最新高中生物同步第2章 第3节 遗传信息的携带者核酸.docx

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最新高中生物同步第2章第3节遗传信息的携带者核酸

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。

①五碳糖：

核糖、脱氧核糖。

②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）。

③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

DNA

RNA

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

5

8

乙肝病毒

4

4

艾滋病病毒

4

4

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Ⅳ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Ⅳ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T

D.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。