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遗传信息的携带者核酸


第二章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物 第2节 生命活动的主要承担着——蛋白质 第3节 遗传信息的携带者——核酸 第4节 细胞中的糖类和脂质 第5节 细胞中的无机物

2013年09月

蛋白质与核酸的比较
蛋白质
组成元素 基本组成单位 基本单位的种类 结构通式 NH2

核酸
C H O N P 核苷酸 8种
磷酸
五碳糖 含氮碱基

C H O N 氨基酸 20种
R C H COOH

连接方式

脱水缩合(肽键) 脱水缩合(磷酸二酯键) 结构物质;催化;免 疫;载体;信息传递 携带遗传信息; 生物体的遗传、变异 和蛋白质的生物合成 中发挥重要作用

主要功能

第3节 遗传信息的携带者 ——核酸
本节聚焦: 1. 核酸的种类及其功能

2. 核酸的化学结构及其在细胞中的分布
3. DNA与RNA的异同

一、核酸的分类及其功能
核 酸

脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)

功能: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。

二、核酸在细胞中的分布
“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验原理:

甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。
注意:1、NaCl、盐酸、蒸馏水的作用?? 2、染色剂要混合使用 实验步骤: 制片 水解 冲洗 染色 观察

实验流程:
取口腔 上皮细 胞制片 水解 冲洗

NaCl的作用?

维持细胞的正常形态。

在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为 0.9% 的NaCl溶液 消毒牙签 用 在漱净的口腔内侧壁上轻轻刮几下,放在载玻片上的液 滴找那个涂抹几下; 固定细胞。 酒精灯的作用?
将载玻片在酒精灯上 盐酸的作用? 将载玻片放入盛有30ml质量分数为 8%的盐酸 的小烧杯中;
改变细胞的通透性,促使染色剂 进入细胞内;使DNA与蛋白质 将小烧杯放入大烧杯中保温5min; 分离,利于DNA与染色剂结合。

烘干 。

在大烧杯中加入30°C温水;

涂片 :用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s; 蒸馏水的作用?为什么要缓水? 稀释染色剂;清洗盐酸。 用吸水纸吸去载玻片上的水分; 防止细胞被冲洗掉。
吡罗红甲基 将 染色剂滴2滴在载玻片上,染色 绿混合

染色

5min



吸去多余

染色剂 ,盖上盖玻片;

观察

低倍镜观察:选择染色均匀、色泽浅的区域;移至视野中央;

高倍镜观察:调节细准焦螺旋,观察细胞核、细胞质的染色情况。

实验结果: DNA——主要分布在细胞核中;

核 酸

少量分布在线粒体和叶绿体中

RNA——主要分布在细胞质中
思考: 洋葱外表皮细胞呈深紫红色,会干扰染色剂的颜色, 因此选择无色透明的内表皮细胞; 为什么选择洋葱鳞片叶内表皮细胞?而不是 外表皮细胞? 因此,实验时应选择浅色或无色的细胞进行观察

总结:
具有细 胞结构 的生物

1、真核生物中:
DNA——主要分布在细胞核; 少量分布在线粒体和叶绿体中

RNA——主要分布在细胞质
2、原核生物中: DNA——主要分布在拟核; RNA——主要分布在细胞质

主要遗传物质

非细胞结 构生物

3、病毒中:

只有一种核酸,DNA或RNA

核 所有生物的遗传物质是: 酸

绝大多数生物(包括大部分 病毒):DNA
例如:噬菌体等

部分病毒:RNA
例如:SARS、HIV病毒等

巩固练习:
1、玉米根细胞中的DNA分布在下列哪些结构中( ) ①细胞核 ②叶绿体 ③线粒体 ④细胞质基质 A. ① ② B. ① ③ C. ① ② ③ D. ① ② ③ ④

B

2、细胞内的遗传物质是( ) A.DNA B.RNA C.DNA或RNA

A

D.DNA和RNA

3、将用甲基绿和吡罗红染色的人口腔上皮细胞装片放在 显微镜下观察,可以看到( ) A.细胞核内呈现红色,细胞质内呈现绿色 B.细胞核内呈现绿色,细胞质内呈现红色 C.细胞核和细胞质都呈现绿色 D.细胞核和细胞质都呈现红色

B

巩固练习:
4、细胞中的DNA和RNA的分布特点是( C ) A、DNA分布在细胞核中,RNA分布在细胞质中 B、 DNA分布在细胞质中,RNA分布在细胞核中 C、 DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在 细胞质中 D、 DNA主要分布在细胞质中,RNA主要分布在 细胞核中
完成学案课堂内容:一、二

三、核酸的化学结构
1、核酸的组成元素:C、H、O、N、P等 2、核酸的基本组成单位:核苷酸
通式: 磷酸

含氮碱基
五碳糖 特点: 一个核苷酸 = 1分子磷酸 + 1分子五碳糖 +

1分子含氮碱基

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。通常DNA为双链、 RNA为单链。

基本单位(核苷酸)的特点: 一个核苷酸分子
1、磷酸相同
2、根据五碳糖(脱氧核糖、核糖)的不同可分为2大类:

1分子磷酸 1分子五碳糖 1分子含氮碱基


苷 酸

脱氧核苷酸(一分子磷酸+一分子脱氧核糖+一 分子含氮碱基。形成的链简称为DNA) 核糖核苷酸(一分子磷酸+一分子核糖+一分子 含氮碱基。形成的链简称为RNA)
核糖

