(共20张PPT)
1.比较DNA和RNA
第5节 核酸是遗传信息的携带者
必备知识 清单破
知识点 1 核酸的结构层次及功能
脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
基 本 组 成 单 位 名称 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
组 成 无机酸 磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、T(胸腺嘧啶) A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、U(尿嘧啶)
链数 一般是两条核苷酸链(双螺旋) 一般是一条核苷酸链
分布 主要在细胞核中,线粒体、叶
绿体内也少量含有 主要在细胞质中
2.核酸是由核苷酸构成的长链
3.核酸多样性的原因:核苷酸的数目不同、排列顺序多样。
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。
知识点 2 生物大分子以碳链为基本骨架
多聚体 单体 组成元素 结构共性
多糖 单糖 一般为C、H、O 每一个单体都以若干
个相连的碳原子构成
的碳链为基本骨架,
许多单体连接成多聚
体
蛋白质 氨基酸 C、H、O、N等 核酸 核苷酸 C、H、O、N、P 生物大分子以碳链为基本骨架,碳是生命的核心元素。
知识辨析
1.“miR140”分子是一种微型单链核糖核酸,其中含有尿嘧啶,不含有胸腺嘧啶,是否正确
正确。miR140是一种单链RNA,RNA分子特有的碱基为尿嘧啶(U),RNA不含胸腺嘧啶
(T)。
2.在小麦细胞中由A、G、T、C四种碱基参与构成的核苷酸最多有6种,是否正确
不正确。小麦细胞中既有DNA又有RNA,DNA由脱氧核苷酸组成,RNA由核糖核苷酸组
成。A、G、C可参与构成脱氧核苷酸和核糖核苷酸(6种核苷酸),T只能参与构成脱氧核苷酸
(1种核苷酸),则小麦细胞中A、G、T、C可参与构成7种核苷酸。
提示
提示
3.将HIV内的核酸、大肠杆菌的遗传物质彻底水解均可以得到6种产物,其共有产物为磷酸、
A、C、G,是否正确
正确。HIV是一种RNA病毒,HIV的遗传物质是RNA,RNA彻底水解后得到磷酸、核糖和4
种含氮碱基(A、U、C、G);大肠杆菌的遗传物质是DNA,DNA彻底水解后得到磷酸、脱氧
核糖和4种含氮碱基(A、T、C、G)。
4.构成生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性,这也是多聚体具有多样性的重要原因,
是否正确
不正确。生物大分子包括核酸、蛋白质、多糖等。其中,多糖的单体一般都是葡萄糖,其多样性主要与葡萄糖的连接方式有关,与葡萄糖的排列顺序无关。
提示
提示
1.据图不能判断核苷酸类型的依据:图中所示碱基A(腺嘌呤)为DNA和RNA的共有碱基,且五
碳糖没有具体标明为核糖或脱氧核糖。
关键能力 定点破
定点1 辨别DNA和RNA
2.据下图能判断核苷酸是脱氧核苷酸,五碳糖为脱氧核糖的依据:该核苷酸链含有DNA特有
的碱基T。
定点2 分析不同生物体内的核酸
生物种类 核酸种类 遗传物质 核苷酸种类 碱基种类 五碳糖
真核生物 DNA+RNA DNA 8种(4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸) 5种(A、C、G、T、U) 核糖+脱氧
核糖
原核生物 DNA+RNA DNA 8种(4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸) 5种(A、C、G、T、U) 核糖+脱氧
核糖
病 毒 DNA病毒 DNA DNA 4种脱氧核苷酸 4种(A、C、G、T) 脱氧核糖
RNA病毒 RNA RNA 4种核糖核苷酸 4种(A、C、G、U) 核糖
归纳总结
(1)常见的DNA病毒:乙肝病毒、噬菌体等。
(2)常见的RNA病毒:烟草花叶病毒、SARS病毒、HIV、禽流感病毒等。
学科素养 情境破
情境探究
素养 科学思维——细胞内有机物的异同及转化
冬小麦在生长过程中会经历春化和光照两大阶段,收获后的种子可以制作加工成各类食
品,食品被人体消化吸收后通过一系列代谢来提供营养,具体途径如图所示。冬小麦种子的
主要成分为淀粉。
问题1 冬小麦在冬天来临前,含水量会降低,但结合水的比例会逐渐上升,试分析这种变化有何生理意义。
结合水占比越大,细胞抵抗寒冷的能力越强(避免气温下降时,自由水过多导致结冰而损害自身)。
