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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——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。
一、核酸的种类及分布1．种类⎩⎨⎧脱氧核糖核酸，简称DNA 核糖核酸，简称RNA2．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⎩⎨⎧分类依据：五碳糖的不同类别：脱氧核苷酸和核糖核苷酸①脱氧核苷酸：构成DNA 的基本单位。
②核糖核苷酸：构成RNA 的基本单位。
2．DNA和RNA的区别(1)分子组成的不同①DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的则是核糖。
②DNA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是由脱氧核苷酸连接而成，一般由两条脱氧核苷酸链构成，RNA则是由核糖核苷酸连接而成，由一条核糖核苷酸链构成。
3．DNA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①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。
②部分病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。
(3)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。
高一生物核酸知识点总结高一生物核酸知识点一一、核酸的种类:脱氧核糖核酸（DNＡ）和核糖核酸(ＲNA）二、核酸：是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用.三、组成核酸的基本单位是:核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成ＤNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成ＲNA的核苷酸叫做核糖核苷酸.四、DNA所含碱基有:腺嘌呤（A)、鸟嘌呤(Ｇ）和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶（T）RＮA所含碱基有：腺嘌呤(Ａ)、鸟嘌呤(Ｇ）和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五、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.高一生物核酸知识点二1、核酸的由许多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一。
最早由米歇尔于１868年在脓细胞中发现和分离出来。
核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内、生物体内核酸常与蛋白质结合核蛋白。
不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。
根据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸，简称RＮA和脱氧核糖核酸，简称DNA。
DＮA是储存、复制和遗传信息的主要物质基础，RＮA在蛋白质牲合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA,起着携带和转移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，简称mRＮA，是合成蛋白质的模板;核糖体的核糖核酸,简称rRNA，是细胞合成蛋白质的主要场所。
核酸不仅是基本的遗传物质,而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置，因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。
核酸在应用方面有极重要的作用，现已发现近２００0种遗传性疾病都和DNA结构有关.如人类镰刀形红血细胞贫血症是由于患者的血红蛋白分子中一个氨基酸的遗传密码发生了改变，白化病毒者则是DＮＡ分子上缺乏产生促黑色素生成的酷氨酸酶的基因所致。
肿瘤的发生、病毒的感染、射线对机体的作用等都与核酸有关。
核酸知识点【基础知识整合】1．核酸的基本组成单位：，其分子组成为。
3．核酸的功能：细胞内携带的物质，控制合成。
2．核酸的功能特性(1)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，DNA分子具有多样性。
(2)每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息。
(3)有些病毒只含有RNA一种核酸，其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性。
