2016新课标三维人教生物必修1 第2章 第3节 遗传信息的携带者——核酸.doc

第3节 遗传信息的携带者核酸1.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。2真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少量分布于线粒体和叶绿体内，RNA主要分布在细胞质中。3核酸的基本组成单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。4DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。5甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。6盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；也能使染色质中的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合。一、核酸的种类及功能1种类2功能(1)细胞内携带遗传信息的物质。(2)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、观察核酸在细胞中的分布1实验原理2实验步骤填图3实验结论三、核酸的分子结构1核苷酸的种类和组成(1)种类(2)组成：脱氧核糖核苷酸：构成DNA的基本单位。核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。2核酸的种类和组成3核酸的多样性(1)原因：组成核酸的核苷酸的数目不同和排列顺序的多样化。(2)遗传信息的储存：绝大多数生物的遗传信息储存在DNA分子中。少数病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV、SARS病毒。1判断下列叙述的正误(1)核苷酸包括DNA和RNA两类(×)(2)核酸的主要功能是携带遗传信息()(3)DNA只分布于细胞核中，RNA只分布于细胞质中(×)(4)一分子脱氧核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的()2下列对核酸的叙述不正确的是()A核酸的基本结构单位是核苷酸B核酸是生物的遗传物质C核酸有DNA和RNA两大类D核酸只存在于细胞核中解析：选D核酸是生物大分子，基本结构单位是核苷酸；核酸是生物的遗传物质；核酸因五碳糖不同分为DNA和RNA两大类；DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。3下列核苷酸中，在DNA结构中不可能有的是()解析：选B组成DNA的碱基有A、T、C、G四种，不含U。4在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，下列叙述正确的是()A染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液B用8%的盐酸的目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解C用酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时水解酶对核酸的破坏D用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子解析：选C吡罗红和甲基绿两种试剂是混合使用的，不是单独使用。用8%的盐酸可使DNA与蛋白质分开，利于染色，并不是分解DNA。酒精灯烘干临时装片的目的是杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞的结构，包括DNA、RNA等。实验中使用盐酸时已使染色体中的DNA和蛋白质分离，甲基绿只能使DNA着色，所以观察不到呈绿色的染色体。1 实验中的试剂及其作用试剂作用质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞形态质量分数为8%的盐酸 改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合蒸馏水冲洗掉载玻片上的盐酸甲基绿和吡罗红混合染色剂使DNA和RNA着色2实验操作中的注意事项(1)制片：用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水。目的是保持口腔上皮细胞形态，因为细胞在蒸馏水中会吸水涨破。取口腔上皮细胞时必须先漱口，防止混杂食物碎屑。(2)水解：要注意掌握水温(30 )和时间(5 min)，才能达到水解的目的。(3)冲洗：缓水流，防止细胞被水流冲走。(4)染色：吡罗红甲基绿染色剂的配制要用蒸馏水。吡罗红甲基绿染色剂是混合染色剂，要现用现配。甲基绿与DNA的亲和力强，吡罗红与RNA的亲和力强。思考探究1(1)能用叶肉细胞作本实验的材料吗？不能。叶肉细胞含有色素，其颜色会影响实验结果的观察。(2)DNA只分布在细胞核中，RNA只存在于细胞质中吗？提示：真核细胞的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。题组冲关1观察DNA和RNA在细胞中的分布所运用的原理是()A单独利用甲基绿对细胞染色可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布B单独利用吡罗红对细胞染色可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布C利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布D在细胞核、细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此可以说明DNA和RNA的分布解析：选C观察DNA和RNA在细胞内分布的原理是利用甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，DNA被甲基绿染成绿色，而RNA被吡罗红染成红色，由此观察DNA和RNA在细胞内的分布。2下列有关核酸分布的叙述，正确的是()ASARS病毒中的RNA主要分布于细胞质中B绿色植物根细胞内的DNA只存在于细胞核中C原核细胞的DNA主要存在于细胞核中D人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中解析：选D病毒没有细胞结构，是非细胞生物，不存在细胞质；绿色植物的根细胞内DNA存在于细胞核、线粒体中；原核细胞无成形的细胞核，只有拟核；人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中。