第4课时 核酸储存与传递遗传信息.docx

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第4课时核酸储存与传递遗传信息

第4课时　核酸储存与传递遗传信息

知识内容

核心素养对接

学业质量水平

1.简述核酸的结构和功能。

2.结合核酸的基本单位和化学成分比较DNA和RNA的异同点。

1.生命观念——通过对核酸的学习，建立生命的物质性的观点。

水平二

2.科学思维——归纳概括核酸种类、核苷酸种类与含氮碱基种类与生物种类的关系。

水平二

核酸及其基本单位的结构和种类

1.核酸的结构与功能

2.核酸的组成

提醒！

（1）脱氧核糖≠脱氧核苷酸≠脱氧核糖核酸

（2）核糖≠核糖核苷酸≠核糖核酸

3.核酸的多样性

[典例1]如图表示某种大分子物质的基本单位，关于它的叙述中正确的是（　　）

A.该物质是核糖核酸，人体内有4种

B.该物质含有C、H、O、P四种元素

C.碱基A、C、G、T可以参与合成上图中的物质

D.该物质连接形成的大分子物质是RNA，主要分布在细胞质中

解析　图示为核糖核苷酸，该物质有4种；组成核苷酸的化学元素有C、H、O、N、P5种；组成核糖核苷酸的碱基有A、C、G、U4种；核糖核苷酸聚合而成生物大分子RNA，RNA主要分布在细胞质中。

答案　D

[变式训练1]下列有关核酸的叙述中正确的是（　　）

A.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成　　　

B.分子中核苷酸的排列顺序储存着遗传信息

C.一切生物体都具有DNA和RNA

D.DNA和RNA都主要存在于细胞核中

解析　核酸包括DNA和RNA两种，由含氮碱基、五碳糖和磷酸组成；核酸是一切生物的遗传物质，核酸分子中核苷酸的顺序储存着遗传信息；细胞生物含有DNA和RNA两种核酸，病毒只含有一种核酸DNA或RNA；DNA主要存在于细胞核，RNA主要存在于细胞质。

答案　B

生命观念——核酸的结构和功能

据核酸结构层次概念图回答问题：

染色体（或染色质）主要由蛋白质和DNA组成

（1）D是核苷酸，一分子D是由一分子A含氮碱基、一分子B五碳糖和一分子C磷酸组成。

（2）根据五碳糖（B）的不同，D可分为E脱氧核苷酸和F核糖核苷酸两类。

（3）G和H在化学组成上的差异是五碳糖和含氮碱基不同。

（4）在大肠杆菌体内，A有5种，D有8种，E有4种。

[典例2]下列关于如图所示过程的叙述，错误的是（　　）

A.甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同

B.乙是五碳糖，在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖

C.丙是含氮碱基，在人体细胞DNA中有4种

D.丁是核苷酸，在一个病毒中有8种

解析　甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同，A正确；乙是五碳糖，有脱氧核糖和核糖两种，在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖，B正确；丙是含氮碱基，人体细胞的DNA中含氮碱基共有4种，C正确；丁是核苷酸，病毒只有一种核酸，病毒中的核苷酸只有4种，D错误。

答案　D

[变式训练2]下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型，正确的是（　　）

解析　每1个脱氧核苷酸是由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基构成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A错误；脱氧核糖的1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B、C错误，D正确。

答案　D

联想质疑

★DNA具有物种特异性，可通过分析不同物种的DNA来判断不同物种间的亲缘关系。

找窍门

巧记DNA组成结构的“五、四、三、二、一”

★核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸的结构区别。

1.做亲子鉴定时，为什么要用DNA而不是RNA?

