DNA复性时A260下降的现象。
10．在DNA复性过程中，若将不同来源的DNA分子（或RNA分子）放在同一溶液中，若不同来源的DNA单链之间（或DNA单链与RNA）存在部分碱基互补关系，则可形成双链结构，这种现象称为核酸分子杂交。核酸分子杂交包括DNA—DNA杂交和DNA—RNA杂交，在核酸的研究中应用十分广泛。
四、简答题
1．基本成分是碱基、戊糖和磷酸。基本单位是核苷酸。基本结构是多聚核苷酸链。
2．体内游离的核苷酸有：多磷酸核苷酸如ADP、GTP；环化核苷酸如cAMP、cGMP；辅酶类核苷酸如NAD＋、NADP＋、FAD等。
3．tRNA二级结构呈三叶草形。包括DHU环，反密码子环，TΨC环、附加叉和氨基酸接纳茎。其中二氢尿嘧啶环与氨基酰–tRNA合成酶的结合有关。反密码子环含有反密码子，在蛋白质生物合成时与mRNA上的密码子反向互补配对。假尿嘧啶环与核蛋白体的结合有关。氨基酸接纳茎位于tRNA的3′端，序列为
CCA,是氨基酸结合部位。
五、论述题
1．（1）DNA是反向平行的互补双链结构，呈右手螺旋。
（2）螺旋是以磷酸和脱氧核糖组成骨架位于外侧，碱基在内侧，按碱基互补形成A＝T、G≡C碱基对，A–T 之间2个氢键，G–C之间3个氢键；
（3）双螺旋的直径为2nm，每旋转一周包含了10对碱基，螺距为3.4nm，碱基平面与螺旋轴垂直；
（4）维持双螺旋横向稳定的力主要是氢键，纵向稳定的力主要是碱基堆积力。
（5）从外观上，DNA双螺旋分子表面存在一个大沟和一个小沟。
2．（1）从分子组成上看：DNA分子的戊糖为脱氧核糖，碱基为A、T、G、C；RNA分子的戊糖为核糖，碱基为A、U、G、C。
（2）从结构上看：DNA一级结构是由几千至几千万脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连，二级结构是双螺旋；RNA一级结构是由几十至几千个核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连，二级结构是以单链为主，也有少量局部双螺旋结构，进而形成发夹结构，tRNA的典型二级结构为三叶草结构。
（3）从功能方面看：DNA为遗传的物质基础，含有大量的遗传信息。RNA分为3种，mRNA为DNA转录的产物，是蛋白质生物合成的直接模板；tRNA的功能是转运氨基酸；rRNA主要是构成核蛋白体，后者是合成蛋白质的场所。
（4）从存在部位看：DNA主要存在于细胞核的染色体，少量存在于线粒体。RNA在细胞核内合成，转移到细胞质中发挥作用。
3．mRNA结构及功能特点：
（1）戴帽拖尾；（2）更新快，寿命短；（3）含量少,长短相差大；（4）是蛋白质生物合成的直接模板。tRNA结构及功能特点：
（1）分子最小的RNA（70～90核苷酸）；（2）含较多稀有碱基（10～20%）；（3）二级结构为三叶草结构；（4）三级结构呈倒L型；（5）是蛋白质合成时转运氨基酸的工具。
rRNA结构及功能特点：
单链rRNA局部碱基配对形成多个茎-环结构，如真核生物18S rRNA的二级结构呈花状。与多种蛋白质结合成为蛋白质生物合成的装配机。
4．用32P标记的病毒感染细胞时，放射性核素进入细胞的核酸分子中去，而用35S标记的病毒感染细胞时，放射性核素进入细胞的蛋白质分子中去。由于只有核酸而非蛋白质可以作为遗传信息的携带者出现于子代分子中，因此只有用32P标记的病毒感染细胞时子代才会检测到标记。
(张春晶高涵)
核酸的结构和功能 考分预测 ·核酸的分子结构 ·DNA的结构与功能 ·RNA的分类与功能 一、核酸基本单位-核苷酸 （一）核苷酸元素组成 C、H、O、N、P（含量较多，相当恒定占9～10%） （二）核苷酸分子组成 核-核糖（戊糖） （三）核酸种类（DNA和RNA） 记忆：两种核酸有异同。腺胞鸟磷能共用；RNA中独含尿，DNA中仅含胸。 RNA所含碱基：AUCG。DNA所含碱基：ATCG。 二、DNA的结构与功能 （一）DNA碱基组成的规律： DNA分子中A与T摩尔数相等，C与G摩尔数相等，即 A＝T，C≡G。所以A＋G＝T＋C ，A/T＝G/C 。 一级结构：核苷酸的排列顺序（碱基的序列） 二级结构：双螺旋结构（弹簧） 三级结构：超螺旋结构（电话线） （二）DNA的一级结构 1.概念：核苷酸在核酸长链上的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。 2.化学键：酯键。 3.骨架：戊糖和磷酸。 4.最恒定的元素：P。
