核酸结构与功能

第三章核酸结构与功能

一、内容提要

核酸是具有复杂结构和重要生物功能的生物大分子，可分为DNA和RNA，其基本单位是核苷酸。核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成，碱基与戊糖通过糖苷键形成核苷，核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸。

DNA是由许多脱氧核苷酸分子通过3′，5′磷酸二酯键连接而成的。DNA的一级结构是指DNA分子中脱氧核苷酸从5′-末端到3′-末端的排列顺序。DNA二级结构是由两条平行反向的多聚脱氧核苷酸链围绕同一中心轴，以右手螺旋方式形成的双螺旋结构，结构的表面有一个大沟与小沟，双螺旋结构的外侧是由磷酸与脱氧核糖组成的亲水性骨架，内侧是疏水的碱基，碱基平面与中心轴垂直。两条链同一平面上的碱基形成氢键，使两条链连接在一起。双螺旋结构的直径为2nm，螺距为3.4nm，每一个螺旋有10个碱基对，每两个碱基对之间的相对旋转角度为36°，每两个相邻的碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。DNA双螺旋结构的横向稳定性靠两条链间的氢键维系，纵向稳定性则靠碱基平面间的疏水性碱基堆积力维系。DNA在双螺旋结构的基础上将进一步折叠成为超级结构。原核生物的超级结构为超螺旋结构，真核生物中DNA与组蛋白构成核小体，并进一步折叠形成染色体。DNA是生物遗传信息的载体，是基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。

RNA是由许多核糖核苷酸分子通过3′，5′磷酸二酯键连接而成的。RNA的一级结构是指RNA分子中核糖核苷酸从5′-末端到3′-末端的排列顺序。RNA通常以一条核苷酸链的形式存在，但可以通过链内的碱基配对形成局部的双螺旋，从而形成茎环状的二级结构和特定的三级结构。RNA和蛋白质共同负责基因的表达与表达过程的调控。主要的RNA包括：①mRNA，真核生物成熟的mRNA的结构特点是含有5′端的帽子结构和3′端的多聚A尾结构。mRNA的功能是把核内DNA的碱基顺序按照碱基互补原则，抄录并转移到细胞质，为蛋白质的生物合成提供直接模板。②tRNA，分子量较小，含有较多的稀有碱基为结构特点。二级结构呈现三叶草结构，三级结构是倒L形。tRNA的功能是在蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的载体，并通过反密码子辨认mRNA的密码子，将其所携带的氨基酸准确地运送到合成的肽链上。③rRNA，是细胞内含量最多的RNA，rRNA与核糖体蛋白共同构成核糖体。核糖体的功能是蛋白质合成的场所，起装配机的作用，在此装配过程中，无论是何种mRNA或tRNA，都必须与核糖体进行结合，氨基酸

才能有序的鱼贯而入，肽链合成才能启动和延伸。④snRNA，参与hnRNA的剪接、转运。

⑤核酶是具有催化能力的RNA。

核酸最重要的理化性质之一是变性与复性。变性是DNA分子双螺旋被解开成单链的过程，此时在260nm处紫外线吸收值增加，称之为增色效应。DNA热变性时，A260的值达到最大变化值的一半时所对应的温度称为解链温度（Tm）。Tm值主要与DNA长度以及碱基的GC含量有关。GC含量越高，Tm值越高。DNA的复性是指两条解离的互补链重新配对，恢复原来的双螺旋结构的过程。不同来源的DNA单链之间或DNA与RNA 单链之间，只要存在着一定程度的碱基配对关系，它们就有可能形成杂化双链，这一过程称为核酸分子杂交。核酸分子杂交技术已广泛应用于核酸结构及功能的研究、遗传病的诊断、肿瘤病因学的研究及基因工程。

二、学习要求

（一）核酸的化学组成

掌握核苷的形成、种类与命名；核苷酸的结构、命名及英文字母符号；核酸中核苷酸的连接方式。熟悉体内的多磷酸核苷和环化核苷酸。了解碱基、戊糖结构、原子编号。

（二）DNA的结构与功能

掌握DNA一级结构的定义、链的方向；DNA双螺旋结构模型的要点。熟悉DNA的超级结构；DNA的功能。了解DNA结构的多样性。

（三）RNA的结构与功能

掌握mRNA、tRNA及rRNA的结构特点与功能。熟悉核酶的定义与作用；比较原核生物与真核生物的核糖体组成。了解小分子核内RNA的生物学功用。

（四）核酸的理化性质

掌握DNA变性、复性、T m值、分子杂交的概念；变性的本质、结果监测指标；T m 值与碱基组成的关系。了解核酸的一般理化性质、核酸的紫外吸收；核酸的复性与杂交的应用。

三、难点分析

DNA与RNA分子组成、结构及功能上的异同点是本章的难点。

（1）分子组成上的异同点：

DNA和RNA都含有碱基、戊糖和磷酸。DNA分子中的戊糖为脱氧核糖，碱基为A、G、C、T；RNA分子中的戊糖为核糖，碱基为A、G、C、U。

（2）结构上的异同点：

DNA的基本组成单位是dAMP、dGMP、dCMP、dTMP，由3′，5′磷酸二酯键连接；RNA的基本组成单位是AMP、GMP、CMP、UMP，也是由3′，5′磷酸二酯键连接。

DNA的一级结构是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，二级结构为由两条平行反向的脱氧核苷酸链形成的双螺旋结构，原核生物的超级结构为超螺旋结构，真核生物中DNA与组蛋白构成核小体，并进一步形成染色体。

RNA一结构是指RNA分子中核糖核苷酸的排列顺序，RNA通常以一条核苷酸链的形式存在。但可以通过链内的碱基配对形成局部的双螺旋，从而形成茎环状的二级结构和特定的三级结构。主要的RNA包括：mRNA、tRNA和rRNA，它们的结构各有特点，功能也不同。

