高中生物 第2章 第3节 遗传信息的携带者学案 新人教版必修1

1、第3节遗传信息的携带者核酸 学习目标1说出核酸的种类，简述核酸的结构和功能。(重点)2以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。(难点), 知识结构 核酸的种类和功能1核酸的种类(1)脱氧核糖核酸(DNA)(2)核糖核酸(RNA)2核酸的功能(1)核酸是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。核酸是一切生物的遗传物质，不同生物的遗传物质不完全相同，总结如下表。教材第26页参考答案问题探讨1脱氧核糖核酸。DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，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

2、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。3需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息，还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间，是否在犯罪现场，是否有证人等其他证据。如果有人蓄意陷害某人，也完全有可能将他的头发、血液等含有DNA的物质放在现场。现在案件侦查工作应在DNA鉴定的基础上，结合其他证据确定罪犯。【例1】生物体内遗传信息的携带者和生命活动的主要承担者分别是()核酸核糖核酸脱氧核糖核酸蛋白质脂质糖类ABCD解析：核酸是一切生物的遗传物质，是遗传信息的携带者，在不同生物中遗传物质又不相同，脱氧核糖核酸是主要的遗传物质，核糖核酸是某些病毒的遗

3、传物质。蛋白质是各种生命活动的主要承担者。答案：A点拨：(1)一切生物(朊病毒除外)的遗传物质都是核酸。既含DNA又含RNA的生物和只含DNA的生物，其遗传物质都是DNA(如具有细胞结构的生物和DNA病毒)。(2)RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA，只存在RNA(如RNA病毒)。 观察DNA和RNA在细胞中的分布1实验原理(1)DNA主要分布在细胞核内，RNA大部分存在于细胞质中。(2)两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿DNA绿色；吡罗红RNA红色。甲基绿和吡罗红两种试剂在本实验中不能单独使用，而是混合使用，并且现配现用。2实验目的初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布

4、的方法。3实验材料、仪器和试剂材料仪器试剂人的口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶内表皮细胞烧杯、滴管、温度计、酒精灯、显微镜等质量分数为0.9 %的NaCl溶液、质量分数为8 %的盐酸、吡罗红甲基绿染色剂等4.方法步骤程序操作注意事项及原因制片(1)在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9 %的NaCl溶液(2)用消毒牙签在漱净的口腔内侧壁上刮取口腔碎屑，在载玻片液滴中涂几下(3)将上述装片烘干(1)用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不用蒸馏水：保持口腔上皮细胞形态，在蒸馏水中则吸水涨破(2)取口腔上皮细胞时必须漱口：防止混杂食物碎屑(3)载玻片烘干：要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀破裂

5、；烘干至细胞吸附住即可水解(1)在小烧杯中加入30 mL质量分数为8 %的盐酸，将烘干的载玻片放入小烧杯中(2)在大烧杯中加入30 温水(3)小烧杯放在大烧杯中水浴保温5 min盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合冲洗用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10 s蒸馏水：冲洗载玻片上的盐酸缓水流：防止细胞被水流冲走染色(1)用吸水纸吸去载玻片上多余的水分(2)用吡罗红甲基绿染色剂2滴染色5 min(3)吸去多余的染色剂(4)盖上盖玻片吡罗红甲基绿染色剂的配制也要用蒸馏水。吡罗红甲基绿染色剂与斐林试剂相似，使用时现配观察(1)先用低倍镜找

6、到染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰(2)换用高倍镜观察(1)对选材的要求若选用动物细胞，不能用哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核。若选用植物细胞，应该选用无色的，不宜用叶肉细胞。(2)盐酸使染色体中DNA和蛋白质分开的原因是盐酸使蛋白质变性。5实验结果细胞核区域呈现绿色，细胞质区域呈现红色。6实验结论(1)DNA主要分布在细胞核中(线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA)。(2)RNA主要分布在细胞质中。在描述核酸分布时注意用词准确(1)DNA主要分布在细胞核中这里用了“主要”两字，是因为细胞质中的线粒体(动物、植物)和叶绿体(植物)中也含有少量的DNA。(2)RNA主要分

