第5节 核酸是遗传信息的携带者
学习目标
1.通过学习熟悉核酸的种类和分布。
2.通过学习理解脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上的异同,比较DNA和RNA的结构及功能。
3.通过学习了解生物大分子的组成和理解“碳是生命的核心元素”。
自主合作探究
探究一、核酸的功能、分类和分布
【自主学习】
1.核酸的功能:?
。?
2.核酸包括两大类:一类是 ,简称 ;另一类是 ,简称 。?
3.分布:真核细胞的DNA主要分布在 中,其次分布在 和 中,RNA主要分布在 中。而原核细胞的DNA主要分布在 中。?
探究二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的基本单位: ,一个核苷酸由 、 、 构成。?
2.参考P35图2-15画出核苷酸三部分的连接简图: 。?
根据 的不同可将核苷酸分为 和 。?
3.DNA的基本单位: 。RNA的基本单位: 。?
4.据P35图2-16总结出DNA与RNA在化学组成上的异同。?
?
。?
5.DNA是由 条 链构成的。?
RNA是由 条 链构成的。?
例1:根据下图完成以下问题。
(1)在图中的横线上填好相应的内容。
(2)核酸中共有 种磷酸, 种五碳糖, 种含氮碱基, 种核苷酸。?
(3)含U、A、G的核苷酸有 种。?
(4)组成核酸的化学元素: 。?
(5)核酸的组成顺序:?
。?
探究三、DNA多样性的原因及不同生物的遗传信息
1.DNA分子具有多样性的原因:?
。?
2.绝大多数的生物,遗传信息储存在 中。细胞生物的遗传物质一定是 ,?
大多数病毒的遗传物质是 ,如噬菌体,少数病毒的遗传物质是 ,如烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒等。?
例2:细胞生物,细胞中有 种核酸, 种碱基, 种核苷酸,病毒只有一种核酸,因此体内有 种碱基, 种核苷酸。?
探究四、生物大分子以碳链为骨架
1.生物大分子包括 。生物大分子的基本单位称为 。?
2.不论是生物大分子,还是单体都以 为基本骨架。?
核心素养专练
1.下列有关核酸的叙述正确的是( )
A.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
B.是遗传信息的携带者,是生物的遗传物质
C.一切生物体都具有DNA和RNA
D.DNA和RNA都主要存在于细胞核中
2.生物的遗传物质和生命活动的体现者分别是( )
A.核酸 糖类
B.核酸 蛋白质
C.核糖核酸 蛋白质
D.脱氧核糖核酸 有机物
3.下图表示某种大分子物质的基本单位,下列有关叙述正确的是( )
A.该物质是核糖核酸,人体内有4种
B.该物质含有C、H、O、P四种元素
C.碱基A、C、G、T可以参与合成上图中的物质
D.该物质聚合形成的大分子物质是RNA,主要分布在细胞质中
4.下图表示DNA和RNA在化学组成上的区别,图中阴影部分表示两者共有的化学组成,则下列属于阴影部分的一项是( )
A.脱氧核糖、鸟嘌呤、磷酸
B.尿嘧啶、鸟嘌呤、磷酸
C.胞嘧啶、腺嘌呤、磷酸
D.核糖、脱氧核糖、磷酸
5.下列关于核酸的叙述,正确的组合是( )
①原核细胞的DNA主要存在于细胞核中 ②人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中 ③核酸是由核苷酸连接而成的长链 ④组成核酸的含氮碱基共有5种 ⑤禽流感病毒体内的RNA主要分布于细胞质中
A.②④⑤
B.①③⑤
C.②③⑤
D.②③④
6.烟草、吃烟草的虫子、SARS病毒、烟草霉变生出的青霉和HIV体内核酸中碱基的种类分别是( )
A.5、5、5、5、5
B.4、4、4、4、4
C.5、5、4、5、4
D.4、4、5、4、5
7.下列关于生物遗传物质的叙述,正确的是( )
A.真核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是RNA
B.细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA
C.具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是RNA
D.生物的遗传物质是DNA或RNA,具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA
8.DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样本,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是( )
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构不同
D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
9.下列关于细胞中生物大分子的叙述正确的是( )
A.糖类都是生物大分子,因为结构中都有碳链
B.蛋白质是生物大分子,因为蛋白质分子由多个核苷酸脱水缩合而成
C.不同生物大分子的单体可能相同
D.核酸的单体是核苷酸,细胞中共有5种
10.杨树叶肉细胞中的核酸,含有的碱基和核苷酸的种类分别是( )
A.1种、2种
B.8种、8种
C.4种、4种
D.5种、8种
11.(不定项选择题)下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.生物体具有遗传功能的大分子化合物
B.在生物体的遗传中起重要作用
C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
D.除病毒外,一切生物都有核酸存在
12.(不定项选择题)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成的化合物b如下图所示。下列相关叙述正确的有( )
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.组成化合物b的元素有C、H、O、N、P
5种
D.若a为核糖,则人体细胞内由b组成的核酸主要分布在细胞质中
13.图甲为核苷酸,图乙为DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题。
甲
乙
(1)图甲中核苷酸的生物学名称是 。?
