資源簡介

2.5核酸是遺傳信息的攜帶者學案
【學習目標】
1.掌握核酸的種類及其在細胞中的分布,簡述核酸的分子結構和功能。(生命觀念、科學思維)
2.掌握DNA與RNA在化學組成上的異同點。(生命觀念、科學思維)
3.理解生物大分子以碳鏈為基本骨架。(生命觀念、科學思維)
【學習重難點】
1.重點：核酸的結構和功能。
2.難點：觀察DNA和RNA在細胞中的分布。
【預習新知】
核酸的種類及其分布
1．種類
一類是脫氧核糖核酸，簡稱DNA；另一類是核糖核酸，簡稱RNA。
2．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．核酸的結構層次
2．核苷酸的種類
(1)分類的依據。
根據五碳糖的不同，核苷酸可分為脫氧核苷酸和核糖核苷酸，每種核苷酸中又可依據含氮堿基的不同分為4種。
(2)不同生物體內核苷酸的數目。
①在只有DNA或RNA的生物(病毒)中，含有4種堿基，4種核苷酸。
②同時含有DNA和RNA的生物(細胞生物)中，含有5種堿基，8種核苷酸。
核酸是由核苷酸連接而成的長鏈
1．核酸的基本組成單位——核苷酸
(1)組成
(2)種類
①脫氧核苷酸：構成DNA的基本單位。
②核糖核苷酸：構成RNA的基本單位。
2．DNA和RNA的區別
(1)分子組成的不同
①DNA的五碳糖是脫氧核糖而RNA的則是核糖。
②DNA特有的堿基是胸腺嘧啶(T)，而RNA的則是尿嘧啶(U)。
(2)分子結構的不同
DNA是由脫氧核苷酸連接而成的，一般由兩條鏈構成，RNA則是由核糖核苷酸連接而成，由一條鏈構成。
3．通過DNA指紋獲得遺傳信息的根本原因
生物的遺傳信息儲存在DNA分子中，而且每個個體的DNA的脫氧核苷酸序列各有特點。
4．核酸的多樣性及功能
(1)多樣性的原因：核苷酸數目不同和排列順序多樣。
(2)功能
①核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質。
②核酸在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用。
（一）生物大分子以碳鏈為骨架
1．單體和多聚體
生物大分子是由許多基本單位連接而成的，這些基本單位稱為單體，這些生物大分子又稱為單體的多聚體。
單體(基本單位) 多聚體(生物大分子)
單糖 多糖
氨基酸 蛋白質
核苷酸 核酸
2.每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。
3．碳是生命的核心元素。
4．細胞是由化學元素和化合物構成的
(1)多糖、蛋白質、核酸等生物大分子以碳鏈作為基本骨架。
(2)糖類和脂質提供生命活動的重要能源。
(3)水和無機鹽與其他物質一起，共同承擔著構建細胞、參與細胞生命活動等重要功能。
(4)細胞中的化合物，含量和比例處在不斷變化中，但又保持相對穩定，以保證細胞生命活動正常進行。
【易錯提示】
（1）核酸的基本組成單位是脫氧核苷酸（ ）
（2）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堿基（ ）
（3）核酸的主要組成元素是C、H、O、N，有的含有P（ ）
（4）脫氧核糖是完全不含氧元素的五碳糖（ ）
（5）DNA和RNA的區別在于組成二者的五碳糖不同，組成二者的堿基也完全不同（ ）
答案：（1）×（2）×（3）×（4）×（5）×
【鞏固訓練】
1.生物體內參與生命活動的生物大分子可由單體聚合而成。構成蛋白質等生物大分子的單體和連接鍵以及檢測生物大分子的試劑等信息如下表,根據表中信息,下列相關敘述正確的是( )
單體 連接鍵 生物大分子 檢測試劑或染色劑
核糖核苷酸 磷酸二酯鍵 ② －
② ③ 蛋白質 ④
葡萄糖 － ④ －
A.真核細胞中①主要分布在細胞核內
B.④可以表示斐林試劑
C.⑤可以表示植物細胞中的糖原
D.蛋白質中的N元素含量低于C元素
2.以下關于DNA與RNA特點的比較，敘述正確的是( )
A.在細胞內存在的主要部位相同 B.構成的五碳糖不同
C.核苷酸之間的連接方式不同 D.構成的堿基都相同
3.下列關于DNA，RNA的結構和功能的敘述，正確的是( )
A.DNA和RNA都是由核苷酸相互連接形成的
B.DNA和RNA所含堿基種類和五碳糖都完全不同
C.一般細胞中的DNA由一條核糖核苷酸鏈構成
D.各種生物的遺傳信息都只能儲存在DNA分子中
4.下列關于核酸的敘述，正確的是( )
A.真核細胞中DNA主要存在于細胞核中
B.DNA中每個五碳糖都與兩個磷酸相連
C.不同的DNA分子中含有的五碳糖不同
D.大腸桿菌和酵母菌細胞中都不含RNA
5.2023年諾貝爾生理學或醫學獎頒發給了科學家卡塔琳·考里科和德魯·韋斯曼，以表彰他們的相關發現使得新型冠狀病毒的有效核糖核酸疫苗的開發成為可能。下列關于核糖核酸的敘述，不正確的是( )
A.核糖核酸的基本組成單位是4種核糖核苷酸
B.核糖核酸徹底水解的產物有3種
C.生物的遺傳信息可能會儲存于核糖核酸中