问题2 已知淀粉一般不会直接氧化分解提供能量,冬小麦种子萌发过程中,干重会先增加后减
少,试分析其原因。
种子萌发的初始阶段,淀粉水解为葡萄糖,导致干重增加,然后葡萄糖又会氧化分解供
能导致干重减少。
问题3 花生是一种油料种子,其叶片光合作用产生的有机物主要是糖类,试推测其种子在成熟
过程中,主要发生图示中哪些有机物的转化
葡萄糖→中间产物→甘油和脂肪酸→脂肪。
提示
提示
提示
讲解分析
1.不同有机物的元素组成
2.不同有机物的水解产物
多糖(淀粉、
糖原、纤维素) 脂肪 蛋白质 核酸 DNA RNA
初步水解产
物 二糖 甘油 + 脂肪酸 多肽 4种脱氧核苷
酸 4种核糖核苷
酸
彻底水解产
物 葡萄糖 氨基酸 脱氧核糖、磷 酸、A、C、G、T 核糖、磷酸、
A、C、G、U
3.种子成熟和萌发过程中有机物的变化
种子成熟过程(储存有机物) 种子萌发过程(消耗有机物)
非油料作物种子(储
能物质主要是淀粉) 有机物转化 可溶性糖(主要是还原糖)→淀粉 淀粉→可溶性糖(主要是还原糖)
干重变化 母体(植株)光合作用
制造有机物运输到种
子储存→干重增加 ①萌发初期:淀粉水解为可溶性糖→干重增加;
②萌发后期:可溶性糖氧化分解→干重减少
油料作物种子(储能
物质主要是脂肪) 有机物转化 糖类→脂肪 脂肪→甘油和脂肪酸
→糖类
干重变化 母体(植株)光合作用
制造有机物运输到种
子储存→干重增加 ①萌发初期:脂肪转
化为糖类(增加了氧
元素)→干重有所增
加;
②萌发后期:糖类氧
化分解→干重减少
特别提醒
(1)一般而言,种子在秋季成熟,种子成熟过程中储存有机物(淀粉或脂肪),以便脱离母株后种
子的过冬和萌发。
(2)种子一般在春季萌发,该过程消耗有机物(糖类),为种子萌发提供能量,整体干重减少。
典例呈现
例题 蓖麻种子富含脂肪。某研究小组将蓖麻种子置于黑暗及其他各项条件均适宜的环境中
培养。定期检查萌发种子(含幼苗)的干重以及部分物质的含量的变化情况结果如图所示。
据图分析,下列相关叙述不正确的是 ( )
D
A.在蓖麻种子萌发过程中,脂肪可以转化成糖类
B.第8~10天蓖麻种子的干重减少与有机物消耗有关
C.前6天蓖麻种子的干重增加,导致种子干重增加的主要元素是O
D.植物的脂肪大多含有饱和脂肪酸,提取后,在室温时呈液态
解题思路 将题干中的两幅曲线图对比分析如下:
第8~10天蓖麻种子的干重减少与呼吸消耗有机物有关,B正确。植物的脂肪大多含有不饱和
脂肪酸,提取后,在室温时呈液态,D错误。第5节 核酸是遗传信息的携带者
基础过关练
题组一 核酸的种类及分布
1.核酸是遗传信息的携带者,下列有关叙述正确的是( )
A.真核细胞的DNA只分布在细胞核中,RNA只分布在细胞质中
B.核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核苷酸(RNA)两大类
C.具有细胞结构的生物才含有核酸
D.线粒体、叶绿体中也有DNA和RNA
题组二 核酸是由核苷酸连接而成的长链
2.下列关于如图所示过程的叙述,错误的是( )
A.甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同
B.乙是五碳糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖
C.丙是含氮碱基,在人体细胞DNA中有4种
D.丁是核苷酸,在一个病毒中有8种
3.多个核苷酸可聚合成一条核苷酸链,而核苷酸链中含有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的主链(如图),下列相关叙述正确的是( )
A.该核苷酸链由磷酸、核糖和4种碱基构成
B.主链的组成元素为C、H、O、N和P
C.该核苷酸链中含有4种脱氧核苷酸
D.图示核苷酸链可以作为原核生物的遗传物质
题组三 生物大分子以碳链为基本骨架
4.图1、图2表示组成细胞的化合物,下列表述不正确的是( )
A.图1所示物质可能是淀粉或糖原
B.图1所示物质不能充当遗传物质
C.图2所示物质可能是核酸或多肽
D.若图2表示核酸,它主要分布在细胞核中
5.韭菜是人们喜爱的一种蔬菜,如图是同学们画出的韭菜细胞中部分元素及其构成的化合物的关系图。其中x、y代表化学元素,a、b、c、d代表不同的有机小分子,A、B、C、D、E代表不同的生物大分子,请据图分析回答:
(1)推测该图中y为 。生物大分子A、B、C、D、E都是以 为骨架,由许多单体连接成的多聚体。