（3）功能上的异同点：

DNA是生物遗传信息的载体，是基因复制和转录的模板。RNA和蛋白质共同负责基因的表达与表达过程的调控。

四、复习测试

（一）名词解释

1．核苷

2．核苷酸

3．核酸一级结构

4．DNA二级结构

5．DNA变性

6．DNA复性

7．碱基互补规律

8．增色效应

9．T m值

10．反密码环

11．核酸分子杂交

（二）选择题

A型题：

1．下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA：

A．腺嘌呤B．胞嘧啶C．胸腺嘧啶D．尿嘧啶E．鸟嘌呤

2．DNA和RNA共有的成分是：

A．D-核糖B．D-2-脱氧核糖C．腺嘌呤D．尿嘧啶E．胸腺嘧啶

3．DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是：

A．所含碱基不同B．所含戊糖不同C．核苷酸之间连接方式不同D．空间结构不同E．在细胞中存在的部位不同

4．稀有碱基主要存在于：

A．核糖体RNA B．信使RNA C．转运RNA

D．核内RNA E．线粒体DNA

5．tRNA含有的核苷酸数目为：

A．100～120 B．74～95 C．40～60

D．10～30 E．以上都不是

6．游离核苷酸中磷酸常位于：

A．戊糖的C3′上B．戊糖的C5′上C．戊糖的C2′上

D．戊糖的C2′和C3′上E．戊糖的C2′和C5′上

7．核酸中核苷酸之间的连接方式是：

A．2′，3′磷酸二酯键B．2′，5′磷酸二酯键C．3′，5′磷酸二酯键D．肽键E．糖苷键

8．下列哪一种脱氧核苷酸不是DNA的组分：

A．dTMP B．dUMP C．dGMP D．dAMP E．dCMP

9．组成核酸的基本结构单位是：

A．碱基和戊糖B．核糖和磷酸C．脱氧核苷和碱基D．核苷酸E．核苷和碱基10．对DNA双螺旋结构模型的叙述正确的是：

A．DNA为单股螺旋结构B．DNA的两条链走向相反

C．A与G之间形成氢键D．碱基之间形成共价键

E．磷酸戊糖骨架位于DNA螺旋内部

11．DNA碱基配对主要靠：

A．范德华力B．疏水作用C．共价健D．盐键E．氢键

12．在DNA分子中，与片断TAGA互补的片断为：

A．TAGA B．AGAT C．ATCT D．TCTA E．UGUA 13．在一个DNA分子中，若A所占摩尔比为32．8%，则G的摩尔比为：A．67．2% B．32．8% C．17．2% D．65．6% E．16．4%

14．下列哪一种核苷酸不是RNA的组分：

A．AMP B．UMP C．GMP D．TMP E．CMP

15．稳定DNA双螺旋的主要因素是：

A．氢键和碱基堆积力B．与Na+结合C．与组蛋白结合

D．磷酸二酯键E．盐键

16．维系DNA两条链形成双螺旋的化学键是：

A．磷酸二酯键B．糖苷键C．戊糖内C-C键

D．碱基间的氢键E．碱基内C-C键

17．下列有关DNA二级结构的叙述哪种是错误的：

A．DNA二级结构是双螺旋结构B．DNA二级结构是空间结构C．DNA二级结构中两条链方向相同D．DNA二级结构中碱基之间相互配对E．DNA二级结构中碱基之间有氢键相连

