课件59张PPT。第 3 节
遗传信息的携带者——核酸一、核酸的分类和功能
1.
2.功能:
(1)细胞内携带_________的物质。
(2)在生物体的_____________________________中具有重要
作用。脱氧核糖核酸核糖核酸遗传信息遗传、变异和蛋白质的生物合成二、观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.实验原理DNA+_______ 绿色
RNA+吡罗红 _____甲基绿红色2.实验步骤: 质量分数
为0.9%的NaCl 口腔上皮细胞蒸馏水吡罗红甲基绿染色剂染色剂3.实验结论 DNA主要分布于真核细胞的_______中
RNA主要分布于_______中 细胞核细胞质三、核酸的结构
1.基本单位——核苷酸:
(1)结构简式:
写出图中①②③所示结构的名称:
①_____,
②_______,
③_________。磷酸五碳糖含氮碱基(2)种类:核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸(3)两类核苷酸在化学组成上的区别:核糖胸腺嘧啶(T)脱氧核糖尿嘧啶(U)2.核酸的组成:核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸DNARNA3.核酸的多样性:
(1)原因:核苷酸的_____不同和_________的多样化。
(2)遗传信息的储存。
①绝大多数生物的遗传信息贮存在____分子中。
②少数病毒的遗传信息贮存在____中,如HIV、SARS病毒。数量排列顺序DNARNA1.思考辨析下列说法的正误。
(1)核苷酸包括DNA和RNA两类。( )
(2)核酸的主要功能是携带遗传信息。( )
(3)DNA只分布于细胞核中,RNA只分布于细胞质中。( )答案:(1)×。分析:核酸包括DNA和RNA两类,核苷酸是组成核酸的基本单位,包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸。
(2)√。
(3)×。分析:DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中。2.细胞核中的遗传物质是DNA,那么细胞质中的遗传物质是
( )
A.DNA B.RNA
C.DNA和RNA D.DNA或RNA
【解析】选A。RNA主要存在于细胞质中,但细胞质和细胞核中的遗传物质都是DNA。3.对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作用的物质是( )
A.氨基酸 B.葡萄糖 C.核酸 D.核苷酸
【解析】选C。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。4.下列叙述中,不是核酸生理功能的是( )
A.作为遗传信息的载体,存在于每个细胞中
B.是生物的遗传物质
C.是生物体生命活动的主要承担者
D.对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
【解析】选C。核酸是生物遗传信息的携带者,遗传信息是指核酸分子中核苷酸的排列顺序等;核酸是生物的遗传物质,通过控制蛋白质的生物合成体现出生物的各种性状;蛋白质是生命活动的主要承担者。5.与RNA相比,DNA所特有的成分是( )
A.脱氧核糖和鸟嘌呤 B.核糖和尿嘧啶
C.脱氧核糖和胸腺嘧啶 D.核糖和胸腺嘧啶
【解析】选C。DNA和RNA在化学组成上的不同在于五碳糖和含氮碱基。DNA中的五碳糖为脱氧核糖,特有的含氮碱基是胸腺嘧啶。6.下列所示的核苷酸中,在RNA结构中不可能具有的是( )
【解析】选C。组成RNA分子的含氮碱基不应有T,T是构成DNA的含氮碱基。7.“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中没有用到的试剂是( )
A.质量分数为0.9%的NaCl溶液 B.质量分数为8%的盐酸
C.吡罗红甲基绿染色剂 D.斐林试剂
【解析】选D。质量分数为0.9%的NaCl溶液是为了保持口腔上皮细胞的正常形态;质量分数为8%的盐酸能改变细胞膜的通透性,使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合;甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色;斐林试剂是用来检测生物组织中的还原糖的,该实验中没有用到。8.在做“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验时,需要用到质量分数为8%的盐酸。下列关于盐酸的作用的叙述,错误的是