(2)若A为动物特有的储能物质,则A表示的物质是 ;若A为韭菜特有的储能物质,则A表示的物质是 。
(3)组成韭菜细胞的化学元素主要以 (填“化合物”或“离子”)的形式存在。
(4)为检测韭菜根细胞的营养物质,同学们将根切成薄片进行实验。某同学将薄片放在载玻片上,滴加少许苏丹Ⅲ染液染色3分钟后又滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,目的是 ,在显微镜下观察到细胞质中脂肪滴的颜色是 。
能力提升练
题组 核酸的结构及功能
1.人的各项生命活动都离不开细胞,而细胞由多种分子组成。如图表示细胞内某些化合物之间的关系,其中C表示RNA的单体。下列有关叙述错误的是( )
A+B糖+磷酸→C→RNA
A.RNA和脂质的构成元素不完全相同
B.A为含氮碱基,有四种类型,其中U是RNA特有的
C.B糖为单糖,但该物质不是生命活动的主要能源物质
D.一般情况下,RNA在生物体的细胞中是以双链形式存在的
2.下列关于T2噬菌体(DNA病毒)、乳酸菌、酵母菌和家兔体内核酸中的五碳糖、碱基、核苷酸的叙述,错误的是( )
A.T2噬菌体的遗传物质中的五碳糖只有1种,碱基和核苷酸各有4种
B.乳酸菌细胞中的核酸有2种,碱基和核苷酸各有8种
C.酵母菌的遗传物质中的碱基和核苷酸各有4种
D.家兔神经细胞中的核酸及五碳糖都有2种,其细胞核和细胞质中都有核酸分布
3.自2015年来,某研究团队共解析了酵母菌细胞内10个不同状态的剪接体(主要由RNA和蛋白质组成)高分辨率的三维结构。下列有关叙述正确的是( )
A.DNA和RNA都是酵母菌的遗传物质
B.RNA和蛋白质均以碳链为骨架
C.剪接体被彻底水解后的产物中含有碱基T
D.剪接体的N只存在于—CO—NH—和游离的氨基中
4.(多选题)由1分子磷酸、1分子碱基m和1分子化合物a构成了化合物b,如图所示,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m为胸腺嘧啶,则a肯定为脱氧核糖
C.若m为尿嘧啶,则DNA中肯定不含b这种化合物
D.若a为脱氧核糖,则由b构成的核酸完全水解,得到的化合物最多有8种
5.如图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图,据图回答问题:
(1)图甲中该核苷酸的名称为 ,该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料 。
(2)图甲中 (填序号)处的氧去掉后,该核苷酸便可成为细菌遗传物质的基本原料。
(3)图乙中1、2、3、4的中文名称分别是 、 、 、 。
(4)通常由 条图乙所示的核苷酸链构成一个 分子。
(5)在豌豆的叶肉细胞中,由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有 种,其叶肉细胞遗传物质特有的碱基中文名是 。
答案与分层梯度式解析
第5节 核酸是遗传信息的携带者
基础过关练
1.D 2.D 3.A 4.D
1.D 核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA,B错误。真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,线粒体、叶绿体中也有少量DNA和RNA,A错误,D正确。病毒没有细胞结构,但也含有核酸,一种病毒只含有一种核酸,C错误。
2.D 分析题图如下所示:
一种病毒只含有一种核酸(DNA或RNA),故一个病毒中的核苷酸有4种(4种脱氧核苷酸或4种核糖核苷酸),D错误。
3.A 图示核苷酸链含有碱基U,是一条核糖核苷酸链,含有4种核糖核苷酸,具体由磷酸、核糖和4种碱基组成,A正确,C错误;主链由五碳糖和磷酸交替排列构成,五碳糖含有C、H、O三种元素,磷酸的组成元素是H、O、P,因此主链的元素组成有C、H、O和P,B错误;原核生物的遗传物质是DNA(基本组成单位是脱氧核苷酸),D错误。
4.D 图1中单体相同,所示物质可能为多糖(如淀粉、糖原),不能充当遗传物质(核酸:DNA或RNA),DNA或RNA的单体各有4种,A、B正确。图2中单体不同,所示物质可能为蛋白质(多肽)或核酸;核酸有DNA和RNA,真核细胞中,DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,C正确,D错误。
易错分析 若图2中单体种类多于4种,则图2所示物质只能表示蛋白质(多肽),因为组成DNA或RNA的单体只有4种。
