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2019-2020年人教版生物必修一讲义:第2章+第3节 遗传信息的携带者——核酸及答案

2019-2020 年人教版生物必修一讲义:第 2 章+第 3 节 遗传信息的携带者——核酸及答案

第 3 节 遗传信息的携带者——核酸

学习目标

核心素养

1.观察并区分 DNA 和 RNA 在细 胞中的分布。 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。

1.通过对核酸的结构和功能学习,形成结构 与功能相适应的生命观。 2.通过对 DNA 和 RNA 的比较,养成比较与 分类的科学思维方法。 3.通过观察实验 DNA 和 RNA 在细胞中的分 布,提高实验实施和观察的科学探究能力。

一、核酸的分类和功能 1.种类???((12))脱核氧糖核核糖酸核,酸简,称简RN称ADNA 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、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 二、观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 1.原理???DRNNAA++吡甲罗基红绿→→红绿色色 2.实验步骤

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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。 三、核酸的分子结构 1.基本组成单位——核苷酸
?分类依据:五碳糖的不同 (1)种类??类别:脱氧核苷酸和核糖核苷酸 (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
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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。

1.DNA 的全称是核糖核苷酸,RNA 的全称是脱氧核糖核酸。 ( )

2.核酸的主要功能是携带遗传信息。

()

3.真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中,RNA 只分布在细胞质中。( )

4.在“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中,染色时先用甲基绿染液

染色,再滴加吡罗红染液。

()

5.生物的遗传信息都贮存于 DNA 中。

()

6.构成 DNA 和 RNA 的核苷酸共有 5 种。

()

7.一分子脱氧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。

()

8.组成核酸的单位“

”的全称是胸腺嘧啶核糖核苷酸。 ( )

提示:1.× DNA 的全称是脱氧核糖核酸,RNA 的全称是核糖核酸。

2.√

3.× RNA 主要分布在细胞质中。

4.× 应用甲基绿和吡罗红同时染色。

5.× 少数病毒的遗传信息贮存于 RNA 中。

6.× 共有 8 种。

7.√

8.× 应为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

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观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分 布
[问题探究] 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。 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。 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。 [归纳总结] 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。
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质量分 ??①改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞 (4)数为8%?②使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA
的盐酸 ??与染色剂结合

2.实验操作中的注意事项 操作步骤

注意事项

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

制片

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(5 min),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.下列哪种实验材料可用于观察细胞中核酸的分布( ) A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 B.植物的叶肉细胞 C.洋葱鳞片叶内表皮细胞 D.人成熟的红细胞 C [紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、植物的叶肉细胞都有颜色,会对实验结果
产生颜色干扰,A、B 错误;洋葱鳞片叶内表皮细胞接近无色,可以用作观察 DNA
和 RNA 在细胞中的分布的实验材料,C 正确;人成熟的红细胞没有细胞核,不能
用作观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布的实验材料,D 错误。] 2.在“观察 DNA、RNA 在细胞中的分布”实验中,下列叙述正确的是( ) 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
绿和吡罗红染色剂
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B.盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞 C.观察染色情况时,先用低倍镜观察,选择染色浓、色泽深的区域 D.高倍镜下可清晰看到呈绿色的染色体和呈红色的 RNA 分子 B [甲基绿和吡罗红对 DNA 和 RNA 的亲和力不同,染色时是将甲基绿和吡

罗红混合加入,A 项错误;盐酸处理细胞的目的是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 和蛋白质分离,有利于 DNA 与染色剂结

合,B 项正确;观察时应选择染色均匀、色泽浅的区域,C 项错误;高倍镜下只能

观察到细胞质呈红色,细胞核呈绿色,看不到染色体和 RNA 分子,D 项错误。]

核酸的分子结构 [问题探究] 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。

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。

3.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。

4.“胎儿亲子鉴定”是利用基因技术鉴定胎儿遗传意义上的父亲,从孕妇的 羊水中提取细胞,通过鉴定胎儿的 DNA 确认父子关系。进行亲子鉴定时,主要比 较胎儿与“父亲”DNA 的何种指标?
提示:脱氧核苷酸的排列顺序。

