第5节　核酸是遗传信息的携带者

第5节核酸是遗传信息的携带者【学习目标】1.阐述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子；2.简述DNA和RNA的区别与联系；3.概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。聚焦·学案一核酸的种类、分布及其组成[学案设计](一)列举不同生物核酸的种类及其分布(二)分角度解析核酸是由核苷酸连接而成的长链|探|究|学|习|如图所示为生物体细胞中核酸的结构层次示意图，据图回答下列问题。(1)写出图中各字母代表的名称：a：，b：，c：，d：。(2)若图中b是c的基本单位，则a表示4种碱基，其五碳糖是脱氧核糖；若图中b是d的基本单位，则a表示4种碱基，其五碳糖是核糖。(3)DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？(4)核酸作为遗传物质，具有多样性。核酸具有多样性的原因是什么？|认|知|生|成|1．核酸的基本组成单位——核苷酸核苷酸的元素组成和种类元素组成种类(依据不同)脱氧核糖核苷酸(构成的基本单位)核糖核苷酸(构成的基本单位)2.核酸的形成(1)一般情况下，DNA是由脱氧核糖核苷酸聚合成的两条构成。(2)一般情况下，RNA是由核糖核苷酸聚合成的一条构成。3．核酸的信息储存(1)绝大多数生物的遗传信息储存在分子中。(2)部分病毒的遗传信息储存在中。4．核酸的功能(1)核酸是细胞内携带的物质。(2)核酸在生物体的和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。(三)不同生物体内的五碳糖、核苷酸种类[迁移训练]1．概念理解判断(1)真核细胞的RNA只分布在细胞质中。()(2)真核、原核细胞内均有两种核酸。()(3)构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种。()(4)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的种类。()2．如图是生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，下列说法错误的是()A．P元素存在于①中，N元素存在于③中B．水稻细胞中③有5种，④有8种C．若③为腺嘌呤，则所有生物的核酸中均存在④D．若②为核糖，则由④构成的核酸主要存在于细胞质中3.如图为某化合物的部分结构示意图，下列叙述正确的是()A．图示化合物的彻底水解产物含有胞嘧啶B．图示化合物为核糖核酸分子C．图中T、C、G3种碱基可参与合成细胞中3种核苷酸D．图示化合物不可能在原核细胞中找到4．下列关于核酸的叙述，正确的是()A．核酸是核苷酸的基本组成单位，参与构成核酸的碱基种类有5种B．核糖和脱氧核糖分别参与构成DNA和RNAC．通常DNA是单链结构，RNA是双链结构D．细胞内的核酸能携带遗传信息，还能指导蛋白质的生物合成5．(教材P34“问题探讨”改编训练)DNA指纹技术在案件侦破、亲子鉴定等工作中起着重要作用，如图是一幅DNA指纹技术应用图，下列叙述错误的是()A．DNA指纹技术能用于案件侦破，原因是个体的DNA的脱氧核苷酸序列具有特异性B．从出生到年老，每个人的DNA指纹会发生很大变化C．嫌疑人与受害人的DNA彻底水解产物相同D．罪犯DNA样品和怀疑对象1、2、3进行DNA指纹比对，怀疑对象1最可能是罪犯聚焦·学案二生物大分子以碳链为骨架[学案设计]1．单体和多聚体单体是指组成多糖、蛋白质、核酸等物质的基本单位。每一个单位都以若干个相连的碳原子构成的碳链为。生命的核心元素是。生物大分子是由许多单体连接成。单体(基本单位)⇨多聚体(生物大分子)单糖多糖蛋白质核酸2.细胞是由化学元素和化合物构成的(1)以为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。(2)糖类和脂质提供了生命活动的。(3)水和无机盐与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞等重要功能。(4)细胞中的化合物，处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证的正常进行。3．分析生物大分子具有多样性的原因物质原因多糖①单糖数目不同；②空间结构不同；③连接方式不同蛋白质①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同；②肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同核酸①核苷酸数目不同；②核苷酸排列顺序不同[迁移训练]1．