教材解读高中生物 第2章 第3节 遗传信息的携带者学案 新人教版必修1Word文档格式.docx

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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。

2．DNA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。

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（　　）

①核酸　②核糖核酸　③脱氧核糖核酸　④蛋白质　⑤脂质　⑥糖类

A．①④　　　　B．②⑤　　　　C．③⑥　　　　D．②④

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：

①要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀破裂；

②烘干至细胞吸附住即可

水解

（1）在小烧杯中加入30mL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5min

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10s

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5min

（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

①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。

②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

本题考查“观察DNA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10s，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

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：

①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。

②观察DNA和RNA在细胞中的分布实验，所选口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、G

A、U、C、G

磷酸

相同

种类

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

①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

②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。

4．DNA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、C

B．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，8种b

综合点评

若a为核糖，则b是核糖核苷酸，m有A、U、G、C4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

HIV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

B

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

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，核糖核苷酸组成RNA，DNA和RNA功能不同。

核苷酸的数量和排列顺序的不同决定了核酸分子的多样性，结构多样性决定了功能的多样性。

组成核酸分子的核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的，核苷酸的连接方式与核酸分子功能多样性无关。

故选B项。

核酸分子多样性的原因与蛋白质分子多样性的原因是不完全相同的，不同的蛋白质分子其空间结构不同，但同类核酸的空间结构是相同的，因此，空间结构不是核酸多样性的原因。