2019_2020学年高中生物第2章组成细胞的分子第3节遗传信息的携带者——核酸学案新人教版.docx

第3节遗传信息的携带者核酸一、核酸的种类、功能和分子组成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.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。3.核酸是由核苷酸连接而成的长链(1)核酸的组成元素只有C、H、O、N、P五种。(2)核酸的基本组成单位核苷酸一个核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成，其连接方式如图所示。五碳糖：核糖、脱氧核糖。含氮碱基：A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)、U(尿嘧啶)。分类依据碱基，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各分为4种。(3)核酸的形成核酸中的核苷酸相连的方式如图所示：在绝大多数生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。(4)DNA和RNA的比较比较项目DNARNA组成单位组成无机酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基特有T特有U共有A、G、C分布真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，其次是线粒体、叶绿体中；原核细胞的DNA分布在拟核中主要分布在细胞质中功能遗传物质遗传物质(某些病毒)，传递遗传信息，催化作用(某些酶)等巧记DNA和RNA的区别的口诀两种核酸有异同，腺鸟胞磷(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、磷酸)能共用。RNA有尿嘧啶，还有核糖在其中；DNA中含有胸(胸腺嘧啶)，脱氧核糖是特征。(1)每一分子的核酸中都含有一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子碱基()(2)核酸的主要组成元素是C、H、O、N，有的含有P()(3)脱氧核糖是完全不含氧元素的五碳糖()(4)DNA与RNA的不同只体现在含氮碱基种类不同()(5)一种病毒含有2种核酸，5种含氮碱基()答案(1)(2)(3)(4)(5)1.核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？提示核酸初步水解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脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖和碱基RNA核糖核苷酸磷酸、核糖和碱基2.研究表明，大肠杆菌中同时含有DNA和RNA，乙肝病毒只含有DNA，艾滋病病毒只含有RNA，那么这三种生物中含有的碱基种类和核苷酸种类各有几种？提示生物类别碱基种类核苷酸种类大肠杆菌58乙肝病毒44艾滋病病毒44关键点拨碱基种类、核苷酸种类与生物种类的关系(1)在只有DNA或RNA的生物中(病毒)：4种碱基磷酸1种五碳糖A、G、T、C脱氧核糖或或(2)在同时含有DNA和RNA的生物中(细胞生物)：5种碱基磷酸2种五碳糖A、G、T、C脱氧核糖二、观察DNA和RNA在细胞中的分布实验1.实验原理(1)甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。(2)盐酸的作用：能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。2.实验步骤3.实验结果细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色。4.实验结论真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。关键点拨实验操作中需注意的事项(1)在载玻片上滴加0.9%的生理盐水，而不是蒸馏水，目的是保持口腔上皮细胞的形态。(2)取口腔上皮细胞时必须漱口，防止混有食物碎屑。(3)载玻片烘干时，要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片因受热不均匀而破裂，烘干使细胞固定在载玻片上。(4)用蒸馏水的缓水流冲洗，目的是防止细胞被水流冲走。(5)甲基绿吡罗红染色剂配制要用蒸馏水。(6)甲基绿吡罗红染色剂需混合使用。结合“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验过程，分析回答下列问题：(1)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5min。水浴加热的优点是_；保温的时间过短会_，过长则会_。(2)为什么要先加盐酸？_。(3)在换用高倍镜前应先移动_，将目标移至视野中央；换用高倍镜后，视野将变_，调节方法是_。(4)本实验的结论：_。提示(1)使受热均匀水解不彻底，染色不充分水解过度，不易制片观察(2)先加盐酸是为了水解，改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合(3)装片暗使用较大光圈和凹面镜(4)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中1.(2019开封高一上学期期中)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。2.如图为DNA和RNA化学成分的比较概念图，图中阴影部分表示()A.脱氧核糖、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸B.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸C.核糖、脱氧核糖、磷酸D.胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸答案D解析分析图形可知阴影部分是DNA和RNA共同含有的，DNA中含有的是脱氧核糖，RNA中含有的是核糖，A、C错误；胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，B错误；胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和磷酸是DNA和RNA共同含有的，D正确。3.(2018哈尔滨四校联考高一上学期质检)在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是()A.用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的DNA分子和呈红色的RNA分子B.用8%盐酸的目的之一是使DNA与蛋白质分离并使DNA水解，使之更易染色C.酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞D.染色时一般是先用甲基绿染液，再用吡罗红染液答案C解析酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，C项正确。4.(2018开封高一上学期调研)某同学以新鲜洋葱鳞片叶白色内表皮为材料，经不同处理和染色剂染色，用高倍镜观察。下列有关描述正确的是()A.经吡罗红甲基绿染色剂染色，可观察到红色的细胞核的部分B.吡罗红和甲基绿两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，从而显示DNA和RNA在细胞中的分布C.经吡罗红甲基绿染色剂染色，可观察到绿色的细胞质的部分D.经苏丹染液染色，可以观察到橘黄色颗粒状的蛋白质答案B解析甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿能将DNA染成绿色，而DNA主要分布在细胞核中，所以可观察到绿色的细胞核，A项错误；吡罗红能将RNA染成红色，而RNA主要分布在细胞质中，所以可观察到红色的细胞质，C项错误；苏丹染液可将脂肪染成红色，蛋白质用双缩脲试剂检测，D项错误。5.(2018泰安高一检测)如图为大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链，请据图回答下列问题：(1)图中的a表示_，b表示_，a、b、c结合在一起的结构叫_。c有_种。(2)此图若为艾滋病病毒的核酸，c有哪几种？_。答案(1)磷酸脱氧核糖脱氧核苷酸4(2)A、G、C、U解析(1)图中a表示磷酸、b表示脱氧核糖、c表示碱基，有4种，即A、T、G、C。a、b和c结合在一起构成脱氧核苷酸。(2)艾滋病病毒的核酸是RNA，组成RNA的碱基有4种，即A、U、G、C。题组一核酸的分子组成和功能1.(2019太原高一检测)如图表示生物体内核苷酸的模式图，下列说法正确的是()A.DNA和RNA的不同点只在b方面B.DNA和RNA中的a表示的含义不同C.DNA中特有的c为TD.人体内的c有4种，b有2种答案C解析图中a为磷酸，b为五碳糖、c为含氮碱基。DNA和RNA的不同体现在五碳糖和含氮碱基两方面，A错误；DNA和RNA中的磷酸相同，B错误；DNA中特有的碱基为T，C正确；人体内的碱基有5种，五碳糖有2种，D错误。2.(2018承德期末)构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的不同取决于()A.五碳糖的不同B.碱基的种类C.磷酸分子的多少D.碱基对的排列顺序答案B解析核酸根据五碳糖的不同分为DNA和RNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，根据碱基不同，脱氧核糖核苷酸可分为4种。故构成DNA分子的4种脱氧核苷酸的不同取决于碱基的种类。3.(2018石家庄高一检测)烟草花叶病毒的遗传物质(RNA)彻底水解后得到了a、b、c三种化合物，T2噬菌体的遗传物质(DNA)彻底水解后得到了a、b、d三种化合物。c、d两种化合物分别指的是()A.尿嘧啶、胸腺嘧啶B.胸腺嘧啶、尿嘧啶C.核糖、脱氧核糖D.尿嘧啶、腺嘌呤答案C解析烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA。RNA彻底水解产生磷酸、核糖、含氮碱基；DNA彻底水解产生磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。故c、d分别指核糖和脱氧核糖。4.(2019长沙高一检测)下列说法正确的是()A.叶肉细胞中碱基、核苷酸和五碳糖的种类分别是5种、8种和2种B.大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种C.组成核酸的基本单位是核糖核苷酸D.DNA与RNA的不同点只在于五碳糖和碱基的不同答案A解析叶肉细胞为真核细胞，既含有DNA又含有RNA，其中碱基、核苷酸和五碳糖的种类分别是5种、8种和2种，A正确；大肠杆菌细胞中既含有DNA，又含有RNA，故含有碱基A、T、G、C的核苷酸共7种，B错误；组成核酸的基本单位是核苷酸，C错误；DNA与RNA的不同点除了五碳糖和碱基的不同外，还有结构的不同，DNA一般是双链，RNA一般是单链，D错误。5.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.病毒可以同时具有上述两种核酸D.DNA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；一种病毒只有一种核酸，即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。6.(2018湖北普通高中联考)下列叙述不是核酸的生理功能的是()A.作为遗传信息的载体存在于细胞中B.是生物的遗传物质C.是生物体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解析核酸是细胞内携带遗传信息的物质，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，A、B、D不符合题意。生物体生命活动的主要承担者是蛋白质，C符合题意。题组二实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布7.