高中生物配套课件：2.3遗传信息的携带者——核酸（人教版必修1）

(共57张PPT)
1.仔细阅读教材P26～27实验内容，分析实验中几种操作的目的，尝试完成下表。
提示：
2.想一想：该实验能否选用植物细胞、人成熟的红细胞作为实验材料？
提示：可以选用植物细胞作为实验材料，但要注意选用无色的。人的成熟红细胞没有细胞核，不能作为实验材料。
实验中几种试剂的作用
(1)质量分数为8%的盐酸的作用：
①改变细胞膜的通透性；
②有利于染色剂与核酸结合；
③杀死细胞。
(2)质量分数为0.9%的生理盐水：是人体细胞的等渗溶液，可维持细胞形态以保持细胞的活性。
(3)蒸馏水的作用
①将多余的盐酸洗净；
②配制染色剂。
(4)染色剂的作用：使核酸着色。
原核生物的DNA主要分布在拟核中。
典例 带有负电荷的核酸对碱性染料甲基绿—吡罗红具有不同的亲和力，核仁能被染成红色。通过染色实验，可对细胞中的DNA和RNA进行定位、定性和定量分析。下列关于实验的叙述正确的是
A.甲基绿—吡罗红的作用有选择性，只能将细胞质中的RNA染成红色
B.甲基绿—吡罗红的作用有选择性，只能将细胞核中的DNA染成红色
C.核仁能被甲基绿—吡罗红染成红色，说明核仁是由蛋白质构成的
D.核仁能被甲基绿—吡罗红染成红色，说明核仁含有RNA
明确吡罗红将RNA染成红色及获取题干中信息，即核仁能被染成红色。
【解题关键】
【规范解答】选D。甲基绿—吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色，利用甲基绿—吡罗红混合染色剂，将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。核仁能被甲基绿—吡罗红染成红色，说明了核仁含有RNA。
易将实验结果与实验结论混淆，结论是根据实验出现的结果进行合理的推理而得出的，对于验证性实验不能先假设实验结论再去推测实验结果。
【误区警示】
【变式备选】下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述，正确的是( )
A.染色时先用甲基绿，后用吡罗红
B.使用盐酸的主要目的是杀死细胞
C.冲洗时的速度要迅速
D.水解之前要将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干
【解析】选D。染色时应使用甲基绿—吡罗红混合染色剂；使用盐酸的主要目的是破坏细胞膜的通透性以利于着色，并非杀死细胞；冲洗时应用缓水流，防止将细胞冲走；在水解之前需烘干载玻片，其目的之一是固定细胞。
1.仔细观察教材P28图2-8、图2-9，讨论并交流核苷酸是怎样连接成核苷酸长链的？
提示：相邻核苷酸之间通过在磷酸和五碳糖3号碳之间形成磷酸二酯键，依次连接起来形成核苷酸长链。
2.观察教材P29图2-10，分别从组成核酸的五碳糖和碱基种类角度分析，如何判断某一核酸分子是DNA还是RNA？
提示：(1)依据五碳糖种类判断：该核酸分子含有脱氧核糖，则一定是DNA分子；若含有核糖，则是RNA分子。
(2)依据碱基种类判断：该核酸分子若含有碱基T，则一定是DNA；若含有碱基U，则一定是RNA。
3.讨论不同生物体内核酸、核苷酸以及碱基的种类和数量的区别并完成下表。
提示：
不同生物体内核苷酸、五碳糖、碱基种类的判断方法
(1)首先确定生物的种类，属于具有细胞结构的生物还是无细胞结构的病毒。
(2)具有细胞结构的生物，核苷酸8种，五碳糖2种，碱基5种。
(3)不具有细胞结构的病毒，核苷酸只有4种，五碳糖1种，碱基4种。
(朊病毒无核酸，只有蛋白质)
魏武青虹
【特别提醒】①不同核酸中碱基排列顺序不同，这反映了核酸的多样性。
②DNA除在细胞核内有分布外，在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量分布。
③DNA的两条链是呈双螺旋结构的。
典例 如图表示生物体内核苷酸的模式图，下列说法正确的是
A.DNA和RNA的不同点只在于b的不同
B.DNA和RNA中的a表示含义不同
C.DNA中特有的c为T
D.人体内的c有4种，b有2种
DNA中特有脱氧核糖和碱基T，RNA中特有核糖和碱基U。
【规范解答】选C。图中a为磷酸，b为五碳糖，c为含氮碱基。DNA和RNA在核苷酸上的不同点有五碳糖不同，碱基不完全相同(DNA特有T，RNA特有U)，但磷酸是相同的。人体内的c有5种，b有2种。
【拓展延伸】(1)RNA中特有的c是什么？
提示：U。
(2)若将D项中的“人”改为“病毒”后，该选项是否正确 则c和b各有多少种？
提示：不正确。病毒只含有1种核酸，即DNA或RNA，所以图中c有4种，b只有1种，即脱氧核糖或核糖。
1.在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，将口腔上皮细胞置入质量分数为8%的盐酸溶液中水解的主要目的是( )
A.使细胞中的DNA解旋成脱氧核苷酸单链
B.使细胞中蛋白质全部水解，DNA能游离出来
C.利用盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
D.使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于蛋白质与染色剂结合
【解析】选C。本题考查“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验。实验中质量分数为8%的盐酸溶液可以使细胞膜中蛋白质变性，从而使细胞膜失去选择透过性，加速染色剂进入细胞，以利于将DNA和RNA染色。
2.(2011·佛山高一检测)关于脱氧核糖核酸的分布，正确的是( )
A.人体细胞的细胞质基质中不存在DNA
B.细菌细胞中的DNA都分布在核糖体中
C.成熟的红细胞都含细胞核
D.原核细胞如果含RNA就不含DNA
