高中生物 第二章核酸的结构与功能
高三生物核酸知识点
高三生物核酸知识点核酸是高中生物中的重要知识点之一，它是构成生物体遗传物质的基础。
核酸分为DNA和RNA两种类型，它们在细胞内承担着不同的功能。
下面将通过对核酸结构、功能以及相关实验的介绍，全面了解高三生物核酸知识点。
一、核酸结构核酸分子由核苷酸单体组成，核苷酸由磷酸、糖和碱基三部分构成。
DNA和RNA的糖分别是脱氧核糖和核糖，碱基包括A （腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）和G（鸟嘌呤）。
DNA是双链结构，两条链通过碱基之间的氢键相互连接。
A与T之间形成两条氢键，C与G之间形成三条氢键。
这种互补配对使得DNA能够保持稳定的双螺旋结构。
RNA是单链结构，不具备双螺旋形态。
二、DNA的功能1. 遗传信息的存储和传递DNA是遗传物质，携带着生物所有的遗传信息。
在细胞分裂过程中，DNA能够复制自身，并将遗传信息传递给新生物体。
这样，子代继承了父代的遗传特征。
2. 蛋白质的合成DNA通过转录形成RNA，然后通过翻译将RNA翻译成蛋白质。
这是生物体内蛋白质合成的基本过程，也是遗传信息从DNA到蛋白质的转换。
三、RNA的功能1. 转录DNA中的一段基因被转录成RNA分子的过程称为转录。
这个过程发生在细胞核中，DNA的信息被转录为RNA，然后由RNA分子传递到细胞质中进行翻译。
2. 信息传递RNA能够将DNA中存储的遗传信息传递到蛋白质合成的位置。
mRNA (messenger RNA)携带着从DNA转录而来的信息，将其传递给核糖体，从而使得蛋白质得以合成。
四、核酸相关实验1. 火箭电泳火箭电泳是一种用于分离DNA或RNA的方法。
该实验利用电泳原理，将DNA或RNA样品置于凝胶中，然后加上电场，通过电荷的差异使DNA或RNA在凝胶上产生迁移，从而实现分离。
2. PCR反应PCR反应是一种体外扩增DNA的方法。
该实验利用特定的引物和DNA聚合酶，经过一系列的反应步骤，可以在短时间内扩增DNA的数量，从而满足对特定DNA片段的需求。
核酸的结构和功能
核酸的结构和功能核酸是生命体中的重要有机分子，承载着遗传信息传递和储存的功能。
本文将介绍核酸的结构和功能，并探讨其在生物体内的重要作用。
一、核酸的结构核酸主要由核苷酸单元组成，每个核苷酸由糖、磷酸和碱基三个部分组成。
1. 糖基核酸的糖基可以是核糖（RNA）或脱氧核糖（DNA）。
两者的化学结构略有差异，核糖分子上有一个羟基（-OH），而脱氧核糖则没有。
2. 磷酸基核酸的磷酸基连接在糖基上，形成糖磷酸骨架。
这些磷酸基在核酸的结构中起到支撑和稳定作用。
3. 碱基核酸的碱基分为嘌呤和嘧啶两类。
嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），它们具有双环结构。
嘧啶包括胸腺嘧啶（T，DNA中）或尿嘧啶（U，RNA中）以及胞嘧啶（C），它们是单环结构。
通过糖基和碱基的结合，核苷酸单元可以形成线性或环状的核酸分子。
二、核酸的功能1. 遗传信息传递与储存核酸是生物体内传递和储存遗传信息的重要分子。
DNA是细胞内遗传信息的主要储存库，而RNA则将这些信息从DNA中传递到蛋白质的合成过程中。
2. 蛋白质合成RNA在蛋白质合成过程中起着重要的角色。
其中，转录过程将DNA上的信息转录成RNA分子，而翻译过程则利用RNA的遗传信息来合成特定的蛋白质。
3. 酶的活性调节某些RNA分子本身具有催化活性，称为核糖酶。
这些核糖酶可以催化特定的生化反应，从而调节细胞内的代谢和信号传递过程。
4. 调控基因表达RNA通过调控基因表达来控制细胞的发育和功能。
其中，小干扰RNA（siRNA）和微小RNA（miRNA）等RNA分子可以与特定的mRNA结合，从而抑制或加强特定基因的转录和翻译过程。
5. 病毒的复制与感染一些病毒利用RNA作为基因材料进行复制和传播。
例如，HIV等病毒具有RNA基因组，通过感染宿主细胞并复制RNA来使病毒持续存在。
三、核酸的重要性核酸作为生命体中的重要分子，在生物体内扮演着关键的角色。