D.核糖核酸與脫氧核糖核酸的徹底水解產物不完全相同
6.下列有關核酸的敘述，正確的是( )
A. 在細菌中，遺傳物質可能是DNA或RNA
B. 藍細菌的核酸的基本組成單位是核苷酸
C. 魚體內的遺傳物質徹底水解后可得到核糖、磷酸和含氮堿基
D. 除病毒外，一切生物都具有核酸
7.核酸和蛋白質都是重要的生物大分子，下列相關敘述錯誤的是( )
A.高溫變性后降溫都能緩慢復性
B.都是染色體的組成成分
C.組成元素都含有C、H、O、N
D.細胞內合成新的分子時都需要模板
8.圖為核苷酸的模式圖。下列相關說法正確的是( )
A.DNA與RNA分子的不同點只體現在②的結構不同
B.DNA與RNA分子中都會有游離的①結構存在
C.細胞內③的種類有8種，病毒中③的種類有五種
D.若②結構是核糖，則③結構可以是胸腺嘧啶
9.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。下列有關敘述正確的是( )
A.若m為尿嘧啶，則DNA中肯定不含b這種化合物
B.若m為鳥嘌呤，則b構成的核酸只可能是DNA
C.若a為脫氧核糖，則由b組成的核酸主要分布在細胞質中
D.若a為核糖，則由b組成的核酸可在某些原核生物中作為遺傳物質
10.豌豆葉肉細胞中,含有的核酸、堿基、核苷酸種類分別是( )
A.1種、4種、4種 B.2種、5種、8種 C.2種、4種、4種 D.2種、5種、5種
參考答案
1.答案：D
解析：①只能表示RNA,真核細胞中RNA主要分布在細胞質中,A錯誤;檢測蛋白質的試劑為雙縮脲試劑，B錯誤;⑤可以表示糖原或纖維素、淀粉,植物無糖原，C錯誤;蛋白質中的N元素含量低于C元素,D正確。
2.答案：B
解析：DNA主要存在與細胞核，RNA主要存在與細胞質，A錯。DNA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，所以它們含有的五碳糖種類本題，B正確。兩種核酸中相鄰核苷酸之間都是通過二酯鍵連接，C錯。DNA中構成堿基有A、T、G、C；RNA中有A、U、G、C，D錯。
3.答案：A
解析：A、DNA和RNA的基本組成單位都是核苷酸，它們都是由核苷酸相互連接形成的，A正確；
B、DNA和RNA所含有的堿基種類不完全相同（前者含A、T、G、C，后者含A、U、G、C），五碳糖不同（前者含脫氧核糖，后者含核糖），B錯誤；
C、一般細胞中的DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構成，C錯誤；
D、細胞的遺傳信息儲存在DNA分子中，但RNA病毒的遺傳信息儲存在RNA分子中，D錯誤。
故選A。
4.答案：A
解析：A、真核細胞中 DNA主要存在于細胞核中，A正確。
B、DNA 一條鏈的3端脫氧核糖只與一個磷酸相連，B錯誤；
C、DNA分子中只含有脫氧核糖一種五碳糖，C錯誤；
D、大腸桿菌和酵母菌細胞中都含有 DNA 和 RNA，D錯誤。故選A。
5.答案：B
解析：A、核糖核酸的基本組成單位是4種核糖核苷酸，A正確;B、核糖核酸徹底水解的產物有磷酸、核糖、4種堿基共6種，B錯誤;C、生物的遺傳信息可能會儲存于核糖核酸中，如RNA病毒，C正確;D、DNA中的五碳糖為脫氧核糖，特有的堿基是胸腺嘧啶，而RNA中的五碳糖為核糖，特有的堿基是尿嘧啶，因此核糖核酸與脫氧核糖核酸的化學組成不完全相同，D正確。
6.答案： B
解析：A、細菌中，遺傳物質是DNA，A錯誤；
B、藍細菌有兩種核酸，分別是DNA和RNA，其基本組成單位都是核苷酸，B正確；
C、魚的遺傳物質是DNA，徹底水解后可得到脫氧核糖、磷酸和含氮堿基，C錯誤；
D、病毒是由核酸和蛋白質構成的，D錯誤。
故選B。
7.答案：A
解析：A、DNA經高溫變性后降溫能緩慢復性，蛋白質經高溫變性后永久失活，降溫不能復性，A錯誤。
8.答案：B
解析：A、DNA與RNA分子的不同點體現在②五碳糖和部分堿基③的種類不同,A錯誤;
B、DNA與RNA分子中都會有游離的①磷酸結構存在，B正確;
C、細胞內③的種類有5種，病毒中③的種類有4種,C錯誤;
D、若②結構是核糖,則③結構不能是胸腺嘧啶，D錯誤。
故答案為:B.
9.答案：A
解析：A、尿嘧啶是RNA中特有的堿基，若m為尿嘧啶，則b是尿嘧啶核糖核苷酸，在DNA中肯定不含該種化合物，A正確；
B、若m為鳥嘌呤，則b為鳥嘌呤脫氧核苷酸（構成DNA）或鳥嘌呤核糖核苷酸（構成RNA），B錯誤；
C、若a為脫氧核糖，則b為脫氧核苷酸，其構成的是DNA，主要分布在細胞核中，C錯誤；
D、若a為核糖，則b為核糖核苷酸，核糖核苷酸是RNA的基本組成單位，由b組成的核酸可在某些病毒中作為遺傳物質，原核生物的遺傳物質是DNA，D錯誤。
故選A。
10.答案：B
解析：豌豆葉肉細胞同時含有DNA和RNA,所以含有2種核酸、5種堿基(A、C、G、T、U)、8種核苷酸(4種脫氧核苷酸+4種核糖核苷酸)。故選B。

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