核酸是遺傳信息的攜帶者

第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者內(nèi)容原則規(guī)定核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.簡述核酸的構(gòu)造和功效。2.結(jié)合核酸的基本單位和化學(xué)成分比較DNA和RNA的異同點(diǎn)。1.生命觀念——通過對(duì)核酸的學(xué)習(xí)，建立生命的物質(zhì)性的觀點(diǎn)。水平二2.科學(xué)思維——?dú)w納概括核酸種類、核苷酸種類與含氮堿基種類與生物種類的關(guān)系。水平二研讀教材·梳理探究核酸及其基本單位的構(gòu)造和種類———————————————知識(shí)梳理———————————————一、核酸的種類及功效1.種類eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(脫氧核糖核酸（DNA）,核糖核酸（RNA）))2.功效(1)細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。(2)在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中含有極其重要的作用。二、核酸的構(gòu)造1.構(gòu)成元素C、H、O、N、P。2.基本單位——核苷酸(1)種類：分為脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸兩種。共有8種，4種脫氧核苷酸，4種核糖核苷酸(2)分子構(gòu)成：3.核酸的構(gòu)成警示！(1)脫氧核糖≠脫氧核苷酸≠脫氧核糖核酸(2)核糖≠核糖核苷酸≠核糖核酸4.核酸的多樣性(1)因素：核苷酸的數(shù)量不同和排列次序的多樣化。(2)遺傳信息的貯存。①絕大多數(shù)生物的遺傳信息貯存在DNA分子中。②少數(shù)病毒的遺傳信息貯存在RNA中，如HIV、SARS病毒。RNA作為遺傳物質(zhì)的前提是生物體內(nèi)不存在DNA———————————————素養(yǎng)提高———————————————生命觀念——核酸的構(gòu)造和功效據(jù)核酸構(gòu)造層次概念圖回答下列問題：(1)D是核苷酸，一分子D是由一分子A含氮堿基、一分子B五碳糖和一分子C磷酸構(gòu)成。(2)根據(jù)五碳糖(B)的不同，D可分為E脫氧核苷酸和F核糖核苷酸兩類。(3)G和H在化學(xué)構(gòu)成上的差別是五碳糖和含氮堿基不同。(4)在大腸桿菌體內(nèi)，A有5種，D有8種，E有4種。[典例1]下列有關(guān)如圖所示過程的敘述，錯(cuò)誤的是()A.甲是磷酸，在不同的核苷酸中種類相似B.乙是五碳糖，在DNA中是脫氧核糖，在RNA中是核糖C.丙是含氮堿基，在人體細(xì)胞DNA中有4種D.丁是核苷酸，在一種病毒中有8種解析甲是磷酸，在不同的核苷酸中種類相似；乙是五碳糖，有脫氧核糖和核糖兩種，在DNA中是脫氧核糖，在RNA中是核糖；丙是含氮堿基，人體細(xì)胞的DNA中含氮堿基共有4種；丁是核苷酸，病毒只有一種核酸，病毒中的核苷酸只有4種。答案D[變式訓(xùn)練1]下列表達(dá)某同窗制作的脫氧核苷酸構(gòu)造模型，對(duì)的的是()解析每1個(gè)脫氧核苷酸是由1個(gè)脫氧核糖、1個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)堿基構(gòu)成，堿基可能是A或C或G或T，不可能是U，A錯(cuò)誤；脫氧核糖的1號(hào)碳上連著堿基，5號(hào)碳上連著磷酸基團(tuán)，B、C錯(cuò)誤，D對(duì)的。答案D聯(lián)想質(zhì)疑★DNA含有物種特異性，可通過分析不同物種的DNA來判斷不同物種間的親緣關(guān)系。找竅門巧記DNA構(gòu)成構(gòu)造的“五、四、三、二、一”1.做親子鑒定時(shí)，為什么要用DNA而不是RNA?提示：由于DNA是人體的遺傳物質(zhì)，而RNA不是。★核糖核苷酸與脫氧核糖核苷酸的構(gòu)造區(qū)別。2.魚體內(nèi)的DNA含有幾個(gè)堿基、幾個(gè)五碳糖？