遗传物质合成的基本原料——核苷酸
【高中生物-学业水平测试】遗传的分子基础
遗传的分子基础
第七章
赢在考情精析 赢在考点训练 章末综合测试
-4-
考点1
考点2
1.实验过程
考点3
考点4
考点5
二、1944年艾弗里的实验
遗传的分子基础
第七章
赢在考情精析 赢在考点训练 章末综合测试
-5-
考点1
考点2
考点3
考点4
考点5
2.实验证明:DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质(即DNA 是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质)。
4.1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明:在只存在RNA的病毒 中,RNA是遗传物质。而绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以 DNA是主要的遗传物质。
遗传的分子基础
第七章
赢在考情精析 赢在考点训练 章末综合测试
-7-
考点1
考点2
考点3
考点4
考点5
提升能力
典型例题
例1 (2018年6月·广东学业水平测试)下列关于DNA是遗传物质探索 历程的叙述,正确的是 ( ) A.格里菲思的实验证明了DNA是遗传物质 B.肺炎双球菌由R型转化为S型是染色体变异的结果 C.可用含32P的培养液培养T2噬菌体 D.赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质 【解析】格里菲思只推测在S型菌中有一种“转化因子”,并没有确 定“转化因子”是什么物质;肺炎双球菌的转化是基因重组的结果; 噬菌体只能用细菌培养,不能直接用培养液培养;赫尔希和蔡斯用 T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。 【答案】D
【解析】DNA中A占21%,则T=A=21%,C=G=29%。a链上A占15%, 则b链上T占15%。
第七章
考点1遗传ຫໍສະໝຸດ 分子基础赢在考情精析考点2
2024-2025学年高中生物新教材同步必修第一册第2章第5节 核酸是遗传信息的携带者
第5节 核酸是遗传信息的携带者[学习目标] 1.说出核酸的种类及其在细胞中的分布。
2.简述核酸的结构和功能。
3.说明生物大分子以碳链为基本骨架。
一、核酸的种类、分布及其组成1．种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA ；另一类是核糖核酸，简称RNA 。
2．分布：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 。
RNA 主要分布在细胞质中。
3．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a ．脱氧核苷酸：构成DNA 的基本单位。
b ．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a ．DNA 的五碳糖是脱氧核糖，而RNA 特有的则是核糖。
b ．DNA 特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA 特有的则是尿嘧啶(U)。
②分子结构的不同DNA 是由脱氧核苷酸连接而成的，一般由两条链构成，RNA 则是由核糖核苷酸连接而成的，由一条链构成。
(3)通过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(特异性)。
(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功能a．核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
b．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。
判断正误(1)真核细胞的RNA只分布在细胞质中()(2)真、原核细胞内均有两种核酸()(3)核酸分子中，五碳糖∶磷酸∶含氮碱基＝1∶1∶1()(4)构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种()(5)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的种类()答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×解析(1)真核细胞的细胞核中也含有RNA。
(5)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的数量和排列顺序。
高中生物(浙江专版)必修2同步课件：遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成
7．表达是基因通过转录形成RNA产物或通过转 录翻译形成蛋白质产物的过程。
考试内容 (1)DNA的功能 (2)DNA与RNA的异同 遗传信息 (3)转录、翻译的概念和过程 的表达 (4)遗传密码、中心法则 (5)基因的概念 (6)复制、转录和翻译的异同
1．在正常人体细胞中能否进行 RNA 复制和逆转录？遗传 信息是如何流动的？
提示：不能，RNA 复制和逆转录是 RNA 病毒在寄主细胞 中繁殖活动中的一项遗传活动。
人体细胞内遗传信息流动过程为：
2．在真核细胞中，“染色体－DNA－基因”三者之间在遗 传上是怎样的关系？
提示：在真核细胞的遗传关系上，DNA 分子是遗传物质； 染色体是 DNA 的主要载体；基因是有遗传效应的 DNA 片段。 基因的不同是由于脱氧核苷酸的排列顺序不同导致的；基因控 制性状就是通过控制 RNA 和蛋白质合成来完成的。
五碳糖
特有碱基
DNA RNA
脱氧核糖 _核__糖__
_T_(_胸__腺_嘧 __啶__)_ __U__(尿__嘧__啶__) _
(2)基本单位： 核糖核苷酸 。
结构特点 一般是 _双_链__ 通常是 单__链__
(3)种类和功能：
1．DNA 转录时是把所有 DNA 分子都转录出来吗？ 提示：转录的不是整个 DNA 分子，而是以基因为单位进行的。 2．如图是一小段 DNA 片段，①链是模板链，②是编码链， 请写出其转录生成的 RNA 的碱基序列，并分析 RNA 的碱基 序列与 DNA 两条链碱基序列的关系？
