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1、学年高考生物人教版解题核心整合必修一讲义第2章 组成细胞的分子 23 Word版含答案第3节遗传信息的携带者核酸课前自主预习案一、核酸的种类及功能1种类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。二、观察核酸在细胞中的分布1实验原理2实验步骤填图3实验结论三、核酸的分子结构1核苷酸的种类和组成(1)种类(2)组成：脱氧核糖核苷酸：构成DNA的基本单位。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：组成核酸的核苷酸的数目不同和排列顺序的多样化。(2)遗传信息的储存：绝大多数生物的遗传信息储存在DNA分子中

2、。少数病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV、SARS病毒。判断下列叙述的正误(1)核苷酸包括DNA和RNA两类()(2)核酸的主要功能是携带遗传信息()(3)DNA只分布于细胞核中，RNA只分布于细胞质中()(4)一分子脱氧核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的()答案：(1)(2)(3)(4)课堂互动探究案【课程标准】概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子【素养达成】1阅读教材图示，说出核酸的种类，并能简述核酸的结构和功能。(生命观念)2通过教材“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，了解核酸在细胞中的分布。(科学探究)新浪网消息：德国马克斯普

3、朗克研究所从事植物育种研究的科学家们已经确定了一种高山南芥(俗称高山岩石水芹)所使用的分子信号，可标记其年龄，他们发现，这种植物的年龄与短核糖核酸(称为miR156)的数量显著相关。核酸究竟是由什么物质组成的呢？它具有怎样的结构呢？它在生命活动中有何作用？探究点一实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布【师问导学】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能用叶肉细胞作本实验的材料吗？答案：不能。叶肉细胞含有色素，其颜色会影响实验结果的观察。2在水解过程中，质量分数为8%的盐酸有哪些作用？答案：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利

4、于DNA与染色剂结合。3实验中，用盐酸水解处理之后，染色之前要冲洗，为什么这样做？答案：盐酸会和染色剂反应，影响染色的效果。4真核细胞中的DNA是否只存在于细胞核内？答案：不是。真核细胞中的DNA主要在细胞核内的染色体上，另外细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA。【智涂笔记】观察DNA和RNA在细胞中的分布实验的3点提醒(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。若选用植物细胞，应该选用无色的材料，不宜用叶肉细胞，防止光合色素的干扰。(2)甲基绿和吡罗红染色剂要混合使用，不能单独使用。(3)该实验最后观察到的细胞为死细胞。【师说核心】1实验中的试剂及其作用试剂作

5、用质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞形态质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合蒸馏水冲洗掉载玻片上的盐酸甲基绿和吡罗红混合染色剂使DNA和RNA着色2.实验操作中的注意事项(1)制片：用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水。目的是保持口腔上皮细胞形态，因为细胞在蒸馏水中会吸水涨破。取口腔上皮细胞时必须先漱口，防止混杂食物碎屑。(2)水解：要注意掌握水温(30 )和时间(5 min)，才能达到水解的目的。(3)冲洗：缓水流，防止细胞被水流冲走。(4)染色：吡罗红甲基绿染色剂的配制要用蒸馏水。吡罗红

6、甲基绿染色剂是混合染色剂，要现用现配。甲基绿与DNA的亲和力强，吡罗红与RNA的亲和力强。【检测反馈】1观察DNA和RNA在细胞中的分布所运用的原理是()A单独利用甲基绿对细胞染色可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布B单独利用吡罗红对细胞染色可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布C利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布D在细胞核、细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此可以说明DNA和RNA的分布解析：观察DNA和RNA在细胞内分布的原理是利用甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，DNA被甲基绿染成绿色，而RNA被吡罗红染成红

7、色，由此观察DNA和RNA在细胞内的分布。答案：C2下列有关实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的说法，正确的是()A在实验中，用质量分数为8%的盐酸处理的口腔上皮细胞仍是活细胞，只是其膜的通透性增强B在实验中，需将两滴吡罗红和甲基绿染液先后滴在载玻片上C与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中D实验结果是细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色解析：要想染色成功，必须先烘干，将细胞杀死，改变细胞膜的通透性。所用的染色剂是吡罗红甲基绿混合染色剂，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之呈现绿色，结果发现DNA主要分布在细胞核中，也有少量DNA分布在线粒体或叶绿体中。实验结果是细胞核呈现绿色，

8、细胞质呈现红色。答案：D探究点二核酸的种类、结构和功能【师问导学】完成下面DNA和RNA的比较表，并分析回答下列问题：DNA和RNA的比较名称DNA(脱氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)组成元素C、H、O、N、P基本组成单位脱氧核糖核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)化学组成五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)T(胸腺嘧啶)(特有)U(尿嘧啶)(特有)无机盐磷酸一般结构由两条脱氧核糖核苷酸长链结构构成由一条核糖核苷酸长链构成分布主要在细胞核中，线粒体和叶绿体中有少量主要在细胞质中，线粒体和叶绿体中有少量功能绝大多数生物(细胞生物和大部分病毒) 的遗传物质某些病毒(少数病毒

