2019-2020学年新教材高中生物 第2章 组成细胞的分子 2-5 核酸是遗传信息的携带者教学案 新人教版必修1

第5节核酸是遗传信息的携带者1了解核酸的种类及在细胞中的分布。2结合核酸的化学组成比较dna和rna的异同及分析总结其功能。3综合分析各类大分子物质和单体的关系，理解生物大分子以碳链为骨架，从而提升生命物质观。1dna是人的遗传物质，而每个人的dna都有所区别，因此dna能够提供犯罪嫌疑人的信息。2dna鉴定技术还可以应用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用dna鉴定技术。知识点1核酸的种类及其分布请仔细阅读教材第34页，完成下面的问题。1种类2真核细胞中的分布(1)dna主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的dna。(2)rna主要分布在细胞质中。知识点2核酸是由核苷酸连接而成的长链请仔细阅读教材第3435页，完成下面的问题。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核酸多样性的原因及其功能(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)功能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。知识点3生物大分子以碳链为骨架请仔细阅读教材第3536页，完成下面的问题。1生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。常见的多聚体是多糖、蛋白质和核酸等，相应的单体是单糖、氨基酸和核苷酸等。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。碳是生命的核心元素。2将下列各单体和多聚体正确地连起来答案a、c、ebfd要点一核酸是携带遗传信息的物质1.构建核酸的结构模型(1)核酸的结构层次(2)dna和rna的空间结构模型2dna与rna的比较项目dnarna中文名脱氧核糖核酸核糖核酸基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸主要元素组成c、h、o、n、pc、h、o、n、p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存在部位主要在细胞核主要在细胞质3.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(病毒)中(2)在同时含有dna和rna的生物(细胞生物)中5种碱基磷酸2种五碳糖4核酸分子的多样性和特异性(1)多样性的原因(2)特异性的原因每个核酸(dna或rna)中核苷酸(脱氧核苷酸或核糖核苷酸)的种类、数目和排列顺序是特定的，决定了每个核酸(dna或rna)分子具有特异性。5核酸的功能(1)dna或rna作为遗传物质时，遗传信息就蕴含在脱氧核苷酸或核糖核苷酸的排列顺序中。(2)细胞生物的rna虽然不是遗传物质，但可携带dna传递的遗传信息。【典例1】不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有dna和rna，病毒体内含有dna或rna。下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是()解析烟草叶肉细胞、豌豆根毛细胞都属于真核细胞，它们同时含有dna和rna。组成dna的碱基有4种：a、g、c、t，组成rna的碱基有4种：a、g、c、u，所以共有碱基5种；核苷酸是组成dna或rna的单体，dna的单体有4种脱氧核糖核苷酸，rna的单体有4种核糖核苷酸；dna和rna含有不同的五碳糖(脱氧核糖和核糖)。所以同时含有dna和rna的生物，五碳糖有2种，碱基有5种，核苷酸有8种；而t4噬菌体、烟草花叶病毒只有一种核酸，只有一种核酸的生物，五碳糖有1种，碱基有4种，核苷酸有4种。答案b此类题型关键是弄明白这些生物含核酸的种类，噬菌体是只含dna的病毒，烟草花叶病毒是只含rna的病毒。除病毒外其他生物既含dna又含rna。针对训练1如图表示生物体内核苷酸的模式图，下列说法正确的是()adna和rna的不同点只在b方面bdna和rna中的a表示含义不同cdna中特有的c为td人体内的c有4种，b有2种解析图中a为磷酸，b为五碳糖，c为碱基。dna和rna在核苷酸上的不同是五碳糖不同，碱基不完全相同(dna特有t，rna特有u)，区别既在b方面，也在c方面，但磷酸是相同的。人体内c有5种，b有2种。答案c要点二生物大分子以碳链为基本骨架1.生物大分子的构成(1)单体：以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。(2)多聚体：由许多个单体连接形成，如下图所示：2“碳是生命的核心元素”的原因碳原子性质不活泼，它的最外层有4个电子，不易失去或得到电子而形成离子。在含碳化合物中，碳原子与其他原子通过共用电子对结合在一起。原子间通过共用电子对而形成的化学键叫共价键。碳原子之间也可以形成共价键，这样多个碳原子可以相互结合形成稳定的碳链。【典例2】生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明()碳元素参与生物体内所有化合物的组成地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的碳元素是各种大分子化合物中数量最多的元素碳元素是构成生物体内有机化合物的最基本元素a b c d解析生物大分子以若干个碳原子构成的碳链为基本骨架，碳和其他元素以共价键结合，所以碳是生命的核心元素。不是所有化合物都含有碳元素，如水；碳元素也不一定是各种大分子化合物中数量最多的元素。