H H

H OH

3、根据碱基的不同可分为8种: A:腺嘌呤 G:鸟嘌呤 C:胞嘧啶 T:胸腺嘧啶 U:尿嘧啶

核酸中的碱基共有5种:

DNA中的碱基 有4 种

A G C T

腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸

组成4种 核苷酸

RNA中的碱基 有4 种

A G C U

腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 尿嘧啶脱氧核苷酸

组成4种 核苷酸

核酸的基本单位(核苷酸):
1、根据五碳糖的不同可分为2大类:
核 苷 酸 脱氧核苷酸 DNA RNA

核糖核苷酸

2、根据碱基的不同可分为8种:
C A T G U G C A

核糖

胞嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸

尿嘧啶核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸

4种(T、A、G、C)

4种(U、A、G、C)

小结:DNA与RNA在化学组成上的区别

DNA 相同点 不同点

RNA

1、相同的磷酸; 2、相同的碱基:A G C 1、五碳糖(脱氧核糖)1、五碳糖(核糖) 2、特有碱基:T 2、特有碱基:U

巩固练习:
5、DNA分子完全水解后,得到的化学物质是( ) A.核苷酸、五碳糖、碱基 B.核苷酸、磷酸、碱基 C.核糖、五碳糖、碱基 D.脱氧核糖、磷酸、碱基 6、组成DNA分子的基本成分是( ) ①核糖;②脱氧核糖;③磷酸;④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶; ⑤胸腺嘧啶;⑥尿嘧啶 A、①③④⑤ B、①②④⑤ C、②③④⑤ D、②③④⑥ 7、组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有几种( A、5,2,8 B、4,2,2 C、5,2,2 D、4,4,8

D

C

A)

巩固练习:

完成学案课堂内容:三

8、下列关于核酸的叙述,正确的是( A.核酸由C、H、O、N四种元素组成 B.在真核细胞内,核酸只存在于细胞核内 C.组成核酸的基本单位有8种 D.除病毒外,一切生物都含有核酸

C

)

9、由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是( A.8 B.5 C.6 D.3

B

)

10、人体细胞中既含DNA又含RNA,由A、G、T、U四 种碱基参与构成的核苷酸种类有( ) A、8种 B、6种 C、5种 D、4种

A

脱水缩合反应
5’ 4’ 3’ 1’ 2’

核苷酸链的形成
A


G
3’



C
3’

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。通常: DNA为双链 RNA为单链

核酸分子结构多样性的原因: 1、核苷酸的数目、比率不同 2、核苷酸的排列顺序不同

核酸的结构层次:
组成元素:C H O N P 含氮碱基(A G C T U) 亚单位: 五碳糖(脱氧核糖、核糖) 磷酸 核苷酸 基本单位: (脱氧核苷酸、核糖核苷酸) 核酸: DNA、RNA

核苷酸、核酸和遗传物质的关系

主要遗传物质

核苷酸
(基本单位)

脱氧核苷酸 (A、G、C、T) 核糖核苷酸 (A、G、C、U)

核酸
(核苷酸链)

DNA

RNA

遗传物质

DNA与RNA的比较
DNA
主要存在部位 基本组成单位

RNA
细胞质 核糖核苷酸 A、G、C、U 核 糖

细胞核 脱氧核苷酸

碱基种类
五碳糖种类 核苷酸链

A、G、C、T
脱氧核糖

两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链 (双链) (单链)

有机大分子的结构层次:
主要组成元素 亚单位 CHONP CHON
氨基(-NH2) 羧基(-COOH) H R基

含氮碱基(A G C T U) 五碳糖(脱氧核糖、核糖) 磷酸

C

基本单位 有机大分子

核苷酸
(8种)

氨基酸
(20种)

核酸
(DNA、RNA)

蛋白质
(成千上万种)

蛋白质与核酸的比较
蛋白质
组成元素 基本组成单位 结构通式 连接方式 结构多样性 的原因

核酸

C H O N 氨基酸
R NH2

C H O N P 核苷酸
磷酸

含氮碱基 C COOH 五碳糖 H 脱水缩合(肽键) 脱水缩合(磷酸二酯键)

氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同 肽链的空间结构不同 结构物质;催化; 免疫;运输;调节

核苷酸的数量、比率不同 核苷酸的排列顺序不同 携带遗传信息; 影响生物体的遗传、变异和 蛋白质的生物合成

主要功能

作业:
1、作业本: P29 (第一题) 2、核酸的学案

明天交!

4、DNA的化学结构 ⑴基本组成单位:脱氧核糖核苷酸(简称脱 氧核苷酸)
A
腺嘌呤脱氧核苷酸

G
鸟嘌呤脱氧核苷酸

C
胞嘧啶脱氧核苷酸

T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸

脱水缩合反应

⑵脱氧核苷酸链(DNA)

氢键
A A
T

碱基互补 配对原则: A-T G-C

磷酸二酯键
T A


G C



C

G

组成方式 (DNA):

5、RNA的化学结构 ⑴基本组成单位:核糖核苷酸
A
腺嘌呤核糖核苷酸

G
鸟嘌呤核糖核苷酸

C
胞嘧啶核糖核苷酸

U
尿嘧啶核糖核苷酸

脱水缩合反应

⑵核糖核苷酸链

磷酸二酯键

连 接


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