2020版高中生物 第二章 组成细胞的分子 3 遗传信息的携带者——核酸课件 新人教版必修1

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第3节遗传信息的携带者——核酸1.知识:(1)说出核酸的种类;(2)简述核酸的结构和功能。2.情感态度与价值观:认同生命的物质性,探讨组成细胞的核酸的重要作用。3.能力:以人的口腔上皮细胞为材料,进行特定的染色,观察DNA和RNA在细胞中分布。4.重点与难点:(1)核酸的结构与功能;(2)观察DNA和RNA在细胞中的分布。问题探讨:1.脱氧核糖核酸。DNA是主要的遗传物质,而每个人的遗传物质都有所区别,因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。2.DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。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.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,以及是否有证人等其他证据。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。因此案件侦查工作应在DNA鉴定的基础上,结合其他证据确定罪犯。一、核酸的种类和作用1.种类:核酸包括两大类:一类是________,简称________;一类是________,简称________。2.作用:核酸是细胞内________的物质,在生物体的________和________中具有极其重要的作用。二、核酸在细胞中的分布1.观察实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布:混合染料中的________使DNA呈现绿色,________使RNA呈现红色,________能够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________分离。2.核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在________中,________、________内也含有少量的DNA。RNA主要分布在________中。三、核酸是由核苷酸连接而成的长链1.基本组成单位:________是核酸的基本组成单位。一个核苷酸是由一分子含氮的________一分子________和一分子________组成的。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为________和________。2.核酸的形成:核酸分子是由几十乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。DNA由________条核苷酸链构成,RNA由________条核苷酸链构成。3.DNA与RNA在化学组成上的区别:在人体内共有________种碱基,组成DNA的碱基是________,组成RNA的碱基是________,DNA与RNA共用的碱基是________;DNA中的五碳糖是________,RNA中的五碳糖是________。答案:一、1.核糖核酸RNA脱氧核糖核酸DNA2.携带遗传信息遗传、变异蛋白质的生物合成二、1.甲基绿吡啰红盐酸DNA蛋白质2.细胞核线粒体叶绿体细胞质三、1.核苷酸碱基五碳糖磷酸核酸核苷酸脱氧核糖核苷酸2.213.5A、T、C、GAUCGA、C、G脱氧核糖核糖实验原理DNA主要分布在细胞核内,RNA主要存在于细胞质中。甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。盐酸能改变细胞膜的通透性,促使染色剂进入细胞,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。目的要求初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法。方法步聚实验结论DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。1小麦叶肉细胞中的DNA存在于()A.细胞核、叶绿体和高尔基体B.内质网、线粒体和细胞核C.线粒体、叶绿体和细胞核D.细胞核、核糖体和线粒体解析:考查DNA的存在部位,属识记层次。小麦是绿色植物,细胞内既有线粒体也有叶绿体,其中都含有少量DNA;核糖体、内质网和高尔基体中都不含DNA。若将小麦叶肉细胞改为家兔体细胞,此题答案就该是:线粒体和细胞核,因为家兔是动物,细胞中无叶绿体。答案:C下列有关核酸的叙述,不正确的一项是()A.核酸是生物的遗传物质B.核酸包括DNA和RNAC.核酸的基本组成单位是核苷酸D.核酸只存在于细胞核中答案:D解析:核酸是生物遗传信息的携带者,是生物的遗传物质,分为DNA和RNA,其基本组成单位是核苷酸,DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中。1.核酸是由核苷酸连接而成的长链核酸是大分子有机物。将核酸水解后得到许多核苷酸,这表明核苷酸是构成核酸的单体。研究表明,一个核苷酸分子由三部分组成:含氮的碱基、五碳糖、磷酸。五碳糖又分为脱氧核糖和核糖(它们之间相差1个氧原子),所以,含有脱氧核糖的核苷酸叫做脱氧核苷酸,含有核糖的核苷酸叫做核糖核苷酸。脱氧核苷酸是构成DNA的基本单位,核糖核苷酸是构成RNA的基本单位。2.碱基碱基是一类含有氮元素的有机物。嘌呤和嘧啶是两大类碱基。构成核酸的嘌呤有两种:腺嘌呤和鸟嘌呤,构成核酸的嘧啶有3种:胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶,所以构成核苷酸的碱基共有5种。其中,参与组成脱氧核苷酸的碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C),参与核糖核苷酸组成的碱基也有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。从以上看出,构成两种核苷酸的碱基中,有3种相同1种不相同,即脱氧核苷酸中含T而不含U,核糖核苷酸中含U不含T。构成DNA的脱氧核苷酸的脱氧核糖、磷酸是相同的,而碱基有4种,所以就有4种含有不同碱基的脱氧核苷酸,即腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。同理,构成RNA的4种核糖核苷酸是:腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸。这样,构成DNA和RNA的核苷酸共有8种。3.