002遗传物质的分子基础1
（2）1951年Pauling和Corey运用化学的定律来推 理，而不做具体的实验，建立了蛋白质的α -螺 旋模型； （3）受到晶体学者J. Donoh & Chargaff的指点。 （4）R.Franklin & Wilkins（維爾金）在1952年底 拍得了DNA结晶X衍射照片。
1953年，Watson 和 Crick 提出DNA的反 向平行双螺旋模型
1885—1900年间， Kossel、 Johnew、 Levene证实核酸由不 同的碱基组成。其最 简单的单体结构是碱 基- 核糖-磷酸构成的 核苷酸。 1929年又确定了核 酸有两种，一种是脱 氧核糖核酸( DNA)， 另一种是核糖核酸 (RNA)。
DNA是遗传物 质的间接证据
不同波长的紫外光
第一节 DNA是主要遗传物质
遗传物质必须具备哪些特点？ 1 ) 在体细胞中含量稳定； 2 ) 在生殖细胞中含量减半； 3 ) 能携带遗传信息； 4 ) 能精确地自我复制； 5 ) 能发生变异；
1869年，F.Miescher （米歇尔）从脓细 胞中提取到一种富 含磷元素的酸性化 合物---核素 （muclein）。
决定作用；非组蛋白与基因的调控有关。 (3)．其它：RNA和一些脂类。
2．结构:
通过电镜观察和研究，提出染色质结构的串珠模型。
染色质的基本结构单元： 核小体（nucliesome）: 由H2A、H2B、H3和H4 4种组蛋白构成。 连接丝: DNA双链 + H1组蛋白。 组蛋白 H1 H2A 53个氨基酸 129个氨基酸
H2B
H3 H4
125个氨基酸
133个氨基酸 102个氨基酸
1个核小体(绕有1.75圈DNA)+连接丝 约200bpDNA。 组蛋白在进化上很保守，亲缘关系很远的生物差异很小。 如H4：牛、豌豆均是102个氨基酸，其中仅2个氨基酸不一样。
遗传的物质基础(用)
2肺炎双球菌的转化实 验.SWF
结论：DNA是转化因子， 能引起R型细菌产生可遗 传的变异，所以DNA是遗 传物质。但注意DNA分子 必须保持相对稳定，才能 具有转化功能。
目前，已有充分 的科学研究资料证明， 绝大多数生物都是以 DNA作为遗传物质的。
例：病毒的遗传物质是（ D） 人的遗传物质是（ A ） RNA（核糖核酸） A、DNA B、RNA C、DNA和 RNA D、DNA或RNA 有些病毒（如烟
连 接
碱基互补配对原则的一般规律： T A 1）一个双链DNA分子中， A=T，C=G，A+G=C+T。 2）在一个双链DNA分子中， A+T 已知链= A+T 互补链 A T C+G C+G A+C互补链=1/m A+C 已知链=m T+G T+G G A+T 双链= A+T C 单链 C+G C+G 3）在不同的DNA分子中，互 G C 补碱基之和的比值不同，代表 了每种生物DNA分子的特异 性。
B、真核细胞基因的结构：
外显子： 能编码蛋白质的序列
编码区：
内含子： 不能编码蛋白质的序列 不能编码蛋白质，有调控遗传信息表达的核 非编码区： 苷酸序列，包括编码区上游的RNA聚合酶 的结合位点。
3、基因的表达调控： A、原核生物基因的表达调控：乳糖操纵子学说 在分子遗传学中， 把一个操纵基因控 制下的一组相邻的 结构基因以及启动 子和调节基因，统 称为操纵子。操纵 子是原核生物的基 因在转录水平上进 行调控的一个功能 单位。
码子，尾端连接特定的氨基酸， 嘧 啶 蛋白质合成中，运输氨基酸。3） C、T 基 核糖体RNA（rRNA），与核 糖体结合，是合在蛋白质的场 脱氧核糖 五 碳 糖 所。 磷 酸 无 机 酸
(龙小波)第4单元 专题1 遗传的分子基础
（1）实验1
RNA 蛋白
质
（2）实验2
A RNA
B
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永州市 ·二轮重点讲练 ·生物
命题点1 遗传物质探索经典实验分析
1.（高考重组题）判断正误： （1）赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分 蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质（2015·江苏，4C）（ ） （2）肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质。（2012·福建，2D 改编）（ ） （3）噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 （2012·江苏2B）（ ）
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2.遗传信息传递和表达中的3个易失分点 （1）复制和转录： 并非只发生在细胞核中，叶绿体、线粒体、拟核和质粒等处也 可发生。 （2）转录的产物：除了mRNA外，还有tRNA和rRNA，但携 带遗传信息的只有mRNA。 （3）翻译过程：并非所有密码子都能决定氨基酸，3种终止密 码子不能决定氨基酸。
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明考纲 知要求
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[考纲要求]
1. 人类对遗传物质的探索过程（Ⅱ）。 2. DNA分子结构的主要特点（Ⅱ）。 3. 基因的概念（Ⅱ）。 4. DNA分子的复制（Ⅱ）。 5. 遗传信息的转录和翻译（Ⅱ）。 6. 基因与性状的关系（Ⅱ）。
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（2）噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
高 低 低 高
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2.噬菌体侵染细菌实验的误差分析
（1）用32P标记DNA的噬菌体侵染大肠杆菌 （2）用35S标记蛋白质的噬菌体侵染大肠杆菌
高中生物专题练习：遗传的分子基础
一、选择题(每小题5分,共60分)1．(江苏南京、盐城二模)艾弗里及其同事为了探究S型肺炎双球菌中何种物质是“转化因子”,进行了肺炎双球菌体外转化实验。