( )
A.增大细胞膜的通透性
B.加速染色剂进入细胞
C.调节染色液的pH
D.加速核蛋白的水解,使DNA和蛋白质分离【解析】选C。在做“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验时,需要用特定的染色剂使DNA和RNA着色,这些染色剂是大分子物质,不能进入细胞。质量分数为8%的盐酸可增大细胞膜的通透性,从而使染色剂进入细胞,而且还可以使染色质中的蛋白质变性,从而与DNA分离,有利于染色剂与DNA结合。一、观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验分析
1.实验中的试剂及其作用:
(1)吡罗红甲基绿染色剂:可使DNA和RNA着色,必须混合使用,现配现用。
(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。①改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
②使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA
与染色剂结合 (4)质量分数
8%的盐酸2.实验操作中的注意事项:【点拨】实验材料的选择原则
(1)若选用动物细胞,不能用哺乳动物成熟的红细胞,因为其没有细胞核。
(2)若选用植物细胞,应该选用无色的材料,不宜用叶肉细胞,防止光合色素的干扰。【微思考】
(1)某同学在实验操作过程中,观察到细胞核和细胞质都被染成红色,请分析可能的原因。
提示:配制吡罗红甲基绿混合染色剂时,加入的吡罗红的量过多。
(2)若用吡罗红甲基绿混合染色剂对大肠杆菌染色,染色结果如何?
提示:拟核区域呈现绿色,细胞质呈现红色。1.(实验试剂与颜色)(2012·安徽高考改编)某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经不同处理和染色剂染色,用高倍显微镜观察。下列描述正确的是( )
A.经吡罗红甲基绿染色,可观察到红色的细胞核
B.经吡罗红甲基绿染色,可观察到红色的细胞质
C.经双缩脲试剂染色,可看到紫色的脂肪颗粒
D.经苏丹Ⅲ染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质【解题关键】分析吡罗红、甲基绿、苏丹Ⅲ、双缩脲试剂的作用原理及染色结果。
【解析】选B。吡罗红和甲基绿对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,因此可以观察到绿色的细胞核、红色的细胞质。双缩脲试剂使蛋白质呈紫色。脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。2.(实验操作与结果)对于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验,下列叙述正确的是( )
A.染色时应先用甲基绿染色剂,再滴加2~3滴吡罗红染色剂
B.染色前应先用质量分数为8%的盐酸处理载玻片
C.观察染色情况时,可直接用高倍镜观察
D.高倍镜下可清晰地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子【解题关键】明确实验中试剂的使用方法和关键步骤的操作以及实验观察到的现象。
【解析】选B。甲基绿和吡罗红染色剂要混合使用。观察时应先用低倍镜找到染色较为均匀的区域,然后换用高倍镜。高倍镜下能够发现呈绿色的区域为细胞核,而细胞质被染成红色,无法看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子。【延伸探究】
(1)题1中所涉及的染色剂都需要现配现用吗?
提示:吡罗红、甲基绿是混合染色剂,需现配现用,而苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂不需要。
(2)题2中在高倍显微镜下会观察到怎样的结果?
提示:细胞核呈绿色,细胞质呈红色。二、核酸的结构
1.核酸分子的结构层次:2.核苷酸的种类:
(1)4种核糖核苷酸:A:腺嘌呤核糖核苷酸
G:鸟嘌呤核糖核苷酸
C:胞嘧啶核糖核苷酸
U:尿嘧啶核糖核苷酸(2)4种脱氧核苷酸:A:腺嘌呤脱氧核苷酸
G:鸟嘌呤脱氧核苷酸
C:胞嘧啶脱氧核苷酸
T:胸腺嘧啶脱氧核苷酸3.碱基、核苷酸种类与生物种类的关系:由上图示可知:
(1)在只有DNA或RNA的生物(病毒)中,含有4种碱基,4种核苷酸。
(2)同时含有DNA和RNA的生物(细胞生物)中,含有5种碱基,8种核苷酸。【点拨】核酸的初步水解与彻底水解产物不同【微思考】
(1)鱼体内的遗传物质含有几种碱基、几种五碳糖?