18．下列关于双链DNA中碱基mol含量关系，哪项是错误的：

A．A=T B．A+G=C+T C．A+C=G+T D．A+T=G+C E．G=C 19．关于DNA二级结构，描述错误的是：

A．碱基配对是A与U，G与C B．两条DNA链走向相反

C．两条DNA链走向平行D．双螺旋每周含10对碱基

E．碱基对之间形成氢键

20．RNA和DNA彻底水解后的产物：

A．戊糖相同，部分碱基不同B．戊糖不同，部分碱基不同

C．戊糖相同，碱基相同D．戊糖不同，碱基相同

E．以上都不对

21．双链DNA有较高的解链温度是由于它含有较多的：

A．嘌呤B．嘧啶C．A和T D．C和G E．A和C

22．关于核小体下列哪项正确：

A．核小体由DNA和非组蛋白共同构成

B．核小体由RNA和组蛋白共同构成

C．核小体由DNA与5种组蛋白构成

D．核小体由DNA和H1、H2、H3、H4各两分子构成

E．组蛋白是由组氨酸构成的

23．DNA热变性时：

A．磷酸二酯键断裂B．形成三股螺旋

C．在波长260nm处光吸收减少D．解链温度随A-T的含量增加而降低E．解链温度随A-T的含量增加而增加

24．核酸具有紫外吸收能力的原因是：

A．嘌呤和嘧啶中有共轭双键B．嘌呤和嘧啶中有氮原子

C．嘌呤和嘧啶中有氧原子D．嘌呤和嘧啶连接了核糖

E．嘌呤和嘧啶连接了磷酸基团

25．有关核酸的变性与复性的正确叙述为：

A．热变性后DNA经缓慢冷却后可复性

B．热变性的DNA迅速降温过程也称作退火

C．复性的最佳温度为25℃

D．不同的单链DNA，在合适温度下都可复性

E．热变性DNA迅速冷却后即可相互结合

26．DNA解链温度指的是：

A．A260达到最大值时的温度B．A260达到最大变化值的50%时的温度C．DNA开始解链时所需要的温度D．DNA完全解链时所需要的温度E．以上都不是

27．原核生物和真核生物核糖体上都有：

A．18S rRNA B．5.8S rRNA C．5S rRNA

D．30S rRNA E．28S rRNA

28．hnRNA是下列哪种RNA的前体：

A．tRNA B．真核rRNA C．原核rRNA

D．真核mRNA E．原核mRNA

29．核酸变性后，可发生哪种效应：

A．减色效应B．失去对紫外线的吸收能力

C．最大吸收峰波长发生转移D．粘度增高

E．增色效应

30．tRNA在发挥其“对号入座”功能时的两个重要部位是：

A．DHU环和反密码环B．氨基酸臂和DHU环

C．DHU环和TψC环D．TψC环和反密码环

E．氨基酸臂和反密码环

31．人的基因组的碱基数目为：

A．3×109bp B．3×106bp C．4×109bp D．4×106bp E．3×108bp 32．（G+C）含量愈高T m值愈高的原因是：

A．G-C间形成了一个共价键B．G-C间形成了两个氢键

C．G-C间形成了三个氢键D．G-C间形成了离子键

E．G-C间可以结合更多的精胺、亚精胺

33．核酸分子中储存、传递遗传信息的关键部分是：

A．核苷B．碱基序列C．磷酸戊糖D．磷酸二酯键E．磷酸戊糖骨架34．下列有关tRNA的叙述哪项是错误的：

A．tRNA二级结构是三叶草结构

B．反密码环含有三个碱基组成的反密码子

C．tRNA二级结构含有DHU环

D．tRNA分子中含有一个氨基酸臂

E．tRNA分子中不含稀有碱基

35．参与hnRNA剪接的RNA是：

A．hnRNA B．tRNA C．mRNA D．snRNA E．rRNA

36．下列有关RNA的叙述哪项是错误的：

A．mRNA分子中含有遗传密码

B．tRNA是分子量最小的一种RNA

C．RNA可分为mRNA、tRNA、rRNA等

D．胞浆中只有mRNA，而没有别的核酸

E．rRNA可以参与组成合成蛋白质的场所

37．对于tRNA的叙述下列哪项是错误的：

A．tRNA通常由74～95个核苷酸组成B．细胞内有多种tRNA

C．参与蛋白质生物合成D．分子量一般比mRNA小E．每种氨基酸都只有一种tRNA与之对应

38．DNA变性的原因是：

A．温度升高是惟一的原因B．磷酸二酯键断裂C．多核苷酸链水解

D．碱基的甲基化修饰E．互补碱基之间的氢键断裂

39．关于核酶的叙述正确的是：

A．专门水解RNA的酶B．具有催化活性的RNA分子

C．专门水解DNA的酶D．位于细胞核内的酶

E．由RNA和蛋白质组成的结合酶

40．下列哪种碱基组成的DNA分子T m值高：

A．A+T=15% B．G+C=25% C．G+C=40%

D．A+T=80% E．G+C=35%

41．单链DNA：5′-CGGTA-3′能与下列哪种RNA单链分子进行分子杂交：

A．5′-GCCTA-3′B．5′-GCCAU-3′C．5′-UACCG-3′

D．5′-TAGGC-3′E．5′-TUCCG-3′

42．有关mRNA的正确解释是：

A．大多数真核生物的mRNA都有5′-末端的多聚腺苷酸结构

B．所有生物的mRNA分子中都有较多的稀有碱基

C．原核生物mRNA的3′-末端是7-甲基鸟嘌呤

D．大多数真核生物mRNA5′-末端为m7GpppN结构

E．原核生物帽子结构是7-甲基腺嘌呤

43．真核生物mRNA多数在3′-末端有：

A．起始密码子B．帽子结构C．PolyA尾

D．终止密码子E．CCA序列

44．tRNA连接氨基酸的部位是在：

A．1′-OH B．2′-OH C．3′-P D．3′-OH E．5′-P

45．tRNA分子3′-末端的碱基序列是：

A．AAA-3′B．CCA-3′C．CCC-3′D．AAC-3′E．ACA-3′

46．酪氨酸tRNA的反密码子是5′-GUA-3′，它能辨认的mRNA上的相应密码子是：A．GUA B．UAC C．AUG D．GTA E．TAC

B型题：

A．AMP B．ADP C．ATP D．dATP E．cAMP

1．含一个高能磷酸键：

2．含脱氧核糖基：

3．含分子内3′，5′-磷酸二酯键

A．5s RNA B．28s RNA C．16s RNA D．snRNA E．hnRNA 4．原核生物和真核生物核糖体都有的是：

5．真核生物核糖体特有：

6．原核生物核糖体特有：

A．tRNA B．mRNA C．rRNA D．hnRNA E．DNA 7．分子量最小的一类核酸：

8．细胞内含量最多的一类RNA：

9．mRNA的前体：

A．tRNA B．mRNA C．rRNA D．hnRNA E．DNA 10．加工修饰后有5′帽子结构的是：

11．有3′-CCA-OH结构的是：

12．有较多的稀有碱基的是：

13．mRNA的前体是：

A．变性B．复性C．杂交D．重组E．层析14．DNA原有的两股单链重新缔合成双链称为：

15．单链DNA与RNA形成局部双链称为：

16．不同DNA单链重新形成局部双链称为：

A．超螺旋结构B．三叶草形结构C．双螺旋结构

D．帽子结构E．茎环结构

17．RNA二级结构的基本特点是：

18．tRNA二级结构的基本特征是：

19．DNA二级结构的特点是：

20．真核mRNA的5′端具有：

C型题：

A．腺嘌呤B．鸟嘌呤C．两者皆有D．两者皆无1．核酸分子中含有的是：

2．C-6上有氨基的是：

3．C-2上有氧原子的是：

A．DNA B．RNA C．两者都是D．两者都不是

4．一级结构是由3′，5′-磷酸二酯键连接而成的是：

5．UMP、TMP组成百分比都高的是：

6．能与组蛋白形成真核细胞核小体结构的是：

A．DNA B．mRNA C．两者都是D．两者都不是7．储存遗传信息者为：

8．参与基因表达的物质是：

9．书写核苷酸链从3′→5′的是：

10．UMP参与组成的是：

X型题：

1．DNA分子中的碱基组成是：

A．A+C=G+T B．C=G C．A=T

D．C+G=A+T E．A=G

2．有关RNA叙述正确的是：

A．核糖核酸B．主要分布在细胞质中

C．不含有脱氧核苷酸D．不是遗传物质的携带者

E．主要分布在细胞核中

3．DNA存在于：

A．高尔基体B．粗面内质网C．线粒体

D．染色体E．溶酶体

4．存在于DNA分子中的脱氧核苷酸是：

A．dAMP B．dUMP C．dGMP D．dCMP E．dTMP

5．有关ATP的叙述正确的是：

A．ATP含有2个磷酸酯键B．是体内能量的直接来源和利用形式C．ATP含有两个高能硫酯键D．ATP含有2个高能磷酸酯键

E．ATP可以游离存在

6．有关tRNA的叙述正确的是：

A．分子中含有稀有碱基B．空间结构中含有反密码环

C．是细胞内含量最多的一种RNA D．主要存在于细胞质中

E．每种tRNA可携带与其对应的氨基酸

7．含有腺苷酸的辅酶是：

A．NAD+ B．NADP+ C．FAD D．FMN E．CoA

8．有关cAMP叙述正确的是：

A．cAMP是环化的单核苷酸B．cAMP是由ADP在酶催化下生成的C．cAMP是激素作用的第二信使D．cAMP是2′，5′环化腺苷酸E．cAMP是体内的一种供能物质

