資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第2單元 組成細胞的分子
第3課時 遺傳信息的攜帶者
1.說出核酸的組成元素及基本組成單位。
2.說明核酸的種類。
3.簡述核酸的結構與功能。
4.簡述鑒定核酸的原理,觀察并區分DNA和RNA在細胞中的分布。
課程重點:1.核酸的結構與功能;2.鑒定DNA和RNA的實驗原理。
　　課程難點:觀察并區分DNA和RNA在細胞中的分布。
教學建議:按照組成、結構和功能這個主線,了解核酸的分類、組成元素和基本單位,認識DNA和RNA在組成上的差異與聯系,掌握構成核酸多樣性的原因和核酸的功能;通過實驗操作,理解實驗原理,熟記實驗步驟、DNA和RNA在染色劑的作用下的顏色反應,顏色反應出現的位置就代表著它們分布的位置。
　　一、核酸的種類
脫氧核糖核酸(簡稱①　DNA　)和核糖核酸(簡稱②　RNA　)。
二、核酸
1.核酸是細胞內攜帶③　遺傳信息　的物質,對于生物的④　遺傳　、⑤　變異　和蛋白質的生物合成具有重要作用。
2.組成核酸的基本單位是核苷酸,是由一分子⑥　磷酸　、一分子⑦　五碳糖　(DNA為⑧　脫氧核糖　、RNA為⑨　核糖　)和一分子⑩　含氮堿基　組成的;組成DNA的核苷酸叫作　脫氧核苷酸　,組成RNA的核苷酸叫作　核糖核苷酸　。
3.DNA所含堿基有:　腺嘌呤　(A)、　鳥嘌呤　(G)和　胞嘧啶　(C)、　胸腺嘧啶　(T)。
4.RNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和　尿嘧啶　(U)。
三、核酸的分布
真核細胞的DNA主要分布在　細胞核　中;　線粒體　、　葉綠體　內也含有少量的DNA;RNA主要分布在　細胞質　中。
1.(2015屆廈門六中高一期中)下列有關核酸的敘述,正確的是(　　)。
A.DNA只分布在細胞核內
B.組成核酸的堿基只有4種
C.核酸是一切生物遺傳信息的攜帶者
D.單體都是脫氧核苷酸
【解析】DNA主要分布在細胞核內,故A錯;組成核酸的堿基有5種,故B錯;核酸有兩種,DNA和RNA,組成核酸的單體是脫氧核苷酸或核糖核苷酸,故D錯;核酸是一切生物遺傳信息的攜帶者。
【答案】C
2.(2015屆山東德州高一月考)下列核苷酸中,在DNA結構中不可能具有的是(　　)。
【解析】構成DNA的核苷酸的堿基中沒有U。
【答案】B
3.人體細胞的DNA分子中,堿基和核苷酸的種類分別是(　　)。
A.5種、8種　B.1種、2種　C.4種、4種　D.8種、8種
【解析】人體細胞的DNA分子含4種核苷酸,4種堿基。
【答案】C
4.(2014年福州高一檢測)用吡羅紅甲基綠染液對人口腔上皮細胞進行染色,結果發現細胞核呈綠色,細胞質呈紅色。下列解釋中正確的是(　　)。
A.甲基綠、吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力相同
B.細胞核由DNA構成,細胞質由RNA構成
C.真核細胞中,DNA不分布在細胞質中,RNA不分布在細胞核中
D.該實驗的結果反映了DNA和RNA在真核細胞中的分布狀態
【解析】甲基綠對DNA的親和力高,吡羅紅對RNA的親和力高。DNA主要分布在細胞核中,在細胞質的線粒體和葉綠體中也有少量分布;RNA主要分布在細胞質中,在細胞核中也有少量分布。
【答案】D
5.水稻根尖細胞中DNA分布于(　　)。
A.細胞核、線粒體、葉綠體、核糖體
B.細胞核、線粒體、葉綠體
C.細胞核、葉綠體、核糖體
D.細胞核、線粒體
【解析】含有DNA的細胞結構是細胞核、線粒體、葉綠體。水稻根尖細胞沒有葉綠體。
【答案】D
知識點一:核酸的組成、結構及功能
1.下圖代表組成DNA的基本單位,請寫出所示的結構名稱。
答案:①磷酸　②脫氧核糖　③堿基　④脫氧核苷酸
2.組成核酸的化學元素主要是什么 核酸、核苷酸、含氮堿基和五碳糖分別有幾種 DNA和RNA中特有的堿基分別是什么 DNA和RNA水解后形成的最小的成分中,相同的是什么