提示:有A、T、G、C四种含氮碱基,一种五碳糖即脱氧核糖。
(2)大肠杆菌体内由A、G、U三种碱基组成的核苷酸有几种?
提示:5种:包括3种核糖核苷酸,2种脱氧核苷酸。1.(核酸的构成)(2013·汕头高一检测)下列关于核酸知识的表示正确的是( )【解析】选D。构成核酸的元素是C、H、O、N、P,DNA与RNA的区别是两者的五碳糖不同,分别是脱氧核糖和核糖。2.(核苷酸的结构)如图所示,由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子化合物a构成了化合物b,下列叙述正确的是( )
A.若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B.若a为核糖,则b为DNA的基本组成单位
C.若m为尿嘧啶,则DNA中肯定不含b这种化合物
D.若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色,则b为脱氧核糖核苷酸【解题关键】明确脱氧核苷酸和核糖核苷酸在化学组成上的区别,注意五碳糖和碱基的不同。
【解析】选C。由题意可知,a为五碳糖,b为核苷酸,根据所含五碳糖的不同,核苷酸可分为两种:脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。若m为腺嘌呤,则b可能为脱氧核苷酸,也可能为核糖核苷酸,故A错误;若a为核糖,则b为RNA的基本组成单位,故B错误;若m为尿嘧啶,则b为RNA的基本组成单位,故C正确;吡罗红可以使RNA呈现红色,则b为核糖核苷酸,故D错误。3.(核酸的种类)下图是DNA和RNA组成的结构示意图,有关说法正确的是( )
A.甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸
B.主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由5种碱基构成
C.SARS病毒中也有上述两种核酸
D.DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖,而没有核糖【解题关键】明确DNA和RNA在化学组成上的差异以及核苷酸种类与生物种类的关系。
【解析】选D。每种病毒只有一种核酸,有4种碱基和4种核苷酸;DNA主要存在于硝化细菌的拟核中,DNA中含有4种碱基;DNA彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。4.(不同生物中核酸的差别)不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA,病毒体内含有DNA或RNA。下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述,正确的是( )【解析】选B。烟草叶肉细胞、豌豆根毛细胞都属于真核细胞,它们同时含有DNA和RNA。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,所以共有碱基5种;核苷酸是组成DNA或RNA的单体,DNA的单体有4种脱氧核糖核苷酸,RNA的单体有4种核糖核苷酸;DNA和RNA含有不同的五碳糖(脱氧核糖和核糖)。所以同时含有DNA和RNA的生物,五碳糖有2种,碱基有5种,核苷酸有8种;而T4噬菌体、烟草花叶病毒只有一种核酸,只有一种核酸的生物,五碳糖有1种,碱基有4种,核苷酸有4种。【方法规律】核酸种类的判断技巧
(1)根据五碳糖不同
(2)根据含氮碱基不同核糖?RNA
脱氧核糖?DNAU?RNA
T?DNA课题:结构示意图类题目——核酸(或核苷酸)
【示范案例】请据右图回答:
(1)写出相应结构名称:
① ;② ;
③ 。
(2)若③是U ,则②是 ,该图代表 。(3)若②是核糖,则③有 种;若②是脱氧核糖,则③有 种。
(4)该化合物在人体内的种类有 种,在HIV内的种类有
种。【审题】模板构建·思路导引
分解┄→从整体到局部,把大的结构示意图分解成若干小块,识别各部分,图中①表示磷酸,②表示五碳糖,③表示含氮碱基
分析┄→该图表示核苷酸,根据五碳糖的不同分为两类,即脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,核糖核苷酸特有的碱基为U,病毒内有核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸
作答┄→准确写出图中数字所表示的名称,特别是碱基③的种类【答题】规范答案·警示失误
(1)①磷酸 ②五碳糖 ③(含氮)碱基
(2)尿嘧啶 核糖 尿嘧啶核糖核苷酸
错答:第三空答成尿嘧啶核苷酸
错因:混淆了核酸与RNA的基本单位,实际上核酸的基本单位是核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸。
(3)4 4
(4)8 4
错答:第一空答成5
错因:将碱基与核苷酸混为一谈,误以为人体内有5种核苷酸,实际上人体内有5种碱基(A、U、G、C、T),8种核苷酸。【解析】(1)该示意图表示核苷酸,而核苷酸由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成,结合示意图可判断①②③分别表示磷酸、五碳糖和含氮碱基。
(2)碱基U表示尿嘧啶,其只能与核糖相连,组成尿嘧啶核糖核苷酸。
(3)核苷酸依据五碳糖的不同可分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,两种核苷酸各有4种。
(4)人体内既有DNA又有RNA,故含有核糖和脱氧核糖2种五碳糖,同时也含有A、T、G、C和U 5种碱基,则共有8种核苷酸;而HIV病毒只含有RNA,故只有4种核苷酸。【类题试解】1.右图为某核苷酸长链的示
意图,下列相关叙述中,错误的是( )
A.图中所示为脱氧核苷酸长链
B.2只存在于DNA中
C.3在DNA和RNA中相同
D.5只能在细胞核中找到【解析】选D。由示意图可知,该核苷酸长链含有胸腺嘧啶T,则应为脱氧核苷酸长链,则2为脱氧核糖,只存在于DNA中,3为胞嘧啶,在DNA和RNA中都有。5(脱氧核苷酸链)主要位于细胞核中,但在细胞质中也能找到。2.下图是某核苷酸(图1)与核苷酸链(图2)示意图,据图回答问题:(1)图1的化合物名称是 ,是组成
的基本单位。
(2)图2所示2、3、4的名称分别是 、
、 。
(3)此结构中的核酸与另一种核酸相比较,其特有的碱基的中文名称是 。【解析】(1)图1中的碱基为胞嘧啶,五碳糖为脱氧核糖,所以为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,是组成DNA的基本单位。(2)图2中的1、2、3为组成DNA的三个小分子,分别是磷酸、腺嘌呤、脱氧核糖,4为三者构成的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。(3)与另外一种核酸RNA相比较,DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶。
答案:(1)胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖核酸(DNA)
(2)腺嘌呤 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 (3)胸腺嘧啶课件34张PPT。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。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【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RNA
C.原核细胞中既有DNA,也有RNA
D.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。 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.DNA B.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DNA
B.病毒的遗传物质主要是RNA
C.有细胞结构的生物遗传物质是DNA
D.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。温馨提示:
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课时提升作业(五)
遗传信息的携带者——核酸
(20分钟 50分)
