高中生物必修1 第二单元第三课时《遗传信息的携带者——核酸》导学案

第3课时　遗传信息的携带者——核酸
学习目标
1.说出核酸的组成元素及基本组成单位。
2.说明核酸的种类。
3.简述核酸的结构与功能。
4.简述鉴定核酸的原理,观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。
预习检测
　　一、核酸的种类
脱氧核糖核酸(简称①　　)和核糖核酸(简称②　　)。
二、核酸
1.核酸是细胞内携带③　　的物质,对于生物的④　　、⑤　　和蛋白质的生物合成具有重要作用。
2.组成核酸的基本单位是核苷酸,是由一分子⑥　　、一分子⑦　　(DNA为⑧　　、RNA为⑨　　)和一分子⑩　　组成的;组成DNA的核苷酸叫作,组成RNA的核苷酸叫作　　。
3.DNA所含碱基有:　　(A)、　　(G)和　　(C)、(T)。
4.RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和　　(U)。
三、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。
四、选择题
1.(2015届厦门六中高一期中)下列有关核酸的叙述,正确的是(　　)。
A.DNA只分布在细胞核内
B.组成核酸的碱基只有4种
C.核酸是一切生物遗传信息的携带者
D.单体都是脱氧核苷酸
2.(2015届山东德州高一月考)下列核苷酸中,在DNA结构中不可能具有的是(　　)。
3.人体细胞的DNA分子中,碱基和核苷酸的种类分别是(　　)。
A.5种、8种　　　　B.1种、2种　　　　　C.4种、4种　　　　D.8种、8种
4.(2014年福州高一检测)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
5.水稻根尖细胞中DNA分布于(　　)。
A.细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体
B.细胞核、线粒体、叶绿体
C.细胞核、叶绿体、核糖体
D.细胞核、线粒体
重难点探究
知识点一:核酸的组成、结构及功能
1.右图代表组成DNA的基本单位,请写出所示的结构名称。
2.组成核酸的化学元素主要是什么 核酸、核苷酸、含氮碱基和五碳糖分别有几种 DNA和RNA中特有的碱基分别是什么 DNA和RNA水解后形成的最小的成分中,相同的是什么
3.DNA分子具有多样性的原因是什么
例1　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(　　)。
项目
A
B
C
D
T2噬菌体
烟草叶肉细胞
烟草花叶病毒
豌豆根毛细胞
碱基
5种
5种
4种
8种
核苷酸
5种
8种
8种
8种
五碳糖
1种
2种
2种
2种
　　知识点二:“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验解读
1.请叙述实验原理。
2.请用文字和箭头表示实验过程。
3.所用的染色剂是什么 实验现象及结论是什么
4.下表是关于制片、冲洗、染色过程中的一些注意事项及原因,请补充完整。
过程
注意事项及原因
制片
用质量分数为①　　　　的NaCl溶液可保持口腔上皮细胞的形态;取口腔上皮细胞时必须漱口;烘干装片时,要使载玻片在酒精灯火焰上②　　　　移动,使受热均匀,一直烘干至细胞能吸附住即可
冲洗
③　　　　可防止细胞被水流冲走
染色
吡罗红甲基绿染色剂的配制也要用④　　　　,且使用时要现配现用
　　例2　给你准备了一些洋葱和大小烧杯、载玻片、盖玻片、滴管、温度计、蒸馏水等实验材料及用具,证明洋葱细胞的DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中。
(1)请再写出四种实验所需材料、用具:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)简要说明选用洋葱鳞片叶内表皮细胞做装片的理由
(3)写出主要实验步骤(作简单解释):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
当堂检测
1.下列关于核酸的叙述正确的是(　　)。
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
2.下图示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
3.观察DNA和RNA在细胞中的分布实验时,下列操作正确的是(　　)。
A.染色时先用甲基绿染液染色,再滴加吡罗红染液
B.将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后就可直接用染色剂染色
C.观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域
D.如果用低倍镜看不到细胞,可用高倍镜来观察
4.大豆根尖细胞含有的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有(　　)。