下列有关叙述错误的是( A )A．添加S型细菌DNA的培养基中只长S型菌落B．实验过程中应使用固体培养基培养R型细菌C．实验结论是S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化D．实验设计思路是单独观察S型细菌各种组分的作用解析：肺炎双球菌体外转化实验中,添加S型细菌DNA的培养基中的菌落有S型和R型两种,A错误。
2．(广东广州一模)用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养,保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物,并测量放射性。
对此实验的叙述,不正确的是( B )A．实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质B．保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低C．搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高D．实验所获得的子代噬菌体不含35S,而部分可含有32P解析：本实验是将噬菌体的DNA与蛋白质分别进行放射性标记,来研究遗传物质是DNA还是蛋白质,A 正确；保温时间过长,细菌裂解,噬菌体释放出来,使上清液放射性偏高,B错误；35S标记组搅拌不充分,会导致亲代噬菌体外壳吸附在细菌上,随着细菌一起沉淀,沉淀物放射性偏高,C正确；35S标记组,35S标记的亲代噬菌体的外壳,未能侵入细菌内部,子代噬菌体不含35S,32P标记组,32P标记的亲代噬菌体的DNA,会侵入细菌中,子代噬菌体部分含有32P,D正确。
3．(宁夏银川育才中学第四次月考)下列有关RNA的描述中,正确的是( B )A．mRNA上有多少种密码子就有多少种tRNA与之对应B．每种tRNA只转运一种氨基酸C．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D．rRNA通常只有一条链,它的碱基组成与DNA完全相同解析：终止密码子不编码氨基酸,没有对应的tRNA,A错误；tRNA具有专一性,即一种tRNA只能转运一种氨基酸,B正确；mRNA上的密码子携带了氨基酸序列的遗传信息,C错误；rRNA通常只有一条链,它的碱基组成与DNA不完全相同,组成rRNA的碱基是A、C、G、U,而组成DNA的碱基是A、C、G、T,D错误。
高中生物第二册 第4章 第1节基因指导蛋白质的合成
第1节基因指导蛋白质的合成[学习目标] 1.简述DNA与RNA的主要区别。
2.概述遗传信息的转录与翻译过程。
3.说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。
4.结合“中心法则的提出及其发展”归纳并理解中心法则。
知识点一遗传信息的转录1．基因的表达：基因可以控制□01蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
2．RNA可以作为信使的原因(1)RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成的，核糖核苷酸含有□024种碱基，这些特点使得RNA具备□03准确传递遗传信息的可能。
①组成RNA的五碳糖是□04核糖，组成DNA的五碳糖是□05脱氧核糖。
②RNA特有的碱基是□06U，DNA特有的碱基是□07T。
(2)RNA一般是□08单链，而且比DNA短，因此能够通过□09核孔，从细胞核转移到细胞质中。
3．RNA的种类4．遗传信息的转录(1)概念：RNA是在□13细胞核中，通过□14RNA聚合酶以□15DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
(2)图示mRNA合成方向是□165′－端到3′－端。
问题探究除了mRNA、tRNA、rRNA，还有没有具备其他功能的RNA?提示：有。
有的RNA具有催化功能(如少数酶的本质是RNA)；有的RNA可作遗传物质(如RNA病毒)。
问题探究转录的场所一定是细胞核吗？提示：不一定，含有DNA的部位(线粒体、叶绿体、拟核、质粒)均可转录。
易错判断1．一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。
(√) 2．转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。
(×)3．由于基因选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出来的mRNA 不完全相同。
(√)4．三种RNA均由DNA转录而来。
(√)(3)过程(以合成mRNA为例)第1步：DNA双链解开，DNA双链的□17碱基得以暴露。
当细胞开始合成某种蛋白质时，□18RNA聚合酶与编码这个蛋白质的□19一段DNA结合，使得DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。
2024版《生物化学》课件第八章核苷酸
《生物化学》课件第八章核苷酸目录•核苷酸概述与结构•核酸的理化性质与合成•DNA复制与修复机制•RNA转录后加工与修饰•核酸降解与代谢途径•核苷酸在生物技术应用中的研究进展01核苷酸概述与结构核苷酸定义及作用01核苷酸是核酸的基本组成单位，由磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分组成。
02在生物体内，核苷酸具有多种生物学功能，如作为遗传信息的携带者、参与蛋白质合成、作为能量储存和转移分子等。
结构组成与分类核苷酸的结构包括磷酸基团、五碳糖和含氮碱基。
其中，五碳糖包括核糖和脱氧核糖两种，含氮碱基包括嘌呤和嘧啶两类。
根据五碳糖的不同，核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。
根据含氮碱基的不同，核苷酸又可分为腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸和尿嘧啶核苷酸等。
核苷酸通过不同的排列组合方式，构成了生物体的遗传物质DNA 和RNA ，从而实现了遗传信息的传递和表达。