答案:組成核酸的化學元素主要是C、H、O、N、P。核酸、核苷酸、含氮堿基和五碳糖分別有2種、8種、5種和2種。DNA中特有的堿基是胸腺嘧啶(T),RNA中特有的堿基是尿嘧啶(U)。DNA和RNA水解后形成的最小的成分中,相同的是磷酸、腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
3.DNA分子具有多樣性的原因是什么
答案:組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有4種,但脫氧核苷酸的數量很多,形成長鏈時,排列順序的種類就會極其多樣。因此,DNA分子信息容量是巨大的,具有多樣性。
知識總結
在本知識點的學習中,要重點掌握核酸的組成、種類及功能。同時要注意以下幾點:
1.磷酸、含氮堿基和五碳糖之間是通過脫水縮合形成核苷酸的。
2.DNA一般是雙鏈的,RNA一般是單鏈的。
3.每個DNA含有兩個游離的磷酸。
例1　下列各種生物中關于堿基、核苷酸、五碳糖種類的描述,正確的是(　　)。
項目 A B C D
T2噬菌體 煙草葉肉細胞 煙草花葉病毒 豌豆根毛細胞
堿基 5種 5種 4種 8種
核苷酸 5種 8種 8種 8種
五碳糖 1種 2種 2種 2種
　　【解析】T2噬菌體是DNA病毒,煙草花葉病毒是RNA病毒。
【答案】B
　 技巧歸納
解題時需了解的知識點有:核酸有DNA和RNA兩種;T2噬菌體的核酸是DNA,煙草花葉病毒的核酸是RNA,細胞生物(由細胞構成的生物)的核酸是DNA和RNA;構成DNA的堿基有A、T、G、C 4種,五碳糖是脫氧核糖;構成RNA的堿基有A、U、G、C 4種,五碳糖是核糖。若生物體中DNA和RNA同時存在,則該生物體內的核苷酸就有8種,堿基5種,五碳糖2種。
知識點二:“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗解讀
1.請敘述實驗原理。
答案:(1)真核細胞的DNA主要分布在細胞核內,RNA大部分存在于細胞質中。(2)甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的“親和力”不同,甲基綠使DNA呈現綠色,吡羅紅使RNA呈現紅色。用混合染色劑將細胞染色,可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。(3)鹽酸能夠改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞,同時使染色體中的DNA與蛋白質分離,有利于DNA與染色劑的結合。
2.請用文字和箭頭表示實驗過程。
答案:制片→水解→沖洗→染色→觀察。
3.所用的染色劑是什么 實驗現象及結論是什么
答案:染色劑是甲基綠和吡羅紅。現象:細胞核部分被染成了綠色,細胞質部分被染成了紅色。結論:DNA主要分布在細胞核中,RNA主要分布在細胞質中。
4.下表是關于制片、沖洗、染色過程中的一些注意事項及原因,請補充完整。
過程 注意事項及原因
制片 用質量分數為①　　　　的NaCl溶液可保持口腔上皮細胞的形態;取口腔上皮細胞時必須漱口;烘干裝片時,要使載玻片在酒精燈火焰上②　　　　移動,使受熱均勻,一直烘干至細胞能吸附住即可
沖洗 ③　　　　可防止細胞被水流沖走
染色 吡羅紅甲基綠染色劑的配制也要用④　　　　,且使用時要現配現用
　　答案:①0.9%　②來回　③緩水流　④蒸餾水
知識總結
在本知識點的學習中,要重點掌握實驗原理、步驟、現象及結論。同時要注意以下幾點:
1.選材時不選擇紫色的洋蔥表皮細胞或葉肉細胞,是為了防止色素的干擾。
2.DNA和RNA在細胞核和細胞質中都有分布,只是量的多少不同。
例2　給你準備了一些洋蔥和大小燒杯、載玻片、蓋玻片、滴管、溫度計、蒸餾水等實驗材料及用具,證明洋蔥細胞的DNA主要分布于細胞核中,RNA主要分布于細胞質中。
(1)請再寫出四種實驗所需材料、用具:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)簡要說明選用洋蔥鱗片葉內表皮細胞做裝片的理由