它们不仅负责生物体遗传信息的传递和储存，还参与了细胞代谢的调控和基因表达的调节。
高中生物第一册 第2章 第5节 核酸是遗传信息的携带者 讲义
第5节 核酸是遗传信息的携带者 课标内容要求 核心素养对接 概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。
1.生命观念——通过对核酸的学习，建立生命的物质性的观点。
2．科学思维——归纳概括核酸种类、核苷酸种类与含氮碱基种类与生物种类的关系。
一、核酸的种类及分布1．种类⎩⎨⎧脱氧核糖核酸，简称DNA 核糖核酸，简称RNA2．分布(1)真核细胞的DNA 主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA 。
(2)RNA 主要分布在细胞质中。
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链1．核酸的基本组成单位——核苷酸(1)组成(2)种类⎩⎨⎧分类依据：五碳糖的不同类别：脱氧核苷酸和核糖核苷酸①脱氧核苷酸：构成DNA 的基本单位。
②核糖核苷酸：构成RNA 的基本单位。
2．DNA和RNA的区别(1)分子组成的不同①DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的则是核糖。
②DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA的则是尿嘧啶(U)。
(2)分子结构的不同DNA是由脱氧核苷酸连接而成，一般由两条脱氧核苷酸链构成，RNA则是由核糖核苷酸连接而成，由一条核糖核苷酸链构成。
3．DNA指纹获得遗传信息的根本原因生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。
4．核酸的多样性及功能(1)多样性的原因：核苷酸数目不同和排列顺序多样。
(2)遗传信息的储存①脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。
②部分病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。
(3)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、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
三、生物大分子以碳链为骨架1．单体和多聚体生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)单糖多糖氨基酸蛋白质核苷酸核酸2.每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
核酸的结构和功能
核酸的结构和功能核酸是生物体内的重要生物大分子之一，其结构和功能对于生物体的正常生理活动具有重要意义。
核酸主要包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），它们在细胞中扮演着信息传递、遗传、调控等方面的重要角色。
本文将详细介绍核酸的结构和功能。
一、核酸的结构核酸是由核苷酸单元组成的长链分子。
核苷酸由一个含氮碱基、糖分子和磷酸组成。
核苷酸通过磷酸二酯键连接成链状结构，相邻核苷酸之间的磷酸二酯键被称为链的磷酸骨架。
在DNA中，糖分子是脱氧核糖（deoxyribose），而在RNA中则是核糖（ribose）。
碱基分为嘌呤（鸟嘌呤和胸腺嘧啶）和嘧啶（腺嘌呤、鸟嘌呤和尿嘧啶）两类。
在DNA中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶以氢键的方式通过碱基配对相互结合，形成双螺旋结构。
而在RNA中，核糖和碱基之间没有形成稳定的双螺旋结构。
二、核酸的功能1.存储遗传信息：DNA是生物体内存储遗传信息的主要分子。
通过DNA的序列编码了生物体内所有蛋白质的合成信息。
每一个DNA分子都包含了生物体所有的遗传信息，它能够准确地复制自身，并通过遗传信息的传递实现后代群体的生存和繁殖。
