2018_2019高中生物第二章细胞的化学组成第二节细胞中的生物大分子第3课时学案苏教版.docx

第二节细胞中的生物大分子第3课时核酸的结构和功能学习导航1.结合教材P1920，说出核酸的种类和结构。2.结合教材P21，简述DNA和RNA在细胞中的分布和功能。重难点击核酸的结构和功能。方式一2013年7月24日新浪网消息：德国马克斯普朗克研究所从事植物育种研究的科学家们已经确定了一种高山南芥(俗称高山岩石水芹)所使用的分子信号，可标记其年龄，他们发现，这种植物的年龄与短核糖核酸(称为miR156)的数量显著相关。核酸究竟是由什么物质组成的呢？它具有怎样的结构呢？它在生命活动中有何作用？方式二曾有一些奶粉和保健品中宣传含有核酸，能补充人体核酸的不足，最近很多知名学者批判这些营养品宣传的“核酸营养”，认为食品中的核酸不能被人体直接吸收利用，正常人体也没有补充核酸的必要。这很大程度上纠正了人们对核酸的错误认识。一、核酸的种类和结构1种类2核酸的基本组成单位核苷酸(1)组成：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。如下图所示：(2)种类：根据五碳糖的不同，可分为两类脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。脱氧核糖核苷酸：构成DNA的基本单位，如图：核糖核苷酸：构成RNA的基本单位，如图：3核酸的构成(1)核酸的结构层次(2)核酸的形成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。绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。1已知某核酸的碱基种类，能确定它是哪种核酸吗？答案能。含T而不含U的一定是DNA；含U而不含T的一定是RNA。2若用放射性同位素标记某物质以追踪DNA与RNA的合成过程，你认为标记哪种物质较科学？答案用放射性同位素标记胸腺嘧啶(T)，可追踪DNA合成；用放射性同位素标记尿嘧啶(U)可用于追踪RNA合成。3蛋白质具有多样性，核酸是否有多样性？多样性的原因是什么？答案具有。核苷酸种类、数目不同和排列顺序多样。1如图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，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若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位C若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物D若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则b为脱氧核苷酸答案C解析由题意可知，a为五碳糖、b为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，核苷酸可分为两种：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶。核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，其特有的成分是核糖和尿嘧啶。一题多变当m的种类确定时，a的种类能确定吗？_。答案不一定。当m为A、G或C时，a可以是核糖也可以是脱氧核糖；当m为T时，a则是脱氧核糖；当m为U时，a则是核糖。2关于双链DNA分子结构的叙述，不正确的是()A一般都含有4种脱氧核苷酸B碱基之间的化学键是氢键C脱氧核糖和磷酸交替连接排列在内侧，构成基本骨架D由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构答案C解析DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸；成对的碱基之间通过氢键配对；脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架；由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。二、核酸的分布和功能1核酸的分布及信息储存(1)分布：DNA主要集中在细胞核内，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA，RNA主要分布在细胞质中。(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，如禽流感病毒、HIV、SARS病毒等。2核酸的多样性及功能体现(1)多样性原因：DNA分子的4种脱氧核苷酸分子的排列顺序多种多样。(2)功能体现DNA分子上的许多片断携带着不同的遗传信息，控制着生物体的形态、生理和行为等多种性状的表达。DNA分子通过精确的自我复制，为生物将其特性遗传给下一代提供了分子基础。总之：核酸是细胞中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十分重要的作用。1完成下面DNA和RNA的比较表，探讨二者的区别。