遗传物质的携带者-核酸[上学期]

第3节 遗传信息的携带者──核酸
教学目标
1.说出核酸的种类，简述核酸的结构和功能。
2.以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。
教学重点和难点
1.教学重点
核酸的结构和功能。
2.教学难点
观察DNA和RNA在细胞中的分布。
教学策略
本节虽然在题目中提出了遗传信息，但是对遗传信息的深入理解需要在《遗传与进化》模块完成。这节重点是让学生了解承载遗传信息的物质──核酸。因此教学的直观性非常重要。首先要利用“问题探讨”唤起学生对遗传物质的记忆，激发学习兴趣；并通过实验观察，获得感性认识，解决核酸在细胞中的分布；再进一步将抽象的语言变为直观的图解，认识核酸的结构。
教学过程
一、问题探讨
由于现代科学技术的发展使DNA研究成果的应用范围愈来愈广泛，学生听到、看到有关DNA应用的报道是很多的，因此，对于“DNA指纹法”在案件侦破中的作用可能略有所知。这也是学生倍感兴趣的内容。因此要给学生适当的空间进行表达交流，尽可能地让所有学生共享他们对遗传物质──核酸的认识。
思考与讨论
1.提示：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.提示：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.提示：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，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。因此案件侦察工作应在DNA鉴定的基础上，结合其他证据确定罪犯。
二、核酸的种类
脱氧核糖核酸，简称 DNA
核酸
核糖核酸，简称RNA
三、核酸在细胞中的分布
(1)实验原理
甲基绿使DNA呈现绿色；
吡罗红使RNA呈现红色；
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。
(2)材料与用具
人的口腔上皮细胞了(或青蛙皮肤细胞、蛙的红细胞、蚕豆叶表皮、洋葱表皮)
大烧杯，小烧杯,温度计,滴管,消毒牙签,载玻片,盖玻片,铁架台,石棉网,火柴,酒精灯,吸水纸,显微镜。
质量分数为 0.9% 的 NaCl 溶液,质量分数为 0.8% 的盐酸,吡罗红甲基绿染色剂 ( 取 A 液 20 mL, B 液 8O mL 配成染色剂,使用时现配。 A 液： 取吡罗红甲基绿粉 1g, 加人 100mL 蒸馏水中溶解 , 放人棕色瓶中备用。 B 液： 取乙酸钠 16.4g, 用蒸馏水溶解至 1000 mL 。取乙酸12mL, 用蒸馏水稀释至 100O mL。 取稀释的乙酸钠溶液 30 mL 和乙酸 20 mL, 加蒸馏水 50mL, 配成 pH 为 4.8 的溶液),蒸馏水。
（3）实验步骤
取材
（1）载玻片上滴0.9% NaCl溶液
（2）用消毒牙签取口腔上皮细胞
烘干 烘干载玻片
水解
（1）在烧杯中放入8% 盐酸和烘干的载玻片
（2）在大烧杯中加入30℃温水
（3）水浴保温5min
冲洗
用蒸馏水的缓流冲洗载玻片10s
染色
（1）用吸水纸吸去载玻片上水分
（2）用吡罗红甲基绿染色剂染色
（3）吸去染色剂，盖上盖玻片
观察
（1）低倍镜观察
（2）高倍镜观察
结论：真核生物细胞的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。
四、核酸的组成
（1）核酸是由核苷酸连接而成的长链，核苷酸是核酸的基本组成单位；
（2）一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成；
（3）核苷酸主要由于其组成成分中的五碳糖不同分为两大类：核糖、脱氧核糖。
（4）DNA 和RNA各有4种碱基，但有所不同。
五、核酸分子的多样性
绝大多数生物其遗传信息就储存在DNA分子中，组成DNA分子的碱基虽然只有4种，但是两条链上碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。由此可见，DNA分子能够储存大量的遗传信息。
碱基对的排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
六、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。核酸通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状从而表达相应的遗传信息。
七、DNA与RNA的比较（表）
DNA RNA
结构特点 双螺旋结构 单链结构
基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
化学组成 碱基 嘌呤 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）
嘧啶 胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
五碳糖 脱氧核糖 核糖
无机酸 磷酸（P） 磷酸（P）
存在场所 主要分布于细胞核中 主要分布在细胞质中
主要功能 储存、传递和表达遗传信息 指导蛋白质的合成
例题点拔
［例1］在某动物组织的一个细胞中，其细胞质内含有的核酸 （ ）
A．全为DNA B．全为RNA
C．既有DNA也有RNA D．既没有DNA也没有RNA
答案 C
评析 在真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。但在细胞质中的线粒体里也有少量的DNA存在，细胞核中也存在一些RNA。
[例2] 水稻叶肉细胞所含的核酸中，含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有 ( )
A．8 B．7 C．5 D．4
答案 B
基础训练
书后练习
综合训练
1．几乎所有的病毒都具有 （ ）
A.DNA B.RNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA
2．将DNA分子完全水解后得到的化学物质是 （ ）
A.核苷酸、五碳糖、碱基 B.核苷酸、磷酸、碱基
C.脱氧核糖、磷酸、碱基 D. 核糖、磷酸、碱基
3．下列关于DNA和RNA的叙述中，正确的是 （ ）
A.DNA只存在于细胞核中，RNA只存在于细胞质中
B.两种核酸中的碱基都相同
C.两种核酸中的五碳糖不相同
D.病毒中的遗传物质都是RNA
4．不同生物细胞的蛋白质和核酸分子，其结构和组成 （ ）
A.都相同 B.蛋白质相同，核酸不同
C.都不相同 D. 核酸相同，蛋白质不同
5．下列有关核酸的叙述中，正确的是 （ ）
A.除病毒外，一切生物都有核酸存在
B.核酸是由C、H、O、P元素组成的化合物
C.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
D.核酸是一切生物的遗传物质
6．下列关于脱氧核苷酸各成分间连接关系，正确的是 （ ）
A. 磷酸-脱氧核糖-碱基 B. 磷酸-核糖-碱基
C.磷酸-碱基-脱氧核糖 D. 脱氧核糖 -磷酸 -碱基
7．下列不是遗传物质的是 （ ）
A.核酸 B.核糖核酸 C. 核糖 D. 脱氧核糖核酸
8．所有的核苷酸分子中都含有 （ ）
A. 核糖 B. 脱氧核糖 C. 嘌呤 D. 磷酸
纠错训练
9．同一生物体各细胞中含量最稳定的化合物是 （ ）
A. 核酸 B. 蛋白质 C. 水 D. 脂肪
10．烟草、烟草花叶病毒和噬菌体这三种生物中，构成核酸碱基的种类依次是 （ ）
A. 4、4、4 B. 8、4、4 C. 5、4、4 D. 7、4、2
11．鲫鱼的遗传物质彻底水解后，可得到 （ ）
A. 一种五碳糖 B.4种脱氧核苷酸
C.5种含氮碱基 D. 8种核苷酸
12．对遗传物质最确切的描述是 （ ）
A.与生物体遗传、变异和进化有关的物质
B.控制生物性状遗传的物质
C.生物体内由核苷酸组成的物质
D.能编码、传递和表达遗传信息的物质