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第5节 核酸是遗传信息的携带者
学习目标
1
阐述核酸由核苷酸 聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子
2
简述DNA和RNA的区别与联系
3
生物大分子以碳链为骨架
1.为什么DNA能够提供嫌疑人的信息？
2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？
DNA是遗传物质，携带有遗传信息，不同个体的遗传信息不同。
亲子鉴定
研究不同类群生物的亲缘关系
鉴别在地震等灾害中遇难亲属的遗体
一、核酸的种类及其分布
阅读教材 34页“核酸的种类及分布”，完成以下问题：
1、核酸包括哪几类？
2、DNA和RNA分布在真核细胞中的
什么部位？
3
原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位？
核酸
DNA
RNA
（脱氧核糖核酸）
（核糖核酸）
真核细胞：主要分布在细胞核，少量在
线粒体、叶绿体
主要分布在细胞质中
一、核酸的种类和及其分布
原核细胞：主要分布在拟核（环状DNA分子）
1.你认为核酸是大分子还是小分子？判断的理由是什么？
2.如果核酸是生物大分子，组成它的基本单位又是什么？
3.核苷酸由哪些物质组成？
P
【资料1】有科学家做过这样的实验，用酶将核酸初步水解之后，会得到一些小分子的物质——核苷酸；进一步用酶处理核苷酸，还能得到一些更小的分子，这些分子里面含有磷酸、五碳糖、碱基。
核酸的结构
1.基本组成单位（单体）
——核苷酸
据五碳糖
的种类
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
(脱氧核苷酸）
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
含氮碱基
P
磷酸
五碳糖
C、H、O、N、P
核苷酸的元素组成：
二、核酸的结构
磷酸
1、基本组成单位：
五碳
糖
碱基
核苷酸
【资料2】用酶处理DNA，最终水解得到的五碳糖是脱氧核糖，得到的碱基有4种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C），胸腺嘧啶（T）用同样的方法处理RNA,得到的五碳糖是核糖，得到的碱基也有4种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C),尿嘧啶（U）。
【思考】根据资料分析，构成DNA和RNA的核苷酸有什么不同？
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
胞嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胸腺嘧啶
A
G
C
T
胞嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
尿嘧啶
A
G
C
U
五碳
糖
磷酸
含N碱基
二、核酸的结构单位——核苷酸
核糖核苷酸
U
P
P
P
P
尿嘧啶核糖核苷酸
核糖
核糖
核糖
核糖
胞嘧啶核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
A
G
C
脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
A
G
C
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
P
脱氧
核糖
P
脱氧
核糖
P
脱氧
核糖
P
脱氧
核糖
（4种）
（4种）
Q1:组成核酸的核苷酸共有_____种？
８
2.2 核酸结构
解决以下问题，展示学习成果：
DNA由哪种核苷酸连接而成？含有几条链？
RNA由哪种核苷酸连接而成？含有几条链？
2.2 核酸结构
DNA是脱氧核苷酸连接而成的长链
3,5磷酸二酯键
图2-1 核苷酸连接而成的长链
核糖核苷酸
核糖核苷酸连接成的长链
RNA分子（单链）
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
RNA是脱氧核苷酸连接而成的长链
DNA分子具有多样性和特异性
新冠病毒是RNA病毒。目前已有多个新冠病毒变种的刺突蛋白发生结构性变化，也就是说，病毒正在不断变异。
据统计，4种新冠病毒变种严重威胁人类，它们分别是：
发现于印度的Delta；发现于英国的Alpha；发现于巴西的Gamma；发现于南非的Beta
尝试解释新冠病毒易变异的原因？
核酸的功能
单链RNA，稳定性低，易变异
核酸在生物的变异中具有极其重要的作用。