【解析】选A。人体细胞中DNA分布于细胞核和细胞质的线粒体内，细胞质基质中不存在DNA，核糖体中没有DNA；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核；原核细胞中既有DNA又有RNA。
3.组成DNA结构的基本成分是( )
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸
④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A.①③④⑤ B.①②④⑤
C.②③④⑤ D.②③④⑥
【解析】选C。DNA是由五碳糖(脱氧核糖)、磷酸和四种含氮碱基组成的，这四种含氮碱基分别是A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)。
4.观察用吡罗红甲基绿染色剂染过的蟾蜍血涂片，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
【解析】选C。甲基绿易与DNA分子结合，使DNA显示绿色，虽然蟾蜍的线粒体内也有DNA，但DNA主要分布在细胞核中。故绿色主要集中在细胞核。
5.水稻叶肉细胞中的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。若将水稻贮存遗传信息的物质彻底水解，可以得到( )
A.一种五碳糖 B.五种含氮碱基
C.四种核苷酸 D.八种核苷酸
【解析】选A。水稻的遗传信息贮存在DNA中，组成它的基本单位是脱氧核糖核苷酸，而脱氧核糖核苷酸彻底水解后会得到一分子磷酸、一分子脱氧核糖和四种含氮碱基(A、T、G、C)。
6.回答下列有关核酸的问题：
(1)DNA大多是由_____条_______链构成，RNA通常是由____条_______链构成。
(2)若图中为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是_____；图中①是_____，②是_______，③是_____，④是______。
(3)若图中为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是_____。图中②是______，④是______。
(4)核酸分子的多样性由___________决定，蛋白质分子的多样性由_________决定。
【解析】从碱基组成上看，组成DNA的碱基有A、G、C、T四种，组成RNA的碱基有A、G、C、U四种。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，一个核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成。核酸分子的多样性由核苷酸的种类、数目和排列顺序三个因素决定，而蛋白质分子的多样性由氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构四个因素决定。
答案:(1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸
(2)T 磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤脱氧核苷酸
(3)U 核糖 鸟嘌呤核糖核苷酸
(4)核苷酸的种类、数目和排列顺序 氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构
一、选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分)
1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是( )
A.在细胞内存在的主要部位相同
B.构成的五碳糖不同
C.核苷酸之间的连接方式不同
D.构成的碱基相同
【解析】选B。DNA和RNA在细胞内的存在位置不同，前者主要存在于细胞核内，后者主要存在于细胞质内；构成两者的五碳糖不同，前者为脱氧核糖，后者为核糖。
2.(2011·吉林高一检测)根据概念图，下列叙述正确的是( )
A.A表示的碱基有5种
B.B表示的是核糖
C.D表示的是核糖核苷酸
D.D表示的是脱氧核糖核苷酸
【解析】选D。从概念图中可以看出，本题考查DNA的基本单位及其组成。组成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，由磷酸、脱氧核糖和四种碱基组成。
3.将用放射性同位素标记的某种物质注入金丝雀体内后，经检测新产生的细胞的细胞核具有放射性。注入的物质可能是
( )
A.脱氧核糖核苷酸 B.核糖核苷酸
C.脱氧核糖核酸 D.核糖核酸
【解析】选A。根据题意判断，注入的物质被用做产生新细胞时合成细胞核内某种成分的原料，所以只能在A、C两项中选择。如果注射的是脱氧核糖核酸，它一般情况下是不能被细胞直接吸收的；如果注射的是脱氧核糖核苷酸，它可以被吸收进入细胞，并用于合成脱氧核糖核酸。
4.在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中没有涉及的试剂是( )
A.质量分数为0.9%的NaCl溶液
B.质量分数为8%的盐酸
C.斐林试剂甲液
D.吡罗红甲基绿染色剂
【解析】选C。在实验中，用质量分数为0.9%的NaCl溶液制作装片主要是为了保持口腔上皮细胞的正常形态；用质量分数为8%的盐酸处理细胞目的有二：一是改变细胞膜的通透性；二是使染色体中的DNA和蛋白质分离；吡罗红甲基绿染色剂主要是对细胞中的RNA和DNA进行染色；实验中没有使用斐林试剂甲液。
5.(2011·南安高一检测)美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛因为发现RNA干扰机制而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于RNA的描述错误的是( )