(3)寫出主要實驗步驟(作簡單解釋):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【解析】本題在熟悉、了解了“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗的具體操作、現象等內容之后,就不難做出正確解答。
【答案】(1)質量分數為8%的鹽酸、吡羅紅染色劑、甲基綠染色劑、顯微鏡　(2)洋蔥鱗片葉內表皮細胞近似于無色,經染色劑染色后易于分辨DNA和RNA的分布,避免了洋蔥鱗片葉外表皮細胞液泡中花青素的顏色對實驗現象的干擾。　(3)制作洋蔥表皮細胞裝片(烘干)→水解(放入裝有8%的鹽酸的燒杯中,30 ℃水浴5 min)→沖洗裝片(蒸餾水沖洗10 s)→染色(將甲基綠吡羅紅染色劑滴2滴在載玻片上,染色5 min)→觀察(先低倍鏡,后高倍鏡)
　 技巧歸納
證明“DNA主要分布于細胞核中,RNA主要分布于細胞質中”的實驗實際上就是觀察DNA和RNA在細胞中的分布。有關內容以識記為主,從原理到過程,再到注意事項,其中有一個內容沒掌握好,都會影響實驗操作,進而直接影響實驗結果。從實驗原理和過程的內容里,我們可以找到實驗所需的材料、用具。分析實驗所給出的材料、用具的用途,可提示我們將要進行的操作步驟。
1.下列關于核酸的敘述正確的是(　　)。
A.DNA和RNA中的五碳糖相同
B.組成DNA和RNA的元素都是C、H、O、N、P等
C.T2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中
D.洋蔥根尖細胞中的DNA和RNA都主要分布在細胞核中
【解析】DNA和RNA的成分區別有五碳糖和堿基兩個方面:DNA具有的是脫氧核糖和A、T、G、C四種堿基,而RNA具有的是核糖和A、G、C、U四種堿基。兩種核酸的組成元素是一樣的,都由C、H、O、N、P等元素組成。T2噬菌體的核酸只有DNA,所以其遺傳信息貯存在DNA中。根尖細胞的DNA主要分布在細胞核中,而RNA主要分布在細胞質中。
【答案】B
2.下圖示核酸的基本組成單位,圖中②和③的種類分別有(　　)。
A.2種、4種　　　　　B.4種、2種
C.2種、5種 D.2種、8種
【解析】組成核酸的基本單位有兩大類,即核糖核苷酸和脫氧核苷酸,組成兩者的堿基分別為A、U、G、C和A、T、G、C,所以五碳糖②共2種,堿基③共5種。
【答案】C
3.觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗時,下列操作正確的是(　　)。
A.染色時先用甲基綠染液染色,再滴加吡羅紅染液
B.將涂片用質量分數為8%的鹽酸處理后就可直接用染色劑染色
C.觀察時應選擇染色均勻、色澤較淺的區域
D.如果用低倍鏡看不到細胞,可用高倍鏡來觀察
【解析】染色時應將甲基綠染液和吡羅紅染液混合使用;將涂片用質量分數為8%的鹽酸處理后,還要用蒸餾水沖洗裝片后才能用染色劑染色;觀察時應先在低倍鏡下觀察到細胞后才換用高倍鏡觀察。
【答案】C
4.大豆根尖細胞含有的核酸中,含有堿基A、G、C、T的核苷酸種類數共有(　　)。
A.8種　　　　B.7種　　　　C.5種　　　　D.4種
【解析】此題考查的知識點是真核細胞(大豆)中核酸的種類以及核苷酸的種類。大豆細胞中有4種脫氧核苷酸和4種核糖核苷酸。含堿基A、G、C的核苷酸有脫氧核苷酸和核糖核苷酸,含T的就只有胸腺嘧啶脫氧核苷酸,故含堿基A、G、C、T的核苷酸有7種。
【答案】B
5.完成下列有關核酸分子的概念圖。
【解析】本題考查核酸的分子組成元素、基本單位、基本單位的結構簡式和形成核酸多樣性的原因。
【答案】①核苷酸　②核苷酸鏈　③8種
④　⑤核苷酸的數目、種類和排列順序千變萬化
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列對細胞中主要生物大分子功能的描述中,屬于核酸的功能的是(　　)。
A.承擔生命活動的物質　　B.攜帶遺傳信息的物質
C.細胞內的能源物質 D.細胞的結構物質
【解析】生物大分子主要是蛋白質和核酸,選項A、C、D屬于蛋白質的功能。
【答案】B
2.(2014年晉江僑聲高一月考)有關DNA和RNA的敘述,正確的是(　　)。
A.遺傳信息只存在于DNA分子中
B.組成二者的堿基不完全相同
