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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