第4讲-考点一细胞中的核酸

第4讲细胞中的核酸、糖类和脂质考点一核酸的组成、结构与功能一、核酸的分类及功能核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）

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其重要的作用。核酸的功能五碳糖磷酸含氮碱基一分子核苷酸＝一分子

+

一分子

+

一分子

。五碳糖含氮碱基磷酸2、基本单位：1、组成元素：二、核酸的结构

C、H、O、N、P核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖P含氮碱基核糖核苷酸核糖P含氮碱基五碳糖脱氧核糖核糖AGCTAGCU腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖：______核苷酸：______2种5种8种核苷酸的种类核糖核苷酸（4种）脱氧核苷酸（4种）腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸下面是DNA的分子结构模式图，请用文字写出图中1－10的名称。12345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鸟嘌呤4.胸腺嘧啶5.脱氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸8.碱基对9.氢键10.一条脱氧核苷酸链的片段ATGCATGC磷酸二酯键DNA的结构核苷酸分子的连接：多核苷酸链碱基互补配对原则:A—T、G—C氢键AAATTTGGGGCCCATC（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。）（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。DNA分子的结构特点TT一般DNA由

条核苷酸链组成双螺旋结构而RNA由

条核苷酸链组成21三、DNA分子的特点多样性：核苷酸的数量和排列顺序不同。特异性：不同生物个体具有不同的DNA总结为4n种，指具有n对碱基对的排列方式稳定性：稳定的双螺旋结构、碱基互补配对原则

基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息，归根到底，生物性状的遗传就是基因通过四种脱氧核苷酸的序列来传递和表达信息的。

DNA与RNA的比较DNARNA分布细胞核内染色质上（主要）、线粒体、叶绿体主要在细胞质（线粒体、叶绿体、核糖体），细胞核中也有少量的RNA基本组成单位脱氧核苷酸(4种）核糖核苷酸（4种）碱基种类A、G、C、TA、G、C、U五碳糖种类脱氧核糖核糖结构单链结构双螺旋结构功能①作为遗传物质：只在RNA病毒中②参与蛋白质合成：传递遗传信息(mRNA)，组成核糖体(rRNA)，运输氨基酸(tRNA)③催化作用：酶的一种能进行复制、转录过程，从而实现遗传信息的传递，是生物界的主要遗传物质原核细胞：DNA分布在拟核、质粒。病毒：

只含DNA或RNA

不同生物的核酸、核苷酸及碱基的对比生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例原核生物和真核生物含有DNA和RNA两种核酸85DNA细菌、人等病毒只含DNA44DNA噬菌体只含RNA44RNA烟草花叶病毒病毒含有DNA或RNA，其五碳糖的种类为1种，碱基种类为4种，核苷酸种类为4种。[特别提醒]

易错点1(1)脱氧核糖≠脱氧核苷酸≠脱氧核糖核酸；脱氧核糖是一种五碳糖，脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸的基本组成单位，而脱氧核糖核酸是DNA。(2)核糖≠核糖核苷酸≠核糖核酸；核糖是一种五碳糖，核糖核苷酸是核糖核酸的基本组成单位，核糖核酸是RNA。易错点2(1)核苷酸、DNA、RNA和ATP中“A”的含义辨析

①核苷酸分子中的A是腺嘌呤。②DNA和RNA中的A是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。③ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。

(2)核酸(DNA、RNA)具有物种的特异性，核苷酸没有物种的特异性。易错点3

RNA与ATP的关系不清楚[点拨]

(1)元素组成都是C、H、O、N、P，如图。(2)ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸，如图1．判断下列关于核酸的叙述(1人轮状病毒石一种双链RNA病毒，利用吡罗红染色，可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染。(

)(2)(2014·江苏卷T1D)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接。(

)(3)核酸→核苷酸属于水解反应。(

)(4)tRNA分子中含有一定数量的氢键。(

)(5)DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同。(

)××√√√深度思考1．如图表示某种大分子物质的基本单位，在T2噬菌体中能否找到这种物质？___________________________2．细菌和蓝藻的遗传物质主要是DNA，对吗？___________________________1．如图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述中错误的是(

)DA．如果图甲中的a是核糖，则b是丙的基本单位B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是乙的基本单位C．在多个b聚合成乙或丙的过程中，都要产生水D．乙或丙彻底水解的产物是甲四、DNA的复制(拓展选讲)DNA复制过程的特点有哪些？DNA复制的场所在哪？在什么时间进行DNA复制需要哪些条件？边解旋边复制，且为半保留复制,多起点复制细胞核为主有丝分裂的间期、减数第一次分裂前的间期解旋酶催化（氢键断裂）解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）复制:以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）子链（新链）子代DNA:同时进行(边解旋边复制）组成1、概念：2、场所：3、时期：4、条件5、复制过程：6、复制特点7、准确复制原因8、复制的生物学意义：有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：

原料：

能量：

酶：

DNA的两条母链游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）

ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶等

①DNA双链提供精确的模板（1）边解旋边复制（2）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体解旋→合成互补子链→形成子代DNA②碱基互补配对原则P54四、DNA分子复制的过程（P54）五、转录的具体过程2.场所：主要在细胞核3.过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放4.条件模板：酶：原料：能量：6.结果：1、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。DNA的一条链游离的四种核糖核苷酸ATPDNA解旋酶、RNA聚合酶等形成一条mRNA遗传信息的转录5.特点：单链转录、边解旋边转录这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上转录与DNA分子复制的区别