[归纳总结] 1.DNA 与 RNA 的比较
项目

DNA

RNA

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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

五碳糖

脱氧核糖

核糖

组成成 分

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

检测

试剂 现象

吡罗红甲基绿染色剂

绿色

红色

分布

主要在细胞核

主要在细胞质

2.生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析

生物类别 核酸种类

遗传物质

碱基种类

核苷酸种类

细胞生物 DNA 和 RNA

病毒

只含 DNA 只含 RNA

A、G、C、T、

DNA

8种

U

DNA

A、G、C、T

4种

RNA

A、G、C、U

4种

易错提醒:核酸初步水解与彻底水解的产物不同

(1)水解是指大分子有机物分解为小分子有机物,若得到的小分子有机物还可

以水解则为初步水解,若得到的小分子有机物不能再水解则为彻底水解。

(2)DNA 与 RNA 初步水解与彻底水解的产物。

物质 DNA RNA

初步水解的产物 脱氧核苷酸 核糖核苷酸

彻底水解的产物 磷酸、脱氧核糖和碱基
磷酸、核糖和碱基

1.如右图所示,由 1 分子 a、1 分子 b 和 1 分子 c 构成了化合物 M,则下列 叙述正确的是( )
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A.若 c 为腺嘌呤,则 M 肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B.若 b 为核糖,则 M 为 DNA 的基本组成单位 C.若 c 为尿嘧啶,则 DNA 中肯定不含 M 这种化合物 D.若由 M 构成的核酸能被吡罗红染成红色,则 M 为脱氧核苷酸 C [由题意可知,b 为五碳糖、M 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。]
2.下列有关核酸的叙述中,正确的是( ) A.除病毒外,一切生物都含有核酸 B.核酸是由 C、H、O、N 4 种元素组成的化合物 C.核酸是遗传信息的携带者 D.核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸 C [病毒也含有核酸,A 错误;核酸的组成元素是 C、H、O、N、P,B 错误;

核酸是遗传信息的携带者,C 正确;核酸的基本组成单位是核苷酸,脱氧核苷酸是

DNA 的基本组成单位,D 错误。] [课堂小结] 知识网络构建

核心语句背诵 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。

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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。
1.在下列所示的核苷酸中,RNA 不可能具有的是( )
C [RNA 中不可能有胸腺嘧啶脱氧核苷酸。] 2.关于观察 DNA 和 RNA 在人口腔上皮细胞中的分布的实验,叙述正确的是 () A.DNA 主要分布在细胞质中 B.RNA 只分布在细胞核中 C.8%的盐酸使细胞膜保持稳定 D.甲基绿使细胞核染成绿色 D [DNA 主要分布在细胞核中。RNA 主要分布在细胞质中,盐酸能改变细胞 膜的透性。] 3.下列关于“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验的操作步骤中,正确 的是( ) A.取人的口腔上皮细胞→水解→制作涂片→冲洗涂片→染色→观察 B.取人的口腔上皮细胞→制作涂片→冲洗涂片→水解→染色→观察 C.取人的口腔上皮细胞→制作涂片→水解→冲洗涂片→染色→观察 D.取人的口腔上皮细胞→水解→制作涂片→染色→冲洗涂片→观察 C [制作涂片后先用盐酸水解,然后再冲洗涂片,最后染色观察。] 4.如图表示某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述中错误的是( )
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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.该物质聚合形成的大分子物质是 RNA,它只分布在细胞质中 D.HIV 病毒中有这种物质 C [RNA 主要分布在细胞质中,少部分分布在细胞核中。] 5.下图字母表示生物体内的某种物质,请分析回答:
(1)A 包括____________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;对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作
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用 (4)甲基绿和吡罗红混合染色剂 甲基绿 绿 吡罗红 红
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