组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但如果数量不限，在连成长链时，排列顺序就是极其多样化的，它所贮存的遗传信息的容量自然就非常大了。
【思考】生活中我们通过拨打电话号码就可以联系到要找的人，为什么？由此推测，DNA是怎样储存遗传信息的？
核酸的功能
【结论】核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极重要的作用。
【思考】是不是所有生物的遗传信息都储存在DNA中？
细胞生物（含DNA和RNA）
真核生物
原核生物
非细胞生物（病毒）
大多数病毒
极少数病毒（如HIV、SARS，新冠病毒）
（含DNA或RNA）
（DNA病毒）
（RNA病毒）
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA
思考：生物的遗传信息都储存在DNA中吗？
核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成种具有及其重要的作用。
核酸分子如何携带遗传信息
不同排列顺序的核苷酸链
多样性：构成核酸的核苷酸数目、排列顺序不同,使核酸分子具有多样性中。
DNA：无数种
脱氧核苷酸：4种
4n
特异性：每个DNA分子的脱氧核苷酸特定的排列顺序代表了特定的遗传信息;遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序。
名称
简称
元素组成
基本组成 单位
成 分 磷酸
五碳糖
碱基
结构
脱氧核糖核酸
核糖核酸
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
DNA
RNA
仅一种
脱氧核糖
核糖
A、G、C、T
A、G、C、U
双链
单链
C、H、O、N、P
小结：DNA和RNA的比较
归纳提升
不同生物的核酸、核苷酸及碱基的存在情况
Ａ、Ｇ、Ｃ在菠菜叶肉细胞、HIV中分别形成几种核苷酸？
生物种类 核酸种类 五碳糖种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 实例
病毒
细胞生物
2种
（DNA和RNA）
5种
8种
DNA
人、酵母菌、细菌等
DNA病毒
RNA病毒
1种（DNA）
1种（RNA）
4种
4种
4种
4种
DNA
RNA
T2噬菌体等
新冠病毒HIV等
提问：
的遗传物质中形成几种核苷酸？
2种
1种
1种
生物大分子:
分子量达到上万或更多的有机分子[如：多糖(淀粉、纤维素、糖原)、蛋白质、核酸(DNA、RNA)]，这些大分子都是由若干个基本组成单位(也称单体)连接形成的多聚体，因此这些大分子物质也称为单体的多聚体。每一个单体都以若干个碳原子相连构成的碳链为骨架，许多单体再连接成多聚体。
生物大分子以碳链为骨架
多糖、蛋白质、核酸这3种生物大分子共同点是什么？
图2-4 淀粉、糖原、纤维素
图2-5 某种胰岛素
图2-6 DNA
生物大分子以碳链为骨架
生物大分子以碳链为骨架
多糖
多聚体
蛋白质
核酸
单体
单糖
氨基酸
核苷酸
以碳链为基本骨架
以碳链为基本骨架
淀粉
多肽
生物大分子也是以碳链为基本骨架。
DNA
碳是生命的核心元素。没有碳，就没有生命。
核酸初步水解
DNA：4种脱氧核苷酸
RNA：4种核糖核苷酸
磷酸
五碳
糖
含氮碱基
核酸彻底水解
RNA：6种，磷酸、核糖、A、U、C、G
DNA：6种，磷酸、脱氧核糖、A、T、C、G
初步水解
彻底水解
8种核苷酸
1+2+5=8种
核酸初步水解与彻底水解
以下生物大分子初步水解后有什么产物？
彻底水解后又有什么产物？
核酸
核苷酸
磷酸、五碳糖、含氮碱基
DNA
脱氧核苷酸
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
RNA
核糖核苷酸
磷酸、核糖、含氮碱基
初步水解
彻底水解
问题思考
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
蛋白质
短肽（氨基酸）
氨基酸
组成元素：
C、H、O、N、P
核苷酸
种类：
模式图：
脱水缩合
组成
磷酸
五碳
糖
含氮碱基
8种
核糖核苷酸
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
胞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
核酸
RNA（单链）
DNA（双链）
双螺旋结构
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
小结

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