考点二核酸与蛋白质【知识拓展】细胞质内核糖体上细胞核、线粒体、叶绿体等2.联系(1)核酸控制蛋白质的合成(2)DNA 多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系【总结提升】蛋白质和核酸两者均存在物种特异性，因此可以从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据，但生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等不存在物种的特异性。
考点三 “观察DNA 和RNA 在细胞中的分布”实验 【知识拓展】 一、实验原理①DNA 主要分布于细胞核中，RNA 主要分布于细胞质中。
②甲基绿和吡罗红对DNA 、RNA 的亲和力不同： 利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA 和RNA 在细胞中的分布。
③盐酸(HCl)能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
二、实验流程图1、取口腔上载玻片上滴一滴生理盐水↓消毒牙签刮口腔内侧壁后在液滴中涂抹几下载玻片在酒精灯上烘干↓载玻片在酒精灯上烘干载玻片放入盛有30 mL 质量分数为8%的盐酸的小烧杯中↓大烧杯中加入30 ℃温水↓小烧杯放入大烧杯中保温5 min2、水解3、冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10 s染色吸水纸吸去载玻片上的水分↓用吡罗红甲基绿染色剂2滴染色5 min↓吸去多余染色剂，盖上盖玻片4、观察低倍镜观察：选染色均匀、色浅区域移至视野中央、调清晰后观察↓高倍镜观察：调节细准焦螺旋，观察细胞核、细胞质染色情况三、实验现象及相关结论结论：真核细胞的DNA 主要分布在细胞核，少量分布在线粒体、叶绿体。
第三节 核酸的种类和结构1一、 DNA的分子结构 （一）DNA的一级结构1.脱氧核苷酸之间的连接键：多聚核苷酸是通过一个 核苷酸 核苷酸的C3’-OH与另一分子核苷酸的5’-磷酸 另 分子核苷酸 磷酸 基形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。
5’3’ 5’3’235′端2 多聚核苷酸的方向性 2.多聚核苷酸的方向性 5’端 端 3’端CAG 3′端4多聚核苷酸的表示方式53 3.DNA的一级结构 的 级结构 DNA的一级结构是指DNA分子中核苷酸 的排列顺序和连接方式，也称为碱基排列顺序。
6（二 ）真核细胞染色质DNA和原核生物染色质 DNA一级结构的特点真核 1.重复顺序： 高度重复顺序： 5~100bp，重复次数高，卫星DNA 中度 复顺序 中度重复顺序：300bp以上，编码组蛋白基因，rRNA p以 ，编码 蛋白 因， 及tRNA基因。
单 顺序 编 蛋白质 单一顺序：编码蛋白质72.间隔顺序与插入顺序 2 间隔顺序与插入顺序 基因的插入序列称为内含子，编码蛋白质的基因 序列称为外显子。
序列称为外显子83.回文结构 文结构 该结构中脱氧核苷酸序列顺读与倒读，意义不变。
5´ GGAATCGATCTT AAGATCGATTCC 3´ 3´ CCTTAGCTAGAA TTCTAGCTAAGG 5´9原核 1.DNA序列中存在大量重叠序列，如病毒DNA中大量 存在 共用相同序列 但相同的序列在不同基因中 存在。
共用相同序列，但相同的序列在不同基因中 有不同的含义。
蛋白D丙谷甘缬蛋 终止……GCGGAAGGAGTGATGTAATGTCT…… 蛋白E 精 赖 谷 终止 起始 丝 蛋白Jф×174噬菌体的基因结构102. DNA序列每转录出的mRNA是多顺反子，通常多2DNA序列每转录出的mRNA是多顺反子通常多个功能相关的顺反子串联在一个mRNA分子上。
3. DNA序列中所含的结构基因序列是连续的，不含有插入或是间隔序列。
有插入或是间隔序列11判断1.脱氧核糖核酸的糖环3’位没有羟基。
2.生物体内存在的游离核苷酸多为5’-核苷酸。
3.目前为止发现的修饰核苷酸大多存在于tRNA中。
3目前为止发现的修饰核苷酸大多存在于tRNA中121、核酸分子中储存,传递遗传信息的关键部分是1核酸分子中储存传递遗传信息的关键部分是A.磷酸戊糖B.核苷C.碱基顺序D.戊糖磷酸骨架E.磷酸二酯键2、核酸中核苷酸之间的连接方式是：A、2’，5’—磷酸二酯键B、氢键A2’5’磷酸酯键B氢键C、3’，5’—磷酸二酯键D、糖苷键13核酸完全的水解产物是___ _、___ _和__ _。
其中核酸完全的水解产物是和其中碱基又可分为________碱和________碱。
14（三）DNA的二级结构1.B型双螺旋1B型双螺旋151DNA双螺旋结构的研究背景1.Chargaff规则：（1）A=T（2）G C （2）G=C（3）A+C=G+T（4）A+G=C+T2.碱基间可以形成氢键A-T G-C以氢键配对较合理A T、G C以氢键配对较合理163. DNA晶体结构的X光衍射图谱17结构特征（1）DNA分子由两条反平行的多聚核苷酸链组成，两条链相互缠绕形成右手双螺旋结构。
18(2)组成右手双螺旋的两条链是互补的，与对侧碱基形氢键对补对形式成氢键配对（互补配对形式：A=T; G ≡C）。
腺嘌呤胸腺嘧啶鸟嘌呤胞嘧啶19(3)碱基对位于双螺旋内部，垂直于暴露在外的脱氧()碱位双螺旋内部，暴露在外的脱氧核糖磷酸骨架。
20(4)双螺旋的表面含有明显的大沟和小沟(4)双螺旋的表面含有明显的大沟和小沟。
21双螺旋中的大沟对于DNA和蛋白质结合时的相互识别很重要，在沟内可以辨认碱基的顺序。