A.生物的遗传物质是DNA或RNA
B.RNA和DNA的基本组成单位都是核苷酸
C.RNA只分布在细胞质中，DNA只分布在细胞核内
D.尿嘧啶是RNA的特有碱基，胸腺嘧啶是DNA的特有碱基
【解析】选C。绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA；DNA和RNA的基本组成单位是核苷酸；DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中，尿嘧啶是组成RNA的特有碱基，胸腺嘧啶是组成DNA的特有碱基。
6.不同生物含有的核酸种类不同。真核生物和原核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内只含有DNA或RNA。下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是( )
【解析】选B。组成DNA的碱基有4种：A、G、C、T，组成RNA的碱基有4种：A、G、C、U,所以细胞中共有碱基5种；SARS病毒的核酸是RNA，因此其碱基只有4种；核苷酸是组成DNA或RNA的单体，DNA的单体是4种脱氧核糖核苷酸(碱基：A、G、C、T), RNA的单体是4种核糖核苷酸(碱基：A、C、G、U)，由于DNA和RNA含有不同的五碳糖，细胞生物同时含DNA和RNA，碱基虽然有5种，但核苷酸却有8种。SARS病毒只含4种核糖核苷酸。
7.大肠杆菌细胞中含有DNA和RNA两种核酸，将从其细胞中提取到的核酸进行彻底水解，直至形成不能再水解的小分子，则能得到的小分子的种类共有( )
A.9种 B.8种 C.6种 D.4种
【解析】选B。大肠杆菌细胞中的核酸有DNA和RNA两种，彻底水解后的产物有磷酸、核糖、脱氧核糖和A、T、G、C、U五种含氮碱基。
8.对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，可以采用的物质是(多选)( )
A.蛋白质 B.DNA C.RNA D.核苷酸
【解析】选A、B、C。蛋白质、DNA、RNA和核苷酸都同时存在于真核生物的细胞中，蛋白质、DNA、RNA具有多样性和特异性，不同生物的蛋白质、DNA、RNA不同，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段。所有真核生物的核苷酸都相同，都有8种(腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、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)，所以不能作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段。
二、非选择题(共2小题，共26分)
9.(12分)下图是某核苷酸与核苷酸长链的示意图，据图回答问题：
(1)已知图1的分子结构式右上角的含氮碱基为腺嘌呤(A)。请观察后回答下列问题：
图1所示的核苷酸的名称是________。该核苷酸是构成哪一种核酸的原料？_______。
(2)图2为一条核苷酸长链的片段，据图回答：
①图中所示1、2、3的名称分别是_____、_____、_____。4、5的名称分别是______、______。
②此结构中与另一种核酸相比较，其特有的碱基中文名称是
_______。
③通常由______条图示的核苷酸长链构成一个_____分子，真核细胞中分布在______、________和_______。
【解析】(1)由图1可知，图示核苷酸中含有腺嘌呤，该核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的原料之一。(2)图2中1为磷酸，2为脱氧核糖，3为胞嘧啶，4为胞嘧啶脱氧核苷酸，5为一条脱氧核苷酸链片段。图示核苷酸长链中含有特有碱基T。DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链构成的，在真核生物细胞中，DNA分布在细胞核、线粒体、叶绿体中。
答案：(1)腺嘌呤核糖核苷酸 RNA
(2)①磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 胞嘧啶脱氧核苷酸
一条脱氧核苷酸长链的片段 ②胸腺嘧啶(T)
③2 DNA 细胞核 线粒体 叶绿体
【实验·探究】
10.(14分)已知菠菜的干叶病是由干叶病毒导致的，但不清楚干叶病毒的核酸种类，试设计实验探究。实验原理：(略)
(1)实验材料：苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶(可破坏DNA结构)、其他必需器材。
(2)实验步骤：
①选取两株生长状况相似的菠菜植株，编号为a、 b。
②用________处理干叶病毒，并设法将其蛋白质和核酸分离，
获得核酸。
③在适当条件下用DNA水解酶处理提取的干叶病毒样本的核酸。
④一段时间后，用______喷洒植株a,用______喷洒植株b。
⑤再过一段时间后，观察两株菠菜的生长情况。
(3)实验结果及结论：
①若____________，则病毒的核酸是RNA。
②若________________________________。
【解析】由材料知：苯酚的水溶液可将蛋白质和核酸分离，所以可以单独去研究核酸: DNA水解酶可处理核酸(若该病毒核酸是DNA，则能被水解，若是RNA，则不能被水解)，用处理过的核酸喷洒菠菜植株，观察菠菜生长情况，如果菠菜出现干叶病，则核酸是RNA，反之则是DNA。另外注意实验设计时的对照原则和单一变量原则。
答案：(2)②苯酚的水溶液 ④处理过的核酸稀释液
未处理的核酸稀释液
(3)①植株a、b都出现干叶病
②仅植株b出现干叶病，则病毒的核酸是DNA