9、)的遗传物质染色剂(现象)甲基绿(绿色)吡罗红(红色)1.如何判断某种核酸是DNA还是RNA?答案：根据五碳糖和碱基的种类判断：有脱氧核糖和T的是DNA，有核糖和U的是RNA。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？答案：生物类别碱基种类核苷酸种类大肠杆菌58乙肝病毒44艾滋病病毒443.(1)鱼体内的遗传物质含有几种碱基、几种五碳糖？(2)核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？答案：(1)含碱基A、G、C、T 4种，1种五碳糖。(2)物质初步水解彻底水解DNA脱氧核糖核苷酸磷酸、脱氧核糖

10、和碱基RNA核糖核苷酸磷酸、核糖和碱基4.蛋白质具有多样性，核酸是否也具有多样性？多样性的原因是什么？答案：核酸也具有多样性。 核苷酸的数目、种类和排列顺序的不同是核酸多样性的原因。【智涂笔记】巧学助记形象记忆核酸中的五种碱基核酸中五种碱基英文缩写与中文名称的对应：“G”的英文手写体像高昂的鸟头，代表鸟嘌呤；“C”的形状具有包围之势，代表胞嘧啶；“T”的形状像西方人胸前挂的十字架，代表胸腺嘧啶；“A”的形状像线飘起来，代表腺嘌呤；“U”的形状像尿壶，代表尿嘧啶。方法规律生物体中的核酸等的相关判断(1)核酸种类的判断技巧：根据五碳糖不同根据含氮碱基不同(2)生物体内的碱基、五碳糖与核苷酸种类：在

11、只有DNA或RNA的生物中，只含有：4种核苷酸在同时含有DNA和RNA的生物中，则含有：8种核苷酸归纳总结核酸初步水解产物：核苷酸；彻底水解产物：磷酸、五碳糖、含氮碱基。DNA初步水解产物：脱氧核苷酸(4种)；DNA彻底水解产物：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、G、C、T)(6种)。RNA初步水解产物：核糖核苷酸(4种)；RNA彻底水解产物：磷酸、核糖、含氮碱基(A、G、C、U)(6种)。【师说核心】1核苷酸的组成(1)分子组成：一分子核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。(下图)(2)分类根据五碳糖的不同，核苷酸可分为两类：脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)、核糖核苷酸。【特

12、别提醒】由图可知，核苷酸/核酸的组成元素是：C、H、O、N、P。DNA的基本组成单位是脱氧(核糖)核苷酸；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。根据含氮碱基的不同，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别有四种：脱氧核苷酸核糖核苷酸2核酸分子的结构层次3不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例细胞生物DNA和RNA8种5种DNA细菌、人等病毒只含DNA4种4种DNAT2噬菌体只含RNA4种4种RNA艾滋病病毒4.核酸的组成(1)DNA是由脱氧核苷酸连接而成，在绝大多数生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成。(2)RNA由核糖核苷酸连接而成，一般由一条核糖核苷酸链构成。5功能(1

13、)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。【检测反馈】1下列有关概念图的叙述，正确的是()A表示的碱基有5种B表示的是核糖C表示脱氧核苷酸 D表示核糖核苷酸解析：题图表示DNA的组成情况，所以表示的碱基有4种，表示脱氧核糖，表示脱氧核苷酸。答案：C2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：A3组成DNA结构的基本成分是()核糖脱氧核糖磷酸腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶胸腺嘧啶尿

14、嘧啶A BC D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：C4下列有关核酸组成表示正确的是()解析：核酸含C、H、O、N、P五种元素；DNA中含有脱氧核糖，而RNA中含有核糖。答案：D【网络建构】【主干落实】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，少量分布于线粒体和叶绿体中，RNA主要分布在细胞质中。3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。4DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶

15、(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。5甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。6盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；也能使染色质中的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合。问题探讨教材P261提示：脱氧核糖核酸。DNA是主要的遗传物质，而每个人的DNA都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。2提示：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提示：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

16、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。因此案件侦破工作应在DNA鉴定的基础上，还需要结合其他证据确定罪犯。练习教材P29基础题1(1)(2)(3)2.C3.C拓展题提示：本题是一道开放性习题，根据所学知识分析，但要言之有理。课后分层检测案5遗传信息的携带者核酸授课提示：对应学生用书136页【基础巩固练】1实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”中使用盐酸的目的包括()改变细胞膜的流动性改变细胞膜的通透性改变细胞膜的活性将DNA与蛋白质分离将RNA与蛋白质分离利于RNA与染色剂结合利于蛋白质与染色剂结合利于DNA与染色剂结合ABC D解析：盐酸的作用

17、是改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA染色。答案：B2下列对核酸的叙述不正确的是()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；核酸是生物的遗传物质；核酸因五碳糖不同分为DNA和RNA两大类；DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。答案：D3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。答案：B4下列关于核酸的叙述，正确的是()ADNA和RNA中的五碳糖相同B组成DNA和RNA的元素都是C

