遗传物质合成的基本原料——核苷酸

第5节 核酸是遗传信息的携带者[学习目标] 1.说出核酸的种类及其在细胞中的分布。

2.简述核酸的结构和功能。

3.说明生物大分子以碳链为基本骨架。

一、核酸的种类、分布及其组成1．种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA ；另一类是核糖核酸，简称RNA 。

2．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。

3．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a ．脱氧核苷酸：构成DNA 的基本单位。

b ．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a ．DNA 的五碳糖是脱氧核糖，而RNA 特有的则是核糖。

b ．DNA 特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA 特有的则是尿嘧啶(U)。

②分子结构的不同DNA 是由脱氧核苷酸连接而成的，一般由两条链构成，RNA 则是由核糖核苷酸连接而成的，由一条链构成。

(3)通过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(特异性)。

(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功能a．核酸是细胞内携带遗传信息的物质。

b．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。

判断正误(1)真核细胞的RNA只分布在细胞质中()(2)真、原核细胞内均有两种核酸()(3)核酸分子中，五碳糖∶磷酸∶含氮碱基＝1∶1∶1()(4)构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种()(5)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的种类()答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×解析(1)真核细胞的细胞核中也含有RNA。

(5)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的数量和排列顺序。

一、选择题(每小题5分,共60分)1．(江苏南京、盐城二模)艾弗里及其同事为了探究S型肺炎双球菌中何种物质是“转化因子”,进行了肺炎双球菌体外转化实验。

下列有关叙述错误的是( A )A．添加S型细菌DNA的培养基中只长S型菌落B．实验过程中应使用固体培养基培养R型细菌C．实验结论是S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化D．实验设计思路是单独观察S型细菌各种组分的作用解析：肺炎双球菌体外转化实验中,添加S型细菌DNA的培养基中的菌落有S型和R型两种,A错误。

2．(广东广州一模)用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养,保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物,并测量放射性。

对此实验的叙述,不正确的是( B )A．实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质B．保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低C．搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高D．实验所获得的子代噬菌体不含35S,而部分可含有32P解析：本实验是将噬菌体的DNA与蛋白质分别进行放射性标记,来研究遗传物质是DNA还是蛋白质,A 正确；保温时间过长,细菌裂解,噬菌体释放出来,使上清液放射性偏高,B错误；35S标记组搅拌不充分,会导致亲代噬菌体外壳吸附在细菌上,随着细菌一起沉淀,沉淀物放射性偏高,C正确；35S标记组,35S标记的亲代噬菌体的外壳,未能侵入细菌内部,子代噬菌体不含35S,32P标记组,32P标记的亲代噬菌体的DNA,会侵入细菌中,子代噬菌体部分含有32P,D正确。

3．(宁夏银川育才中学第四次月考)下列有关RNA的描述中,正确的是( B )A．mRNA上有多少种密码子就有多少种tRNA与之对应B．每种tRNA只转运一种氨基酸C．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D．rRNA通常只有一条链,它的碱基组成与DNA完全相同解析：终止密码子不编码氨基酸,没有对应的tRNA,A错误；tRNA具有专一性,即一种tRNA只能转运一种氨基酸,B正确；mRNA上的密码子携带了氨基酸序列的遗传信息,C错误；rRNA通常只有一条链,它的碱基组成与DNA不完全相同,组成rRNA的碱基是A、C、G、U,而组成DNA的碱基是A、C、G、T,D错误。

第1节基因指导蛋白质的合成[学习目标] 1.简述DNA与RNA的主要区别。

2.概述遗传信息的转录与翻译过程。

3.说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。

4.结合“中心法则的提出及其发展”归纳并理解中心法则。

知识点一遗传信息的转录1．基因的表达：基因可以控制□01蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。

2．RNA可以作为信使的原因(1)RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成的，核糖核苷酸含有□024种碱基，这些特点使得RNA具备□03准确传递遗传信息的可能。

①组成RNA的五碳糖是□04核糖，组成DNA的五碳糖是□05脱氧核糖。

②RNA特有的碱基是□06U，DNA特有的碱基是□07T。

(2)RNA一般是□08单链，而且比DNA短，因此能够通过□09核孔，从细胞核转移到细胞质中。

3．RNA的种类4．遗传信息的转录(1)概念：RNA是在□13细胞核中，通过□14RNA聚合酶以□15DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。

