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第五节
核酸是遗传信息的携带者
本节聚焦：
DNA和RNA在化学组成上有什么异同点？
核苷酸的排列顺序与遗传信息有什么关系？
怎样理解生物大分子以碳链作为基本骨架？
核酸检测
新冠病毒感染人体之后，首先会在呼吸道系统中进行繁殖，因此可以通过检测痰液、鼻咽拭子中病毒独特的核酸序列判断人体是否感染该病毒。一旦检测为核酸“阳性”，即可证明患者体内有病毒存在 。
什么是核酸？ 为什么能通过核酸检测确定新冠病毒是否存在？
一、核酸的种类及其分布
1、核酸的种类
脱氧核糖核酸
核糖核酸
（DNA）
（RNA）
洋葱鳞片叶内表皮细胞
人的口腔上皮细胞
DNA主要分布在细胞核中，少量存在于线粒体和叶绿体中
RNA主要分布在细胞质中
2、核酸的分布
2、核酸的分布
细胞结构生物
非细胞结构生物
真核生物
原核生物
DNA：主要分布在细胞核中，少量存在于线粒体和叶绿体中
RNA：主要分布于细胞质中
DNA：主要分布在拟核，还有一些以小型环状DNA分子存在（质粒）
RNA：主要分布于细胞质中
DNA病毒
RNA病毒
只含DNA一种核酸
只含RNA一种核酸
遗传物质是RNA
遗传物质是DNA
DNA是主要遗传物质
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1、构成核酸的基本单位：
核苷酸
五碳糖
磷酸
含氮碱基
不同
核糖
脱氧核糖
（1）元素组成：
C、H、O、N、P
（2）1核苷酸=
1磷酸+1五碳糖+1含氮碱基
脱氧（核糖）核苷酸
核糖核苷酸
构成DNA的单位
构成RNA的单位
构成DNA和RNA的碱基相同吗？
腺嘌呤 A
鸟嘌呤 G
胸腺嘧啶 T
胞嘧啶 C
尿嘧啶 U
(Cytosine)
(Uracil)
(Thymine)
(Adenine)
(Guanine)
2、DNA与RNA在化学组成上的异同
3、核苷酸的种类
按五碳糖划分
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
按碱基划分
按碱基划分
构成DNA的单位：4种
构成RNA的单位：4种
共8种
2类
二、核酸结构及基本单位
生物种类 核酸种类 核苷酸种类 碱基种类 五碳糖种类 遗传物质 举例
真核、原核生物 2 8 5 2 DNA 人、酵母菌、细菌
病毒 DNA病毒 1 4 4 1 DNA T2噬菌体
RNA病毒 1 4 4 1 RNA 烟草花叶病毒，新冠病毒
2 8 5 2 DNA 人、酵母菌、细菌
1 4 4 1 DNA T2噬菌体
1 4 4 1 RNA 烟草花叶病毒，新冠病毒
3、核酸的形成过程
二、核酸结构及基本单位
磷酸二酯键
核酸是由核苷酸连接而成的长链
3、核酸的形成过程
二、核酸结构及基本单位
DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链，一般为双链
RNA是由核糖核苷酸连接而成的长链，一般为单链
A
T
C
G
C
A
脱氧核糖
脱氧核糖
脱氧核糖
脱氧核糖
脱氧核糖
脱氧核糖
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
A
U
C
A
G
U
核糖
核糖
核糖
核糖
核糖
核糖
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
磷酸
T
A
G
C
G
T
如何区分DNA和RNA？
1、看碱基：
DNA：
RNA：
2、 看五碳糖：
DNA：
RNA：
3、看分布：
DNA：
RNA：
4、看核苷酸链数：
DNA：
RNA：
AGCU
AGCT
核糖
脱氧核糖
主要在细胞质
主要在细胞核
1条
2条
脱氧核糖核苷酸链
核糖核苷酸链
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
问题探讨
刑侦人员将从现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。
为什么DNA能提供犯罪嫌疑人的信息？
DNA遗传物质，携带有遗传信息
核酸是细胞内携带遗传信息的物质
为什么DNA可以储存遗传信息？
脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息
假设有一段由100个核苷酸组成的单链DNA片段，那么可以出现多少种核苷酸的排列组合？
4100
核酸具有多样性
为什么在生物鉴定中我们可以检测核酸？
因为每一种生物的核苷酸排列顺序与其他生物存在差异
核酸具有特异性
血红蛋白中1个氨基酸的替换导致血红蛋白空间结构异常，异常的血红蛋白分子缺氧条件下易相互聚集，导致红细胞形态改变，造成镰状细胞贫血症的发生。
核酸在生物体的变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用
4、核酸的功能