18、、H、O、N、P等CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D洋葱根尖细胞中的DNA和RNA都主要分布在细胞核中解析：DNA和RNA的成分区别有五碳糖和碱基两个方面：DNA具有的是脱氧核糖和A、T、G、C 4种碱基，而RNA具有的是核糖和A、G、C、U 4种碱基。2种核酸的组成元素是一样的，都由C、H、O、N、P等元素组成。T2噬菌体的核酸只有DNA，所以其遗传信息贮存在DNA中。根尖细胞的DNA主要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中。答案：B5下面为核苷酸的模式图，相关叙述正确的是()ADNA与RNA在核苷酸上的不同点只在方面B如果为核糖，则有5种C在生物体中共有8种D人体内的有5种，有2

19、种解析：DNA与RNA在核苷酸上的不同点：五碳糖不同，含氮碱基不完全相同；如果为核糖，则有4种，可构成4种核糖核苷酸；在生物体中共有5种，即A、G、C、T、U；人体内既有DNA又有RNA，所以有5种，有2种。答案：D6如图表示生物体内的某种物质，请分析回答：(1)A包括_等元素。(2)B的名称叫_，一分子的B是由_、_、_组成的。(3)C的作用是_。(4)可利用_对细胞进行染色，在显微镜下观察到D、E在细胞中的分布，物质D被_染成_色，物质E被_染成_色。解析：核酸的元素组成是C、H、O、N、P，基本单位是核苷酸，一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成。核酸是遗传信息的携

20、带者。DNA能被甲基绿染成绿色，RNA能被吡罗红染成红色。答案：(1)C、H、O、N、P(2)核苷酸一分子五碳糖 一分子磷酸一分子含氮碱基(3)遗传信息的携带者；对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作用(4)甲基绿和吡罗红混合染色剂甲基绿绿吡罗红红【能力提升练】7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()真菌肌细胞病毒细菌碱基5种5种4种8种核苷酸5种8种8种8种A B C D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

21、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：B8鱼体内的遗传物质水解后，对水解产物的判断错误的是()A1种五碳糖 B4种脱氧核苷酸C4种含氮碱基 D8种核苷酸解析：鱼体内同时含有DNA和RNA，但其遗传物质是DNA，DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解产物为1种脱氧核糖、4种含氮碱基和磷酸。答案：D9关于下图所示过程的叙述，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，在人体细胞遗传物质中有4种D丁是核苷酸，在一个病毒中有8种解析：题图所示为核苷酸的组成，甲是磷酸，乙是五碳糖，丙是含氮

22、碱基。人体细胞中的遗传物质是DNA，DNA中的含氮碱基只有4种。病毒中的核酸只有1种，所以组成病毒核酸的核苷酸(含氮碱基)只有4种。答案：D10如图表示某种大分子物质的基本单位，关于它的叙述错误的是()A该物质是核糖核苷酸B该物质含有C、H、O、N、P等元素C该物质形成的大分子物质是RNA，它只分布在细胞质中D在T2噬菌体中找不到这种物质解析：由题图可知，该物质属于核苷酸，又因为五碳糖是核糖，所以它是RNA的基本单位核糖核苷酸。RNA主要分布在细胞质中，但细胞核中也有。T2噬菌体的核酸是DNA，所以不可能有这种物质。答案：C11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

23、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衣藻的遗传物质主要是DNAB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：衣藻的遗传物质只有DNA，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：B12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()A8、5、4和8、8、4 B5、5、4和8、4、

24、4C5、5、4和4、4、4 D5、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，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是4种。答案：C13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aef(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)

25、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RNADNA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、dC、H、O、N、P【素养养成练】14已知流感病毒只含有一种核酸，现欲探究甲型H1N1流感病毒的

26、核酸是DNA还是RNA?材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，活鸡胚，DNA水解酶，RNA水解酶。(1)选用活鸡胚的理由是：_。(2)选用DNA水解酶的理由是：_。实验步骤：(1)把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的三组，分别用_处理其中两组核酸提取液。(2)取等量的活鸡胚分成A、B、C三组，用显微注射技术向A组注射甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，再分别向B、C两组活鸡胚中注射有关物质。(3)分别从培养后的活鸡胚中抽取出样品，检测是否产生甲型H1N1流感病毒。预测实验结果及分析：(1)A组样品检测中含有甲型H1N1流感病毒。(2)给B组活鸡胚注射的物质是_，若样品检测无甲型H1N1流感病毒产生，则_是遗传物质。(3)给C组活鸡胚注射的物质是_，若样品检测无甲型H1N1流感病毒产生，则_是遗传物质。解析：(1)病毒专营活细胞内寄生生活，离开了活细胞不能单独生存。(2)用核酸水解酶处理核酸提取液，会使核酸分解而不能再复制，就不会在活鸡胚细胞内产生甲型H1N1流感病毒。(3)设计该实验步骤的关键是确定单一变量，设计好对照实验，具体思路可见下表：分组注射物质现象预测相关判断A组核酸提取液出现病毒核酸是遗传物质