（三）DNA双螺旋结构（二级结构） ·氢键配对（A＝T； G C）相互平行，但走向相反，右手螺旋。 ·螺旋直径为2.37nm，形成大沟及小沟。 ·相邻碱基螺距3.54nm，一圈10.5对碱基。 ·氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。 （四）DNA的高级（超螺旋）结构 ·DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。 ·真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体。 （五）DNA的功能 1.DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。 2.基因从结构上概念是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。 三、DNA的理化性质及其应用 1.DNA的变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程，其本质是双链间氢键的断裂。变性后①OD260增高（增色效应）：对波长260nm的光吸收增强的现象。②黏度下降。③生物活性丧失。 2.DNA复性：变性DNA经退火恢复原状的过程称变性DNA的复性。伴随复性，DNA溶液紫外吸收减弱，称减色效应。 3.核酸的紫外线吸收：核酸分子的碱基含有共轭双键，在260nm波长处有最大紫外吸收，可以利用这
第二章核酸的结构和功能 【大纲要求】 一、掌握 1．核酸的化学组成和一级结构； 2. DNA的双螺旋结构特点； 3．信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能、核蛋白体RNA的结构与功能； 4．核酸的紫外吸收、变性和复性及其应用。 二、熟悉 1．核酸的一般理化性质； 2．DNA的变性、DNA的复性与分子杂交。 三、了解 1．核酸酶； 2．其他小分子RNA及RNA组学。 【重点及难点提要】 一、重点难点 1．重点：核酸的化学组成和一级结构、DNA的空间结构与功能；信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能、核蛋白体RNA的结构与功能；核酸的一般理化性质、DNA的变性、DNA的复性与分子杂交。 2．难点：DNA的空间结构与功能、信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能和分子杂交。 二、教学内容概要 核酸是以核苷酸为基本组成单位的线性多聚生物信息分子。分为DNA和RNA两大类。其化学组成见下表： DNA RNA 碱基 ①嘌呤碱 A、G A、G ②嘧啶碱 C、T C、U 戊糖β-D-2 脱氧核糖β-D-核糖 磷酸磷酸磷酸 碱基与戊糖通过糖苷键相连，形成核苷。核苷的磷酸酯为核苷酸。根据核苷酸分子的戊糖种类不同，核苷酸分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸，前者是RNA的基本组成单位，后者为DNA的基本组成单位。核酸分子中核苷酸以3′,5′－磷酸二酯键相连，形成多聚核苷酸链，是核酸的基本结构。多聚核苷酸链中碱基的排列顺序为核酸的一级结构。多聚核苷酸链的两端分别称为3′末端与5′末端。 DNA的二级结构即双螺旋结构的特点：⑴两条链走向相反，反向平行，为右手螺旋结构；⑵脱氧核糖和磷酸在双螺旋外侧，碱基在内侧；⑶两链通过氢键相连，必须A与T、G与C配对形成氢键，称为碱基互补。⑷大（深）沟，小（浅）沟。⑸螺旋一周包含10个bp，碱基平面间的距离为0.34nm，螺旋为3.4nm，螺旋直径2nm；⑹氢键及碱基平面间的疏水性堆积力维持其稳定性。DNA的基本功能是作为遗传信息的载体，并作为基因复制和转录的模板。mRNA分子中有密码子，是蛋白质合成的直接模板。真核生物的mRNA 一级结构特点：5′末端“帽”，3′末端“尾”。tRNA在蛋白质合成中作为转运氨基酸的载体，其一级结构特点：含有较多的稀有碱基，3′－CCA－OH，二级结构为三叶草形结构。rRNA与蛋白质结合构成核蛋白体，作为蛋白质合成的“装配机”。 细胞的不同部位还存在着许多其他种类小分子RNA，统称为非mRNA小RNA（snmRNAs），对细胞中snmRNA 种类、结构和功能的研究称为RNA组学。具有催化作用的某些小RNA称为核酶。 碱基、核苷、核苷酸及核酸在260nm处有最大吸收峰。加热可使DNA双链间氢键断裂，变为单链称为DNA变性。DNA变性时，OD260增高。OD260达到最大值的50%时的相应温度为DNA解链温度（Tm）。DNA的Tm 与其G和C含量所占比例相关。变性DNA在一定条件下，两链间重新形成氢键而复性。不同来源单链核酸