(2)图示mRNA合成方向是□165′－端到3′－端。

问题探究除了mRNA、tRNA、rRNA，还有没有具备其他功能的RNA?提示：有。

有的RNA具有催化功能(如少数酶的本质是RNA)；有的RNA可作遗传物质(如RNA病毒)。

问题探究转录的场所一定是细胞核吗？提示：不一定，含有DNA的部位(线粒体、叶绿体、拟核、质粒)均可转录。

易错判断1．一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。

(√) 2．转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。

(×)3．由于基因选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出来的mRNA 不完全相同。

(√)4．三种RNA均由DNA转录而来。

(√)(3)过程(以合成mRNA为例)第1步：DNA双链解开，DNA双链的□17碱基得以暴露。

当细胞开始合成某种蛋白质时，□18RNA聚合酶与编码这个蛋白质的□19一段DNA结合，使得DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。

《生物化学》课件第八章核苷酸目录•核苷酸概述与结构•核酸的理化性质与合成•DNA复制与修复机制•RNA转录后加工与修饰•核酸降解与代谢途径•核苷酸在生物技术应用中的研究进展01核苷酸概述与结构核苷酸定义及作用01核苷酸是核酸的基本组成单位，由磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分组成。

02在生物体内，核苷酸具有多种生物学功能，如作为遗传信息的携带者、参与蛋白质合成、作为能量储存和转移分子等。

结构组成与分类核苷酸的结构包括磷酸基团、五碳糖和含氮碱基。

其中，五碳糖包括核糖和脱氧核糖两种，含氮碱基包括嘌呤和嘧啶两类。

根据五碳糖的不同，核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。

根据含氮碱基的不同，核苷酸又可分为腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸和尿嘧啶核苷酸等。

核苷酸通过不同的排列组合方式，构成了生物体的遗传物质DNA 和RNA ，从而实现了遗传信息的传递和表达。

遗传信息的携带者在蛋白质合成过程中，mRNA 作为模板指导氨基酸的排列顺序，tRNA 则携带特定的氨基酸到核糖体上进行合成。

参与蛋白质合成ATP 是生物体内最重要的能量储存和转移分子，通过水解或合成反应释放或储存能量，从而维持生物体的正常生理功能。

能量储存和转移分子环核苷酸如cAMP 和cGMP 等作为第二信使参与细胞信号传导过程，调节细胞的代谢、生长和分化等。

细胞信号传导生物学意义及功能02核酸的理化性质与合成溶解性核酸可溶于水，微溶于乙醇，不溶于有机溶剂。

紫外吸收核酸在240-290nm波长范围内有强烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm附近。

变性、复性与杂交核酸在加热、极端pH、有机溶剂等条件下可发生变性，解离成单链；去除变性条件后，互补单链可重新结合，称为复性；不同来源的核酸单链只要序列互补也可复性，称为杂交。

酸碱性核酸在酸碱环境下可发生水解，生成磷酸、戊糖和含氮碱基。

核酸的理化性质核酸的合成途径DNA的生物合成包括DNA的复制和逆转录过程，其中DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，逆转录则是以RNA为模板合成cDNA的过程。

考点1、减数分裂的概念（B）遗传的细胞基础减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物在形成生殖细胞（配子）的过程中所特有的细胞分裂方式。

在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。

考点2、配子的形成过程（一）精子和卵细胞的形成过程及特征（B）1、精子的形成过程及特征：场所精巢（哺乳动物称睾丸）a)减数第一次分裂间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。

前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。

四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的交换（交叉互换）。

中期：每对同源染色体都成对排列在赤道板两侧。

后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。

末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。

b)减数第二次分裂（无同源染色体．．．．．．）前期：染色体排列散乱。

中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。

后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。

并分别移向细胞两极。

末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。

2、卵细胞的形成过程及特征：场所卵巢小结：动物精子与卵细胞的形成过程的比较精子卵细胞部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢原始生殖细胞动物：精原细胞动物：卵原细胞细胞质分裂情况减Ⅰ的初级精母细胞和减Ⅱ的次级精母细胞都是均等分裂。

减Ⅰ的初级卵母细胞和减Ⅱ的次级卵母细胞都是不均等分裂。

（但：减Ⅱ过程中第一极体是均等分裂）分裂结果1精原细胞→4精细胞（生殖细胞）1卵原细胞→1卵细胞+ 3极体（生殖细胞）（消失）是否变形变形不需变形相同点①染色体的行为和数目变化规律相同。

②产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半。

（二）配子的形成与生物个体发育的联系（B）考点3、减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律（B）【特别提示】（1）同源染色体条件：①形态、大小基本相同；②一条来自父方，一条来自母方。

（2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。