9．DNA水解后可得到下列哪些终产物：

A．磷酸B．核糖C．腺嘌呤、鸟嘌呤

D．胞嘧啶、尿嘧啶E．胞嘧啶、胸腺嘧啶

10．有关DNA的碱基组成，正确的说法是：

A．A=G，C=T

B．不同种属DNA碱基组成比例不同

C．同一生物的不同器官DNA碱基组成不同

D．年龄增长但DNA碱基组成不变

E．环境改变可直接影响个体的DNA碱基组成

11．真核细胞核糖体含有哪几种rRNA：

A．28S B．18S C．23S D．5.8S E．5S

12．DNA二级结构的特点有：

A．反向平行的两条多核苷酸链围绕同一中心轴构成双螺旋

B．以A-T，G-C方式形成碱基配对

C．双链均为右手螺旋

D．链状骨架由脱氧核糖和磷酸组成

E．螺旋每旋转一周含3．6个碱基对

13．tRNA分子二级结构的特征是：

A．3′端有多聚A B．5′端有C-C-A C．有密码环

D．有氨基酸臂E．有二氢尿嘧啶环

14．DNA变性时发生的变化是：

A．链间氢键断裂，双螺旋结构破坏B．增色效应

C．粘度增加D．减色效应

E．磷酸二酯键断裂

15．蛋白质变性和DNA变性的共同点是：

A．生物学活性丧失B．易回复天然状态

C．氢键断裂D．结构松散

E．形成超螺旋结构

16．DNA和RNA的区别是：

A．碱基不同B．戊糖不同C．在细胞内分布部位不同

D．功能不同E．磷酸不同

17．核酸的结构特性有：

A．核苷酸之间由磷酸二酯键相连B．有一个5′-磷酸末端

C．有一个3′-羟基末端D．磷酸和戊糖组成骨架

E．核苷酸之间由氢键相连

18．DNA中碱基配对正确的是：

A．A与T，两个氢键B．A与T，三个氢键

C．C与G，三个氢键D．C与G，两个氢键

E．A与G，两个氢键

19．真核mRNA的特点有：

A．分子大小不均一B．有3′多聚腺苷酸尾C．有5′帽子结构

D．有5′-CCA结构E．有三叶草形结构

20．Tm是表示DNA的：

A．最适温度B．水解温度C．复性温度

D．融解温度E．解链温度

21．DNA分子杂交的基础是：

A．DNA变性后在一定条件下可复性

B．DNA的粘度大

C．不同来源的DNA链某些区域能建立碱基配对

D．DNA变性使双链解开后，在一定条件下可重新缔合

E．DNA的刚性与柔性

（三）填空题：

1．RNA可分为三大类，其中构成遗传密码的是，破译遗传密码运载氨基酸的是，参与构成核糖体的是。

2．核酸完全水解产物是、和，其中又可分为碱和碱。

3．体内的嘌呤碱主要有和；嘧啶碱主要有、和。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为。

4．碱基和戊糖相连接的化学键是，连接生成的化合物叫。

5．核酸的基本单位是，它们之间相连接的化学键是。

6．嘌呤碱和嘧啶碱均具有共轭双键，故核酸的紫外最大吸收峰在波长。

7．DNA双螺旋结构中A、T之间有条氢键，G、C之间有条氢键。

8．tRNA的二级结构是，三级结构是。

（四）问答题：

1．DNA和RNA一级结构和二级结构有何异同？

2．细胞内有哪几类主要的RNA？其主要功能是什么？

3．叙述DNA双螺旋结构模型的要点。

4．简述真核生物mRNA的结构特点。

5．简述核酶的定义及其在医学发展中的意义。

五、参考答案

（一）名词解释

1．戊糖与碱基通过糖苷键连接而成的化合物称为核苷。

2．核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯称为核苷酸。

3．核酸分子中核苷酸从5′-末端到3′-末端的排列顺序即碱基排列顺序称为核酸一级结构。

4．两条反向平行DNA单链通过碱基互补配对的原则所形成的右手双螺旋结构称为DNA的二级结构。

5．在某些理化因素的作用下，DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂，使双链DNA解链为单链的过程称为DNA变性。

6．当变性条件缓慢地除去后，两条解离的DNA互补链可重新配对，恢复原来的双螺旋结构，这一过程称为DNA复性。

7．DNA分子中的A与T、G与C；RNA分子中的A与U，G与C通过氢键配对连接，这种碱基的配对规律称为碱基互补规律。

8．加热使DNA解链过程中，由于有更多的碱基共轭双键得以暴露，DNA在260nm 处的吸光度增高，称为增色效应。

9．在DNA解链过程中，A260的值达到最大变化值的一半时所对应的温度称为解链

温度。

10．反密码环是tRNA茎环结构之一，因环中含有与mRNA密码互补的碱基而得名。

11．不同来源的DNA单链之间或DNA与RNA单链之间，只要存在着一定程度的碱基配对关系，它们就有可能形成杂化双链，这一过程称为核酸分子杂交。

（二）选择题

A型题：

1．D 2．C 3．B 4．C 5．B

6．B 7．C 8．B 9．D 10．B

11．E 12．D 13．C 14．D 15．A

16．D 17．C 18．D 19．A 20．B

21．D 22．C 23．D 24．A 25．A

26．B 27．C 28．D 29．E 30．E

31．A 32．C 33．B 34．E 35．D

36．D 37．E 38．E 39．B 40．A

41．C 42．D 43．C 44．D 45．B

46．B

B型题：

1．B 2．D 3．E 4．A 5．B

6．C 7．A 8．C 9．D 10．B

11．A 12．A 13．D 14．B 15．C

16．C 17．E 18．B 19．C 20．D

C型题：

1．C 2．A 3．D 4．C 5．D

6．A 7．A 8．C 9．D 10．B

X型题：

1．ABC 2．ABC 3．CD 4．ACDE 5．BDE

6．ABDE 7．ABCE 8．AC 9．ACE 10．BD

11．ABDE 12．ABCD 13．DE 14．AB 15．ACD

16．ABCD 17．ABCD 18．AC 19．ABC 20．DE

21．ACD

（三）填空题：

1．mRNA；tRNA；rRNA；

2．磷酸；戊糖；碱基；碱基；嘌呤；嘧啶

3．腺嘌呤；鸟嘌呤；胞嘧啶；尿嘧啶；胸腺嘧啶；稀有碱基

4．糖苷键；核苷

5．单核苷酸；3′，5′-磷酸二酯键

6．260nm

7．2；3

8．三叶草形结构；倒L形结构

（四）问答题：

1．

DNA RNA 一级结构的相同点：1．以单核苷酸作为基本结构单位

2．单核苷酸之间以3′，5′-磷酸二酯键相连

3．都有A、G、C

一级结构的不同点：

1．基本结构单位脱氧核苷酸核糖核苷酸

2．核苷酸残基数目几千至几千万几十至几千

3．碱基胸腺嘧啶尿嘧啶

4．碱基互补A与T，G与C A与U，G与C

二级结构的不同点：双链单链

右手螺旋茎环结构2．动物细胞内主要含有的RNA种类及功能

分类细胞核与细胞液功能

信使RNA mRNA 蛋白质合成的模板

转运RNA tRNA 转运氨基酸

核糖体RNA rRNA 核糖体的组成成分

不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体

小核RNA snRNA 参与hnRNA剪接、转运

3．DNA双螺旋结构的要点是：（1）DNA分子是由两条平行但走向相反的多聚脱氧核苷酸链围绕同一中心轴，以右手螺旋方式形成的双螺旋结构，结构的表面有一个大沟与小沟。（2）双螺旋结构的外侧是由磷酸与脱氧核糖组成的亲水性骨架，内侧是疏水的

碱基，碱基平面与中心轴垂直。两条链同一平面上的碱基形成氢键，使两条链连接在一起。A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。A-T、G-C配对的规律称为碱基互补规律，两条链则互为互补链。（3）双螺旋结构的直径为2nm，螺距为3.4nm，每一个螺旋有10个碱基对，每两个碱基对之间的相对旋转角度为36°，每两个相邻的碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。（4）DNA双螺旋结构的横向稳定性靠两条链间的氢键维系，纵向稳定性则靠碱基平面间的疏水性碱基堆积力维系。

4．真核生物mRNA的结构特点：（1）大部分真核细胞mRNA的5′-末端都以7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷（m7GpppN）为起始结构，这种结构称为帽子结构。（2）真核生物mRNA的3′-末端，有多个腺苷酸连接而成的多聚腺苷酸结构，称为多聚腺苷酸尾或多聚A 尾。

5．具有催化作用的RNA被称为核酶。核酶的发现一方面推动了对生命活动多样性的理解，另一方面在医学上有其特殊的用途。锤头核酶结构的发现促使人们设计并合成出许多种核酶，用以剪切破坏一些有害基因转录出的mRNA或其前体、病毒RNA，现已被试用于治疗肿瘤、病毒性疾病和基因治疗的研究。

核酸的结构和功能

核酸的结构和功能 考分预测 ·核酸的分子结构 ·DNA的结构与功能 ·RNA的分类与功能 一、核酸基本单位-核苷酸 （一）核苷酸元素组成 C、H、O、N、P（含量较多，相当恒定占9～10%） （二）核苷酸分子组成 核-核糖（戊糖） （三）核酸种类（DNA和RNA） 记忆：两种核酸有异同。腺胞鸟磷能共用；RNA中独含尿，DNA中仅含胸。 RNA所含碱基：AUCG。DNA所含碱基：ATCG。 二、DNA的结构与功能 （一）DNA碱基组成的规律： DNA分子中A与T摩尔数相等，C与G摩尔数相等，即 A＝T，C≡G。所以A＋G＝T＋C ，A/T＝G/C 。 一级结构：核苷酸的排列顺序（碱基的序列） 二级结构：双螺旋结构（弹簧） 三级结构：超螺旋结构（电话线） （二）DNA的一级结构 1.概念：核苷酸在核酸长链上的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。 2.化学键：酯键。 3.骨架：戊糖和磷酸。 4.最恒定的元素：P。

（三）DNA双螺旋结构（二级结构） ·氢键配对（A＝T； G C）相互平行，但走向相反，右手螺旋。 ·螺旋直径为2.37nm，形成大沟及小沟。 ·相邻碱基螺距3.54nm，一圈10.5对碱基。 ·氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。 （四）DNA的高级（超螺旋）结构 ·DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。 ·真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体。 （五）DNA的功能 1.DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。 2.基因从结构上概念是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。 三、DNA的理化性质及其应用 1.DNA的变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程，其本质是双链间氢键的断裂。变性后①OD260增高（增色效应）：对波长260nm的光吸收增强的现象。②黏度下降。③生物活性丧失。 2.DNA复性：变性DNA经退火恢复原状的过程称变性DNA的复性。伴随复性，DNA溶液紫外吸收减弱，称减色效应。 3.核酸的紫外线吸收：核酸分子的碱基含有共轭双键，在260nm波长处有最大紫外吸收，可以利用这

核酸的结构和功能.