提示：含堿基A、G、C、T4種，1種五碳糖。3.核酸初步水解和徹底水解的產(chǎn)物分別是什么？提示：物質(zhì)初步水解徹底水解DNA脫氧核糖核苷酸磷酸、脫氧核糖和堿基RNA核糖核苷酸磷酸、核糖和堿基DNA與RNA的區(qū)別———————————————知識(shí)梳理———————————————[典例2]下圖表達(dá)與核酸有關(guān)的物質(zhì)或構(gòu)造，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題(“[]”中填寫對(duì)應(yīng)的字母)：構(gòu)成核酸的元素：C、H、O、N、P，其中堿基含N元素a→eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(b,c,d))→e→f(1)絕大多數(shù)生物遺傳信息的攜帶者是[]；與另一類核酸相比，在構(gòu)成上的區(qū)別是后者含有和。(2)d含有氮元素，則在HIV內(nèi)d共有種，e共有種。(3)f被徹底水解后的產(chǎn)物是(用字母表達(dá))，元素a有。(4)用圖表達(dá)一分子b、c、d構(gòu)成e的連接方式。解析(1)絕大多數(shù)生物遺傳信息的攜帶者是f(DNA)；與RNA相比，在構(gòu)成上的區(qū)別是RNA含有尿嘧啶和核糖。(2)d是含氮堿基，則在HIV(RNA病毒)內(nèi)d共有4種，e(核糖核苷酸)共有4種。(3)f被徹底水解后的產(chǎn)物是b、c、d(磷酸、五碳糖、含氮堿基)，而核酸由C、H、O、N、P五種元素構(gòu)成。(4)三種小分子間連接時(shí)磷酸與含氮堿基均連于五碳糖上。答案(1)f脫氧核糖核酸(DNA)尿嘧啶核糖(2)44(3)b、c、dC、H、O、N、P(4)[變式訓(xùn)練2]與DNA分子相比，RNA分子中特有的堿基是()A.尿嘧啶(U)B.鳥嘌呤(G)C.腺嘌呤(A)D.胞嘧啶(C)解析DNA含有的堿基是A、G、C、T四種，RNA含有的堿基有A、G、C、U四種。答案A【歸納概括】不同生物的核酸、核苷酸、堿基與遺傳物質(zhì)聯(lián)想質(zhì)疑“三看”法快速確認(rèn)DNA、RNA★病毒只有一種核酸DNA或RNA。生物大分子以碳鏈為骨架———————————————知識(shí)梳理———————————————1.生物大分子的構(gòu)成eq\x(若干個(gè)相連的碳原子)eq\o(→,\s\up7(構(gòu)成))eq\x(單體的基本骨架)eq\o(→,\s\up7(構(gòu)成))eq\x(多聚體)2.將大分子與相對(duì)應(yīng)的單體連接起來大分子單體①多糖a.核苷酸②蛋白質(zhì)b.單糖③核酸c.氨基酸答案①—b②—c③—a[典例3]如圖為不同化學(xué)元素構(gòu)成的化合物示意圖，下列說法對(duì)的的是()A.若圖中①為某種化合物的基本單位，則①最可能是核苷酸B.若②廣泛分布在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，則其一定是糖原C.若③為生物大分子，則其徹底水解的產(chǎn)物最多為4種D.④能夠表達(dá)脂肪，蘇丹Ⅲ染液能夠?qū)⒋宋镔|(zhì)染成橘黃色解析若圖中①為某種化合物的基本單位，則①最可能是氨基酸；若②廣泛分布在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，則其一定是糖類，最可能是葡萄糖、核糖或脫氧核糖，也可能是糖原；若③為生物大分子，則其表達(dá)核酸，其徹底水解的產(chǎn)物除了5種堿基外尚有五碳糖和磷酸，超出4種；脂肪只含有C、H、O三種元素，因此④能夠表達(dá)脂肪，可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。答案D【易錯(cuò)警示】大分子物質(zhì)的初步水解產(chǎn)物和徹底水解產(chǎn)物物質(zhì)初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物DNA脫氧核苷酸脫氧核糖、堿基、磷酸RNA核糖核苷酸核糖、堿基、磷酸蛋白質(zhì)多肽氨基酸淀粉麥芽糖葡萄糖聯(lián)想質(zhì)疑★碳參加構(gòu)成大分子化合物的基本骨架。