遗传信息的携带者在蛋白质合成过程中，mRNA 作为模板指导氨基酸的排列顺序，tRNA 则携带特定的氨基酸到核糖体上进行合成。
参与蛋白质合成ATP 是生物体内最重要的能量储存和转移分子，通过水解或合成反应释放或储存能量，从而维持生物体的正常生理功能。
能量储存和转移分子环核苷酸如cAMP 和cGMP 等作为第二信使参与细胞信号传导过程，调节细胞的代谢、生长和分化等。
细胞信号传导生物学意义及功能02核酸的理化性质与合成溶解性核酸可溶于水，微溶于乙醇，不溶于有机溶剂。
紫外吸收核酸在240-290nm波长范围内有强烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm附近。
变性、复性与杂交核酸在加热、极端pH、有机溶剂等条件下可发生变性，解离成单链；去除变性条件后，互补单链可重新结合，称为复性；不同来源的核酸单链只要序列互补也可复性，称为杂交。
酸碱性核酸在酸碱环境下可发生水解，生成磷酸、戊糖和含氮碱基。
核酸的理化性质核酸的合成途径DNA的生物合成包括DNA的复制和逆转录过程，其中DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，逆转录则是以RNA为模板合成cDNA的过程。
高中生物必修2《遗传与进化》复习提纲
考点1、减数分裂的概念（B）遗传的细胞基础减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物在形成生殖细胞（配子）的过程中所特有的细胞分裂方式。
在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
考点2、配子的形成过程（一）精子和卵细胞的形成过程及特征（B）1、精子的形成过程及特征：场所精巢（哺乳动物称睾丸）a)减数第一次分裂间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的交换（交叉互换）。
中期：每对同源染色体都成对排列在赤道板两侧。
后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。
末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
b)减数第二次分裂（无同源染色体．．．．．．）前期：染色体排列散乱。
中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。
并分别移向细胞两极。
末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞的形成过程及特征：场所卵巢小结：动物精子与卵细胞的形成过程的比较精子卵细胞部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢原始生殖细胞动物：精原细胞动物：卵原细胞细胞质分裂情况减Ⅰ的初级精母细胞和减Ⅱ的次级精母细胞都是均等分裂。
减Ⅰ的初级卵母细胞和减Ⅱ的次级卵母细胞都是不均等分裂。
（但：减Ⅱ过程中第一极体是均等分裂）分裂结果1精原细胞→4精细胞（生殖细胞）1卵原细胞→1卵细胞+ 3极体（生殖细胞）（消失）是否变形变形不需变形相同点①染色体的行为和数目变化规律相同。
②产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半。
（二）配子的形成与生物个体发育的联系（B）考点3、减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律（B）【特别提示】（1）同源染色体条件：①形态、大小基本相同；②一条来自父方，一条来自母方。
（2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。
2024年高考生物一轮复习讲练测(新教材新高考)第六单元 遗传的物质基础(测试)(原卷版+答案解析)
第六单元遗传的物质基础测试卷时间：90分钟分值：100分一、单选题(共50分,1-20题每题1分，21-35题每题2分）1．（2023春·四川泸州·高一泸县五中校考期末）下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，说法错误的是（）A．子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体B．35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养C．用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中检测到较高的放射性，可能是因为培养时间过长D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA2．（湖南省怀化市2022-2023学年高一下学期期末生物试题）在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，人为去除基种因素的称“为减法原理”。
下列相关叙述正确的是（）A．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，利用了“减法原理”B．在“蛋白质的检测和观察”验证实验中，利用了“加法原理”C．探究“绿叶中的色素提取和分离”实验中，利用了“加法原理”D．“艾弗里的肺炎链球菌转化”实验，利用了“减法原理”3．（2023春·山东烟台·高一统考期末）为了探究烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质，某实验小组进行了如下图所示实验。
下列说法正确的是（）A．实验1为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度B．根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNAC．实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论D．该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应4．（四川省南充市2022-2023学年高一7月期末生物试题）人们对遗传物质的认识经历了不断探索与发展的过程。