第二章核酸结构与功能 【习题】 一、单项选择题 1．在核酸测定中，可用于计算核酸含量的元素是： A．碳 B．氧 C．氮 D．氢 E．磷 2．通常即不见于DNA又不见于RNA的碱基是： A．腺嘌呤 B．黄嘌呤 C．鸟嘌呤 D．胸腺嘧啶 E．尿嘧啶 3．组成核酸的基本单位是： A．核糖和脱氧核糖 B．磷酸和戊糖 C．戊糖和碱基 D．单核苷酸 E．磷酸、戊糖和碱基 4．下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA中？ A．腺嘌呤 B．尿嘧啶 C．鸟嘌呤 D．胞嘧啶 E．胸腺嘧啶 5．DNA的组成成分是： A．A，G，C，T磷酸
B．A，G，C，T核糖 C．A，G，C，T磷酸，脱氧核糖 D．A，G，T，U磷酸，核糖 E．A，G，T，U磷酸，脱氧核糖 6．在核酸分子中核苷酸之间的连接方式是：A．3′，3′－磷酸二酯键 B．糖苷键 C．2′，5′－磷酸二酯键 D．肽键 E．3′，5′－磷酸二酯键 7．核酸对紫外吸收的最大吸收峰在哪一波长附近？A．220nm B．240nm C．260nm D．280nm E．300nm 8.含有稀有碱基比例较多的核酸是： A．mRNA B．DNA C．tRNA D．rRNA E．hnRNA 9．核酸的紫外吸收是哪一结构产生的？ A．嘌呤和嘧啶之间的氢键 B．碱基和戊糖之间的糖苷键 C．戊糖和磷酸之间的酯键 D．碱基和戊糖之间的糖苷键 E．嘌呤和嘧啶环上的共轭双键 10．DNA分子碱基含量关系哪种是错误的？ A．A+T＝C+G
B．A+G＝C+T C．G＝C D．A＝T E．A/T＝G/C 11．DNA的二级结构是指： A．α－螺旋 B．β－片层 C．β－转角 D．双螺旋结构 E．超螺旋结构 12．下列关于核苷酸生理功能的叙述，错误的是： A．作为生物界最主要的直接供能物质B．作为辅酶的组成成分C．作为质膜的基本结构成分D．作为生理调节物质E．多种核苷酸衍生物为生物合成过程中的中间物质 13．作为第二信使的核苷酸是： A．cAMP B．cDMP C．cUMP D．cTMP E．全是 14．下列哪种碱基是DNA和RNA的共同成分： A．胸嘧啶、胞嘧啶 B．胞嘧啶、尿嘧啶 C．尿嘧啶、腺嘌呤 D．胞嘧啶、鸟嘌呤 E．尿嘧啶、胸嘧啶 15．关于DNA双螺旋结构的描述哪一项是错误的？ A．由两条反向平行的DNA链组成 B．碱基具有严格的配对关系，A＝T，G＝C C．戊糖和磷酸组成的骨架在外侧
第一节核酸的结构和功能 1.简述DNA和RNA在细胞中的分布。(重点) 2.掌握DNA和RNA的结构和功能。(重点) 3.理解DNA和RNA组成和结构上的区别。(难点)
1.种类? ????核糖核酸，简称RNA 脱氧核糖核酸，简称DNA 2.观察DNA 和RNA 在细胞中的分布 (1)实验原理 ①甲基绿＋DNA→显示绿色。 ②派洛宁＋RNA→显示红色。 (2)实验步骤 制血涂片并干燥 ↓ 固定：体积分数为70%的酒精溶液，固定10 min ↓ 染色：甲基绿—派洛宁染液，染色15 min ↓ 冲洗：蒸馏水冲洗血涂片1 s ～2 s ↓ 目的：去除多余染料 速浸：体积分数为95%的酒精溶液反复速浸10～20 s ，进一步脱水固定 ↓ 晾干 ↓ 观察：比较染成绿色和红色的部位，得出DNA 和RNA 的分布规律 (3)实验现象及结论 现 象 结 论 绿色明显、集中在细胞中央 DNA 主要分布于细胞核中
[合作探讨] 探讨1：能用人的红细胞做该实验的材料吗？ 提示：不能，因为成熟的红细胞无细胞核。 探讨2：实验材料可用洋葱鳞片叶内表皮细胞，能用洋葱鳞片叶的外表皮细胞或叶肉细胞吗？ 提示：不能，洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡影响观察。叶肉细胞有绿色叶绿体，影响观察。 探讨3：“DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。”这种说法对吗？原核细胞的DNA分布在什么部位？ 提示：这种说法不对。真核细胞：DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中；原核细胞的DNA主要在拟核区域。 [思维升华] 注意事项 (1)两种碱性染料不是单独使用，而是混合使用，利用对物质的亲和力不同分别进行染色。 (2)选取植物细胞作实验材料时，应选择颜色浅的细胞，以防止深颜色对颜色反应的干扰。