一、选择题(共7小题,每小题5分,共35分)
1.下列关于脱氧核糖核酸(DNA)的分布的说法中,正确的是( )
A.蛙的成熟红细胞中不含DNA分子
B.人体细胞的细胞质中也有DNA分子
C.含DNA的原核细胞不会同时含RNA
D.细菌细胞中的DNA都分布在拟核中
【解析】选B。蛙的成熟红细胞中含有细胞核,DNA主要存在于细胞核中;人体细胞细胞质的线粒体中含有DNA分子;原核细胞含有DNA和RNA;细菌细胞中的DNA分布于拟核和质粒中。
【误区警示】描述真核细胞中DNA和RNA在细胞中的分布特点时,不能把“主要”二字省略,由于细胞核内主要含有DNA,但也有少量RNA;细胞质中主要含有RNA,但也有少量DNA(如线粒体和叶绿体)。
2.下列关于生物遗传物质的叙述,错误的是( )
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.具有细胞结构的生物的遗传物质只能是DNA
C.病毒的遗传物质是DNA或RNA
D.遗传物质初步水解后能得到四种核苷酸
【解题关键】明确具有细胞结构的生物和病毒的遗传物质的种类,以及核酸初步水解后的产物。
【解析】选A。具有细胞结构的生物,核酸虽然有两种,但只有DNA才是其遗传物质。病毒的遗传物质是其含有的核酸,如果含有的核酸是DNA,则DNA就是它的遗传物质;如果含有的核酸是RNA,则RNA就是它的遗传物质。
3.右图所示为核酸的基本组成单位,图中②和③的种类分别有( )
A.2种、4种 B.4种、2种
C.2种、5种 D.2种、8种
【解析】选C。组成核酸的基本单位有两大类,即核糖核苷酸和脱氧核苷酸,组成两者的碱基分别为A、U、G、C和A、T、G、C,所以五碳糖②共2种,碱基③共5种。
4.(2013·甘谷高一检测)在棉花叶肉细胞中,由A、G、U、C、T五种碱基构成的核苷酸共有多少种( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【解析】选D。叶肉细胞中有DNA也有RNA;A、G、C、T构成4种脱氧核糖核苷酸;A、G、U、C构成4种核糖核苷酸。核苷酸共8种。
5.根据概念图,下列叙述正确的是( )
A.甲表示的碱基有5种
B.乙表示的是核糖
C.丁表示的是核糖核苷酸
D.丁表示的是脱氧核苷酸
【解析】选D。从概念图中可以看出,本题考查的是DNA的基本组成单位,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,而脱氧核苷酸由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成。
6.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外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.含DNA的区域被甲基绿染色剂染成绿色
D.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
【解析】选A。紫色洋葱鳞片叶外表皮不宜做该实验的实验材料,因为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。
7.(2013·福州高一检测)甲基绿—吡罗红分别对细胞中的DNA和RNA特异性染色。相关叙述正确的是( )
A.甲基绿—吡罗红只能将细胞质中的RNA染成红色
B.甲基绿—吡罗红只能将细胞核中的DNA染成绿色
C.细胞核区域能被甲基绿—吡罗红染成绿色,说明核内不含有RNA
D.细胞核区域能被甲基绿—吡罗红染成绿色,说明核内含大量DNA
【解析】选D。甲基绿—吡罗红能将细胞中的RNA染成红色、DNA染成绿色,细胞核区域能被染成绿色,这说明核内含大量DNA,不能说明核内不含有RNA。
二、非选择题(共15分)
8.(2013·连云港高一检测)人类基因组计划的实施为人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义,而其基础是对核酸分子结构和功能的认识。下图表示细胞内与核酸有关的物质或结构,据图回答下列问题。
元素a→→e→f
(1)细胞内遗传信息的携带者是[ ] ,包括两类:一类是 ,简称 ;另一类是 ,简称 。二者在组成上的区别是?
,
在结构上的不同是 。
(2)e和f的关系是 。
e共有 种,分别是?