幾個(gè)有機(jī)物的元素構(gòu)成：蛋白質(zhì)：C、H、O、N(少量含S、Fe)核酸：C、H、O、N、P糖類：C、H、O脂質(zhì)：C、H、O(有的含N、P)課堂小結(jié)隨堂檢測1.下列對(duì)核酸的敘述錯(cuò)誤的是()A.核酸的基本構(gòu)造單位是核苷酸B.核酸是生物的遺傳物質(zhì)C.核酸有DNA和RNA兩大類D.核酸只存在于細(xì)胞核中解析核酸是生物大分子，基本構(gòu)造單位是核苷酸；核酸是生物的遺傳物質(zhì)；核酸因五碳糖不同分為DNA和RNA兩大類；DNA重要分布于細(xì)胞核中，RNA重要分布于細(xì)胞質(zhì)中。答案D2.下列核苷酸中，在DNA構(gòu)造中不可能有的是()解析構(gòu)成DNA的堿基有A、T、C、G四種，不含U，U是RNA所特有的堿基。答案B3.有關(guān)下列概念圖的敘述，對(duì)的的是()eq\x(①)＋eq\x(②糖)＋eq\x(③磷酸)→eq\x(④)→eq\x(⑤DNA)A.①表達(dá)的堿基有5種 B.②表達(dá)的是核糖C.④表達(dá)脫氧核苷酸 D.④表達(dá)核糖核苷酸解析因圖中⑤為DNA，故圖中①是A、G、C、T4種堿基；②是脫氧核糖；④表達(dá)脫氧核苷酸。答案C4.如圖為酵母菌DNA分子的一條脫氧核苷酸長鏈。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中的①表達(dá)，②表達(dá)，①②③結(jié)合在一起的構(gòu)造叫。(2)圖中的堿基有種，中文名稱從上到下分別是________________________________________________________________________。(3)DNA徹底水解后，產(chǎn)生的含氮物質(zhì)是(用序號(hào)表達(dá))。(4)和HIV的核酸(RNA)相比，圖中特有的堿基是，兩者的基本構(gòu)成單位共有種。解析脫氧核苷酸由磷酸、脫氧核糖和含氮堿基三部分構(gòu)成，其中堿基涉及A、T、C、G4種，在RNA分子中，含有U而沒有T。DNA由4種脫氧核苷酸構(gòu)成，RNA由4種核糖核苷酸構(gòu)成。答案(1)磷酸脫氧核糖腺嘌呤脫氧核苷酸(2)4腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤、胸腺嘧啶(3)③(4)T(胸腺嘧啶)8學(xué)時(shí)作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)知識(shí)點(diǎn)1核酸及其基本單位的構(gòu)造和種類1.與DNA相比，RNA所特有的成分是()A.核糖和尿嘧啶 B.脫氧核糖和鳥嘌呤C.脫氧核糖和尿嘧啶 D.核糖和胸腺嘧啶解析DNA與RNA相比較，DNA所特有的成分是脫氧核糖和胸腺嘧啶，RNA所特有的成分是核糖和尿嘧啶。答案A2.下列有關(guān)核酸的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.核酸由C、H、O、N、P構(gòu)成B.核酸是生物的遺傳物質(zhì)C.核酸的基本構(gòu)成單位是DNA和RNAD.核酸能控制蛋白質(zhì)的合成解析核酸的基本構(gòu)成單位是“核苷酸”。答案C3.構(gòu)成DNA構(gòu)造的基本成分是()①核糖②脫氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶A.①③④⑤ B.①②④⑥C.②③④⑤ D.②③④⑥解析DNA的基本成分中五碳糖為脫氧核糖，堿基有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，尚有磷酸。答案C4.如圖表達(dá)核苷酸的模式圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A.構(gòu)成DNA和RNA基本單位的不同之處體現(xiàn)在②和③上B.構(gòu)成DNA的②是脫氧核糖C.病毒內(nèi)的②只有一種，③有4種D.