1核酸的结构与功能 一、名词解释 1、生物化学：是运用化学原理和方法，研究生命有机体化学组成和化学变化的科学，即研究生命活动化学本质的学科。 2、DNA一级结构：由数量极其庞大的四种脱氧的单核苷酸按照一定的顺序，以3′,5′－磷酸二酯键彼此连接而形成的线形或环形多核苷酸链。 3、增色效应：含DNA和RNA的溶液经变性或降解后对紫外线吸收的增加。是由于碱基之间电子的相互作用的改变所致，通常在260nm测量。 4、减色效应：一种含有DNA或RNA的溶液与含变性核酸或降解核酸的相同溶液相比较，其紫外线吸收为低。是由于DNA双螺旋结构使碱基对的π电子云发生重叠，因而减少了对紫外线的吸收。 5、DNA的变性：指核酸双螺旋的氢键断裂，变成单链，并不涉及共价键的断裂。 6、DNA的复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，全过程为复性。 热变性后的复性又称为退火。 7、核酸分子杂交：应用核酸分子的变性和复性的性质，使来源不同的DNA（或RNA）片断按碱基互补关系形成杂交双链分子，这一过程称为核酸的分子杂交。 8、熔解温度：DNA变性的特点是爆发式的，变性作用发生在一个很窄的温度范围内。通常把热变性过程中光吸收达到最大吸收（完全变性）一半（双螺旋结构失去一半）时的温度称为该DNA的熔点或熔解温度（melting temperature），用tm表示。 9、Chargaff定律：所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等，（A＝T），鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等（G＝C），即嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等（A＋G＝T＋C）。DNA的碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。另外生长发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。 二、填空 1、核酸完全的水解产物是（碱基）、（戊糖）和（磷酸）。其中（碱基）又可分为（嘌呤）碱和（嘧啶）碱。 2、体内的嘌呤主要有（腺嘌呤）和（鸟嘌呤）；嘧啶碱主要有（胞嘧啶）、（胸腺嘧啶）和（尿嘧啶）。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为（稀有碱基）。 3、嘌呤环上的第（9）位氮原子与戊糖的第1位碳原子相连形成（N-C糖苷）键，通过这种键相连而成的化合物叫（核苷）。 4、体内两种主要的环核苷酸是（cAMP）和（cGMP）。<3’,5’-环腺苷酸，3’,5’-环鸟苷酸> 5、写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP（腺苷三磷酸），dCDP（脱氧胞苷二磷酸）。 6、tRNA的三叶草型结构中，其中氨基酸臂的功能是（携带活化氨基酸），反密码环的功能是（与mRNA模板上的密码子进行碱基配对的专一性的识别）。 7、两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于（细胞核）中，RNA主要位于（细胞质）中。 8、核酸分子中的糖苷键均为（β）型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为（糖苷）键。核苷与核苷之间通过（磷酸二酯）键连接形成多聚体。 9、核酸在260nm附近有强吸收，这是由于（在嘌呤碱基和嘧啶碱基中存在共轭双键）。 10、给动物食用3H标记的（胸腺嘧啶），可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。 11、双链DNA中若（G-C对）含量多，则Tm值高。 12、DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈（窄）。 13、DNA所处介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围越（宽），熔解温度越（低），所以DNA应保存在较（高）浓度的盐溶液中，通常为（1）mol/L的NaCl溶液。 