二、核酸结构及基本单位
核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，核酸分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。
核酸在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
比较项目 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸）
基本单位 名称 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸
种类 4种 4种
组成成分 磷酸 磷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 共有 A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）
特有 T（胸腺嘧啶） U（尿嘧啶）
一般结构 由两条脱氧核苷酸链构成 由一条核糖核苷酸链构成
分布 ① 真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 ②原核生物：拟核、质粒 主要在细胞质中
功能 细胞中 作为遗传物质，储存、传递信息 辅助遗传信息的表达
病毒 遗传物质（DNA病毒） 遗传物质（RNA病毒）
一切生物 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用
脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸
4种 4种
磷酸
脱氧核糖 核糖
A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）
T（胸腺嘧啶） U（尿嘧啶）
由两条脱氧核苷酸链构成 由一条核糖核苷酸链构成
① 真核生物：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 ②原核生物：拟核、质粒 主要在细胞质中
作为遗传物质，储存、传递信息 辅助遗传信息的表达
遗传物质（DNA病毒） 遗传物质（RNA病毒）
在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用
核酸的水解：
初步水解
彻底水解
磷酸
五碳糖
含氮碱基
核苷酸
噬菌体 新型冠状病毒 植物细胞 植物细胞的遗传物质
核酸类型
初步水解产物
彻底水解产物
DNA
（脱氧核糖核酸）
RNA
（核糖核酸）
4种脱氧核苷酸
磷酸
4种碱基
(A、G、C、T)
脱氧核糖
4种核糖核苷酸
磷酸
4种碱基
(A、G、C、U)
核糖
DNA和RNA
8种核苷酸
磷酸
5种碱基
(A、G、C、T、U)
脱氧核糖、核糖
DNA
4种脱氧核苷酸
磷酸
4种碱基
(A、G、C、T)
脱氧核糖
DNA病毒
RNA病毒
组成元素
C、H、O、N、P
组成物质
一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基
　　1种　　　　　2种　　　　　 5种
基本单位
核苷酸
（8种）
脱氧核糖核苷酸（4种）
核糖核苷酸（4种）
功 能
控制蛋白质的合成
一切生物的遗传物质
决定
核 酸
核糖核酸（RNA）:主要存在于细胞质(少量在细胞核)
脱氧核糖核酸(DNA):主要存在于细胞核(少量在叶绿体、线粒体)
三、生物大分子以碳链为骨架
多糖、蛋白质和核酸等生物大分子的结构有什么共同的特点？
生物大分子都是由许多单体连接成的多聚体
生物大分子
基本单位
三、生物大分子以碳链为骨架
单糖、氨基酸和核苷酸的结构有什么共同的特点？
单糖
氨基酸
核苷酸
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
生物大分子以碳链为基本骨架，“碳是生命的核心元素”
三、生物大分子以碳链为骨架
有限数目的单体怎样聚合成了多种多样的大分子物质？
淀粉
糖原
蛋白质
DNA
和
RNA
有限数目的单体通过排列顺序和连接位置的变化，形成了多种不同的大分子物质。
细胞是由化学元素和化合物构成的
(1)以碳链为骨架的 等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架。
(2) 提供了生命活动的重要能源。
(3) 与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
(4)细胞中的化合物， 处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。
多糖、蛋白质、核酸
糖类和脂质
水和无机盐
含量和比例
三、生物大分子以碳链为骨架

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