1核苷酸的组成2核酸分子的结构层次3不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例细胞生物DNA和RNA8种5种DNA细菌、人等病毒只含DNA4种4种DNAT2噬菌体只含RNA4种4种RNA艾滋病病毒思考探究2(1)鱼体内的遗传物质含有几种碱基、几种五碳糖？含碱基A、G、C、T 4种，1种五碳糖。(2)核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？物质初步水解彻底水解DNA脱氧核糖核苷酸磷酸、脱氧核糖和碱基RNA核糖核苷酸磷酸、核糖和碱基题组冲关3组成DNA结构的基本成分是()核糖脱氧核糖磷酸腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶ABC D解析：选CDNA的基本成分中五碳糖为脱氧核糖，碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，还有磷酸。4由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如右图所示，则下列叙述正确的是()A若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B在禽流感病原体、幽门螺旋杆菌体内b均有4种C若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物D若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解得到的化合物最多有8种解析：选C若m为腺嘌呤，因为a是一种未知的五碳糖，故b可能是腺嘌呤脱氧核苷酸，也可能是腺嘌呤核糖核苷酸。禽流感病原体的遗传物质是RNA，因此b有4种；幽门螺旋杆菌是原核生物，体内既有DNA又有RNA，因此b有8种。若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸就是DNA，其完全水解得到的化合物最多有6种4种碱基、磷酸和脱氧核糖。一、选择题1下列关于核酸的叙述，正确的是()ADNA和RNA中的五碳糖相同B组成DNA和RNA的元素都是C、H、O、N、P等CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D洋葱根尖细胞中的DNA和RNA都主要分布在细胞核中解析：选BDNA和RNA的成分区别有五碳糖和碱基两个方面：DNA具有的是脱氧核糖和A、T、G、C 4种碱基，而RNA具有的是核糖和A、G、C、U 4种碱基。2种核酸的组成元素是一样的，都由C、H、O、N、P等元素组成。T2噬菌体的核酸只有DNA，所以其遗传信息贮存在DNA中。根尖细胞的DNA主要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中。2与DNA相比，RNA所特有的成分是()A核糖和尿嘧啶B脱氧核糖和鸟嘌呤C脱氧核糖和尿嘧啶 D核糖和胸腺嘧啶解析：选ADNA与RNA相比较，DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA所特有的成分是核糖和尿嘧啶。3实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”中使用盐酸的目的包括()改变细胞膜的流动性改变细胞膜的通透性改变细胞膜的活性将DNA与蛋白质分离将RNA与蛋白质分离利于RNA与染色剂结合利于蛋白质与染色剂结合利于DNA与染色剂结合A BC D解析：选B盐酸的作用是改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA染色。4有关下列概念图的叙述，正确的是()A表示的碱基有5种 B表示的是核糖C表示脱氧核苷酸 D表示核糖核苷酸解析：选C因图中为DNA，故图中是A、G、C、T 4种碱基；是脱氧核糖；表示脱氧核苷酸。5下面为核苷酸的模式图，相关叙述正确的是()ADNA与RNA在核苷酸上的不同点只在方面B如果为核糖，则有5种C在生物体中共有8种D人体内的有5种，有2种解析：选DDNA与RNA在核苷酸上的不同点：五碳糖不同，含氮碱基不完全相同；如果为核糖，则有4种，可构成4种核糖核苷酸；在生物体中共有5种，即A、G、C、T、U；人体内既有DNA又有RNA，所以有5种，有2种。6不同生物含有的核酸种类不同。细胞生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA中的一种，下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是()真菌肌细胞病毒细菌碱基5种5种4种8种核苷酸5种8种8种8种ABCD解析：选B肌细胞、真菌、细菌内同时含有DNA和RNA，即均含有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，其中包含5种碱基。病毒只含有一种核酸，故只含4种核苷酸，4种碱基。二、非选择题7下图表示生物体内的某种物质，请分析回答：(1)A包括_等元素。(2)B的名称叫_，一分子的B是由_、_、_组成的。(3)C的作用是_。(4)可利用_对细胞进行染色，在显微镜下观察到D、E在细胞中的分布，物质D被_染成_色，物质E被_染成_色。解析：核酸的元素组成是C、H、O、N、P，基本单位是核苷酸，一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成。核酸是遗传信息的携带者。DNA能被甲基绿染成绿色，RNA能被吡罗红染成红色。答案：(1)C、H、O、N、P(2)核苷酸一分子五碳糖 一分子磷酸一分子含氮碱基(3)遗传信息的携带者；对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用(4)甲基绿和吡罗红混合染色剂甲基绿绿吡罗红红8世界卫生组织公布的数据显示，目前全世界每年大约有4至7万人死于狂犬病。狂犬病由狂犬病病毒(遗传物质为RNA)引起，人类会因被狂犬咬伤而感染，其他感染此病的恒温动物如猫、狼、狐等也可传播狂犬病。就目前而言，注射狂犬疫苗是预防狂犬病的有效途径。要研制狂犬疫苗，必须知道狂犬病毒的大分子组成，设计实验验证其物质组成。(1)实验原理：RNA在盐酸溶液中与苔黑酚试剂共热显绿色；DNA与二苯胺试剂共热呈蓝色；_。(2)实验步骤：用三支洁净的试管分别取等量的含有狂犬病病毒的溶液，编号为A、B、C；向A试管中滴加适量的酸性苔黑酚试剂并加热；向B试管中滴加适量二苯胺试剂并加热；向C试管中_。