14、双链DNA螺距为3.4nm，每圈螺旋的碱基数为10，这是（B）型DNA的结构。 15、NAD+，FAD和CoA都是（腺苷酸）的衍生物。 16、维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是（碱基堆积力），其次，大量存在于DNA分子中的弱作用力如（氢键），（离子键）和（范德华力）也起一定作用。 17、tRNA的三级结构为（倒L）形，其一端为（3’-端CCA），另一端为（反密码子）。 三、单项选择题 1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性，条件之一是 A、骤然冷却 B、缓慢冷却 C、浓缩 D、加入浓的无机盐 2、在适宜条件下，核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋，取决于 A、DNA的Tm值 B、序列的重复程度 C、核酸链的长短 D、碱基序列的互补 3、下列关于mRNA描述哪项是错误的？ A、原核细胞的mRNA在翻译开始前需加“PolyA”尾巴。 B、真核细胞mRNA在 3’端有特殊的“尾巴”结构 C、真核细胞mRNA在5’端有特殊的“帽子”结构 4、核酸变性后，可发生哪种效应？ A、减色效应 B、增色效应 C、失去对紫外线的吸收能力 D、最大吸收峰波长发生转移 5、下列复合物中除哪个外，均是核酸与蛋白质组成的复合物 A、核糖体 B、病毒 C、端粒酶 D、RNaseP E、核酶(ribozyme)
第3节遗传信息的携带者——核酸（第一课时）学案 一、目标导航 1、说出核酸的种类，简述核酸的功能。 2、说出核酸的基本单位是核苷酸，记住核苷酸的组成部分及种类 3、能用自己的语言描述出DNA与RNA的异同点。 4、理解核酸是遗传信息的携带者，原因核苷酸的排列是顺序及其对生命体的重要性 二、预习导引：（《南方新课堂——金牌学案》19页） 1、核酸的种类和功能 （1）种类：核酸包括两大类：脱氧核糖核酸（简称）和核糖核酸（简称）。（2）功能：核酸是细胞内携带的物质，在生物体的、和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 2、核酸在细胞中的分布： （1）真核细胞的DNA主要分布在内，RNA大部分存在于中，甲基绿使呈现绿色，使RNA呈现红色。 （2）、内也含有少量的DNA。 3、核酸是由核苷酸链接而成的长链 （1）核酸的基本组成单位 是组成核酸分子的单体。一个核苷酸是由一分子、一分子和一份子组成的。根据五碳糖的不同，可将核苷酸分 为核苷酸（简称）和核苷酸。 （2）核酸的碱基组成 DNA和RNA各含有种碱基，组成DNA的碱基有，组成RNA 的碱基有。 （3）核酸的结构 每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。在绝大多数生物体的细胞中，DNA由条脱氧核苷酸链构成，RNA由条核苷酸链构成。 （4）生物的遗传信息 绝大多数生物的遗传信息贮存在分子中，每个个人的DNA的 序列各有特点。部分病毒的遗传信息贮存中。 三、知识梳理
四、巩固练习 1、下列有关概念图的叙述，正确的是（） A．①表示的碱基有5种 B．②表示的是核糖 C．④表示脱氧核苷酸 D．④表示核糖核苷酸 2、关于DNA和RNA特点的比较，下列叙述正确的是（） A在细胞内存在的主要部位相同 B构成的五碳糖不同 C核苷酸之间的连接方式不同 D构成的碱基都相同 3、噬菌体、烟草花叶病毒的核酸种各具有碱基和核苷酸的种类依次分别为（）A．4种、8种、4种和4种、8种、4种 B．4种、5种、4种和4种、5种、4种 C．4种、5种、4种和4种、8种、4种 D．4种、8种、4种和4种、5种、4种 4、将艾滋病病毒的核酸彻底水解会得到（） A．4种核糖核苷酸 B．脱氧核糖、磷酸和4种碱基 C．5种含氮碱基 D．核糖、磷酸和4种碱基 5、组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸的种类依次是（） A．5,2,8 B．4,2,2， C． 5,2,2 D．4,4,8 6、下列核苷酸种，在DNA结构中不可能存在的是（）