第二章核酸的结构和功能 【大纲要求】 一、掌握 1．核酸的化学组成和一级结构； 2. DNA的双螺旋结构特点； 3．信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能、核蛋白体RNA的结构与功能； 4．核酸的紫外吸收、变性和复性及其应用。 二、熟悉 1．核酸的一般理化性质； 2．DNA的变性、DNA的复性与分子杂交。 三、了解 1．核酸酶； 2．其他小分子RNA及RNA组学。 【重点及难点提要】 一、重点难点 1．重点：核酸的化学组成和一级结构、DNA的空间结构与功能；信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能、核蛋白体RNA的结构与功能；核酸的一般理化性质、DNA的变性、DNA的复性与分子杂交。 2．难点：DNA的空间结构与功能、信使RNA的结构与功能、转运RNA的结构与功能和分子杂交。 二、教学内容概要 核酸是以核苷酸为基本组成单位的线性多聚生物信息分子。分为DNA和RNA两大类。其化学组成见下表： DNA RNA 碱基 ①嘌呤碱 A、G A、G ②嘧啶碱 C、T C、U 戊糖β-D-2 脱氧核糖β-D-核糖 磷酸磷酸磷酸 碱基与戊糖通过糖苷键相连，形成核苷。核苷的磷酸酯为核苷酸。根据核苷酸分子的戊糖种类不同，核苷酸分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸，前者是RNA的基本组成单位，后者为DNA的基本组成单位。核酸分子中核苷酸以3′,5′－磷酸二酯键相连，形成多聚核苷酸链，是核酸的基本结构。多聚核苷酸链中碱基的排列顺序为核酸的一级结构。多聚核苷酸链的两端分别称为3′末端与5′末端。 DNA的二级结构即双螺旋结构的特点：⑴两条链走向相反，反向平行，为右手螺旋结构；⑵脱氧核糖和磷酸在双螺旋外侧，碱基在内侧；⑶两链通过氢键相连，必须A与T、G与C配对形成氢键，称为碱基互补。⑷大（深）沟，小（浅）沟。⑸螺旋一周包含10个bp，碱基平面间的距离为0.34nm，螺旋为3.4nm，螺旋直径2nm；⑹氢键及碱基平面间的疏水性堆积力维持其稳定性。DNA的基本功能是作为遗传信息的载体，并作为基因复制和转录的模板。mRNA分子中有密码子，是蛋白质合成的直接模板。真核生物的mRNA 一级结构特点：5′末端“帽”，3′末端“尾”。tRNA在蛋白质合成中作为转运氨基酸的载体，其一级结构特点：含有较多的稀有碱基，3′－CCA－OH，二级结构为三叶草形结构。rRNA与蛋白质结合构成核蛋白体，作为蛋白质合成的“装配机”。 细胞的不同部位还存在着许多其他种类小分子RNA，统称为非mRNA小RNA（snmRNAs），对细胞中snmRNA 种类、结构和功能的研究称为RNA组学。具有催化作用的某些小RNA称为核酶。 碱基、核苷、核苷酸及核酸在260nm处有最大吸收峰。加热可使DNA双链间氢键断裂，变为单链称为DNA变性。DNA变性时，OD260增高。OD260达到最大值的50%时的相应温度为DNA解链温度（Tm）。DNA的Tm 与其G和C含量所占比例相关。变性DNA在一定条件下，两链间重新形成氢键而复性。不同来源单链核酸

第二章核酸结构与功能

第二章核酸结构与功能 【习题】 一、单项选择题 1．在核酸测定中，可用于计算核酸含量的元素是： A．碳 B．氧 C．氮 D．氢 E．磷 2．通常即不见于DNA又不见于RNA的碱基是： A．腺嘌呤 B．黄嘌呤 C．鸟嘌呤 D．胸腺嘧啶 E．尿嘧啶 3．组成核酸的基本单位是： A．核糖和脱氧核糖 B．磷酸和戊糖 C．戊糖和碱基 D．单核苷酸 E．磷酸、戊糖和碱基 4．下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA中？ A．腺嘌呤 B．尿嘧啶 C．鸟嘌呤 D．胞嘧啶 E．胸腺嘧啶 5．DNA的组成成分是： A．A，G，C，T磷酸

B．A，G，C，T核糖 C．A，G，C，T磷酸，脱氧核糖 D．A，G，T，U磷酸，核糖 E．A，G，T，U磷酸，脱氧核糖 6．在核酸分子中核苷酸之间的连接方式是：A．3′，3′－磷酸二酯键 B．糖苷键 C．2′，5′－磷酸二酯键 D．肽键 E．3′，5′－磷酸二酯键 7．核酸对紫外吸收的最大吸收峰在哪一波长附近？A．220nm B．240nm C．260nm D．280nm E．300nm 8.含有稀有碱基比例较多的核酸是： A．mRNA B．DNA C．tRNA D．rRNA E．hnRNA 9．核酸的紫外吸收是哪一结构产生的？ A．嘌呤和嘧啶之间的氢键 B．碱基和戊糖之间的糖苷键 C．戊糖和磷酸之间的酯键 D．碱基和戊糖之间的糖苷键 E．嘌呤和嘧啶环上的共轭双键 10．DNA分子碱基含量关系哪种是错误的？ A．A+T＝C+G

B．A+G＝C+T C．G＝C D．A＝T E．A/T＝G/C 11．DNA的二级结构是指： A．α－螺旋 B．β－片层 C．β－转角 D．双螺旋结构 E．超螺旋结构 12．下列关于核苷酸生理功能的叙述，错误的是： A．作为生物界最主要的直接供能物质B．作为辅酶的组成成分C．作为质膜的基本结构成分D．作为生理调节物质E．多种核苷酸衍生物为生物合成过程中的中间物质 13．作为第二信使的核苷酸是： A．cAMP B．cDMP C．cUMP D．cTMP E．全是 14．下列哪种碱基是DNA和RNA的共同成分： A．胸嘧啶、胞嘧啶 B．胞嘧啶、尿嘧啶 C．尿嘧啶、腺嘌呤 D．胞嘧啶、鸟嘌呤 E．尿嘧啶、胸嘧啶 15．关于DNA双螺旋结构的描述哪一项是错误的？ A．由两条反向平行的DNA链组成 B．碱基具有严格的配对关系，A＝T，G＝C C．戊糖和磷酸组成的骨架在外侧