(2)图乙特有的含氮碱基的名称是 。?
(3)图乙中1、2、3的名称依次为 、 、 。?
(4)烟草中含有 种核苷酸, 种五碳糖, 种含氮碱基。?
(5)与DNA相比,RNA特有的组成成分是 。?
14.下图为某种核苷酸(图1)和某核苷酸链(图2)示意图,据图回答问题。
图1
图2
(1)已知图1的右上角部分为腺嘌呤,请仔细观察分析后回答下列问题。
Ⅰ.该核苷酸的生物学名称为 。?
Ⅱ.该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料? 。?
Ⅲ.请指出图中哪一个位置上的氧去掉后便可成为合成人体细胞遗传物质的基本原料: 。?
(2)图2中1、2、3、4的名称分别是 、 、 、 。?
(3)通常由图2中 条图示的核苷酸链构成一个 分子。?
(4)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。?
参考答案
自主合作探究
一、【自主学习】1.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
2.脱氧核糖核酸 DNA 核糖核酸 RNA
3.细胞核 线粒体 叶绿体 细胞质 拟核
二、1.核苷酸 一分子五碳糖 一分子磷酸 一分子含氮的碱基
2.
五碳糖 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
3.脱氧核苷酸 核糖核苷酸
4.(1)五碳糖不同:DNA含脱氧核糖、RNA含核糖。(2)碱基不同:DNA含胸腺嘧啶、RNA含尿嘧啶
5.2 脱氧核苷酸 1 核糖核苷酸
【例1】(1)磷酸 脱氧核糖 碱基 磷酸 核糖 碱基 4 4 8 (2)1 2 5 8 (3)5 (4)C、H、O、N、P (5)化学元素→核苷酸(基本单位)→核苷酸链→核酸(大分子化合物)
三、1.组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但构成DNA分子的脱氧核苷酸数目、排列顺序不同,它们连接形成的长链多种多样
2.DNA DNA DNA RNA
【例2】2 5 8 4 4
四、1.多糖、蛋白质、核酸 单体 2.碳链
核心素养专练
1.B 2.B 3.D 4.C 5.D 6.C 7.D 8.D 9.C
10.D 11.CD 12.CD
13.(1)腺嘌呤核糖核苷酸 (2)胸腺嘧啶 (3)磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 (4)8 2 5 (5)核糖、尿嘧啶
14.(1)腺嘌呤核糖核苷酸 核糖核酸 ③
(2)磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 (3)2 DNA (4)6第5节 核酸是遗传信息的携带者
学习目标
1.通过学习熟悉核酸的种类和分布。
2.通过学习理解脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上的异同,比较DNA和RNA的结构及功能。
3.通过学习了解生物大分子的组成和理解“碳是生命的核心元素”。
课堂探究
探究一、核酸的发现和研究简史
资料1:1868年瑞士化学家F.Miescher从脓细胞中分离得到细胞核,并从中提取出一种含磷很高的酸性化合物,称为核素。此后,又从鲑鱼精子头部分离到相对质量较高的含磷酸性化合物,即现在所知的DNA。1889年,生物学家R.Altmann分离并去除了“核素”中的蛋白质,得到了一种酸性物质。因为这种酸性物质是从细胞核中提取出来的,因此他将其称为“核酸”。
问题1:根据资料1可推断“核酸”应该含有什么成分?