2.转录和翻译：DNA的遗传信息通过转录作用被转录成一种中间产物RNA，即RNA的合成过程。
在细胞质中，RNA通过读取DNA上的密码信息并翻译成蛋白质序列，从而实现遗传信息的传递。
这个过程被称为翻译。
3.转运和储存能量：核酸还能承担转运和储存能量的功能。
例如，三磷酸腺苷（ATP）是细胞内的一种重要能量转移分子，在胞吞、细胞呼吸等细胞代谢过程中转运和释放能量。
4. 催化作用：部分RNA分子具有催化作用，被称为酶RNA （ribozyme）。
酶RNA能够在特定条件下催化化学反应，例如：RNA酶能够剪切RNA链，还能参与核酸的合成和修复等生物化学过程。
5.调控基因表达：除了DNA编码蛋白质的功能外，核酸还能调控基因表达过程。
RNA在细胞内扮演着信使RNA、转运RNA和核糖体RNA等不同角色，参与调控基因表达的过程，例如：转录因子通过与一些基因的调控区域结合，将DNA转录为RNA，进而调控该基因的表达。
【高中生物】必修一第二章第3节《遗传信息的携带者——核酸》教案
第二章第3节遗传信息的携带者——核酸—、教材分析《遗传信息的携带者——核酸》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第一章第三节的教学内容，主要学习核酸的种类及在细胞中的分布、核酸的结构和功能、学会观察DNA 和RNA在细胞中分布的方法。
本节内容的重点放在细胞层面，让学生了解核酸在细胞中的分布以及核酸能成为遗传信息携带者的原因。
二、教学目标1.知识目标：（1）说出核酸的种类以及核酸在细胞中的分布。
（2）掌握核酸的结构和功能2.能力目标：通过“观察DNA和R NA在细胞中的分布”的实验学会观察细胞中的DNA和RNA的方法。
3.情感、态度和价值观目标：（1）通过“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
（2）通过分析DNA的结构和功能联系形成结构和功能相统一的观点。
三、教学重点难点重点：核酸的结构和功能。
难点：观察DNA和RNA在细胞中的分布。
四、学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。
有些学生对于临时装片的制作都不熟练，所以讲解时需要详细。
五、教学方法1.实验法：观察核酸在细胞中的分布。
2.学案导学：见学案。
3.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备：预习实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”，初步把握实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备：多媒体课件的制作，课前预习学案，课内探究血案，课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风，课前准备好显微镜、生理盐水、吡罗红甲基绿染色剂、消毒牙签、酒精灯等材料用具。
七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情境导入、展示目标。
利用“问题探讨”唤起学生对遗传物质的记忆，激发学习兴趣。
核酸的结构和功能解析
核酸的结构和功能解析核酸是生物体中最重要的化学物质之一，它们在细胞中承担着传递和存储遗传信息的重要作用。
同时，核酸还可参与许多生物反应过程，是生命活动不可或缺的组成部分。
一、核酸的基本结构核酸由核苷酸（Nucleotide）单元连接而成。
每个核苷酸单元由一个脱氧核糖糖分子、一个核苷酸碱基和一个磷酸残基组成。
脱氧核糖糖分子与磷酸残基的连接形成了核苷酸的“排串”结构，而核苷酸碱基则连结在排列在一起的核苷酸单元上。
总体而言，核酸的基本结构可以分为两种类型：DNA（脱氧核酸）和RNA（核糖核酸）。
其差异在于链中的脱氧核糖糖分子的羟基骨架上的一个氧原子。
在DNA中，此氧原子被去除，从而形成较稳定的两条链结构；而在RNA中，氧原子的存在可导致链中形成的折叠的单链结构。
二、DNA的结构DNA是由两条相互补充的聚核苷酸链组成的双螺旋结构。