复制

转录时间场所原料模板条件配对原则特点产物意义有丝分裂间期和减数第一次分裂间期生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体A—T、G—CA—U、G—C边解旋边复制、半保留复制边解旋边转录两个双链DNA分子一条单链mRNA复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻译做准备四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链DNA中的一条链模板、原料、ATP、酶翻译mRNA经核孔进入细胞质，在细胞质中再进行翻译在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译密码子：遗传学上把信使RNA（mRNA）上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子UCAUGAUUAmRNA翻译模板

密码子

密码子

密码子密码子总数是

种，但决定氨基酸的密码子是

种。所有生物的密码子是

的。6164一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由

不同的密码子决定。

1种或多种相同P65思考与讨论2.3密码子与反密码子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一种tRNA只能携带一种氨基酸?一种氨基酸只能由一种tRNA携带?AUG异亮氨酸密码子：1、mRNA上，64种密码子，其中61种编码20种氨基酸2、一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定（简并性）3、一种密码子只能决定一种氨基酸生物共用一套密码子（通用性）反密码子：1、tRNA上，61种反密码子（61种tRNA）2、一种氨基酸可以由一种或几种tRNA转运3、一种tRNA只能转运一种氨基酸密码子的特点①密码子具有通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。②密码子具有简并性：大多数的氨基酸都对应几组不同的密码子。(但一种密码子只能决定一种氨基酸，终止密码子除外)。③密码子不重叠：两个密码子之间没有标点符号，读码必须按照一定的读码框架，从正确的起点开始，一个不漏地一直读到终止信号。④密码子具有一定的方向性。

4、遗传信息、密码子、反密码子区别①位置不同。遗传信息位于DNA分子的基因上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。这里要注意的是，DNA分子上并不是所有片段都代表着遗传信息，非基因上的脱氧核苷酸的排列不含遗传信息。

②作用不同。遗传信息决定着mRNA上密

码子的排序,密码子决定着氨基酸的种类,tRNA上的反密码子则保证了tRNA准确的运载相应的氨基酸。③不同的生物个体具有不同的基因遗传信息,合成不同的mRNA，但共用一套密码子与反密码子，因此不同生物的密码子、反密码子和tRNA的种类是相同的。

遗传信息、密码子、反密码子的联系

遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。②

mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸排列顺序，反密码子则起到翻译的作用。mRNAtRNA氨基酸核糖体翻译1、概念：2、场所：3、模板：4、原料：5、产物：7、配对原则：6、运载工具：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程核糖体mRNA20种游离的氨基酸多肽链tRNAA-U，U-A，C-G，G-C阶段项目转录翻译定义场所模板遗传信息传递的方向原料产物实质在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白质含A、U、C、G的4种核糖核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的表达课堂巩固蛋白质种氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系1、如果某蛋白质中有n个氨基酸，则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目为

，控制该蛋白质合成的DNA（基因）中的碱基数目为

。3n6n1∶3∶6信息传递DNA上的遗传信息（脱氧核苷酸排序）转录细胞核mRNA(核糖核苷酸排序)翻译细胞质蛋白质（特定的氨基酸顺序）遗传信息的传递只有这种模式吗？中心法则DNA转录RNA翻译蛋白质逆转录基因对性状的控制控制酶的合成来控制代谢过程而控制性状控制蛋白质分子的结构而直接影响性状转录、翻译与DNA复制的比较场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：DNADNA转录：DNARNA翻译：RNAPro游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的氨基酸DNAmRNA蛋白质DNA→DNADNA→mRNA亲代DNA的每一条链DNA的一条链（模板链）mRNA小结RNA基因蛋白质转录翻译细胞核细胞质细胞核细胞核细胞质mRNA→Pro复制转录翻译时间分裂间期生命的任何时期任何时期部位细胞核（叶、线）细胞核(叶、线)核糖体原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸２０种氨基酸模板DNA的两条母链DNA的一条链信使RNA模板去向子代ＤＮＡ恢复原位核糖体（消失）碱基A-T,T-AC-G，G-CA-U,T-AC-G，G-CA-U,U-AC-G，G-C产物二个DNA分子信使RNA等多肽（蛋白质）拓展选讲：

你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。∵A＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+GT＋C

（）（）

50％也可以写成以下形式：A+GT+C1（）（）（）（）……规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和

，并为碱基总数的

。A+T+C+GA+T+C+GA+CT+GA+CT+G相等50％A

1T2T1A2G

1C2C1G

2DNA双链碱基互补配对原则应用设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：

A1=T2A2=T1G1=C2G2=C1且在DNA双链中：A=T，G=C在双链DNA分子中：A=T，G=C，可推出①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？27%③不互补的两个碱基之和的比值相等：A+G/T+C=A+C/T+G=1【聚焦】DNA分子中的碱基计算②任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的一半A+G=T+C=A+C=T+G=50%A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2

，T1=A2，G1

=C2

，

C1

=G2

【聚焦】DNA分子中的碱基计算A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链④一条链中互补的两碱基之和占该单链碱基总数的百分比等于DNA双链中这两种碱基占总碱基的百分比。（A1+T1）/单链=（A2+T2）/单链=（A+T）/双链（G1+C1）/单链=（G2+C2）/单链=（G+C）/双链

例题2.某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百