核酸的结构和功能教案-中图版高中生物必修1分层练习

第一节核酸的结构和功能 1.简述DNA和RNA在细胞中的分布。(重点) 2.掌握DNA和RNA的结构和功能。(重点) 3.理解DNA和RNA组成和结构上的区别。(难点)

1.种类? ????核糖核酸，简称RNA 脱氧核糖核酸，简称DNA 2.观察DNA 和RNA 在细胞中的分布 (1)实验原理 ①甲基绿＋DNA→显示绿色。 ②派洛宁＋RNA→显示红色。 (2)实验步骤 制血涂片并干燥 ↓ 固定：体积分数为70%的酒精溶液，固定10 min ↓ 染色：甲基绿—派洛宁染液，染色15 min ↓ 冲洗：蒸馏水冲洗血涂片1 s ～2 s ↓ 目的：去除多余染料 速浸：体积分数为95%的酒精溶液反复速浸10～20 s ，进一步脱水固定 ↓ 晾干 ↓ 观察：比较染成绿色和红色的部位，得出DNA 和RNA 的分布规律 (3)实验现象及结论 现 象 结 论 绿色明显、集中在细胞中央 DNA 主要分布于细胞核中

[合作探讨] 探讨1：能用人的红细胞做该实验的材料吗？ 提示：不能，因为成熟的红细胞无细胞核。 探讨2：实验材料可用洋葱鳞片叶内表皮细胞，能用洋葱鳞片叶的外表皮细胞或叶肉细胞吗？ 提示：不能，洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡影响观察。叶肉细胞有绿色叶绿体，影响观察。 探讨3：“DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。”这种说法对吗？原核细胞的DNA分布在什么部位？ 提示：这种说法不对。真核细胞：DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中；原核细胞的DNA主要在拟核区域。 [思维升华] 注意事项 (1)两种碱性染料不是单独使用，而是混合使用，利用对物质的亲和力不同分别进行染色。 (2)选取植物细胞作实验材料时，应选择颜色浅的细胞，以防止深颜色对颜色反应的干扰。

1核酸的结构与功能(答案)

1核酸的结构与功能 一、名词解释 1、生物化学：是运用化学原理和方法，研究生命有机体化学组成和化学变化的科学，即研究生命活动化学本质的学科。 2、DNA一级结构：由数量极其庞大的四种脱氧的单核苷酸按照一定的顺序，以3′,5′－磷酸二酯键彼此连接而形成的线形或环形多核苷酸链。 3、增色效应：含DNA和RNA的溶液经变性或降解后对紫外线吸收的增加。是由于碱基之间电子的相互作用的改变所致，通常在260nm测量。 4、减色效应：一种含有DNA或RNA的溶液与含变性核酸或降解核酸的相同溶液相比较，其紫外线吸收为低。是由于DNA双螺旋结构使碱基对的π电子云发生重叠，因而减少了对紫外线的吸收。 5、DNA的变性：指核酸双螺旋的氢键断裂，变成单链，并不涉及共价键的断裂。 6、DNA的复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，全过程为复性。 热变性后的复性又称为退火。 7、核酸分子杂交：应用核酸分子的变性和复性的性质，使来源不同的DNA（或RNA）片断按碱基互补关系形成杂交双链分子，这一过程称为核酸的分子杂交。 8、熔解温度：DNA变性的特点是爆发式的，变性作用发生在一个很窄的温度范围内。通常把热变性过程中光吸收达到最大吸收（完全变性）一半（双螺旋结构失去一半）时的温度称为该DNA的熔点或熔解温度（melting temperature），用tm表示。 9、Chargaff定律：所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等，（A＝T），鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等（G＝C），即嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等（A＋G＝T＋C）。DNA的碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。另外生长发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。 二、填空 1、核酸完全的水解产物是（碱基）、（戊糖）和（磷酸）。其中（碱基）又可分为（嘌呤）碱和（嘧啶）碱。 2、体内的嘌呤主要有（腺嘌呤）和（鸟嘌呤）；嘧啶碱主要有（胞嘧啶）、（胸腺嘧啶）和（尿嘧啶）。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为（稀有碱基）。 3、嘌呤环上的第（9）位氮原子与戊糖的第1位碳原子相连形成（N-C糖苷）键，通过这种键相连而成的化合物叫（核苷）。 4、体内两种主要的环核苷酸是（cAMP）和（cGMP）。<3’,5’-环腺苷酸，3’,5’-环鸟苷酸> 5、写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP（腺苷三磷酸），dCDP（脱氧胞苷二磷酸）。 6、tRNA的三叶草型结构中，其中氨基酸臂的功能是（携带活化氨基酸），反密码环的功能是（与mRNA模板上的密码子进行碱基配对的专一性的识别）。 7、两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于（细胞核）中，RNA主要位于（细胞质）中。 8、核酸分子中的糖苷键均为（β）型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为（糖苷）键。核苷与核苷之间通过（磷酸二酯）键连接形成多聚体。 9、核酸在260nm附近有强吸收，这是由于（在嘌呤碱基和嘧啶碱基中存在共轭双键）。 10、给动物食用3H标记的（胸腺嘧啶），可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。 11、双链DNA中若（G-C对）含量多，则Tm值高。 12、DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈（窄）。 13、DNA所处介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围越（宽），熔解温度越（低），所以DNA应保存在较（高）浓度的盐溶液中，通常为（1）mol/L的NaCl溶液。 14、双链DNA螺距为3.4nm，每圈螺旋的碱基数为10，这是（B）型DNA的结构。 15、NAD+，FAD和CoA都是（腺苷酸）的衍生物。 16、维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是（碱基堆积力），其次，大量存在于DNA分子中的弱作用力如（氢键），（离子键）和（范德华力）也起一定作用。 17、tRNA的三级结构为（倒L）形，其一端为（3’-端CCA），另一端为（反密码子）。 三、单项选择题 1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性，条件之一是 A、骤然冷却 B、缓慢冷却 C、浓缩 D、加入浓的无机盐 2、在适宜条件下，核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋，取决于 A、DNA的Tm值 B、序列的重复程度 C、核酸链的长短 D、碱基序列的互补 3、下列关于mRNA描述哪项是错误的？ A、原核细胞的mRNA在翻译开始前需加“PolyA”尾巴。 B、真核细胞mRNA在 3’端有特殊的“尾巴”结构 C、真核细胞mRNA在5’端有特殊的“帽子”结构 4、核酸变性后，可发生哪种效应？ A、减色效应 B、增色效应 C、失去对紫外线的吸收能力 D、最大吸收峰波长发生转移 5、下列复合物中除哪个外，均是核酸与蛋白质组成的复合物 A、核糖体 B、病毒 C、端粒酶 D、RNaseP E、核酶(ribozyme)