这两条链是由碱基之间的氢键连接而成的。
其中，A（腺嘌呤）可与T （胸腺嘧啶）形成两条氢键连接，而G（鸟嘌呤）与C（胞嘧啶）可形成三条氢键连接。
这种“互补配对”结构对于DNA的稳定性起着重要的作用。
DNA双螺旋结构还涉及的其他因素，包括：- 核苷酸磷酸骨架：由相互连接的磷酸残基形成，这些磷酸残基在堆积成长链时负电荷的作用，引发了DNA与核苷酸之间的强相互作用。
- 堆积相互作用：以及各个碱基之间的排斥效应所产生的弱相互作用。
- DNA的“超结构”：由于双螺旋结构的不规则性，导致DNA链上的碱基呈现出交错性的排列结构，形成DNA“超结构”。
三、RNA的结构与DNA不同，RNA结构通常都是单链的，而且可发生许多类型的拓扑学形态。
RNA的结构与功能之间的相互作用通常涉及其折叠和杂交匹配的方式。
RNA的折叠通常涉及许多结构域，并且通常与其他蛋白质配对形成RNA蛋白复合体，以及与其他RNA单链相互作用形成复合物。
杂交型RNA亦常见，其由两个或多个RNA单链形成，这些通过碱基的互补结构连接而成的单链之间相互穿插，形成了具有一定稳定性的“叉状结构”（folds）。
高中生物学中的核酸结构与功能解析
高中生物学中的核酸结构与功能解析引言：生物学中的核酸是一种重要的分子，它们在细胞中扮演着关键的角色。
核酸分为DNA和RNA两种类型，它们具有不同的结构和功能。
本文将对核酸的结构与功能进行解析，以帮助高中生更好地理解这一重要的生物分子。
一、DNA的结构与功能DNA（脱氧核糖核酸）是一种双链螺旋结构，由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞甘嘧啶）组成。
这些碱基通过氢键相互配对，形成了DNA的双链结构。
DNA的主要功能是存储和传递遗传信息。
通过碱基配对规则，DNA能够复制自身，并在细胞分裂时传递遗传信息给下一代细胞。
此外，DNA还参与了基因的表达和调控，控制了生物体内各种生化过程的进行。
二、RNA的结构与功能RNA（核糖核酸）也是一种核酸分子，与DNA有着相似的碱基组成，但它只有单链结构。
RNA的主要功能是在蛋白质合成过程中起到携带遗传信息的作用。
在转录过程中，DNA的信息被转录成RNA，然后RNA通过核糖体的作用，将信息翻译成蛋白质。
除了携带遗传信息外，RNA还参与了多种细胞过程，如基因调控、细胞信号传导等。
三、DNA与RNA的区别与联系DNA和RNA在结构和功能上有一些明显的区别。
首先，DNA是双链结构，而RNA是单链结构。
其次，DNA的碱基组成包括胸腺嘧啶，而RNA的胸腺嘧啶被鸟嘌呤取代。
此外，DNA主要存在于细胞核中，而RNA则可以在细胞核和细胞质中存在。
然而，DNA和RNA之间也有一定的联系。
RNA是通过转录过程由DNA合成的，它们之间具有亲缘关系。
此外，DNA和RNA都是核酸分子，都参与了细胞的遗传信息传递和调控过程。
四、核酸的重要性与应用核酸作为生物体内一种重要的分子，对生物体的正常功能发挥起着至关重要的作用。
通过研究核酸的结构与功能，我们可以更好地理解生物体内的遗传信息传递和调控机制。
此外，核酸还具有广泛的应用价值。
例如，在医学领域，核酸可以用于诊断疾病、研发新药等；在农业领域，核酸可以用于改良作物品质、提高产量等；在环境领域，核酸可以用于检测环境中的污染物等。
高中生物必修一第二章知识框架(三篇)
高中生物必修一第二章知识框架(三篇)高中生物必修一第二章知识框架 1遗传信息的携带者——核酸1.核酸(遗传信息的携带者)一分子磷酸①基本单位是：核苷酸一分子五碳糖(2种)(8种) 一分子含氮碱基(5种)②核酸功能：是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
③核酸的种类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)注意：遗传物质和核酸的区别：如小麦的遗传物质是DNA，而核酸则包括DNA和RNA两种;RNA病毒的遗传物质和核酸均是RNA;细菌的遗传物质是DNA，而核酸则包括DNA和RNA两种。