《核酸的结构和功能》说课稿 一、说教材 本节内容是苏教版生物必修一第二章第二节内容。核酸的结构和功能，本节主要包括核酸在细胞中的分布，核酸是由核苷酸连接而成的长链等内容。核酸是一切生物体的遗传物质，它对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。本节的内容还是学习生物必修2──遗传与进化中“基因的本质与基因的表达”的重要基础。这些内容与本书后面的“细胞的结构和功能”、“光合作用和细胞呼吸”、“细胞增殖、分化、衰老和凋亡”等章关系密切。为配合这些重点知识的学习，教科书安排了一系列活动，教师在教学中要认真组织安排好这些活动，使学生在积极动手动脑的探索实践中深刻理解有关核酸结构特点、功能，同时得到实验、探究、观察、比较、分析等专业技能的训练。 二、说学情 高一学生具有一定的抽象思维能力、综合思维能力，以及一定的实验操作能力，同时，他们对生命本质的探究，也有着浓厚的兴趣。学生通过报刊、杂志等多种传播媒体的介绍以及初中生物课的学习，对核酸是遗传信息的载体已经有了一定的了解，但认识还是很浮浅的，没有深入到核酸物质结构的水平上，因此，教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认 识规律，通过实验及适当的教学策略尤其是加强直观，从感性认识入手使新知识有效地整合 进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展。 三、说教学目标 知识与技能目标： 1.说出核酸的组成结构及基本组成单位; 2.说出核酸的种类及功能。 过程与方法目标：
通过对DNA的发现过程的推理，锻炼学生的分析推理能力。 情感态度价值观目标： 认同核酸是细胞内携带遗传信息的物质。 四、教学重难点 重点： 核酸的种类及功能 难点： 比较DNA和RNA的异同 五、说教学方法 多媒体教学法、小组讨论法、图形拼接法、自主阅读法。 六、说教学过程 (一)导入新课 采用多媒体导入的方式，利用多媒体展示某一刑事案件背景，警察从犯罪现场发现了非受害人的一根头发，运用现代生物技术手段——DNA指纹法，很快找到了犯罪嫌疑人。 生：为什么利用DNA指纹法就能找到犯罪嫌疑人呢? 师：人的细胞中含有DNA，而每个人的DNA都不完全相同，因此，通过分子生物学方法显示出来的人的DNA模样就会因人而异，人们就可以像指纹那样分辨人与人的不同了，这也就是DNA指纹一词的由来。其实DNA是属于我们说到的核酸的一种，今天就一起来学习核酸的结构和功能(板书)(警察利用DNA指纹法抓犯人，联系学生的现实生活，创设问题情境，激发学习兴趣，主动参与学习过程。 (二)新课教学
高一生物导学提纲(4) 课题：核酸的结构与功能 学习目标： 1.核酸的结构与功能(A) 课前导学： 1.核酸的基本组成单位是____________，在右框中 绘出其分子结构示意图并注明相应成分。 2.核酸由______________________五种元素组成。 3.核酸的功能：⑴__________________________， ⑵__________________________。 4.细胞学说是由_________、_________等科学家共 同提出的。细胞学说的建立揭示了细胞的______ 性和生物体结构的______性。 质疑探究： 1.构成DNA的核苷酸有____种，主要分类依据是____________；构成RNA的核苷酸有____种， 主要分类依据是____________。区分DNA和RNA的主要依据是__________________。 2.只含DNA的生物中(如T2噬菌体、乙肝病毒等)遗传信息贮存在________中；只含RNA的生 物中(如艾滋病病毒、流感病毒等)遗传信息贮存在________中；既含DNA又含RNA的生物中(如大肠杆菌、植物、动物等)遗传信息贮存在______________中。 总结：________是绝大多数的生物的遗传物质。 例题精讲： 1.下列关于核酸的叙述中，不正确的是( ) A.核酸由C、H、O、N、P等元素组成 B.核酸是生物的遗传物质 C.核酸的基本组成单位是DNA和RNA D.核酸能控制蛋白质的合成 2.与RNA相比，DNA特有的化学成分是( ) A.核糖与胸腺嘧啶 B.脱氧核糖与胸腺嘧啶 C.核糖与腺嘌呤 D.脱氧核糖与腺嘌呤 3.RNA完全水解后，得到的化学物质是( ) A.氨基酸、葡萄糖、碱基 B.氨基酸、核糖、核苷酸 C.核糖、碱基、磷酸 D.脱氧核糖、碱基、磷酸 *4.组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸的种类依次是( ) A. 5、2、8 B.4、4、8 C.4、4、2 D.5、2、2 *5.大豆根尖所含有的核酸中，含有碱基A、G、C、T 的核苷酸种类数共有( ) A.8 B.7 C.5 D.6 *6.蛋白质和核酸都具有的元素是( ) A.C、H、O、N、P、S B.C、H、O、N、P C.C、H、O、N D.C、H、O 反馈矫正： 7.绝大多数生物的遗传信息贮存在( ) A.核糖核酸 B.脱氧核糖核酸 C.核酸 D.核苷酸
