核酸的结构和功能.docx

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核酸的结构和功能

遗传信息的携带者——核酸

1．观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。

（重点）

2．理解并掌握DNA和RNA在组成上的区别和功能。

（重难点）

3．说出核酸的功能。

核酸的种类和分布

1．种类

2．功能

（1）核酸是细胞内携带遗传信息的物质。

（2）核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质合成中具有极其重要的作用。

3．观察DNA和RNA在细胞中的分布

（1）原理

（2）实验步骤：

（3）实验现象及结论

①绿色明显集中且接近细胞中央，说明DNA主要分布于细胞核中。

②绿色周围的红色范围较广，说明RNA主要分布于细胞质中。

[合作探讨]

探讨1：

利用口腔上皮细胞进行实验时：

①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水，为什么？

提示：

用0.9%NaCl溶液的目的是保持口腔上皮细胞的形态，若用蒸馏水会使细胞吸水涨破。

②为什么取口腔上皮细胞时必须漱口？

提示：

防止混杂食物碎屑。

③冲洗涂片时为何要用缓水流？

提示：

防止细胞被冲走。

探讨2：

实验材料可用洋葱鳞片叶内表皮细胞，能用洋葱鳞片叶的外表皮细胞或叶肉细胞吗？

提示：

不能，洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡影响观察。

叶肉细胞有绿色叶绿体，影响观察。

探讨3：

“DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。

”这种说法对吗？

原核细胞的DNA分布在什么部位？

提示：

这种说法不对。

真核细胞：

DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中；原核细胞的DNA主要在拟核区域。

[思维升华]

1．实验中的试剂及其作用：

（1）吡罗红甲基绿染色剂：

使DNA和RNA着色。

（2）0.9%NaCl溶液：

保持口腔上皮细胞的正常形态。

（3）蒸馏水：

配制染色剂；冲洗载玻片上的盐酸。

（4）质量分数为8%的盐酸

2．实验操作中的注意事项：

操作步骤

注意事项

制片

①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不用蒸馏水，目的是保持口腔上皮细胞的正常形态，因为口腔上皮细胞在蒸馏水中会吸水涨破；

②取口腔上皮细胞时必须漱口，目的是防止混杂食物碎屑；

③玻片烘干时要在酒精灯火焰上来回移动载玻片，以防其受热不均匀而破裂

水解

要注意掌握水温（30℃）和保温时间（5min），才能达到水解的目的

冲洗

用缓水流，以防止细胞被水流冲走

1．德伦（Dren）是科幻惊悚片《人兽杂交》的主角，它是一个有着啮齿目动物特征，但是又长着巨大双眼、长尾巴和细胳膊的怪物，而且它还会发出鸟类的叫声。

它是由两位反叛科学家将人类和动物的DNA进行杂交创造出的一个生物。

下列有关该生物DNA的叙述错误的是（　　）

A．主要存在于细胞核内

B．基本单位是脱氧核苷酸

C．含有A、T、G、C4种碱基

D．DNA不是该生物的遗传物质

【解析】　DNA是核酸的一类，由4种脱氧核苷酸构成，含有A、T、G、C4种碱基。

由题干信息可知，该生物为真核生物，其遗传物质是DNA，主要存在于细胞核内。

【答案】　D

2．“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，操作正确的是（　　）

【导学号：

19040053】

A．染色时先用甲基绿染色，再滴加吡罗红染液

B．将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后，直接用染色剂染色

C．观察时应选择染色均匀，色泽较浅的区域

D．先用低倍镜找到清晰的细胞后，直接转换高倍镜观察

【解析】　染色时应用甲基绿和吡罗红混合染色液染色；涂片用质量分数为8%的盐酸处理后，应用缓水流冲洗后染色；低倍镜找到清晰的细胞后，应把物像移至视野中央，再换用高倍镜。

【答案】　C

3．“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中使用盐酸的目的包括（　　）

①改变细胞膜的流动性　②改变细胞膜的通透性

③改变细胞膜的活性　④将DNA与蛋白质分离

⑤将RNA与蛋白质分离　⑥利于RNA与染色剂结合　⑦利于蛋白质与染色剂结合　⑧利于DNA与染色剂结合

A．①④⑥　　　　　　　B．②④⑧

C．③⑤⑦D．②⑤⑥

【解析】　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。

【答案】　B

核酸的分子结构

1．基本组成单位——核苷酸

（1）种类

（2）分子组成：

①脱氧核苷酸：

构成DNA的基本单位。

②核糖核苷酸：

构成RNA的基本单位。

2．核酸的种类和组成

3．核酸的多样性

（1）原因：

核苷酸数目不同和排列顺序多样。

（2）核酸中遗传信息的贮存

①绝大多数生物，其遗传信息贮存在DNA分子中。

②部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如HIV、SARS病毒、流感病毒等。

[合作探讨]