7、布在细胞质中这里用了“主要”两字，是因为RNA主要是在细胞核中形成，而后进入细胞质中，所以细胞核中也有一部分。(3)原核生物的核酸分布，DNA主要在拟核，RNA分布在细胞质中。(4)病毒的核酸分布，只有一种核酸 DNA或RNA，在蛋白质衣壳内。教材第27页参考答案旁栏思考题原核细胞无以核膜为界限的细胞核，其DNA主要分布在拟核区。【例2】在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，下列操作正确的是()A染色时先用甲基绿染色，再滴加吡罗红B将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后，接着用染色剂染色C观察时应选择染色均匀、色泽浅的区域D先用低倍镜找到较清晰的细胞，然后换上高倍镜解析：本题考查“观察DN

8、A和RNA在细胞中的分布”实验的操作注意点，逐项分析如下：选项专家分析A甲基绿和吡罗红染色剂应混合使用，且要现配现用B将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后，再用蒸馏水缓水流冲洗10 s，然后再染色C染色均匀、色泽浅的区域便于观察绿色和红色在细胞中的分布D先用低倍镜找到清晰的细胞后，将目标细胞移到视野中央，再换高倍镜观察答案：C点拨：物质鉴定实验材料的选择(1)必须含有相对丰富的所要鉴定的物质。(2)所选材料通常颜色较浅，或近于白色，主要是由于物质鉴定多为显色反应。例如：还原糖的鉴定中所选的梨，含有丰富的还原糖，并且颜色较浅，或近于白色，不能用有色材料。观察DNA和RNA在细胞中的分布实验，所选口

9、腔上皮细胞是无色的，不能选用含叶绿体的植物细胞。 核酸的结构组成1核酸的结构层次2核酸的结构示意图(1)RNA分子的结构图(图231)(2)DNA分子的结构图(图232)(3)DNA分子的空间结构模型(图233)3脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸的比较脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖(C5H10O4)核糖(C5H10O5)碱基A、T、C、GA、U、C、G磷酸相同种类4种4种用途组成DNA的基本单位组成RNA的基本单位结构模式图 (1)碱基种类与核苷酸种类的关系在只有DNA或RNA的生物中包含：4种碱基1种磷酸1种五碳糖。4种核苷酸同时含DNA和RNA的生物中包含：5种碱基1种磷酸2种五碳糖。8

10、种核苷酸4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸。(2)核酸的初步水解产物是核苷酸，彻底水解产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基。(3)一个核酸分子中，核苷酸数磷酸数碱基数五碳糖数。4DNA与RNA的比较DNA与RNA的判断方法(1)若含有胸腺嘧啶(T)或脱氧核糖则一定为DNA。(2)若含有尿嘧啶(U)或核糖则一定为RNA。【例3】如图234是生物体内核酸的基本组成单位核苷酸的模式图，相关叙述正确的是()A若a为核糖，则m有4种，分别是A、T、G、CB若m为鸟嘌呤，则b的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸C构成人体遗传物质的b共有8种，a有2种，m有5种D在HIV和SARS病毒中共可以检测到2种a，5种m，

11、8种b解析：选项专家分析综合点评A若a为核糖，则b是核糖核苷酸，m有A、U、G、C 4种(1)明确构成不同核酸的核苷酸的种类(2)明确不同核苷酸中五碳糖和碱基的差异(3)准确判断常见生物体内核酸和遗传物质的种类B若m为鸟嘌呤，而a可以是核糖或脱氧核糖，则b是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸C人体的遗传物质为DNA，b有4种，m有4种，a有1种DHIV和SARS病毒只有一种核酸，因此可以检测到1种a，4种m，4种b 答案：B点拨：核酸中五碳糖和含氮碱基的异同(1)同种核苷酸(指同属于脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸)间只有含氮碱基不同。(2)不同种核苷酸(指脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸)间的五碳糖一定

12、不相同，含氮碱基可能相同。(3)脱氧核糖和胸腺嘧啶是DNA特有的，核糖和尿嘧啶是RNA特有的。 核酸分子的多样性和特异性1核酸分子的多样性核苷酸长链携带着大量的遗传信息。组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，若脱氧核苷酸的数量很多，连成长链时，排列顺序就极其多样。若脱氧核苷酸对数为n，则4种脱氧核苷酸的排列顺序就有4n种。2核酸分子的特异性每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 (1)不同的核酸分子，核苷酸的种类、数目和排列顺序不同，因此核酸分子具有多样性。(2)同一个核酸分子，核苷酸的种类、数目和排列顺序是特定的，因此核酸分子具有特异性。【例4】下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是()A核苷酸的组成种类B核苷酸的连接方式C核苷酸的排列顺序D核苷酸的数量多少解析：核苷酸包括4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸，脱氧核苷酸组成DNA，核糖核苷酸组