提示：

因为DNA是人体的遗传物质，而RNA不是。

2.鱼体内的DNA含有几种碱基、几种五碳糖？

提示：

含碱基A、G、C、T4种，1种五碳糖。

3.核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？

提示：

物质

初步水解

彻底水解

DNA

脱氧核糖核苷酸

磷酸、脱氧核糖和碱基

RNA

核糖核苷酸

磷酸、核糖和碱基

DNA与RNA的区别

[典例3]下图表示与核酸有关的物质或结构，请据图回答下列问题（“[　]”中填写对应的字母）：

元素a→

→e→f　组成核酸的元素：

C、H、O、N、P，其中碱基含N

（1）绝大多数生物遗传信息的携带者是[　]　　　　　　　　；与另一类核酸相比，在组成上的区别是后者含有　　　　和　　　　。

（2）d含有氮元素，则在HIV内d共有　　　　种，e共有　　　　种。

（3）f被彻底水解后的产物是　　　　（用字母表示），元素a有　　　　　　　　。

（4）用图表示一分子b、c、d组成e的连接方式　　　　。

解析　

（1）绝大多数生物遗传信息的携带者是f（DNA）；与RNA相比，在组成上的区别是RNA含有尿嘧啶和核糖。

（2）d是含氮碱基，则在HIV（RNA病毒）内d共有4种，e（核糖核苷酸）共有4种。

（3）f被彻底水解后的产物是b、c、d（磷酸、五碳糖、含氮碱基），而核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。

（4）三种小分子间连接时磷酸与含氮碱基均连于五碳糖上。

答案　

（1）f　脱氧核糖核酸（DNA）　尿嘧啶　核糖

（2）4　4　（3）b、c、d　C、H、O、N、P

（4）

[变式训练3]与DNA分子相比，RNA分子中特有的碱基是（　　）

A.尿嘧啶（U）B.鸟嘌呤（G）

C.腺嘌呤（A）D.胞嘧啶（C）

解析　DNA含有的碱基是A、G、C、T四种，RNA含有的碱基是A、G、C、U四种。

答案　A

【归纳概括】

不同生物的核酸、核苷酸、碱基与遗传物质

联想质疑

“三看”法快速确认DNA、RNA

★病毒只有一种核酸DNA或RNA。

课堂小结

随堂检测

1.下列对核酸的叙述错误的是（　　）

A.核酸的基本结构单位是核苷酸

B.核酸是生物的遗传物质

C.核酸有DNA和RNA两大类

D.核酸只存在于细胞核中

解析　核酸是生物大分子，基本结构单位是核苷酸，A正确；核酸是生物的遗传物质，B正确；核酸因五碳糖不同分为DNA和RNA两大类，C正确；DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中，D错误。

答案　D

2.下列核苷酸中，在DNA结构中不可能有的是（　　）

解析　组成DNA的碱基有A、T、C、G四种，不含U，U是RNA所特有的碱基。

答案　B

3.有关下列概念图的叙述，正确的是（　　）

＋

＋

―→

―→

A.①表示的碱基有5种B.②表示的是核糖

C.④表示脱氧核苷酸D.④表示核糖核苷酸

解析　因图中⑤为DNA，故图中①是A、G、C、T4种碱基；②是脱氧核糖；④表示脱氧核苷酸。

答案　C

4.如图为酵母菌DNA分子的一条脱氧核苷酸长链。

请据图回答下列问题：

（1）图中的①表示　　　　，②表示　　　　，①②③结合在一起的结构叫　　　　　　　　。

（2）图中的碱基有　　　　种，中文名称从上到下分别是______________

_________________________________________________________________。

（3）DNA彻底水解后，产生的含氮物质是　　　　（用序号表示）。

（4）和HIV的核酸（RNA）相比，图中特有的碱基是　　　　，二者的基本组成单位共有　　　　种。

解析　脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三部分组成，其中碱基包括A、T、C、G4种，在RNA分子中，含有U而没有T。

DNA由4种脱氧核苷酸组成，RNA由4种核糖核苷酸组成。

答案　

（1）磷酸　脱氧核糖　腺嘌呤脱氧核苷酸　

（2）4　腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶　（3）③　（4）T（胸腺嘧啶）　8

课时作业

（时间：

30分钟）

知识点1　核酸及其基本单位的结构和种类

1.与DNA相比，RNA所特有的成分是（　　）

A.核糖和尿嘧啶B.脱氧核糖和鸟嘌呤

C.脱氧核糖和尿嘧啶D.核糖和胸腺嘧啶

解析　DNA与RNA相比较，DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA所特有的成分是核糖和尿嘧啶。