答案c针对训练2下列关于生物大分子的叙述中，不正确的是()a蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子b核酸是储存遗传信息、控制蛋白质合成的生物大分子c淀粉、糖原、纤维素和核糖都是生物大分子d多糖、蛋白质、核酸等是以碳链为骨架的生物大分子解析淀粉、糖原、纤维素、核酸等都是以碳链为骨架的生物大分子，其中淀粉、糖原、纤维素都是多糖，其基本组成单位是葡萄糖；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，核酸的基本组成单位是核苷酸，而核糖是单糖，为小分子化合物。故选c。答案c附：练习与应用参考答案一、概念检测1(1)(2)(3)2.c3.c4.c二、拓展应用(1)疾病有传染性疾病和遗传病，传染病是由感染细菌、病毒等病原体引起的，与基因无关，遗传病则是由于基因发生变异或受损引起的。基因是有遗传效应的核酸片段，并不是任意的核酸片段都是基因。补充相关的核酸，可以为基因的合成、修复提供原料，但是基因修复是一个复杂的过程，不是仅仅靠提供原料，就能增加其修复能力的。(2)本题是一道开放性习题，根据所学知识分析，但要言之有理。课后作业(七)合格性考试必做题1下列有关dna、rna的说法，正确的是()a均由c、h、o、n、p五种元素组成bdna是大分子物质，rna是小分子物质cdna是主要的遗传物质，rna是次要的遗传物质d基本组成单位都是核糖核苷酸，但所含的碱基有所不同解析dna和rna均由c、h、o、n、p五种元素组成，a正确；dna和rna都是大分子物质，b错误；dna是主要的遗传物质，rna只是某些病毒的遗传物质，c错误；dna的基本单位是脱氧核苷酸，rna的基本单位是核糖核苷酸，d错误。故选a。答案a2下列有关核酸的叙述，正确的是()adna只分布在细胞核内b组成核酸的碱基只有4种c核酸是一切生物遗传信息的携带者d核酸的单体都是脱氧核苷酸解析dna主要分布在细胞核中，细胞质中的叶绿体和线粒体内也含有少量dna；组成核酸的碱基有5种；核酸是一切生物遗传信息的携带者；核酸的单体是核苷酸，核苷酸依据五碳糖的不同分为两种，即脱氧核苷酸和核糖核苷酸。答案c3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。答案b4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。两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。答案b5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dna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。答案a6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。答案d7含有碱基c和含有碱基t的核苷酸分子分别有()a1种、1种 b2种、2种c2种、1种 d1种、2种解析碱基c可与核糖、磷酸组成核糖核苷酸，也可以与脱氧核糖、磷酸组成脱氧核苷酸，而碱基t只能与脱氧核糖、磷酸组成脱氧核苷酸。答案c8生命科学常用图示表示微观物质的结构，图13分别表示植物细胞中常见的三种有机物，则图13可分别表示()图1图2图3a多肽、rna、淀粉bdna、rna、纤维素cdna、蛋白质、糖原d蛋白质、核酸、糖原解析从图示看出，图1可能为多肽，其单体氨基酸有7种，图2可能为rna或dna，其单体是4种核糖核苷酸或4种脱氧核糖核苷酸，图3可能是淀粉、纤维素或糖原，其单体都是葡萄糖。答案a9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_。解析核酸的元素组成是c、h、o、n、p等元素，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。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；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等级性考试必做题10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。答案d11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。答案d12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a. b c d解析肌细胞、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。答案b13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。答案b14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dna b5个dnac3个dna、2个rna d5个rna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。答案c15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解析生命活动的主要承担者是蛋白质。答案c16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、4 b5、5、4和8、4、4c5、5、4和4、4、4 d5、4、4和8、4、8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；