2.观察DNA和RNA在细胞中分布：①原理：用甲基绿和吡咯红染液染色——甲基绿使DNA变绿、吡咯红使RNA变红盐酸可以改变细胞膜的通透性加速染色剂进入细胞，同时可以促使DNA与蛋白质的分离。
②步骤：取口腔上皮细胞制片——在30度的温水中用盐酸水解——用蒸馏水冲洗涂片——染色——观察(先用低倍镜玄色染色均匀，色泽浅的区域，再换高倍镜观察)。
③实验现象：细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色。
④实验结论：DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质。
(原核细胞DNA则主要位于拟核)细胞中的糖类和脂质1. 糖类的组成元素是C、H、O2. 糖类是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等①单糖：是不能再水解的糖。
如葡萄糖、核糖、脱氧核糖(动植物都有)②二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。
植物二糖：蔗糖(水解为葡萄糖和果糖)、麦芽糖(水解为两分子葡萄糖)动物二糖：乳糖(水解为葡萄糖和半乳糖)③多糖：是水解后能生成许多单糖的糖。
多糖的基本组成单位都是葡萄糖。
植物多糖：淀粉(贮能)、纤维素(细胞壁主要成分，不提供能源)动物多糖：糖元(贮能)(如肝糖原、肌糖原——提供肌肉能源)3.脂质的组成元素是C、H、O，有些脂质还含有P、N。
脂质中的氧元素的含量少于糖类，而氢的含量更多，所以等量的脂肪和等量的糖类，前者__的能量更多。
高一生物必修一知识点核酸
千里之行，始于足下。
高一生物必修一知识点核酸核酸是生物体内一种重要的生物大分子，是传递、复制和控制遗传信息的基础。
核酸主要由核苷酸组成，是由多个核苷酸单元通过磷酸二酯键连接而成的。
核酸分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。
下面将从核酸的结构、功能及复制等方面详细介绍核酸的知识点。
一、核酸的结构1.核苷酸的组成与结构：核苷酸是核酸的组成单元，由一个五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一个含氮碱基和一个磷酸基团组成。
2.核酸的结构：DNA的结构是双螺旋结构，由两股互补的链以螺旋形状排列，两条链通过碱基对之间的氢键连接在一起。
RNA的结构通常是单链状。
二、核酸的功能1.储存遗传信息：核酸是细胞内遗传信息的主要储存和传递分子。
DNA携带着生物体遗传信息的全部，通过DNA复制和RNA转录传递给下一代。
2.指导蛋白质合成：DNA通过RNA转录来合成RNA分子，其中包括mRNA（信使RNA）、rRNA （核糖体RNA）和tRNA（转移RNA）。
mRNA带着DNA的信息转移到核糖体，指导蛋白质的合成。
3.调控基因表达：一些特定的RNA分子能干扰基因或调节基因的表达，参与生物体发育、分化和生理代谢等过程。
三、核酸的复制第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。
DNA的复制是细胞分裂的前提和基础，是生命物质的自我复制。
DNA的复制遵循半保留复制规律，即一个DNA分子在复制过程中产生两个完全相同的DNA分子，并且每个新的DNA分子包含一条模板链和一个新合成的链。
1.复制酶与复制起始点：DNA复制过程中的复制酶主要有DNA聚合酶和DNA连接酶，它们在复制起始点上起到关键作用。
2.复制过程：DNA复制可分为三个主要步骤：解旋、复制和连接。
解旋过程是由解旋酶催化DNA两条链的分离，形成复制起始点，为DNA复制提供模板。
复制过程中，DNA聚合酶沿着模板链合成新链，每个核苷酸由它的三个基本组件（脱氧核糖、碱基、磷酸）组成。
连接过程由DNA连接酶完成，将新合成的DNA片段粘贴在一起。
新教材高中生物精品课题第二章第3节 遗传信息的携带者—核酸
1.下列关于脱氧核苷酸各成分间的连接关系，
正确的是( A)
A.磷酸－脱氧核糖－碱基 B.磷酸－核糖－碱基 C.磷酸－碱基－脱氧核糖 D.脱氧核糖－磷酸－碱基
脱氧
A
核糖