核酸分子的多样性构成DNA的是4种脱氧核苷酸,但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的,即不同DNA分子之间4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是不同的,DNA分子具有多样性。生物的不同遗传信息,以不同脱氧核苷酸的排列顺序的方式储存在DNA分子中。有一些病毒中没有DNA,只有RNA,它的遗传信息储存在RNA分子中。4.核酸的功能核酸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。我们知道,电脑中的文字、图像、声音等资料都是以0和1两种符号的不同排列顺序代表,并储存在硬盘中,当给予一定的指令后,这些资料就会显示出来。生物体的各种遗传特性,也以一定方式储存在核酸分子中,所以核酸是携带遗传信息的物质。所谓遗传,就是亲代把它的遗传信息复制了一份传给子代,并在子代的个体发育过程中表达出来。由于一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者,所以核酸通过控制蛋白质的合成,来控制生物的性状从而表达出相应的遗传信息。2在生物体中作为生命活动的体现者、遗传信息的携带者、膜结构的支架依次是()A.糖类、脂质、核酸B.蛋白质、磷脂、核酸C.蛋白质、糖类、核酸D.蛋白质、核酸、磷脂解析:蛋白质是生命活动的体现者,其合成受遗传信息的携带者——核酸的控制。膜结构的基本支架是磷脂双分子层。答案:D由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后,得到的化学物质是()A.氨基酸、葡萄糖、碱基B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖C.核糖、碱基、磷酸D.脱氧核糖、碱基、磷酸答案:C解析:该题考查的是RNA的组成单位及其组成单位的化学组成。属于理解性题目,同时考查审题能力。RNA是由许多核糖核苷酸分子连接而成的长链结构。每个核糖核苷酸分子由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。RNA分子水解后形成许多核苷酸,核苷酸分子继续水解可形成核糖、磷酸和含氮碱基。该题中有两处学生容易误解,即:“由DNA分子蕴藏的信息”容易认为是DNA水解;“完全水解”中认为RNA分解为核糖核苷酸,不再继续水解。因此,要注意仔细审题,理解题意。核酸是生物体内的一类信息大分子,是一切生物的遗传物质,因主要存在于细胞核中呈酸性而得名,它包括DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)2种。DNA是绝大多数生物的遗传物质,RNA是少数不含DNA的病毒(如烟草花叶病毒、流感病毒等)的遗传物质。组成核酸的基本单位是核苷酸,其组成可表示为:又据五碳糖不同,可分脱氧核苷酸和核糖核苷酸。两者比较如下:小结:(1)组成核酸的核苷酸种类共有8种,组成DNA的脱氧核苷酸和组成RNA的核糖核苷酸各有4种。(2)在生物体内若含有2种核酸,则含有的碱基5种,核苷酸8种;若生物体内只含一种核酸(如病毒),则含有4种碱基和4种核苷酸。某科研小组对H1N1甲流感病毒的遗传物质进行如下实验:实验原理:(略)实验目的:探究H1N1甲流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。材料用具:显微注射器,H1N1甲流感病毒的核酸提取物,活鸡胚,DNA酶(使DNA水解),RNA酶(使RNA水解)等。实验步骤:第一步:取等量活鸡胚两组,用显微注射技术分别向两组活鸡胚细胞中注射有关物质。第二步:在适宜条件下培养。第三步:分别从培养后的鸡胚中抽取样品,检测是否产生了H1N1甲流流感病毒。请将相关内容填入下表:注射的物质实验现象预测(有无H1N1甲流感病毒)相关判断(H1N1甲流感病毒的遗传物质)第一组核酸提取物+____如果____则RNA是遗传物质如果____则DNA是遗传物质第二组核酸提取物+____如果____则DNA是遗传物质如果____则RNA是遗传物质解析:DNA酶对DNA分子有水解作用,RNA酶对RNA分子有水解作用,根据活鸡胚是否感染H1N1甲流感,判定是DNA还是RNA起作用,从而断定H1N1甲流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。答案:第一组:DNA酶有无第二组:RNA酶有无1.大豆根尖细胞所含的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有()A.8B.7C.5D.4答案:B解析:此题考查学生对核酸种类、结构的认识。大豆细胞中的核酸包括DNA和RNA。组成DNA的核苷酸为脱氧核苷酸,分别含有碱基A、G、C、T;组成RNA的核苷酸为核糖核苷酸,分别含有碱基A、G、C、U。所以答案为B。2.黑藻的核酸中碱基、核苷酸种类依次是()A.4、4B.5、4C.5、8D.8、8答案:C解析:此题主要考查组成DNA和RNA的碱基组成和核苷酸的种类。3.观察用甲基绿—吡罗红染液染过的蟾蜍血涂片,可看到绿色主要集中在()A.叶绿体和线粒体B.细胞质C.细胞核D.内质网答案:C解析:甲基绿易与DNA分子结合,使DNA显示绿色,而DNA主要分布在细胞核中。而叶绿体与线粒体中只有少量的DNA,且蟾蜍血细胞中没有叶绿体。4.根据“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验,回答下列问题:(1)实验原理:DNA主要分布在细胞核内,RNA大部分存在于细胞质中。甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的________不同,甲基绿________,吡罗红________。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示________。盐酸能够改变________,加速________,同时使________与________分离,有利于______________。(2)把取出的口腔上皮细胞放入0.9%的生理盐水中,而不是放入蒸馏水中,原因是__________________________________________。(3)在酒精灯上将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干时应注意哪些问题?________________________________________________________________________。答案:(1)亲和力使DNA显现绿色使RNA显现红色DNA和RNA在细胞中的分布细胞膜的通透性染色剂进入细胞DNA蛋白质DNA与染色剂结合(2)保持口腔上皮细胞形态,放入蒸馏水则会使细胞吸水涨破(3)①在酒精灯火焰上方来回移动载玻片,使其受热均匀;②烘干至细胞吸附住即可

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