生物一轮复习导学提纲⑷ 必修一：核酸的结构和功能 班级______ 学号_____ 姓名____________ 1．下图为大肠杆菌遗传物质分子结构中的一条长链。请据图回答： ⑴图中的1表示_______________，2表示____________________， 1、2、3结合在一起的结构叫___________________________。 ⑵若3简称为T，则1、2、3结合在一起的结构中文名称是 _________________________________。 ⑶该物质彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是________(用序号 表示)。 ⑷该物质在大肠杆菌细胞中，以___________和____________两种结构存在。其主要功能是__________________________、_______________________________。 ⑸此图若为艾滋病病毒的核酸，此结构中2的名称为_________。3的种类有__________________ (写字母简称)。 2．从一种生物的细胞中提取得到甲、乙两种生物大分子，甲的含量大于乙，在适当的条件下用人的胃液处理，甲分解而乙不分解；分析甲、乙的化学成分，甲含有氮和硫，乙含有氮和磷；甲、乙两种物质遇碘都不变蓝；从来源看，在细胞膜上有甲而没有乙。据此回答下列问题： ⑴在生物体中物质甲的基本组成单位约有_________种。 ⑵在物质乙的结构单位中，氮存在于____________部分。 ⑶在甲、乙中能体现细胞膜功能特点的是____________。 ⑷在洋葱根尖分生区细胞中主要由甲、乙两种物质组成的结构是_______________。 ⑸在人体细胞中含有乙种物质的结构有_____________________________________________。3．生物体内某些有机物及元素组成如下图，已知A、B、C是由a、b、c组成的。请回答： ⑴x、y分别是________、________。 ⑵a经________方式形成A，连接两个a 的化学键的结构简式是___________。 A多种多样，从a分析原因是_______ _______________________________。 ⑶如果B是人和动物细胞的能源物质，则b的名称是____________。 ⑷一分子c是由________、__________、________三分子物质构成，其结构简图是。 从c分析，D多样性的原因是___________________________________________________。⑸E在化学组成上与D的不同是。
核酸的结构与功能 复习目标： 1.核酸的结构和功能(Ⅱ)。 2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。 3.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。 重点：1、DNA分子的结构 2、DNA、RNA、蛋白质的关系 复习流程： 问：核酸的种类？ 一、DNA、RNA分子的结构与功能 1、DNA的元素组成？由元素进一步构成哪些小分子？小分子相互连接形成DNA的基本组成单位是？ 2、若干个脱氧核苷酸是怎样连接形成脱氧核苷酸链的？在此过程中需要什么酶催化？反之，该键的断裂又需要什么酶催化？ 3、单链中相邻碱基通过什么连接？ 4、DNA通常由几条脱氧核苷酸链构成？DNA分子两条链之间碱基又是通过什么连接？ 5、DNA双螺旋结构模型的构建者？请简述构建过程。