概念理解判断(1)构成生物大分子的单体在排列顺序上并不都具有多样性。()(2)由基本单位葡萄糖组成的生物大分子都是植物细胞壁的主要成分。()(3)多聚体最终水解的产物不一定是单体。()(4)在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸和脂肪都是生物大分子。()2．科学家认为“碳是生命的核心元素”。下列有关叙述错误的是()A．没有碳，就没有生命B．构成生物大分子的单体不一定都以碳链为基本骨架C．生物大分子均以碳链为基本骨架，都含C、H、OD．生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架3．下列有关单体和多聚体的说法，错误的是()A．每一个多聚体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架B．单体氨基酸通过脱水缩合的方式连接形成蛋白质C．组成核酸的单体是核苷酸，核苷酸的种类、数目、排列顺序、空间结构不同导致核酸具有了多样性D．构成淀粉、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖4．生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，如图表示生物大分子的连接方式，下列说法错误的是()A．若该图为一段肽链结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示“—CO—NH—”B．若该图为一段核酸链结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示五碳糖，3表示碱基C．若该图表示多糖结构模式图，则1、2、3连接形成的化合物是单糖D．若该图表示动物细胞的多糖结构模式图，则该物质主要分布在肌肉和肝脏中一、建构概念体系二、融通科学思维1．DNA和RNA共有的碱基是，DNA特有的碱基是，RNA特有的碱基是。2．DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是。3．生物的遗传信息是否都储存在DNA分子中？举例说明。三、综合检测反馈1．研究人员发现，小鼠的软骨细胞中富含一种微型单链核糖核酸分子“miR140”。与正常小鼠比较，不含该分子的实验小鼠软骨更容易受损。下列关于该分子的叙述错误的是()A．含有A、T、G、C四种碱基B．含有C、H、O、N、P五种元素C．其基本单位是核糖核苷酸D．是以碳链为基本骨架的有机物2．核酸广泛存在于动植物及微生物体内。下列关于核糖核酸的叙述，不正确的是()A．核糖核酸的基本组成单位是4种核糖核苷酸B．核糖核酸彻底水解的产物有3种C．生物的遗传信息可能会储存于核糖核酸中D．核糖核酸与脱氧核糖核酸的彻底水解产物不完全相同3．核苷是五碳糖和碱基连接形成的有机物，科学家常用同位素标记的核苷类物质作为原料来研究细胞中DNA和RNA的合成情况。若希望合成的DNA被标记而RNA不被标记，则最合适在培养基中添加的标记物是()A．尿嘧啶和核糖连接形成的尿苷B．鸟嘌呤和核糖连接形成的鸟苷C．胸腺嘧啶和脱氧核糖连接形成的脱氧胸苷D．胞嘧啶和脱氧核糖连接形成的脱氧胞苷4．如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)，下列相关叙述错误的是()A．若甲中的m是T，则甲一定是乙的组成单位B．病毒中的核酸彻底水解得到6种水解产物C．人的神经细胞中含有甲的种类是8种D．小麦根尖细胞遗传物质中，含4种甲中的m、2种a5．生物大分子在细胞的生命活动中承担着特定的功能，也称多聚体。多聚体通常需要被分解成小分子单体才能被细胞吸收。下列相关说法错误的是()A．生物大分子及其单体都是以碳链为基本骨架B．多聚体和单体的关系说明“吃啥补啥”没有科学依据C．淀粉、糖原、纤维素有相同的单体但在结构上有明显差异D．脂肪是常见的生物大分子，其单体为一分子甘油和三分子脂肪酸第5节核酸是遗传信息的携带者eq\a\vs4\al(聚焦·学案一)[学案设计](一)脱氧核糖核酸核糖核酸线粒体叶绿体拟核(二)探究学习：(1)含氮碱基核苷酸DNARNA(2)A、T、G、CA、U、G、C(3)提示：物质初步水解的产物彻底水解的产物DNA脱氧核苷酸脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G)RNA核糖核苷酸核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)(4)提示：组成核酸的核苷酸排列顺序具有多样性。