22(5)双螺旋的平均直径为2nm，每个碱基平面之间的距离为0.34nm，并相差约36°。
螺旋每旋转一周包含10对碱基，螺距为3.4nm。
232.A型双螺旋2475%92%3.Z型双螺旋(1)“Z”字形走向；(2) 左手螺旋(3) 分子外形呈波形(4) 分子外表只有一道沟槽，大沟消失，小沟加深；大沟消失小沟加深(5) 双螺旋体比较细长。
参数变化如下：Z-DNA B-DNA25每螺旋每个碱基螺螺旋径螺旋类型每圈螺旋中的碱基旋转的角每个碱基对的垂直螺距(nm)螺旋直径(nm)对数(度)高度(nm)A11+ 32.70.2560.8 2.3+36003383420B10+ 36.00.338 3.4 2.0Z 12-30.00.371 4.5 1.826Z－DNA存在的条件：Z DNA存在的条件：(1) 高盐：NaCl>2mol/L, MgCl2>0.7 mol/L(2) Pu,Py相间排列：274.双螺旋稳定的因素（1）氢键（2）碱基堆积力（3）阳离子或带正电荷的化合物对磷酸基团的中和。
285.DNA的非标准二级结构5DNA的非标准二级结构29三链螺旋DNA应用意义及前景：利用插入第三链片段达到携带切割剂，从而定点剪切的目的；插入“第三股”达到破坏病毒等目的都是阻止遗传信息的表达破坏病毒等目的，都是阻止遗传信息的表达。
30（四）DNA的三级结构DNA的双螺旋结构进一步扭曲就是三级结构，即超螺旋结构。
即超螺旋结构3132正超螺旋(positive supercoil)超螺旋(i i il)盘绕方向与DNA双螺旋方同相同负(g p)负超螺旋(negative supercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方向相反3334（五）染色质与染色体1染色质1.染色质非组蛋白+RNA+RNA。
组蛋白++非组蛋白染色质（体）=DNA+染色质（体）=DNA+组蛋白35染色质（体）的化学组成1）组蛋白包括核心组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）和非核心组蛋白（H1）；2）非组蛋白（序列特异性DNA结合蛋白)）非组蛋白（序列特异性结合蛋白)3637核小体形成382.染色体随体次缢痕自主复制DNA 序列主缢痕短臂着丝粒DNA 序列端粒DNA 序列痕（着丝粒）长臂端粒39DNA双螺旋片段串珠状核小体染色质纤维伸展形染色质片段密集形染色质片段整个染色体40（六）基因与基因组基因从结构上定义，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 因的功能。
一对同源染色体在同一基因座上的一对 基因称为一对等位基因。
基因称为一对等位基因41一个生物体的基因组（genome)包含了所有 编码RNA和蛋白质的序列及所有的非编码序列， 也就是DNA分子的全序列。
基因组DNA序列： 因 序列 基因序列和非基因序列 因序列和非 因序列 编码序列和非编码序列 单 序列和 复序列 单一序列和重复序列 结构基因组学 基因组学 功能基因组学42二、RNA的种类和分子结构（一）RNA的种类细胞核和胞液 核蛋白体RNA 信使RNA 转运RNA 核内不均一RNA 核内小RNA 核仁小RNA 胞浆小RNA rRNA mRNA tRNA HnRNA SnRNA SnoRNA scRNA/7SL-RNA 线粒体 mt rRNA mt tRNA 功 能核蛋白体组分 转运氨基酸 成熟mRNA的前体mt mRNA 蛋白质合成模板参与hnRNA的剪接、转运 rRNA的加工、修饰 蛋白质内质网定位合成 的信号识别体的组分43共性结构特点： 共性结构特点 （1）组成单位：AMP、GMP、CMP、UMP （2）NMP之间通过3’,5 （2）NMP之间通过3 5’-磷酸二酯键相连 -磷酸二酯键相连441、核蛋白体RNA（rRNA） * rRNA的功能 参与组成核蛋白体 作为 参与组成核蛋白体，作为 蛋白质生物合成的场所。
rRNA4546-CCA-OH（2）转运RNA（tRNA）♣由73~93个核苷酸组成的单链RNA。
由73 93个核苷酸组成的单链RNA ♣含较多的修饰核苷酸（稀有碱基）。
tRNA♣具有约30%恒定的核苷酸:如U8、G18、G19等。
♣3 3’端多为CCA 端多为CCA-OH OH （用来接受活化的氨基酸，又 （用来接受活化的氨基酸 又 称为接受末端）。
♣运输蛋白质合成所需氨基酸，并按mRNA上的遗传 密码顺序 对号入座 将其转运到mRNA分子上。
密码顺序“对号入座”将其转运到mRNA分子上47（3）信使RNA（mRNA） （ ） （ ）* mRNA的功能 把 DNA 所携带的遗传信息，按碱基互 所携带的遗传信息 按碱基互 补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决 定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。
定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序原核细胞 真核细胞细胞质 细胞核内含子DNA转录外显子DNA 转录 hnRNAmRNA翻译蛋白转录后剪接 转运 转mRNA翻译蛋白48* mRNA成熟过程 内含子 (intron) 外显 子 (exon)hnRNAmRNA49占总 占总RNA的3%～5% 的3 沉降系数在4S～25S，平均相对分子质量为50万50。