6、双螺旋结构特点 (1)DNA分子是由链构成的，这两条链按方式盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA分子中的交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过连接成碱基对。碱基配对的规律是：与T配对，与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做原则。 7、DNA初步水解产物是？彻底水解产物是？ 例1、如图是DNA片段的结构图，请据图思考下列问题： （1）DNA的基本单位是什么？四种基本单位的主要区别是什么？ （2）说出图中数字的名称。一个DNA分子中有几个游离的磷酸基团？ （3）为什么“G—C”含量越多的DNA越耐高温？ （4）乙比甲结构更稳定，为什么？ （5）不同的DNA分子哪些方面会有所不同？(供选：脱氧核苷酸的数量、碱基种类、基本骨架、碱基对的排列顺序) 8、总结.DNA分子的特性 (1) 性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。 (2) 性：脱氧核苷酸的数量及碱基对多种多样的排列顺序，如某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有种(其中n代表碱基对数) (3) 性：每种DNA分子都有特定的对排列顺序，代表了特定的遗传信息
遗传信息的携带者——核酸 1．观察并区分DNA 和RNA 在细胞中的分布。(重点) 2．理解并掌握DNA 和RNA 在组成上的区别和功能。(重难点) 3．说出核酸的功能。 核 酸 的 种 类 和 分 布 1．种类??? (1)脱氧核糖核酸，简称DNA (2)核糖核酸，简称RNA 2．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、变异和蛋白质合成中具有极其重要的作用。 3．观察DNA 和RNA 在细胞中的分布 (1)原理??? DNA ＋甲基绿→绿色 RNA ＋吡罗红→红色 (2)实验步骤：
(3)实验现象及结论 ①绿色明显集中且接近细胞中央，说明DNA主要分布于细胞核中。 ②绿色周围的红色范围较广，说明RNA主要分布于细胞质中。 [合作探讨] 探讨1：利用口腔上皮细胞进行实验时： ①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水，为什么？ 提示：用0.9%NaCl溶液的目的是保持口腔上皮细胞的形态，若用蒸馏水会使细胞吸水涨破。 ②为什么取口腔上皮细胞时必须漱口？ 提示：防止混杂食物碎屑。 ③冲洗涂片时为何要用缓水流？ 提示：防止细胞被冲走。 探讨2：实验材料可用洋葱鳞片叶内表皮细胞，能用洋葱鳞片叶的外表皮细胞或叶肉细胞吗？ 提示：不能，洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡影响观察。叶肉细胞有绿色叶绿体，影响观察。 探讨3：“DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。”这种说法对吗？原核细胞的DNA分布在什么部位？ 提示：这种说法不对。真核细胞：DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分
存在于细胞质中；原核细胞的DNA 主要在拟核区域。 [思维升华] 1．实验中的试剂及其作用： (1)吡罗红甲基绿染色剂：使DNA 和RNA 着色。 (2)0.9%NaCl 溶液：保持口腔上皮细胞的正常形态。 (3)蒸馏水：配制染色剂；冲洗载玻片上的盐酸。 (4)质量分数为8%的盐酸????? ①改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞 ②使染色质中的DNA 与蛋白质分离， 有利于DNA 与染色剂结合 2．实验操作中的注意事项： 操作步骤 注意事项 制片 ①用质量分数为0.9%的NaCl 溶液而不用蒸馏水，目的是保持口腔上皮细胞的正常形态，因为口腔上皮细胞在蒸馏水中会吸水涨破； ②取口腔上皮细胞时必须漱口，目的是防止混杂食物碎屑； ③玻片烘干时要在酒精灯火焰上来回移动载玻片，以防其受热不均匀而破裂 水解 要注意掌握水温(30 ℃)和保温时间(5 min)，才能达到水解的目的 冲洗 用缓水流，以防止细胞被水流冲走 1．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( ) A ．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 ．DNA 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 、