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第3节遗传信息的携带者——核酸全国第五次人口普查期间，某些省份规定因各种原因未上户籍的人要申报户口必须要有相关的亲子鉴定书。这一落户政策，无意中催热了“DNA经济”，除了婚外生子女需要亲子鉴定外，确认收养关系，也要验DNA做亲子鉴定。大部分检测结果符合预期，但也有极少数结果“出人意料”。思考：你听说过亲子鉴定吗？亲子鉴定需要采集亲代和子代的DNA样本进行比对，那么不同的人其DNA相同吗？DNA的化学组成如何？它存在于细胞的哪些部位？它又有什么作用呢？1.观察并分析DNA与RNA在细胞中的分布与区别。（重点）2.核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系。核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）核酸的种类核酸的功能：是细胞内携带遗传信息的物质，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。思考：DNA和RNA在生物体内都是遗传物质吗？一、核酸的种类及功能☆细胞内既含DNA又含RNA的生物和体内只含DNA的生物，遗传物质都是DNA。☆病毒中的核酸只有一种，或是DNA，或是RNA。噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等以DNA作为遗传物质；烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒、甲型H1N1流感病毒等以RNA作为遗传物质。【警示】（1）细胞内可同时含有DNA和RNA，但DNA决定细胞和整个生物体的遗传特性。（2）病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA，则该种核酸决定其遗传特性。二、实验：核酸在细胞中的分布【归纳与总结】（1）真核细胞：DNA主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。（2）原核细胞：DNA集中在拟核。【例1】关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述，不正确的是()A.利用紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞做实验材料时可以观察到红色区域较大，主要位于细胞质中B.含RNA的区域被吡罗红染色剂染成红色C.实验过程中，需要先在低倍镜下选择染色均匀且色泽浅的区域移至视野中央D.质量分数为8%的盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分离A【解题关键】解答本题需明确以下三点：(1)甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色；(2)选择的材料不应对颜色反应结果有遮蔽；(3)盐酸使细胞膜的通透性改变。【解析】紫色洋葱鳞片叶不宜做该实验的实验材料，因紫色的液泡会干扰对红色细胞质的观察；RNA主要分布于细胞质中，DNA可被甲基绿染色剂染成绿色，RNA可被吡罗红染色剂染成红色；实验过程中，需要先在低倍镜下选择染色均匀且色泽浅的区域移至视野中央；盐酸可改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时又有利于染色质中DNA与蛋白质分离。1.核酸的组成元素：右边的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸是组成DNA基本单位之一，它包括哪些化学元素?C、H、O、N、P三、核酸的分子结构2.核酸的基本组成单位：核苷酸碱基为什么叫含氮的碱基？请认真比较异同点。AA腺嘌呤腺嘌呤GG鸟嘌呤鸟嘌呤CC胞嘧啶胞嘧啶TU胸腺嘧啶尿嘧啶组成DNA的基本单位组成RNA的基本单位组成DNA的基本单位组成RNA的基本单位相同点：组成元素相同,都含一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基,都有4种碱基和4种核苷酸,共有A、G、C三种碱基。不同点：五碳糖不同,前者是脱氧核糖，后者是核糖；前者特有的碱基是T,而后者是U。说明：5种碱基A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、U(尿嘧啶)可以组成8种核苷酸。3.DNA的分子结构基本组成单位：脱氧核苷酸4种腺嘌呤(A)脱氧核苷酸、胸腺嘧啶(T)脱氧核苷酸、鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸、胞嘧啶(C)脱氧核苷酸脱氧核苷酸长链(DNA)一般DNA由2条脱氧核苷酸链组成。DNA分子的多样性和特异性多样性：四种脱氧核苷酸的数目、排列顺序不同。特异性：不同生物的个体具有不同的DNA，遗传信息就是核苷酸的排列顺序。【思考】由10个脱氧核苷酸组成的一条DNA单链最多有多少种不同排列?4.RNA的分子结构基本组成单位：核糖核苷酸4种腺嘌呤(A)核糖核苷酸、尿嘧啶(U)核糖核苷酸、鸟嘌呤(G)核糖核苷酸、胞嘧啶(C)核糖核苷酸RNA由1条核糖核苷酸链组成。【点拨】判断生物体内核苷酸、五碳糖和碱基种类的方法确定生物种类具有细胞结构的生物无细胞结构的生物——病毒核苷酸：8种五碳糖：2种碱基：5种核苷酸：4种五碳糖：1种碱基：4种判断判断【例2】(2013•新课标全国卷Ⅱ)关于DNA和RNA的叙述,正确的是()A.DNA有氢键,RNA没有氢键B.