项目DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸含氮碱基A、C、G、TA、C、G、U五碳糖脱氧核糖核糖一般结构两条脱氧核苷酸链一条核糖核苷酸链真核细胞中的存在部位主要在细胞核中主要在细胞质中2.研究表明，细胞生物中同时含有DNA和RNA，其中DNA是遗传物质。乙肝病毒只含有DNA，艾滋病病毒只含有RNA。这说明不同生物含有的核酸种类有差异，据此填写下表：生物类别碱基种类核苷酸种类大肠杆菌和人A、G、C、T、U8乙肝病毒A、G、C、T4艾滋病病毒A、G、C、U43在生命活动中，艾滋病病毒的遗传物质在彻底水解后，得到的化学物质是 ()A脱氧核糖、碱基、磷酸B氨基酸、葡萄糖、碱基C氨基酸、核苷酸、葡萄糖D核糖、碱基、磷酸答案D解析核酸是一类高分子化合物，其基本组成单位是核苷酸。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的。一个核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基。DNA和RNA的不同点之一是组成核苷酸的五碳糖不同，组成DNA的核苷酸中，五碳糖为脱氧核糖，而组成RNA的核苷酸中，五碳糖为核糖。4如图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是()A甲型H7N9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C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，而没有核糖答案D解析甲型H7N9流感病毒为RNA病毒，含有A、G、C、U4种碱基和4种核苷酸，A项错误；主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为DNA，含有A、G、C、T4种碱基，B项错误；病毒只有一种核酸，是DNA或RNA，C项错误；DNA中含有的五碳糖为脱氧核糖，不是核糖，D项正确。归纳提升生物含有的核酸和遗传物质总结生物类群含有的核酸遗传物质含有的碱基种类含有的核苷酸种类举例细胞生物DNA和RNADNA58大肠杆菌、酵母菌、人类病毒DNA病毒DNADNA44T2噬菌体、乙肝病毒RNA病毒RNARNA44HIV、SARS病毒1下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。(1)DNA和RNA都能携带遗传信息()(2)DNA与RNA的不同只体现在含氮碱基种类不同()(3)DNA分子的多样性取决于碱基排列顺序的多样性()(4)病毒含有2种核酸，5种含氮碱基()答案(1)(2)(3)(4)2下列有关概念图的叙述，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表示核糖核苷酸答案C解析题图表示DNA的组成情况，所以表示的碱基有4种，表示脱氧核糖，表示脱氧核苷酸。3下列有关核酸的叙述，错误的是()A生物体内具有遗传功能的大分子化合物B细胞内生命物质的主要成分之一C由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成D由核苷酸聚合而成的大分子化合物答案C解析核酸有两种DNA和RNA，DNA中含脱氧核糖，RNA中含核糖。4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ABCD答案C解析组成DNA结构的基本单位是脱氧核糖核苷酸。5下图表示一条核苷酸链(部分)，请结合该图回答以下问题：(1)DNA大多是由_条_链构成的，RNA通常是由_条_链构成的。(2)若该图为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是_；图中是_，是_，是_，是_。(3)若该图为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是_；图中是_，是_。答案(1)两脱氧核糖核苷酸一核糖核苷酸(2)T磷酸脱氧核糖腺嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸(3)U核糖鸟嘌呤核糖核苷酸解析从碱基组成上看，组成DNA的碱基有A、G、C、T四种，组成RNA的碱基有A、G、C、U四种。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，一个脱氧核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，一个核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成。基础过关1将硝化细菌体内核酸彻底水解后可以得到()AC、H、O、N、P等元素B5种含氮碱基C4种核苷酸D8种核苷酸答案B解析硝化细菌体内的核酸包括DNA和RNA，彻底水解后得到1种磷酸、5种含氮碱基(A、T、C、G、U)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)。2(2018淮安高一上学期期中)下列核苷酸不可能属于DNA初步水解产物的是()答案B解析图B为尿嘧啶核糖核苷酸，是组成RNA的原料，不可能是DNA的初步水解产物，B项错误。3下列有关核酸组成表示正确的是()答案D解析核酸含C、H、O、N、P五种元素；DNA中含有脱氧核糖，而RNA中含有核糖。