核酸的结构和功能

第3节遗传信息的携带者——核酸（第一课时）学案 一、目标导航 1、说出核酸的种类，简述核酸的功能。 2、说出核酸的基本单位是核苷酸，记住核苷酸的组成部分及种类 3、能用自己的语言描述出DNA与RNA的异同点。 4、理解核酸是遗传信息的携带者，原因核苷酸的排列是顺序及其对生命体的重要性 二、预习导引：（《南方新课堂——金牌学案》19页） 1、核酸的种类和功能 （1）种类：核酸包括两大类：脱氧核糖核酸（简称）和核糖核酸（简称）。（2）功能：核酸是细胞内携带的物质，在生物体的、和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 2、核酸在细胞中的分布： （1）真核细胞的DNA主要分布在内，RNA大部分存在于中，甲基绿使呈现绿色，使RNA呈现红色。 （2）、内也含有少量的DNA。 3、核酸是由核苷酸链接而成的长链 （1）核酸的基本组成单位 是组成核酸分子的单体。一个核苷酸是由一分子、一分子和一份子组成的。根据五碳糖的不同，可将核苷酸分 为核苷酸（简称）和核苷酸。 （2）核酸的碱基组成 DNA和RNA各含有种碱基，组成DNA的碱基有，组成RNA 的碱基有。 （3）核酸的结构 每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。在绝大多数生物体的细胞中，DNA由条脱氧核苷酸链构成，RNA由条核苷酸链构成。 （4）生物的遗传信息 绝大多数生物的遗传信息贮存在分子中，每个个人的DNA的 序列各有特点。部分病毒的遗传信息贮存中。 三、知识梳理

四、巩固练习 1、下列有关概念图的叙述，正确的是（） A．①表示的碱基有5种 B．②表示的是核糖 C．④表示脱氧核苷酸 D．④表示核糖核苷酸 2、关于DNA和RNA特点的比较，下列叙述正确的是（） A在细胞内存在的主要部位相同 B构成的五碳糖不同 C核苷酸之间的连接方式不同 D构成的碱基都相同 3、噬菌体、烟草花叶病毒的核酸种各具有碱基和核苷酸的种类依次分别为（）A．4种、8种、4种和4种、8种、4种 B．4种、5种、4种和4种、5种、4种 C．4种、5种、4种和4种、8种、4种 D．4种、8种、4种和4种、5种、4种 4、将艾滋病病毒的核酸彻底水解会得到（） A．4种核糖核苷酸 B．脱氧核糖、磷酸和4种碱基 C．5种含氮碱基 D．核糖、磷酸和4种碱基 5、组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸的种类依次是（） A．5,2,8 B．4,2,2， C． 5,2,2 D．4,4,8 6、下列核苷酸种，在DNA结构中不可能存在的是（）

《核酸的结构和功能》说课稿

《核酸的结构和功能》说课稿 一、说教材 本节内容是苏教版生物必修一第二章第二节内容。核酸的结构和功能，本节主要包括核酸在细胞中的分布，核酸是由核苷酸连接而成的长链等内容。核酸是一切生物体的遗传物质，它对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。本节的内容还是学习生物必修2──遗传与进化中“基因的本质与基因的表达”的重要基础。这些内容与本书后面的“细胞的结构和功能”、“光合作用和细胞呼吸”、“细胞增殖、分化、衰老和凋亡”等章关系密切。为配合这些重点知识的学习，教科书安排了一系列活动，教师在教学中要认真组织安排好这些活动，使学生在积极动手动脑的探索实践中深刻理解有关核酸结构特点、功能，同时得到实验、探究、观察、比较、分析等专业技能的训练。 二、说学情 高一学生具有一定的抽象思维能力、综合思维能力，以及一定的实验操作能力，同时，他们对生命本质的探究，也有着浓厚的兴趣。学生通过报刊、杂志等多种传播媒体的介绍以及初中生物课的学习，对核酸是遗传信息的载体已经有了一定的了解，但认识还是很浮浅的，没有深入到核酸物质结构的水平上，因此，教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认 识规律，通过实验及适当的教学策略尤其是加强直观，从感性认识入手使新知识有效地整合 进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展。 三、说教学目标 知识与技能目标： 1.说出核酸的组成结构及基本组成单位; 2.说出核酸的种类及功能。 过程与方法目标：

通过对DNA的发现过程的推理，锻炼学生的分析推理能力。 情感态度价值观目标： 认同核酸是细胞内携带遗传信息的物质。 四、教学重难点 重点： 核酸的种类及功能 难点： 比较DNA和RNA的异同 五、说教学方法 多媒体教学法、小组讨论法、图形拼接法、自主阅读法。 六、说教学过程 (一)导入新课 采用多媒体导入的方式，利用多媒体展示某一刑事案件背景，警察从犯罪现场发现了非受害人的一根头发，运用现代生物技术手段——DNA指纹法，很快找到了犯罪嫌疑人。 生：为什么利用DNA指纹法就能找到犯罪嫌疑人呢? 师：人的细胞中含有DNA，而每个人的DNA都不完全相同，因此，通过分子生物学方法显示出来的人的DNA模样就会因人而异，人们就可以像指纹那样分辨人与人的不同了，这也就是DNA指纹一词的由来。其实DNA是属于我们说到的核酸的一种，今天就一起来学习核酸的结构和功能(板书)(警察利用DNA指纹法抓犯人，联系学生的现实生活，创设问题情境，激发学习兴趣，主动参与学习过程。 (二)新课教学

核酸的结构和功能

高一生物导学提纲(4) 课题：核酸的结构与功能 学习目标： 1.核酸的结构与功能(A) 课前导学： 1.核酸的基本组成单位是____________，在右框中 绘出其分子结构示意图并注明相应成分。 2.核酸由______________________五种元素组成。 3.核酸的功能：⑴__________________________， ⑵__________________________。 4.细胞学说是由_________、_________等科学家共 同提出的。细胞学说的建立揭示了细胞的______ 性和生物体结构的______性。 质疑探究： 1.构成DNA的核苷酸有____种，主要分类依据是____________；构成RNA的核苷酸有____种， 主要分类依据是____________。区分DNA和RNA的主要依据是__________________。 2.只含DNA的生物中(如T2噬菌体、乙肝病毒等)遗传信息贮存在________中；只含RNA的生 物中(如艾滋病病毒、流感病毒等)遗传信息贮存在________中；既含DNA又含RNA的生物中(如大肠杆菌、植物、动物等)遗传信息贮存在______________中。 总结：________是绝大多数的生物的遗传物质。 例题精讲： 1.下列关于核酸的叙述中，不正确的是( ) A.核酸由C、H、O、N、P等元素组成 B.核酸是生物的遗传物质 C.核酸的基本组成单位是DNA和RNA D.核酸能控制蛋白质的合成 2.与RNA相比，DNA特有的化学成分是( ) A.核糖与胸腺嘧啶 B.脱氧核糖与胸腺嘧啶 C.核糖与腺嘌呤 D.脱氧核糖与腺嘌呤 3.RNA完全水解后，得到的化学物质是( ) A.氨基酸、葡萄糖、碱基 B.氨基酸、核糖、核苷酸 C.核糖、碱基、磷酸 D.脱氧核糖、碱基、磷酸 *4.组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸的种类依次是( ) A. 5、2、8 B.4、4、8 C.4、4、2 D.5、2、2 *5.大豆根尖所含有的核酸中，含有碱基A、G、C、T 的核苷酸种类数共有( ) A.8 B.7 C.5 D.6 *6.蛋白质和核酸都具有的元素是( ) A.C、H、O、N、P、S B.C、H、O、N、P C.C、H、O、N D.C、H、O 反馈矫正： 7.绝大多数生物的遗传信息贮存在( ) A.核糖核酸 B.脱氧核糖核酸 C.核酸 D.核苷酸