? 。
(3)f被彻底水解后的产物是 (用字母表示),元素a包括 。
【解析】图中f代表核酸,是细胞内遗传信息的携带者,包括DNA和RNA两大类,DNA一般是双链结构,含有胸腺嘧啶和脱氧核糖,RNA一般是单链的,含有尿嘧啶和核糖。e代表核苷酸,是构成核酸的基本单位,共有8种。b、c、d代表五碳糖、磷酸和碱基,是构成核苷酸的三部分,也是核酸彻底水解后的产物。构成核酸的元素有5种:C、H、O、N、P。
答案:(1)[f]核酸 脱氧核糖核酸 DNA 核糖核酸 RNA DNA含有胸腺嘧啶和脱氧核糖,而RNA含有尿嘧啶和核糖 DNA是双链的,RNA一般是单链的
(2)e是组成f的基本单位 8 腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸
(3)b、c、d C、H、O、N、P
(30分钟 50分)
一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)
1.下列关于核酸的叙述中,正确的是( )
A.DNA和RNA中的五碳糖相同
B.组成DNA和RNA的元素都是C、H、O、N、P等
C.T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中
D.洋葱根尖细胞中的DNA和RNA都主要分布在细胞核中
【解题关键】明确DNA和RNA的区别、核酸的组成元素、DNA和RNA的分布等内容。
【解析】选B。DNA和RNA的成分区别有五碳糖和碱基两个方面:DNA具有的是脱氧核糖和A、T、G、C四种碱基,而RNA具有的是核糖和A、G、C、U四种碱基。两种核酸的组成元素是一样的,都由C、H、O、N、P等元素组成。T2噬菌体的核酸只有DNA,所以其遗传信息贮存在DNA中。根尖细胞的DNA主要分布在细胞核中,而RNA主要分布在细胞质中。
2.(2014·福州高一检测)用吡罗红甲基绿染液对人口腔上皮细胞进行染色,结果发现细胞核呈绿色,细胞质呈红色。下列解释中正确的是( )
A.甲基绿、吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力相同
B.细胞核由DNA构成,细胞质由RNA构成
C.真核细胞中,DNA不分布在细胞质中,RNA不分布在细胞核中
D.该实验的结果反映了DNA和RNA在真核细胞中的分布状态
【解析】选D。甲基绿对DNA的亲和力高,吡罗红对RNA的亲和力高。DNA主要分布在细胞核中,在细胞质的线粒体和叶绿体中也有少量分布;RNA主要分布在细胞质中,在细胞核中也有少量分布。
3.将硝化细菌体内核酸彻底水解后可以得到( )
A.C、H、O、N、P等元素 B.5种含氮碱基
C.4种核苷酸 D.8种核苷酸
【解题关键】明确细菌的核酸组成包括DNA和RNA及DNA、RNA的组成成分。
【解析】选B。硝化细菌体内的核酸包括DNA和RNA,彻底水解后得到1种磷酸、5种含氮碱基(A、T、C、G、U)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖。)
4.美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛因发现RNA干扰机制而获得诺贝尔生理学或医学奖。下列关于DNA与RNA的描述错误的是( )
A.RNA只分布在细胞质中,DNA只分布在细胞核内
B.尿嘧啶是RNA特有的碱基,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基
C.RNA和DNA的基本组成单位是核苷酸
D.生物的遗传物质是DNA或RNA
【解析】选A。RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有少量RNA。DNA主要分布在细胞核中,细胞质中(如线粒体、叶绿体中)也含有少量DNA。生物的遗传物质是DNA或者RNA。
5.(2014·唐山高一检测)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,一般不采用的物质是( )
A.蛋白质 B.DNA
C.RNA D.核苷酸
【解析】选D。蛋白质、DNA、RNA、核苷酸都同时存在于真核生物的细胞中。高分子物质蛋白质、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(小分子物质)都相同,只有8种,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。
6.(2013·冀州高一检测)如图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是(多选)( )
A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只有②方面
B.如果②为核糖,则③有4种
C.③在生物体中共有8种
D.人体内的③有5种,②有2种
【解析】选B、D。DNA与RNA在核苷酸上的不同点:五碳糖不同,含氮碱基不完全相同;如果②为核糖,则③有4种,可构成4种核糖核苷酸;③在生物体中共有5种,即A、G、C、T、U;人体内既有DNA又有RNA,所以③有5种,②有2种。
【方法规律】生物体内核酸及成分的判断方法
(1)确定生物种类,属于细胞生物还是非细胞生物。
(2)具有细胞结构的生物有2种核酸,8种核苷酸,2种五碳糖,5种含氮碱基。
(3)病毒有1种核酸,4种核苷酸,1种五碳糖,4种含氮碱基。
二、非选择题(共2小题,共20分)
7.(10分)请根据以下实验分析回答有关问题:
(一)实验过程:
(1)切取洋葱根尖2 mm~3 mm,浸在质量分数为8%的盐酸中,在30℃的条件下水解10 min。
(2)用清水冲洗根尖,再将其放入甲基绿—吡罗红染色剂中染色10 min。
(3)取出根尖,放在载玻片上,用镊子尖捣碎,放上盖玻片,再放上载玻片,用手指轻压载玻片,以分散细胞。
(4)取下盖玻片上面的载玻片,镜检。
(二)根据以上实验,回答问题:
(1)在显微镜下会看到根尖细胞中的 被染成绿色,原因是 ; 被染成红色,原因是 。
(2)通过该实验能得出什么结论?
