【主干知識(shí)梳理】一、核酸的種類、分布及結(jié)構(gòu)2．分布真核細(xì)胞的DNA主要分布于_______，_______________內(nèi)也有少量的DNA。RNA主要分布于_______。
3．核酸的基本組成單位——核苷酸
4.核酸的形成(1)一般情況下，DNA是由脫氧核糖核苷酸聚合成的2條__________________構(gòu)成。(2)一般情況下，RNA是由核糖核苷酸聚合成的1條_____________構(gòu)成。5．核酸的信息儲(chǔ)存(1)絕大多數(shù)生物的遺傳信息儲(chǔ)存在_____分子中。(2)部分病毒的遺傳信息直接儲(chǔ)存在_____中。
6．核酸的功能(1)核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶__________的物質(zhì)。(2)核酸在生物體的___________和__________________中具有極其重要的作用。二、生物大分子以碳鏈為骨架1．生物大分子___________________等都是生物大分子。
2．單體生物大分子的_________稱為單體。3．多聚體每一個(gè)單體都以_____________________________為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。
若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈
【教材微點(diǎn)發(fā)掘】1．核苷酸是核酸的基本組成單位，人體內(nèi)的核苷酸主要由機(jī)體細(xì)胞自身合成。核苷酸在體內(nèi)的分布廣泛。細(xì)胞中核糖核苷酸的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)脫氧核糖核苷酸。不同類型細(xì)胞中的各種核苷酸含量差異很大，同一細(xì)胞中，各種核苷酸含量也有差異，核苷酸總量變化不大。結(jié)合下圖和教材第35頁(yè)圖2－15，歸納總結(jié)核苷酸種類的判斷方法：
(1)根據(jù)五碳糖的種類進(jìn)行判斷：①圖甲的五碳糖是______，該核苷酸為核糖核苷酸。②圖乙的五碳糖是_________，該核苷酸為脫氧核糖核苷酸。(2)根據(jù)堿基種類進(jìn)行判斷：①圖甲中含有___，該核苷酸為核糖核苷酸。②圖乙中含有___，該核苷酸為脫氧核糖核苷酸。
2．下圖表示生物大分子多聚體的連接方式，請(qǐng)結(jié)合下圖和教材第36頁(yè)圖2－17，回答有關(guān)問(wèn)題：(1)若該圖為一段肽鏈結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示___________，3的種類在人體中有____種。(2)若該圖為一段核酸結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示_______，2表示__________，3表示__________。(3)若該圖表示多糖結(jié)構(gòu)模式圖，則1、2、3連接形成的化合物是______。
新知探究(一)　核酸的結(jié)構(gòu)和功能【探究·深化】[情境質(zhì)疑]1．根據(jù)DNA和RNA兩種核酸的圖示，掌握區(qū)分二者的兩種方法。
(1)看成分：①圖甲含有_____________，該核酸為DNA。②圖乙含有___________ ，該核酸為RNA。(2)看結(jié)構(gòu)：①圖甲具有____鏈結(jié)構(gòu)，為DNA。②圖乙具有____鏈結(jié)構(gòu)，為RNA。
2．生物種類與核酸、核苷酸和含氮堿基等的關(guān)系。非洲豬瘟是一種急性、發(fā)熱、傳染性很高的豬傳染病，其特征是發(fā)病過(guò)程短、死亡率高，該病是由一種DNA病毒引起的。加熱被感染病毒的血液至55 ℃、30分鐘或60 ℃、10分鐘，病毒將被破壞，許多脂溶劑和消毒劑也可以將其破壞。(1)該病毒的DNA徹底水解的產(chǎn)物，與HIV所含核酸徹底水解產(chǎn)物相同的有哪些？提示：磷酸、A、G、C。(2)依據(jù)上述材料，為預(yù)防非洲豬瘟，你能給養(yǎng)豬用戶提出哪些合理性建議？提示：對(duì)豬舍用消毒劑消毒；對(duì)感染病毒死亡的豬進(jìn)行高溫處理(合理即可)。
[重難點(diǎn)撥]1．DNA和RNA的比較
2.生物體內(nèi)的五碳糖、核苷酸種類與生物種類的關(guān)系
【典題·例析】[典例1]　在生命活動(dòng)中，流感病毒的遺傳物質(zhì)在徹底水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是(　　)A．脫氧核糖、堿基、磷酸B．氨基酸、葡萄糖、堿基C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖D．核糖、堿基、磷酸