答案　A

2.下列关于核酸的叙述中，错误的是（　　）

A.核酸由C、H、O、N、P组成

B.核酸是生物的遗传物质

C.核酸的基本组成单位是DNA和RNA

D.核酸能控制蛋白质的合成

解析　核酸的基本组成单位是“核苷酸”。

答案　C

3.组成DNA结构的基本成分是（　　）

①核糖　②脱氧核糖　③磷酸　④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶　⑤胸腺嘧啶　⑥尿嘧啶

A.①③④⑤B.①②④⑥

C.②③④⑤D.②③④⑥

解析　DNA的基本成分中五碳糖为脱氧核糖，碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，还有磷酸。

答案　C

4.如图表示核苷酸的模式图，下列说法错误的是（　　）

A.组成DNA和RNA基本单位的不同之处表现在②和③上

B.组成DNA的②是脱氧核糖

C.病毒内的②只有一种，③有4种

D.人体内含A、T、C、G的核苷酸有8种

解析　DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在②和③两方面上，A正确；组成DNA的五碳糖为脱氧核糖，B正确；病毒中只有一种核酸，其组成单位有一种五碳糖和四种碱基，C正确；人体细胞中含有DNA和RNA，含有A、T、C、G的核苷酸有7种，D错误。

答案　D

5.经过实验测得衣藻DNA在细胞中分布如下：

84%在染色体上，14%在叶绿体中，1%在线粒体中，1%游离在细胞质中。

这些数据说明（　　）

A.衣藻的核酸只分布于细胞核中

B.衣藻DNA的主要载体是染色体

C.衣藻细胞染色体中的DNA对细胞质中的DNA有控制作用

D.衣藻染色体由DNA、蛋白质和少量RNA组成

解析　衣藻的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中，题干数据表明衣藻细胞内几个含有DNA的场所及其含量，可见染色体上含有的DNA最多，说明染色体是DNA的主要载体。

答案　B

6.从一个动物细胞中得到两类大分子有机物x、y，已知细胞中x的含量大于y，用胃液处理，x被分解而y不变。

x含有化学元素N，有的还含有S，y含有化学元素N和P，它们与碘都没有颜色反应，细胞膜上有x而无y。

下列有关x、y的叙述，错误的是（　　）

A.x可能是蛋白质

B.y的基本组成单位可能是核苷酸

C.x可能是细胞中含量最多的有机化合物

D.y可能在核糖体上合成

解析　x含有N，有的还含有S，又知用胃液处理，x被分解，说明x可能是蛋白质，A正确；y含有N、P，细胞膜上无y，所以y可能是核酸，其基本组成单位可能是核苷酸，B正确；由于x可能是蛋白质，蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物，C正确；核糖体是蛋白质合成的场所，D错误。

答案　D

知识点2　不同生物体内的核酸种类

7.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.甲一定是乙的组成单位

B.病毒中的核酸可能是乙也可能是RNA

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

解析　甲是核苷酸，乙是DNA，核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸，所以甲不一定就是DNA的基本单位，A错误。

答案　A

8.不同生物含有的核酸种类不同。

细胞生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA中的一种，下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是（　　）

①真菌

②肌细胞

③病毒

④细菌

碱基

5种

5种

4种

8种

核苷酸

5种

8种

8种

8种

A.①B.②

C.③D.④

解析　肌细胞、真菌、细菌内同时含有DNA和RNA，即均含有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，其中包含5种碱基。