认知生成：1.C、H、O、N、P五碳糖DNARNA2．(1)脱氧核糖核苷酸链(2)核糖核苷酸链3．(1)DNA(2)RNA4.(1)遗传信息(2)遗传、变异[迁移训练]1．(1)×(2)√(3)√(4)×2．选C①为磷酸基团，含有P元素；③为含氮碱基，含有N元素，A正确。③是含氮碱基，④是核苷酸，水稻细胞中既有DNA又有RNA，故含有A、C、T、G、U五种含氮碱基；有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸，共八种核苷酸，B正确。若②为核糖，④是腺嘌呤核糖核苷酸，DNA病毒的核酸中不含有；若②为脱氧核糖，④是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，RNA病毒的核酸中不含有，C错误。若②为核糖，则由④构成的核酸是RNA，主要存在于细胞质中，D正确。3．选A题图中含有碱基T，是脱氧核苷酸链的片段，属于DNA的一条单链，为脱氧核糖核酸分子，其彻底水解的产物含有胞嘧啶，A正确，B错误；细胞中含有DNA和RNA，故碱基T只能构成脱氧核苷酸，碱基C可构成胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸，碱基G可构成鸟嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸，共5种，C错误；原核细胞中也含有脱氧核苷酸链，D错误。4．选D核酸的基本组成单位是核苷酸，A错误；核糖和脱氧核糖分别参与构成RNA和DNA，B错误；通常RNA是单链结构，DNA是双链结构，C错误；核酸是细胞内携带遗传信息的物质，还能指导蛋白质的生物合成，D正确。5．选BDNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子的脱氧核苷酸序列各不相同，这也是DNA指纹能获得嫌疑人信息的根本原因，A正确；每个人的DNA具有稳定性，从出生到年老，DNA指纹一般不会发生变化，B错误；DNA的彻底水解产物包括脱氧核糖、磷酸和A、T、C、G四种含氮碱基，共6种产物，C正确；怀疑对象1的DNA指纹图与从受害者身上发现的罪犯DNA样品最相似，故怀疑对象1最可能是罪犯，D正确。eq\a\vs4\al(聚焦·学案二)[学案设计]1．基本骨架碳多聚体氨基酸核苷酸2．(1)碳链(2)重要能源(3)生命活动(4)含量和比例细胞生命活动[迁移训练]1．(1)√(2)×(3)√(4)×2．选B碳元素是生物体内最基本的元素，没有碳，就没有生命，A正确；生物大分子都是由单体组成，每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，B错误；多糖、蛋白质和核酸这些生物大分子以碳链为基本骨架，多糖都含有的元素是C、H、O，蛋白质都含有的元素是C、H、O、N，核酸都含有的元素是C、H、O、N和P，故都含C、H、O，C正确；以碳链为骨架的生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架，D正确。3．选C每一个多聚体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架的，A正确；构成蛋白质的单体是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合的方式连接形成蛋白质，B正确；组成核酸的单体是核苷酸，核苷酸的数目、排列顺序的不同导致核酸具有了多样性，C错误；淀粉、纤维素、糖原都属于多糖，它们的单体都是葡萄糖，D正确。4．选B若该图表示一段肽链的结构模式图，基本单位是氨基酸，则1表示中心碳原子，2表示—CO—NH—，A正确；若该图为一段核酸链结构模式图，基本单位是核苷酸，则1表示五碳糖，2表示磷酸基团，3表示碱基，B错误；若该图表示多糖结构模式图，则1、2、3连接形成的化合物是葡萄糖，C正确；若该图表示动物细胞的多糖(糖原)结构模式图，则该物质主要分布在肌肉和肝脏中，分别是肌糖原和肝糖原，D正确。eq\a\vs4\al(随堂小结)二、融通科学思维1．腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)2．生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点3．提示：不是。生物的遗传信息大都储存在DNA中，但部分病毒的遗传信息储存在RNA中，如人类免疫缺陷病毒等。三、综合检测反馈1．选AmiR140是核糖核酸分子，含有A、U、G、C四种碱基，A错误。2．选B核糖核酸(RNA)的基本组成