C.在細胞中,DNA存在于細胞核中,RNA存在于細胞質中
D.所有生物的DNA都具有相同的順序
【解析】細胞生物的遺傳信息存在于DNA中,病毒的遺傳信息存在于DNA或RNA中;RNA主要分布在細胞質中,細胞核中也含有少量RNA,DNA主要分布在細胞核中,細胞質中(如線粒體、葉綠體中)也含有少量DNA。組成DNA的堿基有A、T、G、C,組成RNA的堿基有A、U、G、C。每個個體的DNA的脫氧核苷酸序列各有特點。
【答案】B
3.在生命活動中,由DNA分子蘊藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后,得到的化學物質是(　　)。
A.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 B.氨基酸、葡萄糖、堿基
C.脫氧核糖、堿基、磷酸 D.核糖、堿基、磷酸
【解析】核酸基本組成單位是核苷酸。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堿基組成的。一個核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基。DNA和 RNA的不同點之一是組成核苷酸的五碳糖不同,組成DNA的核苷酸中,五碳糖為脫氧核糖,而組成RNA的核苷酸中,五碳糖為核糖。
【答案】D
4.(2015屆安溪一中高一期中)下列說法正確的是(　　)。
A.葉肉細胞中堿基、核苷酸、五碳糖種類分別是5種、8種和2種
B.大腸桿菌細胞中含有堿基A、T、G、C的核苷酸共4種
C.組成核酸的基本單位是核糖核苷酸
D.DNA與RNA的不同點只在于五碳糖和堿基的不同
【解析】大腸桿菌細胞中含有兩種核酸,含堿基A、T、G、C的核苷酸共7種;組成核酸的基本單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸;除了五碳糖和堿基的不同,DNA一般是雙鏈的,RNA是單鏈的。
【答案】A
5.下列不能作為鑒定細胞生物依據的是(　　)。
A.DNA　　B.RNA　　C.蛋白質　　D.核苷酸
【解析】本題考查幾種大分子物質的主要功能。核苷酸是組成核酸的基本單位,對于每一種具有細胞結構的生物,都含有4種脫氧核苷酸、4種核糖核苷酸,這是沒有物種差異的,所以核苷酸不能作為鑒定不同細胞生物的依據,但可以作為鑒定何種核酸病毒的依據。
【答案】D
6.(2015年安慶五校期中聯考)由1分子磷酸、1分子堿基和1分子化合物a構成了化合物b,如圖所示,則下列敘述正確的是(　　)。
A.若m為腺嘌呤,則b肯定為腺嘌呤脫氧核苷酸
B.若a為核糖,則b為DNA的基本組成單位
C.若m為尿嘧啶,則DNA中肯定不含b這種化合物
D.若由b構成的核酸能被吡羅紅染成紅色,則a必為脫氧核糖
【解析】根據核苷酸的分子結構可知,a為五碳糖,m為堿基,b為核苷酸。若m為腺嘌呤,b可能是腺嘌呤脫氧核苷酸,也可能是腺嘌呤核糖核苷酸,故A錯;若a為核糖,則b為核糖核苷酸,是RNA的基本單位,故B錯;若m為尿嘧啶,則b為尿嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本單位,故C正確;吡羅紅可染色RNA,則a為核糖,故D錯。
【答案】C
7.(2014年長樂一中高一月考)下列關于煙草、煙草花葉病毒、T4噬菌體這三種生物的敘述,正確的是(　　)。
A.含核酸的種類依次為2、2、1
B.含核苷酸的種類依次為8、4、4
C.含堿基的種類依次為8、4、4
D.含五碳糖的種類依次為2、2、1
【解析】核酸有DNA、RNA兩類;核苷酸有脫氧核苷酸、核糖核苷酸兩類;堿基有A、T、G、C、U五種,五碳糖有脫氧核糖和核糖兩類。煙草為真核生物,含2種核酸,8種核苷酸,5種堿基;煙草花葉病毒與T4噬菌體是病毒,只有1種核酸、4種堿基、1種核糖。
【答案】B
8.將硝化細菌體內核酸徹底水解后可以得到(　　)。
A.C、H、O、N、P等元素 　　B.5種含氮堿基
C.4種核苷酸 　　D.8種核苷酸
【解析】硝化細菌體內的核酸包括DNA和RNA,徹底水解后得到1種磷酸、5種含氮堿基(A、T、C、G、U)、2種五碳糖(脫氧核糖和核糖)。