(2018福建厦门期末)下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述，正确的是()A.盐酸处理后的细胞，仍然具有活性，需要进一步将载玻片烘干B.盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞C.该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞中不含RNAD.显微镜下观察到的绿色出现在细胞核中，说明RNA主要分布于细胞核中答案B解析盐酸处理后的细胞已死亡，A错误；盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，B正确；该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞中含有叶绿体，影响实验现象的观察，C错误；显微镜下观察到的绿色出现在细胞核中，说明DNA主要分布于细胞核中，D错误。8.(2018安徽师大附中高一上学期期中)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，正确的实验步骤是()A.取口腔上皮细胞制片冲洗水解染色观察B.取口腔上皮细胞制片水解冲洗染色观察C.取口腔上皮细胞制片染色冲洗水解观察D.取口腔上皮细胞制片水解染色冲洗观察答案B解析“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，第一步是取材制片：一般选择易获取的口腔上皮细胞；第二步是水解：用盐酸处理使口腔上皮细胞膜通透性增大，同时使染色质中的DNA和蛋白质分离；第三步是冲洗：洗去盐酸；第四步是染色：用甲基绿吡罗红染色剂染色；第五步是观察：先用低倍镜观察，再用高倍镜观察。9.(2018河南南阳一中高一上期中)下列有关“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，错误的是()A.质量分数为0.9%的NaCl溶液可用来维持细胞的形态B.涂有口腔上皮细胞的载玻片用质量分数为8%的盐酸水解后，立即用染色剂染色C.染色后，需选择染色均匀、色泽浅的区域进行观察D.最终观察到的结果是细胞核区域被染成绿色，细胞质区域被染成红色答案B解析将载玻片用8%的盐酸水解后，要用蒸馏水的缓水流冲洗10s，用吸水纸吸去载玻片上的水分后再染色，故B项错误。10.如图所示为紫色洋葱的示意图，其管状叶为绿色，其鳞片叶就是我们常食用的部分。紫色洋葱中，最适合用作观察DNA和RNA在细胞中分布的实验材料的是()A.鳞片叶外表皮细胞B.鳞片叶内表皮细胞C.管状叶的叶肉细胞D.叶片内的导管细胞答案B解析紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈现深紫色、管状叶的叶肉细胞呈现绿色，有色素干扰，二者均不适合作实验材料；导管细胞为死细胞，不适合作实验材料，故本题选B。11.(2018湖南长郡中学月考)由1分子磷酸、1分子碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，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.在禽流感病毒、幽门螺杆菌体内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构成的核酸初步水解得到的化合物最多有8种答案C解析若m为腺嘌呤，因为a可能是核糖也可能是脱氧核糖，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，A错误。禽流感病毒的遗传物质是RNA，因此禽流感病毒体内b有4种；幽门螺杆菌是原核生物，体内既有DNA又有RNA，因此幽门螺杆菌体内b有8种，B错误。若m为尿嘧啶，则b为尿嘧啶核糖核苷酸，为组成RNA的核苷酸之一，DNA中肯定不含有，C正确。若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸是DNA，其初步水解得到的化合物是4种脱氧核苷酸，D错误。12.(2019北京朝阳区高二期末)如图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，下列相关叙述正确的是()A.a的种类约有20种，b的种类有8种B.a的结构中都只含有一个“NH2”和一个“COOH”C.B是人类的遗传物质D.A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同答案C解析分析题图可知，图中a是氨基酸，组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种；b为脱氧核苷酸，其种类有4种，A错误；a的结构中至少含有一个“NH2”和一个“COOH”，B错误；B是脱氧核糖核酸，是人类的遗传物质，C正确；A是蛋白质，由于细胞分化，其种类在神经细胞与表皮细胞中不完全相同，但在神经细胞与表皮细胞中脱氧核糖核酸相同，D错误。13.如图所示为两类核酸物质结构的一部分，请回答：(1)甲为_分子，乙为_分子，二者的共同功能是_。(2)分析图中两种结构，甲和乙的区别：在结构上的区别是_；在组成上的不同是_。(3)从物质组成上看，甲的单体是_，有_种；乙的单体是_，有_种。答案(1)脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)携带遗传信息，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)DNA一般是双链，RNA一般是单链DNA含有胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖，而RNA含有尿嘧啶(U)和核糖(3)脱氧核苷酸4核糖核苷酸414.下图是某核苷酸(图1)与核苷酸链(图2)示意图，据图回答下列问题：(1)图1的化合物名称是_，是组成_的基本单位之一。(2)图2所示2、3、4的名称分别是_、_、_。(3)此结构中的核酸与另一种核酸相比较，其特有的碱基的中文名称是_。答案(1)胞嘧啶脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核酸(DNA)(2)腺嘌呤脱氧核糖腺嘌呤脱氧核糖核