下列叙述正确的是（）A．艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中提出了S型细菌中有转化因子B．格里菲思在肺炎链球菌体内转化实验中证明了DNA才是转化因子C．烟草花叶病毒感染实验说明自然界有些病毒的遗传物质是RNAD．“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验证明了DNA是主要的遗传物质5．（2023·辽宁沈阳·高一统考学业考试）赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传物质。
【公开课】核酸是遗传信息的携带者教案高一上学期生物人教版必修一
人教版（2019）必修1 教案磷酸提问：生物的遗传物质都是DNA吗？回忆旧知：有细胞结构的真核与原核生物：既有DNA又有RNA，则遗传物质是DNA，无细胞结构的病毒，一部分病毒只有DNA，一部分病毒只有RNA，则病毒的遗传物质是DNA或RNA。
归纳出一切生物的遗传物质是——核酸，核酸是遗传信息的携带者。
拓展：核酸不仅是遗传信息的携带者，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在构成细胞的化合物中，除了DNA和RNA外，哪些物质也是生物大分子？它们的基本组成单位又是什么？各具有怎样的特点呢？展示多糖、蛋白质和核酸三种生物大分子的图片，分析它们的基本组成单位，并展示基本单位的结构图，从元素组成方面分析它们有何共同特征。
引导学生归纳归纳单体和多聚体的概念，认识多糖、蛋白质和核酸三种生物大分子所对应的多聚体和单体分别是什么。
引导学生归纳得出结论：每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体。
因此，生物大分子也是以碳链为基本骨架的。
【特别提醒】脂肪不属于生物大分子是因为脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。
四、构建概念图，表达交流学生可模仿课本蛋白质的概念图，绘制一张DNA的概念图，也可自己另绘制核酸以及生物大分子碳链的概念图。
通过绘制概念图，小结本课概念，深入理解概念之间的内在关系。
附下图:【强化训练，夯实基础】1．比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型，并完成表格项目核酸遗传物质类型核苷酸种类碱基种类类型核苷酸种类碱基种类细胞生物真核生物DNA和RNA 8 5 DNA 4 4 原核生物DNA和RNA 8 5 DNA 4 4非细胞生物(病毒) DNA病毒DNA 4 4 DNA 4 4 RNA病毒RNA 4 4 RNA 4 42.DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？提示核酸初步水解的产物和彻底水解的产物不同物质初步水解的产物彻底水解的产物DNA 脱氧核苷酸脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G)RNA 核糖核苷酸核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)3．如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是( )A．DNA与RNA的不同点只体现在②处B．若②为核糖，则③可以是胸腺嘧啶C．在人类免疫缺陷病毒中核苷酸共有8种D．人体内的③有5种，②有2种答案 D4．下图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图，请据图回答问题：(1)图甲中该核苷酸的名称为，该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料？。
新高考生物专题训练3—遗传：第6讲 遗传的分子基础(学生版含答案详解)
训练(六) 遗传的分子基础一、单项选择题：本题共11小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2021湖南省娄底模拟)从格里菲思到艾弗里再到赫尔希和蔡斯，前后历经24年，人们才确信DNA是遗传物质。
下列有关叙述中，不正确的是()A．格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA将R型活细菌转化为S型细菌B．若将S型细菌的蛋白质与R型活细菌混合培养，只能得到一种菌落C．艾弗里的实验思路和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验思路相同D．32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，检测到沉淀物中具有较高的放射性，不能说明DNA是遗传物质2．(2021广东省广州综合测试)下列有关DNA和基因的叙述，正确的是()A．在双链DNA分子中，腺嘌呤与尿嘧啶的数量相等B．在脱氧核苷酸长链中，连接磷酸和脱氧核糖的是氢键C．在骨骼肌细胞中，DNA分子数随线粒体数增加而增加D．饥饿时，人体肝脏细胞中的胰高血糖素基因大量表达3．(2021河北省模拟)沃森和克里克根据DNA分子晶体衍射图谱，解析出经典的DNA 双螺旋类型(B-DNA)，后续人们又解析了两种不同的DNA双螺旋类型(A-DNA和Z-DNA)，它们的螺旋直径如表所示。
下列叙述错误的是()A．Z-DNAB．不同的双螺旋类型中，基因的转录活跃程度不同C．三种双螺旋类型DNA双链都遵循碱基互补配对原则D．推测在生物体内DNA双螺旋类型也是多种多样的4．(2021山东省聊城一模)2020年2月中科院生物物理研究所揭示了一种精细的DNA 复制起始位点的识别调控机制。
该研究发现，含有组蛋白变体H2A．Z的核小体(染色体的基本组成单位)能够通过直接结合甲基化酶SUV420H1，促进核小体上的组蛋白H4的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。
而带有二甲基化修饰的H2A．Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白ORC1，从而帮助DNA复制起始位点的识别。