A.8种　　　　
B.7种　　　　
C.5种　　　　
D.4种
5.完成下列有关核酸分子的概念图。
参考答案
知识体系梳理
①DNA　②RNA　③遗传信息　④遗传　⑤变异　⑥磷酸　⑦五碳糖　⑧脱氧核糖　⑨核糖　⑩含氮碱基　脱氧核苷酸　核糖核苷酸　腺嘌呤　鸟嘌呤　胞嘧啶　胸腺嘧啶　尿嘧啶　细胞核　线粒体　叶绿体　细胞质
预习效果检测
1.C　【解析】DNA主要分布在细胞核内,故A错;组成核酸的碱基有5种,故B错;核酸有两种,DNA和RNA,组成核酸的单体是脱氧核苷酸或核糖核苷酸,故D错;核酸是一切生物遗传信息的携带者。
2.B　【解析】构成DNA的核苷酸的碱基中没有U。
3.C　【解析】人体细胞的DNA分子含4种核苷酸,4种碱基。
4.D　【解析】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。
5.D　【解析】含有DNA的细胞结构是细胞核、线粒体、叶绿体。水稻根尖细胞没有叶绿体。
重点难点探究
知识点一:核酸的组成、结构及功能
1.①磷酸　②脱氧核糖　③碱基　④脱氧核苷酸
2.组成核酸的化学元素主要是C、H、O、N、P。核酸、核苷酸、含氮碱基和五碳糖分别有2种、8种、5种和2种。DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶(T),RNA中特有的碱基是尿嘧啶(U)。DNA和RNA水解后形成的最小的成分中,相同的是磷酸、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
3.组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但脱氧核苷酸的数量很多,形成长链时,排列顺序的种类就会极其多样。因此,DNA分子信息容量是巨大的,具有多样性。
例1　B
【解析】T2噬菌体是DNA病毒,烟草花叶病毒是RNA病毒。
知识点二:“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验解读
1.(1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核内,RNA大部分存在于细胞质中。(2)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。用混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。(3)盐酸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DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂的结合。
2.制片→水解→冲洗→染色→观察。
3.染色剂是甲基绿和吡罗红。现象:细胞核部分被染成了绿色,细胞质部分被染成了红色。结论:DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。
4.①0.9%　②来回　③缓水流　④蒸馏水
例2　(1)质量分数为8%的盐酸、吡罗红染色剂、甲基绿染色剂、显微镜　(2)洋葱鳞片叶内表皮细胞近似于无色,经染色剂染色后易于分辨DNA和RNA的分布,避免了洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡中花青素的颜色对实验现象的干扰。　(3)制作洋葱表皮细胞装片(烘干)→水解(放入装有8%的盐酸的烧杯中,30
℃水浴5
min)→冲洗装片(蒸馏水冲洗10
s)→染色(将甲基绿吡罗红染色剂滴2滴在载玻片上,染色5
min)→观察(先低倍镜,后高倍镜)
【解析】本题在熟悉、了解了“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的具体操作、现象等内容之后,就不难做出正确解答。
当堂知能检测
1.B　【解析】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.C　【解析】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。
3.C　【解析】染色时应将甲基绿染液和吡罗红染液混合使用;将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后,还要用蒸馏水冲洗装片后才能用染色剂染色;观察时应先在低倍镜下观察到细胞后才换用高倍镜观察。
4.B　【解析】此题考查的知识点是真核细胞(大豆)中核酸的种类以及核苷酸的种类。大豆细胞中有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸。含碱基A、G、C的核苷酸有脱氧核苷酸和核糖核苷酸,含T的就只有胸腺嘧啶脱氧核苷酸,故含碱基A、G、C、T的核苷酸有7种。
全新视角拓展
5.①核苷酸　②核苷酸链　③8种
④　⑤核苷酸的数目、种类和排列顺序千变万化
【解析】本题考查核酸的分子组成元素、基本单位、基本单位的结构简式和形成核酸多样性的原因。