4有五个核酸分子经分析共有5种碱基、8种核苷酸、8条多核苷酸链，它的组成是()A3个RNA、2个DNAB5个DNAC3个DNA、2个RNAD5个RNA答案C解析有5种碱基、8种核苷酸，说明既有DNA，又有RNA。DNA是两条链，RNA是一条链，五个核酸分子，共8条多核苷酸链，可推知是3个DNA、2个RNA，C项正确。5下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能()A作为遗传信息的载体B是生物的遗传物质C是生物体进行生命活动的主要承担者D对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用答案C解析生命活动的主要承担者是蛋白质。6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3种生物体中，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、4B5、5、4和8、4、4C5、5、4和4、4、4D5、4、4和8、4、8答案C解析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即它的遗传物质是RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是4种。能力提升7下列关于核酸的叙述中，正确的是()ADNA和RNA中的五碳糖相同B组成DNA与蛋白质的元素种类相同CHIV的遗传信息贮存在DNA中D双链DNA分子中含有胸腺嘧啶答案D解析DNA含脱氧核糖，RNA含核糖；DNA含有C、H、O、N、P元素，而蛋白质含有C、H、O、N等；HIV的遗传信息贮存在RNA中。8右图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是()ADNA与RNA在核苷酸上的不同点只在方面B若为核糖，则图示核苷酸为DNA的基本组成单位C在生物体中共有8种D人体内的有5种，有2种答案D解析是磷酸基团，是五碳糖(有脱氧核糖和核糖2种)，是含氮碱基(共有A、G、C、T、U5种)。DNA与RNA在核苷酸上的不同：一方面不同，脱氧核苷酸中的是脱氧核糖，核糖核苷酸中的是核糖；另一方面的种类不同，脱氧核苷酸中的有A、T、G、C4种，核糖核苷酸中的有A、U、G、C4种。若为核糖，则此核苷酸为核糖核苷酸，是构成RNA的基本组成单位。9如果在豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基为X种；在高粱的根尖细胞中，由A、C、T、U4种碱基参与构成的核苷酸为Y种，则X和Y分别为()A4、8B5、8C4、4D5、6答案D解析豌豆叶肉细胞中既有DNA又有RNA，共含有5种碱基；高粱的根尖细胞中既含有DNA也含有RNA，其中A、C各可构成2种核苷酸，而碱基U和T只能分别构成1种核糖核苷酸和1种脱氧核糖核苷酸，所以A、C、T、U共可构成6种核苷酸。10下列生物或细胞中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是()选项ABCD生物或细胞T4噬菌体烟草肉细胞叶烟草花叶病毒豌豆根毛细胞碱基5种5种4种8种核苷酸5种8种8种8种五碳糖1种2种2种2种答案B解析烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞都属于真核细胞，它们同时含有DNA和RNA，而T4噬菌体和烟草花叶病毒体内只有一种核酸。核苷酸是组成DNA或RNA的单体，组成DNA的单体是4种脱氧核苷酸(碱基：A、G、C、T)，组成RNA的单体是4种核糖核苷酸(碱基：A、G、C、U)；DNA和RNA含有不同的五碳糖(脱氧核糖和核糖)。同时含有DNA和RNA的生物，体内五碳糖有2种，碱基有5种，核苷酸有8种；只有一种核酸的生物，体内五碳糖有1种，碱基有4种，核苷酸有4种。11下图表示生物体内的某种物质，请分析回答下列问题：(1)A包括_元素。(2)B的名称叫_，一分子的B是由_、_、_组成的。(3)C的作用是_。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；对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要的作用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的。核酸是遗传信息的携带者。12人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义，而其前提是对核酸分子结构和功能的认识。如图表示细胞内与核酸有关的物质或结构。请据图回答下列问题：(1)细胞内的核酸包括两类：一类是_，简称DNA；另一类是_，简称_。二者除在含氮碱基上有所区别外，还有_。(2)e和f的关系是_。(3)f被彻底水解后的产物是_(用字母表示)，元素a包括_。答案(1)脱氧核糖核酸核糖核酸RNADNA中含有脱氧核糖而RNA中含有核糖(或在所含五碳糖上的区别)(2)e是f的基本结构单位(3)b、c、dC、H、O、N、P解析(1)核酸可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，前者特有脱氧