下列叙述错误的是()A．核小体的主要组成成分是DNA和蛋白质B．一个DNA分子上只可能含有一个组蛋白变体H2A．Z的核小体C．开发抑制甲基化酶SUV420H1活性的药物，可以用作肿瘤的治疗D．在T细胞中破坏该调控机制后，T细胞的免疫激活也会受到抑制5．(2021山东省百师联盟二轮联考)如图所示为DNA分子进行半保留复制的部分过程示意图，甲、乙、丙、丁是4条脱氧核苷酸链，DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链的3′端，不能将脱氧核苷酸片段进行连接，下列说法不正确的是()A．据图分析可知，DNA复制过程需要引物、DNA连接酶B．若图中脱氧核苷酸甲链中(A＋G)/(T＋C)＝m，则丙链中(T＋C)/(A＋G)＝1/mC．如图过程中可以体现DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点D．T2噬菌体、肺炎双球菌体内可进行图示过程和转录、翻译过程6．(2021湖北省大联考)某植物细胞中有关物质合成如下图，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。
核苷酸
核苷酸一、核苷酸的组成成分核苷酸由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。
（1）磷酸和磷酸基团（2）戊糖（五碳糖）[注]：①戊糖中五个碳原子的位置②脱氧核糖相比于核糖，在C2上羟基（-OH）脱去氧原子③核糖→核糖核苷酸→核糖核酸（RNA）脱氧核糖→脱氧核糖核苷酸→脱氧核糖核酸（DNA）④脱氧核糖核苷酸中的戊糖是β-D-2脱氧核糖，核糖核苷酸中的戊糖是β-D-核糖，这一结构上的差异使得DNA分子在化学上更为稳定，从而被自然选择作为生物遗传信息的储存载体。
（摘自《生物化学》第6版，主编：周爱儒，P35）（3）碱基：[主要碱基]：构成核酸（DNA和RNA）的主要碱基[注]：①DNA和RNA在碱基组成上的的差异构成RNA的核糖核苷酸中含有A、G、C、U四种碱基构成DNA的脱氧核糖核苷酸中含有A、G、C、T四种碱基②相比于RNA，为什么DNA用T替代了U？U和T在结构上很相似，T不过比U多了一个甲基，T其实可以看成U的甲基化修饰，联想到现在已知的甲基化修饰所起的保护作用，可能当初DNA就是因为U被甲基化修饰成了T而不易被某些酶降解因此更稳定。
RNA在进化上很可能是先于DNA出现，自然界选择DNA代替RNA作为遗传物质的载体一个原因就是DNA更稳定。
（摘自百度知道）③碱基的一个重要物理性质：在约260纳米的紫外光区有较强的吸收。
[稀有碱基]：除主要碱基外，核酸中也有一些含量很少的稀有碱基。
稀有碱基的结构多种多样，多半是主要碱基的甲基衍生物。
tRNA往往含有较多的稀有碱基，有的tRNA含有的稀有碱基达到10%。
[注]：例如：①次黄嘌呤，用大写字母“I”表示，由腺嘌呤脱去一个氨基得到。
②其他稀有碱基：二、核苷酸的结构1、核苷：碱基和核糖或脱氧核糖通过糖苷键缩合形成核苷或脱氧核苷，连接位置是核糖或脱氧核糖上的C-1。
种类：腺嘌呤核苷简称腺苷，鸟嘌呤核苷简称鸟苷，胞嘧啶核苷简称胞苷，尿嘧啶核苷简称尿苷腺嘌呤脱氧核苷简称脱氧腺苷，鸟嘌呤脱氧核苷简称脱氧鸟苷，胞嘧啶脱氧核苷简称脱氧胞苷，胸腺嘧啶脱氧核苷简称胸苷2、核苷酸：核苷或脱氧核苷通过酯键结合形成核苷酸或脱氧核苷酸[注]：①尽管核糖环上的所有游离羟基（核糖的C-2、C-3、C-5及脱氧核糖的C-3、C-5）均能与磷酸发生酯化反应，但生物体内多数核苷酸都是5-核苷酸，即磷酸基团位于核糖的第五位碳原子上（C-5）。
核酸是遗传信息的携带者(教学设计)高一生物系列(人教版2019必修1)
第2章组成细胞的分子第5节核酸是遗传信息的携带者学生阅读教材P34页，引导学生共同学习核酸的种类。
核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸,简称RNA。
【布置任务】展示DNA和RNA在不同的动物细胞、植物细胞和原核生物中的分布图片，小组讨论DNA和RNA在不同细胞中的分布情况：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。
RNA主要分布在细胞质中。
原核细胞的DNA主要分布在拟核。
RNA 主要分布在细胞质中。
病毒的核酸仅有DNA或RNA一种，位于病毒的内部。
【活动展示】明确核酸也是生物大分子，是由基本组成单位核苷酸构成的。
PPT展示核苷酸的分子结构图并标明分子结构图中各组成的代表意思。
活动1：学生观察以上几种核苷酸，同时引导学生分析它们的异同。
在学生观察的基础上指出根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。
让学生在纸上绘制出脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的结构模式图。
并写出它们的结构通式。
【资料分析】【资料1】用酶处理DNA，最终水解得到的五碳糖是脱氧核糖，得到的碱基有4种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C），胸腺嘧啶（T）用同样的方法处理RNA，得到的五碳糖是核糖，得到的碱基也有4种：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C)，尿嘧啶（U）。
【思考】据图分析归纳学生根据资料及展示的图片分析，思考讨论构成DNA和RNA的核苷酸有什么不同？分类依据：根据五碳糖的不同分成脱氧核苷酸和核糖核苷酸。
2.组成元素:C、H、0、N、P。
3.核苷酸的命名：通过图片对比，引导学生尝试对核苷酸进行命名，完成DNA与RNA在五碳糖、碱基种类等方面的比较。
说明根据五碳糖的不同及含氮碱基的不同进行命名。
【思考】学生进一步思考总结细胞中的核酸、核苷酸、碱基各有多少种？2、8、5列表比较DNA和RNA【布置任务】活动2用卡纸制作四种脱氧核苷酸的模型，请学生仿照示意图完成四个核苷酸的连接，教师巡视、指导，小组代表展示，教师评价，小组完善模型。
遗传物质基础
遗传：亲代与子代以及子代的各个个 体之间相似的现象. 变异：亲代与子代以及子代的各个个 体之间存在差异的现象.