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
核糖
A
腺嘌呤核糖核苷酸
脱氧
A
核糖
脱氧
G
核糖
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
脱氧
C
核糖
脱氧
T
核糖
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
双链，双螺旋
单链
主要存在部位
细胞核
细胞质
显色反应 遇甲基绿呈绿色 遇吡罗红呈红色
练一练
核酸种 核苷酸种 碱基种
类
类
类
真核生
物
2种
8种
5种
AGCTU
1种
4种
病毒
DNA或RNA
4种
AGCT 或AGCU
DNA分子具有多样性的原因？
提示：联系蛋白质具有多样性的原因进行思考
P
A
核糖 A
G
P
C
核糖 G
U
P
A
核糖 C
U
P 核糖
U
G
RNA的结构
DNA由2 条核苷酸链组成 RNA由1 条核苷酸链组成
DNA
DNA的空间结构为双螺旋结 构
DNA、RNA的主要区别
DNA
RNA
中文全称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
基本单位
脱氧核苷酸 核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基 结构
A、G、C、T A、G、C、U
实验：观察DNA和RNA在细胞中的 分布
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第三章核酸的结构与功能一、教学基本要求复述核酸的分类、细胞分布，各类核酸的功能及生物学意义。
记住核酸元素组成特点。
结合碱基、核苷和核苷酸的化学结构，熟记它们的中文名称及相应的缩写符号。
列举两类核酸（DNA与RNA）分子组成异同。
牢记体内重要的环化核苷酸。
牢记单核苷酸之间的连接方式。
描述DNA的一级结构、二级结构要点及碱基配对规律。
简述tRNA二级结构特点。
在熟记二级结构基础上，知道核酸还有更高级结构形式存在。
熟记核酸的性质及相关的重要概念，准确叙述DNA(热）变性、复性及分子杂交的概念。
写出核酸序列分析的方法名称。
二、教学内容精要（一）概述核酸是生物体遗传的物质基础。
核酸可分为两类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
DNA主要存在于细胞核中，是遗传信息的贮存和携带者。
RNA主要分布于细胞质中，其主要功能是参与遗传信息的表达。
（二）核酸的化学组成1.元素组成核酸的主要元素组成有碳(C)、氢（H）、氧（O）、氨(N)、磷(P)。
与蛋白质比较，核酸的元素组成中一般不含硫(s)，而磷（P)的含量较为稳定，占9％一11％。
2.基本构成单位核酸的基本构成单位是核苷酸（nucleotide）。
组成DNA的核苷酸称脱氧核糖核苷酸（dNMP），组成RNA的核苷酸称核糖核苷酸（NMP）。
核苷酸的组成：核苷酸由含氮碱基、戊糖和磷酸组成。
其中，戊糖包括核糖和脱氧核糖。
碱基共有五种：腺嗦吟（A）、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶（C)、鸟嘌呤(G)及尿嘧啶（U)。
DNA与RNA的组成差异主要表现在戊糖及碱基成分，如表2-1。
表2-1核苷酸的组成【记忆方法】可采用联想记忆法记忆核苷酸的三种组成成分。
“酸”磷酸、“甜”戊糖、“苦”碱基，“三味一体”核苷酸。
核苷酸的其他形式：核苷二磷酸（NDP），核苷三磷酸（NTP），环化核苷酸（cANIP、cGMP等）。
核苷酸的功能：参见“核苷酸代谢”。
（三）DNA的分子结构1.一级结构（primary structure）DNA的一级结构是指DNA分子中核苷酸的排列顺序及连接方式。
核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。
核苷酸的连接方式：多核苷酸链是核酸的基本结构形式。
它是由四种核苷酸通过3′，5′磷酸二酯键连接而成的线性大分子。
多核苷酸链具有两个游离末端，一端称为5'末端，其核苷酸残基中戊糖的5'位带有游离的磷酸基团。