[答案]　D[解析]　核酸是一類高分子化合物，其基本組成單位是核苷酸。一個(gè)核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基。流感病毒為RNA病毒，只含有RNA一種核酸，因此其遺傳物質(zhì)徹底水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)為核糖、堿基、磷酸。
[典例2]　下圖是DNA和RNA的組成結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)A．甲型H7N9流感病毒有5種堿基和8種核苷酸B．主要存在于硝化細(xì)菌的擬核中的核酸由5種堿基構(gòu)成C．病毒中也有上述兩種核酸D．DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖，而沒(méi)有核糖
[答案]　D[解析]　甲型H7N9流感病毒為RNA病毒，含有A、G、C、U 4種堿基和4種核苷酸；主要存在于硝化細(xì)菌擬核中的核酸為DNA，含有A、G、C、T 4種堿基；一種病毒只有一種核酸，是DNA或RNA；DNA中含有的五碳糖為脫氧核糖，不是核糖。
【應(yīng)用·體驗(yàn)】1．下列關(guān)于核酸的敘述，正確的是(　　)①核酸是攜帶遺傳信息的物質(zhì)?、诤怂岬幕窘M成單位是脫氧核苷酸?、鄄煌锼哂械腄NA和RNA有差異?、蹹NA與RNA在細(xì)胞內(nèi)存在的主要部位相同?、莶《镜倪z傳物質(zhì)是RNA?、藓塑账嶂g的連接方式相同A．①③⑤　　　　　B．②④⑤C．①②③ D．①③⑥
答案：D　解析：核酸是攜帶遺傳信息的物質(zhì)，核酸中堿基的排列順序代表遺傳信息，①正確；核酸包括DNA和RNA，其中DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，②錯(cuò)誤；不同生物所具有的DNA不同，RNA也不同，③正確；DNA在細(xì)胞內(nèi)存在的主要部位是細(xì)胞核，RNA在細(xì)胞內(nèi)存在的主要部位是細(xì)胞質(zhì)，④錯(cuò)誤；有些病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，有些是RNA，⑤錯(cuò)誤；核苷酸之間的連接方式相同，都是通過(guò)磷酸二酯鍵連接，⑥正確。
2．下列有關(guān)核酸組成的表示，正確的是(　　)
答案：D　解析：核酸含C、H、O、N、P 5種元素；DNA中含有脫氧核糖，而RNA中含有核糖。
新知探究(二)　生物大分子以碳鏈為骨架【拓展·深化】1．生物大分子是由單體通過(guò)特定的化學(xué)鍵連接而成的(1)大分子物質(zhì)的初步水解產(chǎn)物和徹底水解產(chǎn)物：
(2)連接單體的關(guān)鍵化學(xué)鍵：
2．生物大分子具有特定的結(jié)構(gòu)由生物小分子到生物大分子，分子增大，出現(xiàn)新的性質(zhì)。其中最主要的特點(diǎn)：生物大分子有獨(dú)特的立體結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)型和分子整體形狀。(1)維持生物大分子高級(jí)結(jié)構(gòu)的重要因素是氫鍵、二硫鍵等化學(xué)鍵。這類鍵的強(qiáng)度很小，所以需要多個(gè)化學(xué)鍵才足以維持高級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。(2)高級(jí)結(jié)構(gòu)不很穩(wěn)定。生物大分子變性就是因?yàn)楦呒?jí)結(jié)構(gòu)破壞，大分子性質(zhì)改變，生物活性喪失。但是，形成一級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵(肽鍵、糖苷鍵、磷酸二酯鍵等)尚未破壞。
【應(yīng)用·體驗(yàn)】1．如圖是細(xì)胞中由單體形成生物大分子時(shí)化學(xué)反應(yīng)的模式圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．該過(guò)程形成的大分子均以碳鏈為骨架B．每合成1個(gè)大分子都產(chǎn)生1個(gè)水分子C．該過(guò)程的逆過(guò)程會(huì)導(dǎo)致有機(jī)物總質(zhì)量的增加D．蛋白質(zhì)、核酸和多糖的合成都符合這個(gè)模式
答案：B　解析：根據(jù)圖示形成大分子的模式圖可知，若大分子是由N個(gè)單體脫水縮合形成的，將會(huì)產(chǎn)生N－1個(gè)水分子，并不是每合成1個(gè)大分子都產(chǎn)生1個(gè)水分子。
2．下圖分別表示生物體內(nèi)的生物大分子的部分結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
(1)甲圖中的三種物質(zhì)都是由許多單糖連接而成的，其中屬于動(dòng)物細(xì)胞中的物質(zhì)是______，其基本單位是________。屬于植物細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì)是________。(2)乙圖所示化合物為RNA，其基本組成單位是____________，可用圖中字母________表示，各基本單位之間是通過(guò)圖中________(填“①”“②”或“③”)所示的化學(xué)鍵連接起來(lái)的。(3)丙圖所示化合物的名稱是________，是由__________種氨基酸經(jīng)____________過(guò)程形成的，該化合物中有________個(gè)羧基。