人體內(nèi)含A、T、C、G的核苷酸有8種解析DNA與RNA在核苷酸上的不同點(diǎn)體現(xiàn)在②和③兩方面上，A對(duì)的；構(gòu)成DNA的五碳糖為脫氧核糖；病毒中只有一種核酸，其構(gòu)成單位有一種五碳糖和四種堿基；人體細(xì)胞中含有DNA和RNA，含有A、T、C、G的核苷酸有7種。答案D5.通過實(shí)驗(yàn)測得衣藻DNA在細(xì)胞中分布以下：84%在染色體上，14%在葉綠體中，1%在線粒體中，1%游離在細(xì)胞質(zhì)中。這些數(shù)據(jù)闡明()A.衣藻的核酸只分布于細(xì)胞核中B.衣藻DNA的重要載體是染色體C.衣藻細(xì)胞染色體中的DNA對(duì)細(xì)胞質(zhì)中的DNA有控制作用D.衣藻染色體由DNA、蛋白質(zhì)和少量RNA構(gòu)成解析衣藻的DNA重要分布于細(xì)胞核中，RNA重要分布于細(xì)胞質(zhì)中，題干數(shù)據(jù)表明衣藻細(xì)胞內(nèi)幾個(gè)含有DNA的場合及其含量，可見染色體上含有的DNA最多，闡明染色體是DNA的重要載體。答案B6.從一種動(dòng)物細(xì)胞中得到兩類大分子有機(jī)物x、y，已知細(xì)胞中x的含量不不大于y，用胃液解決，x被分解而y不變。x含有化學(xué)元素N，有的還含有S，y含有化學(xué)元素N和P，它們與碘都沒有顏色反映，細(xì)胞膜上有x而無y。下列有關(guān)x、y的敘述，錯(cuò)誤的是()A.x可能是蛋白質(zhì)B.y的基本構(gòu)成單位可能是核苷酸C.x可能是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物D.y可能在核糖體上合成解析x含有N，有的還含有S，又知用胃液解決，x被分解，闡明x可能是蛋白質(zhì)，A對(duì)的；y含有N、P，細(xì)胞膜上無y，因此y可能是核酸，其基本構(gòu)成單位可能是核苷酸，B對(duì)的；由于x可能是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物，C對(duì)的；核糖體是蛋白質(zhì)合成的場合，D錯(cuò)誤。答案D知識(shí)點(diǎn)2不同生物體內(nèi)的核酸種類7.如圖甲是構(gòu)成乙或丙的基本單位(單體)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.甲一定是乙的構(gòu)成單位B.病毒中的核酸可能是乙也可能是RNAC.人的神經(jīng)細(xì)胞中含有甲的種類是8種D.小麥根尖細(xì)胞遺傳物質(zhì)中，含4種甲中的m解析甲是核苷酸，乙是DNA，核苷酸涉及脫氧核苷酸和核糖核苷酸，因此甲不一定就是DNA的基本單位，A錯(cuò)誤。答案A8.不同生物含有的核酸種類不同。細(xì)胞生物同時(shí)含有DNA和RNA，病毒體內(nèi)含有DNA或RNA中的一種，下列多個(gè)生物中有關(guān)堿基、核苷酸種類的描述對(duì)的的是()①真菌②肌細(xì)胞③病毒④細(xì)菌堿基5種5種4種8種核苷酸5種8種8種8種A.① B.②C.③ D.④解析肌細(xì)胞、真菌、細(xì)菌內(nèi)同時(shí)含有DNA和RNA，即均含有4種脫氧核糖核苷酸和4種核糖核苷酸，共8種核苷酸，其中包含5種堿基。病毒只含有一種核酸，故只含4種核苷酸，4種堿基。答案B9.流行性出血熱是由漢坦病毒(一種RNA病毒)引發(fā)的，以鼠類為重要傳染源的自然疫源性疾病。那么在人類患者、鼠類、漢坦病毒這幾個(gè)生物體內(nèi)，堿基種類及構(gòu)成遺傳物質(zhì)的核苷酸種類數(shù)依次是()A.8、5、4和8、8、4 B.5、5、4和8、4、4C.5、5、4和4、4、4 D.5、4、4和8、4、8解析人類患者和鼠類均為真核生物，其堿基種類有5種，即A、T、G、C、U，遺傳物質(zhì)都是DNA，因此構(gòu)成遺傳物質(zhì)的核苷酸種類只有4種；漢坦病毒是一種RNA病毒，在它體內(nèi)只有一種核酸也就是它的遺傳物質(zhì)RNA，其堿基種類和構(gòu)成遺傳物質(zhì)的核苷酸種類都是4種。答案C10.