【答案】B
9.下圖為DNA分子結構的局部示意圖,請據圖回答:
(1)圖中部分由　　　　個脫氧核苷酸聚合而成。一個脫氧核苷酸包括圖中的　　　　　　　　編號部分。
(2)圖中的4或5稱為　　　　　　,DNA分子共有　　　　　　　　　　　　　　　　　　(名稱和符號)四種。
(3)DNA是由幾十個乃至上億個脫氧核苷酸連接而成的　　　　條脫氧核苷酸長鏈構成的。
【解析】圖示是一個DNA的片段圖解;1、2、7代表磷酸;3、6、8表示脫氧核糖;4、5表示含氮堿基,共有A、T、G、C四種;DNA分子是由許多脫氧核苷酸聚合而成的雙鏈結構。
【答案】(1)4　2、3、4(或5、6、7)　(2)含氮堿基　腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、 胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)　 (3)兩
10.下列有關生物體遺傳物質的敘述,正確的是(　　)。
A.生物的遺傳信息貯存在DNA中
B.酵母菌的遺傳物質主要分布在細胞核
C.T2噬菌體的核酸含有2種五碳糖
D.HIV的遺傳物質水解產生4種脫氧核苷酸
【解析】絕大多數生物的遺傳信息貯存在DNA分子中,A錯;酵母菌的遺傳物質DNA主要分布在細胞核,線粒體中有少量DNA,B正確;T2噬菌體僅含一種核酸(DNA),含一種五碳糖(脫氧核糖),C錯;HIV的遺傳物質是RNA,水解產生4種核糖核苷酸,D錯。
【答案】B
11.“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗中,將口腔上皮細胞置入質量分數為8%的鹽酸溶液的主要目的是(　　)。
A.使細胞中的DNA水解成脫氧核苷酸
B.用鹽酸改變生物膜的通透性,加速染色劑進入細胞
C.使細胞中物質全部水解
D.使染色體中的DNA與蛋白質分離,有利于吡羅紅與DNA結合
【解析】解離的目的:①用鹽酸改變生物膜的通透性,加速染色劑進入細胞;②使染色體中的DNA與蛋白質分離,有利于吡羅紅與DNA結合,其中①是主要目的。
【答案】B
12.已知流感病毒只含有一種核酸,現欲探究甲型H1N1流感病毒的核酸是DNA還是RNA。
材料用具:顯微注射器,甲型H1N1流感病毒的核酸提取液,活雞胚,DNA水解酶,RNA水解酶。
(1)選用活雞胚的理由是:
　。
(2)實驗步驟:
①把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的三組,分別用
處理其中兩組核酸提取液。
②取等量的活雞胚分成A、B、C三組,用顯微注射技術向A組注射甲型H1N1流感病毒的核酸提取液,再分別向B、C兩組活雞胚中注射有關物質。
③分別從培養后的活雞胚中抽取出樣品,檢測是否產生甲型H1N1流感病毒。
(3)預測實驗結果及分析:
①A組樣品檢測中含有甲型H1N1流感病毒。
②給B組活雞胚注射的物質是　　　　　　　　,若樣品檢測無甲型H1N1流感病毒產生,則　　　　是遺傳物質。
③給C組活雞胚注射的物質是　　　　　　　　,若樣品檢測無甲型H1N1流感病毒產生,則　　　　是遺傳物質。
【解析】本實驗的關鍵在于設計對照實驗,其思路如下:
(1)病毒專營活細胞內寄生生活,離開了活細胞就不能單獨生存。
(2)設計該實驗步驟的關鍵是確定單一變量,設計好對照實驗,具體思路可見下表:
分組 注射物質 現象預測 相關判斷
A組 核酸提取液 出現病毒 核酸是遺傳物質
B組 核酸提取液+ DNA水解酶 無病毒出現 DNA是遺傳物質
有病毒出現 RNA是遺傳物質
C組 核酸提取液+ RNA水解酶 無病毒出現 RNA是遺傳物質
有病毒出現 DNA是遺傳物質
　　【答案】(1)病毒只能寄生在活細胞中,用活雞胚作實驗材料比用其他活的鳥類成體或胚胎更方便、更經濟　(2)①等量的相同濃度的DNA水解酶、RNA水解酶　(3)②核酸提取液+DNA水解酶　DNA　③核酸提取液+RNA水解酶　RNA
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