另一端称为3′末端，其核苷酸残基带有游离的3'羟基。
表示一条核酸链的核苷酸序列时，一般按照5'端至3’端的方向表示（由左至右）。
2.二级结构DNA的二级结构为双螺旋结构（double helix）。
碱基组成规则（Chargaff规则）：DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶的含量相等（A＝T），鸟嗦吟与胞嘧啶的含量相等（G= C)；嘌呤与嘧啶的总数相等（A＋G= T＋C)。
Watson-Crick双螺旋结构模型（B-DNA）：(1)反平行双链：DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，脱氧核糖和磷酸形成长链的基本骨架，位于外侧；碱基位于内侧。
(2)碱基互补配对：两条链通过碱基之间形成的氢键相连。
腺嘌呤（A）始终与胸腺嘧啶（T）配对存在，形成两个氢键；鸟嘌呤(G)始终与胞嘧啶(C)配对存在，形成三个氢键，碱基对平面几乎垂直螺旋轴。
(3)右手双螺旋：反平行双链围绕同一中心轴盘绕成右手螺旋，螺距为3. 4 nm,直径为2. 0 nm。
每个螺旋单元含有10个碱基对（bp)。
螺旋轴穿过碱基平面，相邻碱基对沿轴旋转36°，上升0.34nm。
(4)表面功能区：螺旋的表面形成两道凹槽，一条较浅，叫小沟；一条较深，叫大沟。
大沟是蛋白质识别DNA碱基序列的基础。
(5)维持双螺旋结构稳定的力量：碱基对之间的氢键维持双螺旋结构横向稳定，碱基平面间的疏水性堆积力维持纵向稳定。
【记忆方法】双股链，反平行，右手盘绕双螺旋；磷酸核糖作骨架，碱基填充在里边；AT 对，GC对，垂直纵轴堆成堆；螺距3.4nm，10对碱基绕一圈，小沟大沟在表面。
纵向堆积力，横向氢键维系。
其他螺旋形式：Z-DNA（左手双螺旋），A -DNA等。
3.三级结构DNA三级结构的主要形式是超螺旋（supercoil）。
它是一种以DNA双螺旋为骨架，围绕同一中心轴形成的螺旋结构，是在DNA双螺旋基础上的进一步螺旋化。
生物体中最常见的超螺旋为负超螺旋，其超螺旋方向与双螺旋方向相反，即左手超螺旋。
在真核生物中，超螺旋盘绕在组蛋白聚合体的表面，形成核小体（micleosome）结构，这是染色质的基本结构单位（四）RNA的结构和功能RNA的结构一般以单链形式存在，单链内存在一些能够互补配对的核苷酸区域，形成局部双螺旋结构。
碱基配对发生在鸟嘌呤（G)与胞嘧啶（C)之间，形成三个氢键；腺嘌呤(A)与尿嘧啶（U)配对，形成两个氢键。
这些局部配对的碱基双链构成茎状，中间不能配对的部分则突出形成环状，这种结构成为茎环样（stern loop）结构或发夹结构。
细胞内主要含有的RNA种类及功能见下表2-20表2-2细胞内主要RNA种类及功能1．真核生物成熟mRNA的结构参见“蛋白质生物合成”。
2.tRNA的结构（1)分子较小，含有较多的稀有碱基（rare bases)和非标准碱基配对。
稀有碱基是指A,G,C,U之外的其他喊基。
(2)5’端一般为鸟嘌呤核苷酸，3'端为CCA-OH3' 。
(3)二级结构为“三叶草”型（cloverleaf pattern)：tRNA结构中含有“三环”（二氢尿嘧啶环、反密码子环、TφC环）、“一柄”（氨基酸臂）。
“三环”构成“三叶草”的叶片，氨基酸臂构成“叶柄”。
其中，反密码环中部的三个碱基可以与mRNA的三联体密码形成碱基互补配对，解读遗传密码，称为反密码子(anticodon) 。
次黄嘌呤（I）常出现于反密码子中。
氨基酸臂3'末端的CCA-OH3'单链用于连接该tRNA转运的氨基酸。
(4)“倒L”型三级结构：tRNA的三级结构均呈倒L字母形，其中反密码环和氨基酸臂分别位于倒L的两端。
3．rRNA的结构①rRNA是细胞中含量最多的RNA。
②有半数以上的碱基可配对形成链内局部双螺旋。
③分子内除标准碱基配对外还存在G-U和G-A非标准碱基配对。
④rRNA一般与特定的蛋白质结合形成核蛋白体，参与蛋白质的生物合成。
真核生物中的rRNA包括28 S、5.8 S，5S和18 S rRNA。
原核生物中的rRNA有23 S、5 S和16 S rRNA。
