2018_2019学年高中生物第2章第3节遗传信息的携带者——核酸教学案（含解析）新人教版必修1.doc

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1、- 1 -遗传信息的携带者核酸一、核酸的种类及功能1种类Error!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Error!2实验步骤填图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

2、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。- 2 -3实验结论Error!三、核酸的分子结构1核苷酸的种类和组成(1)种类Error!(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 -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

3、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

4、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- 4 -DNA 与蛋白质分开，利于

5、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。Error!核 心 要 点 一 观 察 DNA和 RNA在 细 胞 中 分 布 的 实 验 分 析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

6、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

7、会影响实验结果的观察。提 示 ：(2)DNA 只分布在细胞核中，RNA 只存在于细胞质中吗？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；原核细胞的提 示 ：DNA 主要在拟核区域。- 5 -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

8、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

9、有拟核；人体细胞中的 RNA 主要分布在细胞质中。Error!核 心 要 点 二 核 酸 的 结 构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- 6 -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、人等只含DNA4 种 4 种 DNA T2噬菌体病毒只含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。提 示 ：(2)核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？提 示 ：物质 初步水解 彻底水解DNA 脱氧核糖核苷酸磷酸、脱氧核糖

10、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A BC D解析：选 C DNA 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

11、 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- 7 -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CT 2噬菌体的遗传信息贮存在 RNA 中D洋葱根尖细胞中的 DN

12、A 和 RNA 都主要分布在细胞核中解析：选 B DNA 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。T 2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 A DNA 与 RNA 相比较，DNA 所特有的成分

13、是脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA 所特有- 8 -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 DN

14、A，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 D DNA 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

15、，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A B C D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- 9 -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如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

16、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 R

17、NA)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- 10 -(2)滴加适量的双缩

18、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下列有关核酸的叙述中，与事实不相符的是( )A碱基相同的核苷酸不一定相同B如果核酸中含有碱基 T 或脱氧核糖，则一定是 DNAC原核生物的遗传物质是 DNA 或 RNAD大肠杆菌和酵母菌的 DNA 不完全相同，RNA 也不完全相同解析：选 C 碱基 A、G、C 可以分别形成脱氧核苷酸和核糖核苷酸两种核苷酸；如果核酸中含有碱基 T，则一定是 DNA，如果核酸中的五碳糖是脱氧核糖，也一定是 DNA；原核生物的遗传物质是 DNA；大肠杆菌和酵母菌的 DN

19、A 不完全相同，RNA 也不完全相同。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

20、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( )- 11 -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 RN

21、A 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如图表示某种大分子物质的基本单位，关于它的叙述错误的是( )A该物质是核糖核苷酸B该物质含有 C、H、O、N、P 等元素C该物质形成的大分子物质是 RNA，它只分布在细胞质中D在 T2噬菌体中找不到这种物质解析：选 C 由题图可知，该物质属于核苷酸，又因为五碳糖是核糖，所以它是 RNA 的基本单位核糖核

22、苷酸。RNA 主要分布在细胞质中，但细胞核中也有。T 2噬菌体的核酸是DNA，所以不可能有这种物质。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

23、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、4- 12 -C5、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

24、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 A1A 4，其原因从 a 分析是_；从A 分析是_。(4)A1表示_；A 2表示_；A 3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

25、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，A 2表示抗体，A 3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)CRHNH 2COOH 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 DNA RNA N、P (6)4 两 种类、数量、排列顺序- 13 -