核酸的结构和功能

生物一轮复习导学提纲⑷ 必修一：核酸的结构和功能 班级______ 学号_____ 姓名____________ 1．下图为大肠杆菌遗传物质分子结构中的一条长链。请据图回答： ⑴图中的1表示_______________，2表示____________________， 1、2、3结合在一起的结构叫___________________________。 ⑵若3简称为T，则1、2、3结合在一起的结构中文名称是 _________________________________。 ⑶该物质彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是________(用序号 表示)。 ⑷该物质在大肠杆菌细胞中，以___________和____________两种结构存在。其主要功能是__________________________、_______________________________。 ⑸此图若为艾滋病病毒的核酸，此结构中2的名称为_________。3的种类有__________________ (写字母简称)。 2．从一种生物的细胞中提取得到甲、乙两种生物大分子，甲的含量大于乙，在适当的条件下用人的胃液处理，甲分解而乙不分解；分析甲、乙的化学成分，甲含有氮和硫，乙含有氮和磷；甲、乙两种物质遇碘都不变蓝；从来源看，在细胞膜上有甲而没有乙。据此回答下列问题： ⑴在生物体中物质甲的基本组成单位约有_________种。 ⑵在物质乙的结构单位中，氮存在于____________部分。 ⑶在甲、乙中能体现细胞膜功能特点的是____________。 ⑷在洋葱根尖分生区细胞中主要由甲、乙两种物质组成的结构是_______________。 ⑸在人体细胞中含有乙种物质的结构有_____________________________________________。3．生物体内某些有机物及元素组成如下图，已知A、B、C是由a、b、c组成的。请回答： ⑴x、y分别是________、________。 ⑵a经________方式形成A，连接两个a 的化学键的结构简式是___________。 A多种多样，从a分析原因是_______ _______________________________。 ⑶如果B是人和动物细胞的能源物质，则b的名称是____________。 ⑷一分子c是由________、__________、________三分子物质构成，其结构简图是。 从c分析，D多样性的原因是___________________________________________________。⑸E在化学组成上与D的不同是。

核酸的结构与功能

核酸的结构与功能 复习目标： 1.核酸的结构和功能(Ⅱ)。 2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。 3.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。 重点：1、DNA分子的结构 2、DNA、RNA、蛋白质的关系 复习流程： 问：核酸的种类？ 一、DNA、RNA分子的结构与功能 1、DNA的元素组成？由元素进一步构成哪些小分子？小分子相互连接形成DNA的基本组成单位是？ 2、若干个脱氧核苷酸是怎样连接形成脱氧核苷酸链的？在此过程中需要什么酶催化？反之，该键的断裂又需要什么酶催化？ 3、单链中相邻碱基通过什么连接？ 4、DNA通常由几条脱氧核苷酸链构成？DNA分子两条链之间碱基又是通过什么连接？ 5、DNA双螺旋结构模型的构建者？请简述构建过程。

6、双螺旋结构特点 (1)DNA分子是由链构成的，这两条链按方式盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA分子中的交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过连接成碱基对。碱基配对的规律是：与T配对，与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做原则。 7、DNA初步水解产物是？彻底水解产物是？ 例1、如图是DNA片段的结构图，请据图思考下列问题： （1）DNA的基本单位是什么？四种基本单位的主要区别是什么？ （2）说出图中数字的名称。一个DNA分子中有几个游离的磷酸基团？ （3）为什么“G—C”含量越多的DNA越耐高温？ （4）乙比甲结构更稳定，为什么？ （5）不同的DNA分子哪些方面会有所不同？(供选：脱氧核苷酸的数量、碱基种类、基本骨架、碱基对的排列顺序) 8、总结.DNA分子的特性 (1) 性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。 (2) 性：脱氧核苷酸的数量及碱基对多种多样的排列顺序，如某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有种(其中n代表碱基对数) (3) 性：每种DNA分子都有特定的对排列顺序，代表了特定的遗传信息

核酸的结构和功能

遗传信息的携带者——核酸 1．观察并区分DNA 和RNA 在细胞中的分布。(重点) 2．理解并掌握DNA 和RNA 在组成上的区别和功能。(重难点) 3．说出核酸的功能。 核 酸 的 种 类 和 分 布 1．种类??? (1)脱氧核糖核酸，简称DNA (2)核糖核酸，简称RNA 2．功能 (1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。 (2)核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质合成中具有极其重要的作用。 3．观察DNA 和RNA 在细胞中的分布 (1)原理??? DNA ＋甲基绿→绿色 RNA ＋吡罗红→红色 (2)实验步骤：

(3)实验现象及结论 ①绿色明显集中且接近细胞中央，说明DNA主要分布于细胞核中。 ②绿色周围的红色范围较广，说明RNA主要分布于细胞质中。 [合作探讨] 探讨1：利用口腔上皮细胞进行实验时： ①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水，为什么？ 提示：用0.9%NaCl溶液的目的是保持口腔上皮细胞的形态，若用蒸馏水会使细胞吸水涨破。 ②为什么取口腔上皮细胞时必须漱口？ 提示：防止混杂食物碎屑。 ③冲洗涂片时为何要用缓水流？ 提示：防止细胞被冲走。 探讨2：实验材料可用洋葱鳞片叶内表皮细胞，能用洋葱鳞片叶的外表皮细胞或叶肉细胞吗？ 提示：不能，洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡影响观察。叶肉细胞有绿色叶绿体，影响观察。 探讨3：“DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。”这种说法对吗？原核细胞的DNA分布在什么部位？ 提示：这种说法不对。真核细胞：DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分

存在于细胞质中；原核细胞的DNA 主要在拟核区域。 [思维升华] 1．实验中的试剂及其作用： (1)吡罗红甲基绿染色剂：使DNA 和RNA 着色。 (2)0.9%NaCl 溶液：保持口腔上皮细胞的正常形态。 (3)蒸馏水：配制染色剂；冲洗载玻片上的盐酸。 (4)质量分数为8%的盐酸????? ①改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞 ②使染色质中的DNA 与蛋白质分离， 有利于DNA 与染色剂结合 2．实验操作中的注意事项： 操作步骤 注意事项 制片 ①用质量分数为0.9%的NaCl 溶液而不用蒸馏水，目的是保持口腔上皮细胞的正常形态，因为口腔上皮细胞在蒸馏水中会吸水涨破； ②取口腔上皮细胞时必须漱口，目的是防止混杂食物碎屑； ③玻片烘干时要在酒精灯火焰上来回移动载玻片，以防其受热不均匀而破裂 水解 要注意掌握水温(30 ℃)和保温时间(5 min)，才能达到水解的目的 冲洗 用缓水流，以防止细胞被水流冲走 1．德伦(Dren)是科幻惊悚片《人兽杂交》的主角，它是一个有着啮齿目动物特征，但是又长着巨大双眼、长尾巴和细胳膊的怪物，而且它还会发出鸟类的叫声。它是由两位反叛科学家将人类和动物的DNA 进行杂交创造出的一个生物。下列有关该生物DNA 的叙述错误的是( ) A ．主要存在于细胞核内 B ．基本单位是脱氧核苷酸 C ．含有A 、T 、G 、C 4种碱基 D ．DNA 不是该生物的遗传物质 【解析】 DNA 是核酸的一类，由4种脱氧核苷酸构成，含有A 、T 、G 、