（五）核酸的性质1.紫外吸收：核酸溶液在260nm波长处具有最大光吸收。
2.高分子性质：核酸属生物大分子，具有大分子的一般特性，如：核酸沉淀、超离心等。
核酸分子大小表示法：除用分子量道尔顿（D)表示核酸分子的大小外，常用的表示方法还有碱基对数目（bp）及离心沉降常数（S)。
3.变性、复性和杂交DNA变性（DNA denaturation) DNA变性是指在理化因素作用下，DNA分子中的氢键断裂，碱基堆积力遭到破坏，双螺旋结构解体，双链分开形成单链的过程。
变性后DNA溶液的黏度降低，浮力密度增加，旋光偏振光改变，紫外吸收增加。
但变性后的DNA一级结构没有改变。
高色效应（hyperochromic effect）：DNA变性后，在260 nm处的紫外吸收增高，称为高色效应或增色效应。
融解温度（melting temperature, Tm）：DNA热变性过程中，紫外吸收达到最大值的一半时溶液的温度称为融解温度（TM）或解链温度、变性温度。
TM与碱基组成,DNA长度及变性条件有关。
GC含量越高,TM越大；DNA越长，TM越大；溶液离子强度增高，TM值增加。
复性（renaturation）：变性分开的单链分子按照碱基互补配对原则重新形成双链并恢复双螺旋结构的过程称为复性或退火（annealing）。
核酸分子杂交（hybridization）：不同来源的核酸变性以后，合并在一起，只要这些核酸分子含有可以形成碱基互补配对的序列就可以形成部分双链。
由不同来源的核酸单链形成杂化双链的过程称为核酸分子杂交。
杂交技术已广泛应用子基因克隆筛选、酶切图谱制作、特定基因序列的定量和定性、突变分析、疾病诊断等。
（六）核酸酶（nucleases)核酸酶是指所有可以水解核酸的酶的统称。
其主要功能是参与食物的核酸消化及细胞内核酸降解等。
核酸酶的分类：按催化作用物分类，核酸酶可分为核糖核酸酶（RNase）和脱氧核糖核酸酶(DNase)。
DNase只能降解DNA; RNase只能降解RNA.按催化部位分类，核酸酶可分为外切核酸酶和内切核酸酶。
外切酶从核酸的末端开始降解核酸；内切酶则在核酸链的内部切断核酸。
限制性核酸内切酶（restriction endonucleases）：限制性核酸内切酶是指能够识别DNA分子的特定核苷酸序列，并在识别位点或其周围断开DNA双链的一类核酸酶。
限制性核酸内切酶常用于基因工程。
（七）核酸的核苷酸序列测定(1) DNA核苷酸序列测定的方法有：化学裂解法,DNA合成终止法（双脱氧DNA链合成终止法）。
(2)RNA核苷酸序列测定的方法有：核酸酶切法。
三、典型试题分析1.下列几种DNA分子的碱基组成比例不同，哪一种DNA的TM值最低（1999年生化试题）A. DNA中A-T占15%B. DNA中G-C占25%C. DNA中G-C占40%D. DNA中A-T占80%E. DNA中G-C占55％【答案】D【评析】本题考点：二DNA变性。
Tm与DNA的碱基组成,DNA长度及变性条件有关。
GC含量越高，Tm越大；DNA越长，Tm 越大；溶液离子强度增高,TM值增加。
由于组成DNA分子的碱基主要有A、G、C、T四种，且A=T，G＝C，AT含量高则GC含量低，GC含量高则AT含量低。
2.核酸的各基本单位之间的主要连接键是（2000年生化试题）A.二硫键B.糖苷键C.磷酸二酯键D.肽键E.氢键【答案】C【评析】本题考点：核酸的一级结构。
核酸的基本结构单位是核苷酸，核苷酸通过磷酸二酯键连接而成多聚核苷酸链。
多聚核苷酸链是核酸的基本结构形式。
3.DNA的二级结构是A. α-螺旋B.β-片层C. β-转角D.超螺旋结构E.双螺旋【答案】E【评析】本题考点：DNA的二级结构。
DNA的基本结构形式是多聚脱氧核糖核苷酸链。
两条反平行的多聚脱氧核糖核苷酸链围绕同一中心轴形成双螺旋外形的二级结构。
DNA的双螺旋结构有多种形式，其中右手双螺旋结构是DNA的主要二级结构形式。
4．DNA的热变性特征是A.碱基间的磷酸二酯键断裂B.一种三股螺旋的形成C.黏度增高D.融解温度因G-C对的含量而异E.在260 nm处的光吸收降低【答案】 D【评析】本题考点：DNA变性。