德倫(Dren)是科幻驚悚片《人獸雜交》的主角，它是一種有著嚙齒目動(dòng)物特性，但是又長著巨大雙眼、長尾巴和細(xì)胳膊的怪物，并且它還會(huì)發(fā)出鳥類的叫聲。它是由兩位反叛科學(xué)家將人類和動(dòng)物的DNA進(jìn)行雜交發(fā)明出的一種生物。下列有關(guān)該生物DNA的敘述錯(cuò)誤的是()A.重要存在于細(xì)胞核內(nèi)B.基本單位是脫氧核苷酸C.含有A、T、G、C4種堿基D.不是該生物的遺傳物質(zhì)解析DNA是核酸的一類，由4種脫氧核苷酸構(gòu)成，含有A、T、G、C4種堿基。由題干信息可知，該生物為真核生物，其遺傳物質(zhì)是DNA，重要存在于細(xì)胞核內(nèi)。答案D11.有關(guān)DNA和RNA的說法對(duì)的的是()A.DNA和RNA中的N存在于堿基中B.由脫氧核苷酸構(gòu)成的核酸全部分布于細(xì)胞核中C.判斷DNA和RNA的唯一根據(jù)是堿基種類D.DNA徹底水解能得到四種產(chǎn)物解析核苷酸中的N元素存在于含氮堿基中，A對(duì)的；DNA重要分布于細(xì)胞核中，細(xì)胞質(zhì)中也存在少量的DNA，B錯(cuò)誤；DNA和RNA在五碳糖和堿基種類以及構(gòu)造方面都有差別，因此判斷兩者的根據(jù)也有多個(gè)，C錯(cuò)誤；DNA徹底水解后的產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和四種堿基，因此徹底水解的產(chǎn)物有六種，D錯(cuò)誤。答案A12.DNA指紋法在案件偵破工作中有著重要作用，從案發(fā)現(xiàn)場提取DNA樣品，可為案件偵破提供證據(jù)，其中的生物學(xué)原理是()A.不同人體內(nèi)的DNA所含的堿基種類不同B.不同人體內(nèi)的DNA所含的五碳糖和磷酸不同C.不同人體內(nèi)的DNA的空間構(gòu)造不同D.不同人體內(nèi)的DNA所含的脫氧核苷酸排列次序不同解析DNA是由4種脫氧核苷酸構(gòu)成的，DNA所含的脫氧核苷酸排列次序就是遺傳信息，不同的人體內(nèi)的遺傳信息不同。答案D13.下圖A所示的分子構(gòu)造式為某種核糖核苷酸，已知分子構(gòu)造式的左上角基團(tuán)為堿基——腺嘌呤；圖B是某核苷酸鏈?zhǔn)疽鈭D，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖A中核苷酸的生物學(xué)名稱是。(2)圖A中核苷酸是構(gòu)成哪一種核酸的原料。(3)圖B中，DNA初步水解的產(chǎn)物是，徹底水解的產(chǎn)物是。豌豆的葉肉細(xì)胞中，含有的堿基是，那么由A、G、C、U4種堿基參加構(gòu)成的核苷酸共有種，其中核糖核苷酸有種。(4)圖B中1、2、3的名稱分別是、、。(5)圖B中4、5分別代表、。(6)圖B構(gòu)造中特有的堿基名稱是。(7)普通由條圖B所示的核苷酸鏈構(gòu)成一種DNA分子，真核細(xì)胞中DNA分布在、和。答案(1)腺嘌呤核糖核苷酸(2)RNA(3)脫氧核苷酸脫氧核糖、磷酸、堿基A、G、C、T、U74(4)磷酸脫氧核糖胞嘧啶(5)胞嘧啶脫氧核苷酸一條脫氧核苷酸鏈片段(6)胸腺嘧啶(7)2細(xì)胞核線粒體葉綠體14.人類基因組計(jì)劃的實(shí)施對(duì)人類理解本身的奧秘、增進(jìn)健康含有不可預(yù)計(jì)的意義，而其前提是對(duì)核酸分子構(gòu)造和功效的認(rèn)識(shí)。如圖表達(dá)細(xì)胞內(nèi)與核酸有關(guān)的物質(zhì)或構(gòu)造。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：元素a→eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(b,c,d))e→f(1)細(xì)胞內(nèi)的核酸涉及兩類：一類是，簡稱DNA；另一類是，簡稱。兩者除在含氮堿基上有所區(qū)別外，尚有_____________________________________________________________________。(2)e和f的關(guān)系是_____________________