一种病毒同时含有DNA和RNAC.原核细胞中既有DNA,也有RNAD.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNAC【解题关键】解答本题需关注以下两点:(1)DNA和RNA的结构。DNA通常是双链结构,RNA通常是单链结构,单链也可通过一定的空间构象形成氢键。(2)DNA和RNA在细胞中同时存在,在病毒中只有一种。【解析】本题考查核酸的基本内容。DNA通常为双链,两条链间以氢键连接;RNA通常为单链,但也有双链区域,如tRNA三叶草构象,双链区域也含氢键,A错误。病毒是非细胞生物,只含有DNA或者RNA,B错误。细胞生物同时含有DNA和RNA,C正确。线粒体、叶绿体为半自主性细胞器,含有DNA和RNA,核糖体中只含rRNA,无DNA,D错误。类别DNARNA主要存在部位细胞核细胞质基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸碱基种类A、G、C、TA、G、C、U五碳糖种类脱氧核糖核糖核苷酸链两条脱氧核苷酸链一条核糖核苷酸链四、DNA和RNA的比较【例3】如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是()A.若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是核苷酸B.若①为生物大分子，其盘曲和折叠被解开时，特定功能并未发生改变C.若②为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为4种D.水稻储存遗传信息的物质彻底水解可以得到1种五碳糖D【解题关键】解答本题的关键是明确蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，核酸的组成元素是C、H、O、N、P；核酸的最终水解产物是五碳糖、碱基和磷酸。【解析】若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是氨基酸。蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，蛋白质已变性，其特定功能发生改变。若②为生物大分子，则其表示核酸，其彻底水解的产物最多为8种。水稻的遗传信息储存在DNA中，彻底水解可得到1种五碳糖。组成元素C、H、O、N、P组成物质一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基1种2种5种基本单位核苷酸（8种）脱氧核糖核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）功能控制蛋白质的合成一切生物的遗传物质决定核酸核糖核酸（RNA）:主要存在于细胞质(少量在细胞核)脱氧核糖核酸(DNA):主要存在于细胞核(少量在叶绿体、线粒体)1.鱼体内的核酸彻底水解后，不可能得到（）A.1种五碳糖B.4种脱氧核糖核苷酸C.5种含氮碱基D.8种核苷酸A2.细胞内储存遗传信息的物质是()A.DNAB.脂肪C.蛋白质D.氨基酸A【解析】遗传信息存在于遗传物质上，细胞生物的遗传物质都是DNA。3.关于核酸的叙述，正确的是（）A．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质B．DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的C．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同D．用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布B【解析】A项,核酸是一切生物的遗传物质，病毒中的核酸也能携带遗传信息;B项,DNA分子中两条链之间的碱基依靠氢键连接；C项,决定遗传信息的是碱基的种类、数量和排列顺序，因此核酸分子大小相同，碱基含量相同，但是碱基的排列顺序不一定相同;D项,SARS病毒中只含有一种核酸RNA，不含有DNA，因此无法观察到DNA的分布。4.“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，将口腔上皮细胞置于质量分数为8%的盐酸溶液的主要目的是()A．使细胞中的DNA水解成脱氧核苷酸B．用盐酸改变生物膜的通透性，加速染色剂进入细胞C．使细胞中物质全部水解D．使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于染色剂与DNA结合【解析】水解的目的是：①用盐酸改变生物膜的通透性，加速染色剂进入细胞；②使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于染色剂与DNA结合。其中①是主要目的。B5.DNA分子具有多样性和特异性的原因是()A.碱基的种类不同B.脱氧核糖的排列顺序不同C.碱基的配对方式不同D.脱氧核苷酸的排列顺序不同【解析】DNA分子中，两条主链上脱氧核糖和磷酸连接的顺序不变，但脱氧核苷酸上碱基对的排列顺序千变万化，从而决定了DNA分子的多样性和特异性。D6.关于生物体内遗传物质的说法，下列正确的是（）A.细菌的遗传物质主要是DNAB.病毒的遗传物质主要是RNAC.有细胞结构的生物遗传物质是DNAD.细胞质中的遗传物质主要是RNAC我们在分给他人幸福的同时,也能正比例地增加自己的幸福。