解析：(1)由題圖可知，淀粉、纖維素、糖原都是由單體葡萄糖聚合形成的多聚體；植物細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì)是淀粉；糖原是動(dòng)物細(xì)胞特有的多糖，肝糖原在維持血糖平衡中具有重要作用。(2)1分子核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮堿基和1分子五碳糖組成，即圖中的b；核苷酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接，即圖中的②。(3)丙圖所示化合物為四肽；四個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成四肽時(shí)，脫去了3個(gè)水分子。由圖可知，該化合物中有2個(gè)游離的羧基(②和⑨中)、1個(gè)游離的氨基(①)，R基有②④⑥⑧。答案：(1)糖原　葡萄糖　淀粉　(2)核糖核苷酸　b?、凇?3)四肽　3　脫水縮合　2
科學(xué)視野——DNA指紋技術(shù)人的遺傳信息主要分布于染色體上的DNA中。兩個(gè)隨機(jī)個(gè)體具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指紋一樣用來(lái)識(shí)別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。應(yīng)用DNA指紋技術(shù)時(shí)，首先需要用合適的酶將待檢測(cè)的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開(kāi)，再經(jīng)過(guò)一系列步驟，最后形成DNA指紋圖。因?yàn)槊總€(gè)人的DNA指紋圖是獨(dú)一無(wú)二的，所以我們可以通過(guò)分析指紋圖的吻合程度來(lái)幫助確認(rèn)身份。在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域中，DNA指紋技術(shù)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。只需要一滴血、一滴精液或是一根頭發(fā)等樣品，刑偵人員就可以進(jìn)行DNA指紋鑒定。
【素養(yǎng)評(píng)價(jià)】1．下列有關(guān)核酸分布的敘述，正確的是(　　)A．SARS病毒中RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)中B．綠色植物根細(xì)胞內(nèi)的DNA存在于細(xì)胞核中C．原核細(xì)胞中的DNA主要存在于細(xì)胞核中D．人體細(xì)胞中的RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中
答案：D　解析：病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；植物細(xì)胞的DNA存在于細(xì)胞核、線粒體中，有葉綠體的細(xì)胞中，葉綠體也有DNA，B錯(cuò)誤；原核細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，只有擬核，C錯(cuò)誤；人是真核生物，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，D正確。
2．對(duì)細(xì)胞中某些物質(zhì)的組成進(jìn)行分析，可以作為判斷真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種或同一物種親子關(guān)系的輔助手段，一般不采用的物質(zhì)是(　　)A．蛋白質(zhì)　　　　　　B．DNAC．RNA D．核苷酸答案：D　解析：蛋白質(zhì)、DNA和RNA都具有特異性，而核苷酸不具有物種和個(gè)體的特異性。
3．下圖是利用DNA指紋技術(shù)比對(duì)從受害人體內(nèi)分離的DNA樣本和嫌疑人DNA樣本的結(jié)果。你認(rèn)為哪個(gè)懷疑對(duì)象最有可能是犯罪分子？說(shuō)明理由。提示：3號(hào)最有可能是犯罪分子，因?yàn)樗腄NA樣本圖譜與從受害人體內(nèi)分離的DNA樣本圖譜完全相同。

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第5節(jié) 核酸是遺傳信息的攜帶者

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修1《分子與細(xì)胞》

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