(3)设计一个表格并记录实验结果。答案：(1)蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色(2)滴加适量的双缩脲试剂，振荡(3)表格如下：双缩脲试剂二苯胺试剂酸性苔黑酚试剂现象紫色不变色绿色成分存在蛋白质不存在DNA存在RNA 一、选择题1下列关于脱氧核糖核酸(DNA)分布的叙述，正确的是()A蛙的成熟红细胞中不含DNA分子B人体细胞的细胞质中也有DNA分子C含DNA的原核细胞不会同时含RNAD细菌细胞的拟核中无DNA解析：选B蛙的成熟红细胞中含DNA分子；原核细胞中可以同时含有DNA和RNA；细菌细胞的DNA主要分布于拟核中。2鱼体内的遗传物质水解后，对水解产物的判断错误的是()A1种五碳糖B4种脱氧核苷酸C4种含氮碱基 D8种核苷酸解析：选D鱼体内同时含有DNA和RNA，但其遗传物质是DNA，DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解产物为1种脱氧核糖、4种含氮碱基和磷酸。3关于下图所示过程的叙述，错误的是()A甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同B乙是五碳糖，在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖C丙是含氮碱基，在人体细胞遗传物质中有4种D丁是核苷酸，在一个病毒中有8种解析：选D题图所示为核苷酸的组成，甲是磷酸，乙是五碳糖，丙是含氮碱基。人体细胞中的遗传物质是DNA，DNA中的含氮碱基只有4种。病毒中的核酸只有1种，所以组成病毒核酸的核苷酸(含氮碱基)只有4种。4下列关于遗传信息的携带者核酸的相关叙述，正确的是()A在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，用质量分数为8%的盐酸处理的口腔上皮细胞仍是活细胞，只是其膜的通透性增强B在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴吡罗红和甲基绿染液先后滴在载玻片上C与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中D核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用解析：选D在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，要想染色成功，必须先烘干将细胞杀死，再用质量分数为8%的盐酸处理，改变细胞膜的通透性。所用的染色剂是吡罗红甲基绿混合染色剂，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之呈现绿色，结果发现DNA主要分布在细胞核中，也有少量DNA分布在线粒体或叶绿体中。5下图是DNA和RNA组成的结构示意图，有关分析正确的是()A甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸B主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由5种碱基构成CSARS病毒中也有上述两种核酸DDNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖解析：选D每种病毒只有一种核酸，有4种碱基和4种核苷酸；DNA主要存在于硝化细菌的拟核中，DNA中含有4种碱基；DNA彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。6经过实验测得衣藻DNA在细胞中分布如下：84%在染色体上，14%在叶绿体中，1%在线粒体中，1%游离在细胞质中。这些数据说明()A衣藻的遗传物质主要是DNAB衣藻DNA的主要载体是染色体C衣藻细胞染色体中的DNA对细胞质中的DNA有控制作用D衣藻染色体由DNA、蛋白质和少量RNA组成解析：选B衣藻的遗传物质只有DNA，题干数据表明衣藻细胞内几个含有DNA的场所及其含量，可见染色体上含有的DNA最多，说明染色体是DNA的主要载体。7流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。那么在人类患者、鼠类、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是()A8、5、4和8、8、4 B5、5、4和8、4、4C5、5、4和4、4、4 D5、4、4和8、4、8解析：选C人类患者和鼠类均为真核生物，其碱基种类有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，所以构成遗传物质的核苷酸种类只有4种；汉坦病毒是一种RNA病毒，在它体内只有一种核酸也就是它的遗传物质RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是4种。二、非选择题8生物体内某些重要化合物的元素组成如下图所示，请据图回答问题：(1)图中X代表何种元素？_。(2)a的分子结构通式可表示为_；在aA的过程中，有下列数量关系：失去的水分子数_分子数_数。(3)A可分为A1A4，其原因从a分析是_；从A分析是_。(4)A1表示_；A2表示_；A3表示_，存在于_中，它所含有的特殊元素是_。(5)图中C表示_，在细胞中有两类，其中_主要存在于细胞核内，_主要存在于细胞质中，Y代表的元素为_。(6)绝大多数生物的遗传物质由_种c组成，其分子通常由_条链组成，其多样性是由c的_不同造成的。解析：(1)由图可知A代表蛋白质，C代表核酸，蛋白质的元素组成为C、H、O、N，核酸的元素组成为C、H、O、N、P。(2)a表示氨基酸，在氨基酸脱水缩合过程中失去的水分子数氨基酸分子数肽链数。(3)蛋白质的多样性是由组成氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及构成蛋白质的肽链的数目和空间结构不同所造成的。(4)根据不同蛋白质的功能可以确定A1表示酶，A2表示抗体，A3表示血红蛋白。(5)核酸可分为DNA和RNA，DNA主要存在于细胞核内，RNA主要存在于细胞质中。(6)DNA是绝大多数生物的遗传物质，组成DNA的核苷酸有4种，DNA分子通常由两条链组成，其多样性是由脱氧核糖核苷酸的种类、数量和排列顺序不同造成的。答案：(1)N(2) 氨基酸肽链(3)a的种类、数目、排列顺序不同构成A的肽链的数目和空间结构千差万别(4)酶抗体血红蛋白红细胞Fe(5)核酸DNARNAN、P(6)4两种类、数量、排列顺序版权所有:中国好课堂www.zghkt.cn