。?
资料2:19世纪末和20世纪初,德国生理学家、化学家A.Kosell发现核素是蛋白质和核酸的复合物,并证明了核酸有两类,即脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)。他小心翼翼地将核酸水解,发现两种核酸水解产物中都含有鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)这3种碱基。在DNA中含有胸腺嘧啶(T),而在RNA中则含有尿嘧啶(U)。除了含有这些碱基以外,还含有具有糖类性质的物质和磷酸。H.Steudel通过化学分析确定了这些物质的比例,糖类物质、嘌呤或嘧啶碱基与磷酸的数目比例为1∶1∶1。
问题2:根据资料2推断,核酸的基本组成成分是什么?
。?
资料3:1924年,德国细胞学家福尔根发现核酸中的戊糖有两种:核糖与脱氧核糖。根据含糖的不同,核酸可分为核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)。
资料4:1929年,俄裔美国生物化学家P.A.T.Levine证明核酸是由更简单的核苷酸组成的,而核苷酸则是由碱基、核糖或脱氧核糖、磷酸按一定顺序连接而成的。
问题3:根据资料3和资料4推断,DNA与RNA的组成成分分别是什么? 。?
这两类核苷酸在化学组成上的不同点是什么?
。?
探究二、核酸的结构
1.请画出核苷酸的结构简图。
核苷酸由哪三部分组成? 。?
根据 不同,核苷酸分为 两类。?
2.用提供的材料组装核苷酸的模式图(注意:把五碳糖的种类标注)。
3.根据组装的结果完成以下问题。
(1)写出核糖核苷酸和脱氧核苷酸的异同点。?
?
。?
(2)脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有 种,所以核苷酸共有 种,核酸的碱基共有 种,二者共有的碱基有 种,。?
(3)DNA一般含 条链,RNA含 条链。?
(4)DNA多样性的原因: 。?
(5)有细胞结构的真核与原核生物:既有 ,又有 ,则遗传物质是 。无细胞结构的病毒,一部分只?
有 ,如噬菌体;一部分只有 ,如HIV、SARS,则病毒的遗传物质是 。?
(6)核酸的组成元素有 。?
探究三、生物大分子以碳链为骨架
1.生物大分子包括 。?
2.大分子的基本单位叫 ,分别是 。通过所学知识学生很好理它们都是以 为基本骨架。?
课后拓展:充分发挥你的想象,构建本节课的概念图。
参考答案
课堂探究
探究一
问题1:磷酸
问题2:磷酸、具有糖类性质的物质以及碱基
问题3:DNA的基本成分是磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、T、C、G),RNA的基本成分是磷酸、核糖、含氮碱基(A、U、C、G)。
两者不同点是:DNA含有脱氧核糖,RNA含有核糖;DNA中特有的碱基是T,RNA特有的碱基是U。
探究二
1.
磷酸、五碳糖、含氮碱基 五碳糖 脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸
2.略
3.(1相同点:都有磷酸、含氮碱基(A、C、G)。
两者不同点是:DNA含有脱氧核糖,RNA含有核糖;DNA中特有的碱基是T,RNA特有的碱基是U
(2)4 8 5 3 (3)2 1 (4)脱氧核苷酸虽然只有四种,但如果数量不限,排列顺序多种多样 (5)DNA RNA DNA DNA RNA DNA或RNA (6)C、H、O、N、P
探究三
1.多糖、蛋白质、核酸
2.单体 单糖、氨基酸、核苷酸 碳链