5.答案 (1)P 碳链 (2)糖原 淀粉 (3)化合物 (4)洗去浮色 橘黄色
解析 (1)题图分析:D、E特殊的分布位置→D为DNA、E为RNA→C为核酸,c为核苷酸(元素组成为C、H、O、N、P)。多糖、蛋白质一般不含P→y为P,x为N→生物大分子A为多糖(除几丁质),B为蛋白质。(2)动物特有的储能物质是糖原,韭菜(植物)特有的储能物质是淀粉。(3)细胞中的元素主要以化合物的形式存在。(4)苏丹Ⅲ染液染色后需要使用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色。
能力提升练
1.D 2.B 3.B 4.BC
1.D A是含氮碱基,RNA中有A、C、G、U四种,U是RNA所特有的碱基,B正确;B糖是核糖(一种单糖),属于结构物质,不是能源物质,C正确;一般情况下,DNA在细胞中是双链形式,RNA是单链形式,D错误。
2.B T2噬菌体的遗传物质为DNA,组成DNA的五碳糖为脱氧核糖(1种)、碱基有A、T、G、C(4种),核苷酸有4种(腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸),A正确。乳酸菌细胞中的核酸有DNA和RNA,碱基有A、T、G、C、U 5种,核苷酸有8种(4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸),B错误。酵母菌属于真核生物,遗传物质为DNA,DNA中的碱基和核苷酸各有4种,C正确。家兔神经细胞中的核酸有DNA和RNA,DNA中含有脱氧核糖,RNA中含有核糖;DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,D正确。
3.B 酵母菌是具有细胞结构的真核生物,遗传物质是DNA,A错误;多糖、蛋白质、核酸(包括DNA和RNA)等生物大分子均以碳链为骨架,B正确;结合题意可知,剪接体主要由RNA和蛋白质组成,其中RNA彻底水解得到磷酸、核糖和4种碱基(A、U、G、C),蛋白质彻底水解得到氨基酸,C错误;剪接体的N存在于蛋白质的—CO—NH—和游离的氨基中,也存在于RNA中,D错误。
4.BC 核酸的类型和结构组成如下所示:
腺嘌呤(A)为DNA、RNA共有的碱基,若m为腺嘌呤,则b既可以是腺嘌呤核糖核苷酸,也可以是腺嘌呤脱氧核苷酸,A错误;胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基,只能参与形成脱氧核苷酸,即与胸腺嘧啶相连的五碳糖只能是脱氧核糖,B正确;尿嘧啶为RNA特有的碱基,DNA中不含有,C正确;若a为脱氧核糖,则由b组成的核酸为DNA,DNA彻底水解得到的化合物最多有6种,分别是磷酸、脱氧核糖、四种碱基(A、G、C、T),D错误。
归纳总结 核酸的初步水解和彻底水解
(1)DNA初步水解得到4种脱氧核苷酸,彻底水解得到6种产物(磷酸、脱氧核糖、A、G、C、T)。
(2)RNA初步水解得到4种核糖核苷酸,彻底水解得到6种产物(磷酸、核糖、A、G、C、U)。
(3)DNA和RNA初步水解共得到8种核苷酸(4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸),彻底水解共得到8种产物(1种磷酸+2种五碳糖+5种碱基)。
5.答案 (1)腺嘌呤核糖核苷酸 RNA (2)③ (3)磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 胞嘧啶脱氧核苷酸 (4)2 DNA (5)6 胸腺嘧啶
解析 (1)根据图甲③判断该核苷酸中的五碳糖是核糖,因此该核苷酸的名称为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本原料之一。(2)细菌的遗传物质是DNA,基本原料是脱氧核苷酸,应去掉图甲③中的氧。(3)(4)图乙含有碱基T,为构成DNA分子的脱氧核苷酸链,DNA分子一般含有两条链。1、2、3分别为磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶,1、2、3共同组成4胞嘧啶脱氧核苷酸。(5)DNA特有的碱基是T,RNA特有的碱基是U。豌豆的叶肉细胞中含有DNA和RNA,因此A、C分别参与构成两种核苷酸,T、U各自参与构成1种核苷酸,共6种核苷酸。豌豆叶肉细胞遗传物质是DNA,特有的碱基中文名是胸腺嘧啶。
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