病毒只含有一种核酸，故只含4种核苷酸，4种碱基。

答案　B

9.流行性出血热是由汉坦病毒（一种RNA病毒）引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。

那么在人类患者、鼠类、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是（　　）

A.8、5、4和8、8、4B.5、5、4和8、4、4

C.5、5、4和4、4、4D.5、4、4和8、4、8

解析　人类患者和鼠类均为真核生物，其碱基种类有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，所以构成遗传物质的核苷酸种类只有4种；汉坦病毒是一种RNA病毒，在它体内只有一种核酸也就是它的遗传物质RNA，其碱基种类和构成遗传物质的核苷酸种类都是4种。

答案　C

10.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.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

11.关于DNA和RNA的说法正确的是（　　）

A.DNA和RNA中的N存在于碱基中

B.由脱氧核苷酸组成的核酸全部分布于细胞核中

C.判断DNA和RNA的唯一依据是碱基种类

D.DNA彻底水解能得到四种产物

解析　核苷酸中的N元素存在于碱基中，A正确；DNA主要分布于细胞核中，细胞质中也存在少量的DNA，B错误；DNA和RNA在五碳糖和碱基种类以及结构方面都有差别，所以判断二者的依据也有多种，C错误；DNA彻底水解后的产物是磷酸、脱氧核糖和四种碱基，所以彻底水解的产物有六种，D错误。

答案　A

12.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是（　　）

A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同

B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同

C.不同人体内的DNA的空间结构不同

D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同

解析　DNA是由4种脱氧核苷酸构成的，DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序就是遗传信息，不同的人体内的遗传信息不同。

答案　D

13.下列图A所示的分子结构式为某种核糖核苷酸，已知分子结构式的左上角基团为碱基——腺嘌呤；图B是某核苷酸链示意图，据图回答问题：

（1）图A中核苷酸的生物学名称是　　　　　　　　。

（2）图A中核苷酸是构成哪一种核酸的原料　　　　。

（3）图B中，DNA初步水解的产物是　　　　，彻底水解的产物是　　　　　　　　。

豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基是　　　　，那么由A、G、C、U4种碱基参与构成的核苷酸共有　　　　种，其中核糖核苷酸有

　　　　种。

（4）图B中1、2、3的名称分别是　　　　、　　　　、　　　　。

（5）图B中4、5分别代表　　　　、　　　　。

（6）图B结构中特有的碱基名称是　　　　。

（7）通常由　　　　条图B所示的核苷酸链构成一个DNA分子，真核细胞中DNA分布在　　　　、　　　　和　　　　。

答案　

（1）腺嘌呤核糖核苷酸

（2）RNA

（3）脱氧核苷酸　脱氧核糖、磷酸、碱基　A、G、C、T、U　7　4

（4）磷酸　脱氧核糖　胞嘧啶

（5）胞嘧啶脱氧核苷酸　一条脱氧核苷酸链片段

（6）胸腺嘧啶

（7）2　细胞核　线粒体　叶绿体

14.人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义，而其前提是对核酸分子结构和功能的认识。

如图表示细胞内与核酸有关的物质或结构。

请据图回答下列问题：

元素a―→

e―→f

（1）细胞内的核酸包括两类：

一类是　　　　　　　　，简称DNA；另一类是　　　　　　，简称　　　　。

二者除在含氮碱基上有所区别外，还有

________________________________________________________________。

（2）e和f的关系是______________________________________________。

（3）f被彻底水解后的产物是　　　　　　（用字母表示），元素a包括　　　　　　。

解析　

（1）核酸可分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），前者特有脱氧核糖和胸腺嘧啶，后者特有核糖和尿嘧啶。

（2）图中e为核苷酸，f为核酸，e是f的基本结构单位。

（3）核酸被彻底水解后的产物为磷酸、五碳糖和含氮碱基，可用字母b、c、d表示。

核酸的元素组成为C、H、O、N、P。

答案　

（1）脱氧核糖核酸　核糖核酸　RNA　DNA中含有脱氧核糖而RNA中含有核糖（或在所含五碳糖上的区别）

（2）e是f的基本结构单位

（3）b、c、d　C、H、O、N、P