。
(3)用人的血液制作血涂片观察红细胞,能看到上述现象吗?为什么?
。
【解析】(1)DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。甲基绿可使DNA呈绿色,吡罗红可使RNA呈红色,因此有DNA和RNA分布的区域被甲基绿—吡罗红染色剂染色后会呈现出相应的颜色。
(2)通过颜色反应可推知DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中。
(3)洋葱根尖细胞有细胞核,而人成熟红细胞无细胞核,也无RNA的合成,所以不能看到相应的颜色反应。
答案:(1)细胞核 甲基绿使细胞核中的DNA呈现绿色 细胞质 吡罗红使细胞质中的RNA呈现红色
(2)DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中
(3)不能,因为人的成熟红细胞中无细胞核
8.(10分)已知流感病毒只含有一种核酸,现欲探究甲型H1N1流感病毒的核酸是DNA还是RNA。
材料用具:显微注射器,甲型H1N1流感病毒的核酸提取液,活鸡胚,DNA水解酶,RNA水解酶。
(1)选用活鸡胚的理由是:?
。
(2)选用DNA水解酶的理由是:? ?
?
。
实验步骤:
(1)把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的三组,分别用
处理其中两组核酸提取液。
(2)取等量的活鸡胚分成A、B、C三组,用显微注射技术向A组注射甲型H1N1流感病毒的核酸提取液,再分别向B、C两组活鸡胚中注射有关物质。
(3)分别从培养后的活鸡胚中抽取出样品,检测是否产生甲型H1N1流感病毒。
预测实验结果及分析:
(1)A组样品检测中含有甲型H1N1流感病毒。
(2)给B组活鸡胚注射的物质是?
,若样品检测无甲型H1N1流感病毒产生,则 是遗传物质。
(3)给C组活鸡胚注射的物质是?
,若样品检测无甲型H1N1流感病毒产生,则 是遗传物质。
【解题关键】本实验的关键在于设计对照实验,其思路如下:
【解析】(1)病毒专营活细胞内寄生生活,离开了活细胞不能单独生存。
(2)用核酸水解酶处理核酸提取液,会使核酸分解而不能再复制,就不会在活鸡胚细胞内产生甲型H1N1流感病毒。
(3)设计该实验步骤的关键是确定单一变量,设计好对照实验,具体思路可见下表:
分组
注射物质
现象预测
相关判断
A组
核酸提取液
出现病毒
核酸是遗传物质
B组
核酸提取液+DNA水解酶
无病毒出现
DNA是遗传物质
有病毒出现
RNA是遗传物质
C组
核酸提取液+RNA水解酶
无病毒出现
RNA是遗传物质
有病毒出现
DNA是遗传物质
答案:材料用具:
(1)病毒只能寄生在活细胞中,用活鸡胚做实验材料比用其他活的鸟类成体或胚胎更方便、更经济
(2)如果甲型H1N1流感病毒的核酸提取液中含有DNA,用DNA水解酶处理核酸提取液,会使DNA分解而不能再复制,就不会在活鸡胚细胞内产生甲型H1N1流感病毒
实验步骤:
(1)等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶
预测实验结果及分析:
(2)核酸提取液+DNA水解酶 DNA
(3)核酸提取液+RNA水解酶 RNA
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