种瓜得瓜，种豆得豆。—— 遗传
龙生九子，九子不同。—— 变异
思考:
为什么亲代与子代之间会出现遗 传现象呢?
雄性
雌性
新 个 体
亲代通过生殖细胞把遗传物质传给了子 代，从而使子代表现出了与亲代相似的性状
二、DNA是主要的遗传物质
1、什么是染色体？ 2、每种生物体内的染色体数量是否相同？ 3、染色体的化学成分有哪些？ 哪种成分与遗传有重要关系？ 4、DNA分子是怎样的一种结构？ 什么是基因？ 5、基因与染色体的关系？ 6、每条染色体通常包含多少个DNA分子？ 每个DNA上包含多少基因？
1、什么是染色体？
答案2：由一条子链和它的模板链(母 链)形成一个DNA分子;另一条子链和 它的模板链形成另一个DNA分子 (半保留复制)
特点2
问题3：DNA复制速度快吗?
(多起点复制)
特点3
(准确复制)
特点4
问题4：DNA复制有没有可能出现差错? 有可能,但机率不高
问题5：DNA复制出现差错会导致什么结果? 基因突变 问题6：什么时候最容易出现差错? 细胞分裂时
胸腺嘧啶 T是DNA特有的碱基
尿嘧啶 U是RNA特有的碱基
5’端
DNA的构成
脱氧 核糖 脱氧 核糖 脱氧 核糖 脱氧 核糖
P
H2O
A
T
G G
脱氧 核糖 脱氧 核糖 脱氧 核糖 脱氧 核糖
P P P P
3’端
P
H2O H2O
C
C
P P
T
A
……
生物二轮复习备考小题提升精练12遗传物质的探索DNA的结构和复制含解析
遗传物质的探索 DNA的结构和复制本专题是根据近三年（2018~2020)的高考真题情况，去组织和命制题目。
专题中有近三年的高考真题，根据真题加以模仿的题和百强名校对应考点的题。
该专题主要考查DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制等。
专题内容较为基础，涉及的知识点较多,试题一般是多个章节内容的综合考查,试题的每个选项可能覆盖一至二个知识点.对遗传的分子基础的考查以遗传物质的发现实验、核酸的元素组成、结构、分布、DNA的结构和复制，同时侧重对实验的分析能力、对知识的深化理解和运用能力的考查。
1．（2020年浙江卷（7月选考）·12）下列关于“肺炎双球菌转化实验"的叙述,正确的是( ）A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌C．离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传D．离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R 型菌转化成S型菌【答案】D【解析】活体转化实验中，小鼠体内有大量S型菌，说明R 型菌转化成的S型菌能稳定遗传,A错误；活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌,B错误;离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误;离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解,故不能使R型菌转化成S型菌，D正确。
【点睛】本题考查肺炎双球菌转化实验,旨在考查学生对教材有关实验的识记及理解能力。
2．（2019江苏卷·3）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是（）A．实验中可用15N代替32P标记DNAB．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA【答案】C【解析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；结论:DNA是遗传物质。
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NADPH + H+ 叶酸 NADP+ NADPH + H+ FH 2 NADP+ FH 4
FH 2 还原酶
-
FH 2 还原酶
-
AP 或 MTX
嘌呤分子中 来自一碳单位的C2及C8均得不到供 应，从而抑制了嘌呤核苷酸的合成。 临床上甲氨蝶呤用于白血病等癌瘤的治疗。 甲氨喋呤抑制 dTMP的合成
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嘌呤核苷酸的相互转变
AMP
NH3
GMP
腺苷酸代 琥珀酸
IMP
XMP
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10.1.1.4 嘌呤核苷酸从头合成的调节
调节方式： 反馈调节
交叉调节
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调节的意义
既满足机体合成核酸需要，又不致
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嘧啶核苷酸的合成过程总结
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10.1.6 核苷酸的抗代谢物
核苷酸的抗代谢物一般是一些嘌呤、嘧啶、氨基
酸或叶酸的类似物。
这些抗代谢物主要以竞争性抑制等方式干扰或阻 断核苷酸的合成代谢，进而阻断核酸以及蛋白质 的生物合成。 核酸物质的合成与细胞分裂有密切的关系，因而
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10.1.3 嘌呤核苷酸的补救合成
参与补救合成的酶
腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine
phosphoribosyl transferase, APRT)
次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶
(hypoxanthine- guanine phosphoribosyl
transferase, HGPRT)
胸腺嘧啶核苷 + ATP
尿苷激酶
UMP +ADP TMP +ADP
胸苷激酶
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10.1.5
脱氧核糖核苷酸的生成
脱氧核糖核苷酸的生成在二磷酸核苷（NDP）水平进行： 由相应的核糖核苷酸直接还原
dNDP + ATP
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氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ和 Ⅱ的区别
CPSⅠ
分布 氮源 变构激活剂 功能 线粒体 (肝) NH3 AGA 尿素合成
CPSⅡ
胞液 (所有细胞) Gln 无 嘧啶合成
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•嘌呤类似物
6-巯基嘌呤
6-巯基鸟嘌呤
8-氮杂鸟嘌呤
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从头合成途径
次黄嘌呤 的类似物
-
PRPP酰胺转移酶
-
6-MP
6-MP核苷酸
-
IMP
HGPRT
AMP 和 GMP
-
补救合成途径