探讨1：

根据核苷酸的组成，分析构成核酸的化学元素有哪些？

观察教材图2－9，连接相邻的两个核苷酸的化学键形成于哪两种组成成分之间？

提示：

构成核酸的化学元素有C、H、O、N、P。

连接相邻的两个核苷酸的化学键形成于脱氧核糖和磷酸之间。

探讨2：

构成DNA和RNA的碱基共有几种？

构成DNA和RNA的核苷酸共有几种？

提示：

碱基共有5种，核苷酸共有8种。

探讨3：

核酸初步水解的产物是什么？

彻底水解的产物又是什么？

提示：

初步水解产物是核苷酸；彻底水解产物是碱基、五碳糖、磷酸。

探讨4：

生物的遗传物质都是DNA吗？

提示：

绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。

[思维升华]

1．核酸分子的结构层次

2．RNA与DNA的结构模式图

3．DNA与RNA的比较

项目

DNA

RNA

中文名

脱氧核糖核酸

核糖核酸

元素组成

C、H、O、N、P

基本单位

脱氧核苷酸

核糖核苷酸

组成

成分

五碳糖

脱氧核糖

核糖

碱基

A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）

T（胸腺嘧啶）

U（尿嘧啶）

磷酸

磷酸

一般结构

两条脱氧核苷酸链

一条核糖核苷酸链

染色剂

甲基绿

吡罗红

存在部位

主要在细胞核

主要在细胞质

4.结构特点

核酸分子的多样性和特异性

（1）构成核酸（DNA或RNA）的4种核苷酸的数目成千上万，其排列顺序千变万化，因此，决定了核酸（DNA或RNA）分子具有多样性。

（2）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，决定了每一个核酸（DNA或RNA）分子具有特异性。

1．如下图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，则下列叙述正确的是（　　）

A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸

B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位

C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物

D．若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则b为脱氧核苷酸

【解析】　由题意可知，a为五碳糖、b为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，核苷酸可分为两种：

脱氧核苷酸和核糖核苷酸。

其中，脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶；核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，其特有的成分是核糖和尿嘧啶。

【答案】　C

2．请仔细观察分析图后回答下列问题：

（1）该图表示的物质名称为________，是构成________的基本单位，则碱基有________种，包括________。

（2）若图中碱基为腺嘌呤，该物质生物学名称为________________。

（3）若把图中虚线框内的氧去掉，则其名称应为________是构成________的基本单位，在人体细胞中有________种。

（4）若要观察DNA和RNA在细胞中的分布，可选用________和________两种染色剂。

【答案】　

（1）核糖核苷酸　RNA　4　A、G、C、U

（2）腺嘌呤核糖核苷酸　（3）脱氧核苷酸　DNA　4

（4）甲基绿　吡罗红

1．洋葱鳞片叶表皮细胞、蓝藻细胞的DNA主要分布于（　　）

【导学号：

19040054】

A．细胞核中

B．前者为细胞核中，后者为拟核中

C．细胞质中

D．前者为细胞核中，后者为细胞质中

【解析】　洋葱为真核生物，其DNA主要分布于细胞核中。

蓝藻为原核生物，其DNA主要分布于拟核中。

【答案】　B

2．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

B．DNA是大分子物质，RNA是小分子物质

C．DNA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、RNA均由C、H、O、N、P组成；二者都是大分子物质；由于绝大多数生物体的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质，而RNA病毒则以RNA作为遗传物质；二者的基本组成单位都是核苷酸，但DNA是脱氧核苷酸，RNA是核糖核苷酸。

【答案】　A

3．下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是

（　　）

A．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红

B．盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞

C．该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA

D．盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合

【解析】　甲基绿和吡罗红应同时加入，故A错。

盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，故B正确。

叶肉细胞含叶绿体为绿色，会掩盖甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的染色结果，故C错。

盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分开，有利于DNA与染色剂结合，故D错。

【答案】　B

4．如图是核酸片段图示，据图回答下列有关问题：

【导学号：

19040055】

（1）DNA大多是由________条________链构成，RNA通常是由________条________链构成。

（2）若图中为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________；图中①是________，②是________，③是________，④是________。

（3）若图中为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________。

图中②是________，④是________。

（4）核酸分子的多样性由________________________决定，蛋白质分子的多样性由________________________决定。

【答案】　

（1）两　脱氧核苷酸　一　核糖核苷酸

（2）T　磷酸　脱氧核糖　腺嘌呤　鸟嘌呤脱氧核苷酸　（3）U　核糖　鸟嘌呤核糖核苷酸　（4）核苷酸的种类、数目和排列顺序　氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构

课堂小结：

网络构建

核心回扣

1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。

2.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体，RNA主要分布在细胞质中。

3.原核细胞的DNA主要分布在拟核中。

4.核酸的基本单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。

5.DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C），胸腺嘧啶（T）是DNA特有的碱基，尿嘧啶（U）是RNA特有的碱基。