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尿酸是人体嘌呤分解代谢的终产物。正常血浆 中尿酸的含量约为0.12mmol/L～0.36mmol/L。 尿酸的水溶性较差。
痛风症患者血中的尿酸含量升高，当超过
0.48mmol/L时，尿酸盐晶体即可沉积于关节、软组 织、软骨及肾等处，而导致关节炎、尿路结石及肾 疾病，多见于成年男性。
肝、小肠、肾
核苷酸酶
Pi
核苷
核苷磷酸化酶
1-磷酸核糖 嘌呤碱基： 可以参加核苷酸的补救合成。
嘌呤碱
也可以进一步水解，最终分解为尿酸，随尿排出体外
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特点:嘌呤环不被破坏,产物水溶性差
嘌呤碱的最终 代谢产物
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10.1.1.2 次黄嘌呤核苷酸 （IMP）的合成
10.1.1.3 AMP和GMP的合成
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AMP ATP GMP ADP 鸟苷酸激酶 ADP
ADP ATP GDP ADP 鸟苷酸激酶 ATP ADP
ATP
GTP
ATP
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O H2N
NH2 Gln
C CH2 CH2 CH COOH O NH2
N
N
CH2
C O CH2 CH COOH
AS
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叶酸类似物：抑制有一碳单位参与的反应
四氢叶酸
氨蝶呤
氨甲蝶呤
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叶酸类似物：抑制有一碳单位参与的反应
UDP
dUDP
dUMP
FdUMP 5FU
dTMP
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10.2 核苷酸在体内的分解过程 The Catabolism of Nucleotides
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10.2.1 嘌呤核苷酸的分解
部位：
嘌呤 核苷酸
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食物来源核酸的消化与吸收
食物中的核蛋白
胃酸
核酸 (DNA及RNA)
核苷酸
蛋白质
胰核酸酶 胰、肠核苷酸酶
核苷
碱基
磷酸
核苷磷酸化酶
戊糖
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10.1 核苷酸在体内的合成过程 The Synthesis of Nucleotides
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从头合成途径(de novo synthesis)
利用氨基酸、一碳单位、二氧化碳和磷酸核 糖等简单物质为原料，经过一系列酶促反应 合成核苷酸的途径称为从头合成途径。
补救合成途径(salvage pathway)。
用体内游离的核苷为原料经过比较简单的反 应过程合成核苷酸的过程称为补救途径。
～10 ～
遗传物质合成的基本原料 ——核苷酸
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问题讨论
1、核苷酸的主要来源有哪些？人体是否 有必要补充核酸？
2、哺乳动物会因嘌呤核苷酸代谢而出现 “痛风”吗？
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核苷酸的生理功用
作为要DNA和RNA合成的基本原料，这 是最主要的功能 做为能量的存储、转移和利用的形式 参与代谢或生理活动的调节 参与构成酶的辅酶或辅基 作为活化中间代谢物的载体
的，而嘧啶核苷酸的从头合成途径正好
相反，要先合成嘧啶环，再与磷酸核糖 进行连接。
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10.1.2.1.尿嘧啶核苷酸的合成
2ATP Gln + HCO3-
2ADP+Pi
H2N C OPO3H2 + Glu O 氨甲酰磷酸
氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ (CPS- Ⅱ)
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dTMP 可继续由激酶作用而逐步生成 dTDP和dTTP。
ATP ADP dTDP dTDP ATP ADP dTTP dTDP
dTMP
一磷酸胸苷激酶
二磷酸胸苷激酶
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嘌呤核苷酸的合成过程总结
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目 目录 录
核苷类似物
NH2 N O CH2OH O H H OH H OH H H OH OH N O CH2OH O H H H N N NH2
ara-c
cytosine
阿糖胞苷
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胞嘧啶核苷
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嘌呤核苷酸抗代谢物的作用部位
腺苷激酶
ATP ADP
补救合成的生理意义
补救合成节省从头合成时的能量和一
些氨等只
能进行补救合成。
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10.1.4
嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶 + PRPP
嘧啶磷酸核糖转移酶
磷酸嘧啶核苷 + PPi
尿嘧啶核苷 + ATP
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10.1.2.2 胞嘧啶核苷酸的生成
ATP UMP
ADP UDP
ATP
ADP UTP
一磷酸尿苷激酶
二磷酸核苷激酶
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10.1.2.3 嘧啶核苷酸从头合成的调节
( － ) 嘌呤核苷酸 PRPP 5-磷酸核糖 ( － ) 嘧啶核苷酸
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=
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸 （AICAR）
=
PPi
PRPP
腺嘌呤（A）
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=
=
6-MP 6-MP
PPi = GMP
PRPP 鸟嘌呤(G)
6-MP
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嘧啶核苷酸抗代谢物的作用部位
氮杂丝氨酸 UMP UTP CTP CDP 阿糖胞苷 dCDP
氨甲蝶呤