資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第5節(jié)　核酸是遺傳信息的攜帶者
學(xué)有目標——課標要求必明 記在平時——核心語句必背
1.闡述核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。2.簡述DNA和RNA的區(qū)別與聯(lián)系。3.概述生物大分子以碳鏈為骨架的結(jié)構(gòu)特點。 1.核酸的基本組成單位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成。2.DNA和RNA共有的堿基是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的堿基，尿嘧啶(U)是RNA特有的堿基。3.多糖、蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子，都以碳鏈為骨架。
[主干知識梳理]
一、核酸的種類、分布及結(jié)構(gòu)
1．種類
2．分布：DNA主要分布于細胞核，線粒體、葉綠體內(nèi)也有少量的DNA。RNA主要分布于細胞質(zhì)。
3．核酸的基本組成單位——核苷酸
核苷酸的組成和種類
元素組成 C、H、O、N、P
種類(依據(jù)五碳糖不同) 脫氧核糖核苷酸(構(gòu)成DNA的基本單位)
核糖核苷酸(構(gòu)成RNA的基本單位)
4．核酸的形成
(1)一般情況下，DNA是由脫氧核糖核苷酸聚合成的2條脫氧核糖核苷酸鏈構(gòu)成。
(2)一般情況下，RNA是由核糖核苷酸聚合成的1條核糖核苷酸鏈構(gòu)成。
5．核酸的信息儲存
(1)絕大多數(shù)生物其遺傳信息儲存在DNA分子中。
(2)部分病毒的遺傳信息直接儲存在RNA中。
6．核酸的功能
(1)核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。
(2)核酸在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。
二、生物大分子以碳鏈為骨架
1．生物大分子：多糖、蛋白質(zhì)、核酸等都是生物大分子。
2．單體：生物大分子的基本單位稱為單體。
3．多聚體：每一個單體都以若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。
[邊角知識發(fā)掘]
1．結(jié)合下圖和教材P35圖2 15，歸納總結(jié)核苷酸種類的判斷方法：
(1)根據(jù)五碳糖的種類進行判斷
①圖甲的五碳糖是核糖，該核苷酸為核糖核苷酸。
②圖乙的五碳糖是脫氧核糖，該核苷酸為脫氧核糖核苷酸。
(2)根據(jù)堿基種類進行判斷
①圖甲中含有U，該核苷酸為核糖核苷酸。
②圖乙中含有T，該核苷酸為脫氧核糖核苷酸。
2．下圖表示生物大分子多聚體的連接方式，請結(jié)合下圖和教材P36圖2 17，回答有關(guān)問題：
(1)若該圖為一段肽鏈結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示中心碳原子，2表示肽鍵，3的種類大約有種。
(2)若該圖為一段核酸結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示五碳糖，2表示磷酸基團，3表示含氮堿基。
(3)若該圖表示多糖結(jié)構(gòu)模式圖，則1、2、3連接形成的化合物是葡萄糖。
新知探究一　核酸的結(jié)構(gòu)和功能
[在探究中學(xué)]
[任務(wù)驅(qū)動]　
1．據(jù)DNA和RNA兩種核酸的圖示，掌握區(qū)分二者的兩種方法
(1)看成分
①圖甲含有T(胸腺嘧啶)，該核酸為DNA。
②圖乙含有U(尿嘧啶)，該核酸為RNA。
(2)看結(jié)構(gòu)
①圖甲具有雙鏈結(jié)構(gòu)，為DNA。
②圖乙具有單鏈結(jié)構(gòu)，為RNA。
2．生物種類與核酸、核苷酸和含氮堿基等的關(guān)系
(1)魚體內(nèi)的遺傳物質(zhì)含有幾種堿基、幾種五碳糖？
提示：有A、T、G、C四種含氮堿基，一種五碳糖即脫氧核糖。
(2)大腸桿菌體內(nèi)由A、G、U三種堿基組成的核苷酸有幾種？
提示：5種，包括3種核糖核苷酸，2種脫氧核苷酸。
3．核酸的水解產(chǎn)物
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
[師說重難]　
1．DNA和RNA的比較
比較項目 DNA RNA
組成單位
組成 無機酸 磷酸
五碳糖 脫氧核糖 核糖
含氮堿基 特有T 特有U
共有A、G、C
分布 主要分布于細胞核中，其次是線粒體、葉綠體中 主要分布于細胞質(zhì)中
功能 遺傳物質(zhì) 遺傳物質(zhì)(某些病毒)，傳遞遺傳信息，催化作用(某些酶)
2.生物體內(nèi)的五碳糖、核苷酸種類與生物種類的關(guān)系
①在只有DNA或RNA的生物中，只含有：
4種核苷酸
②在同時含有DNA和RNA的生物中，則含有：
8種核苷酸
[在應(yīng)用中悟]
[典例1]　在生命活動中，新冠病毒的遺傳物質(zhì)在徹底水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是(　　)
A．脫氧核糖、堿基、磷酸　 B．氨基酸、葡萄糖、堿基
C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖 D．核糖、堿基、磷酸
[解析]　核酸是一類高分子化合物，其基本組成單位是核苷酸。一個核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基。新冠病毒為RNA病毒，只含有RNA一種核酸，因此其遺傳物質(zhì)徹底水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)為核糖、堿基、磷酸。
[答案]　D
[典例2]　如圖是DNA和RNA組成的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．甲型H7N9流感病毒有5種堿基和8種核苷酸
B．主要存在于硝化細菌的擬核中的核酸由5種堿基構(gòu)成
C．病毒中也有上述兩種核酸
D．DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖，而沒有核糖
[解析]　甲型H7N9流感病毒為RNA病毒，含有A、G、C、U 4種堿基和4種核苷酸；主要存在于硝化細菌擬核中的核酸為DNA，含有A、G、C、T 4種堿基；一種病毒只有一種核酸，是DNA或RNA；DNA中含有的五碳糖為脫氧核糖，不是核糖。
[答案]　D
[在訓(xùn)練中評]
1．下列對一條核苷酸鏈的說法不合理的是(　　)
A．堿基C和堿基G的數(shù)目可不相等
B．組成核苷酸的糖是五碳糖
C．磷酸基團與堿基相連接
D．可由四種核糖核苷酸組成
解析：選C　一條核苷酸鏈中不發(fā)生堿基互補配對，故C與G的數(shù)目可以不相等；一分子核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成；磷酸基團與五碳糖相連接；一條核苷酸鏈中可以含有4種核糖核苷酸。
2．下列有關(guān)核酸組成的表示，正確的是(　　)
解析：選D　核酸含C、H、O、N、P 5種元素；DNA中含有脫氧核糖，而RNA中含有核糖。
新知探究二　核酸和蛋白質(zhì)的關(guān)系
[在探究中學(xué)]
[任務(wù)驅(qū)動]　
如圖是蛋白質(zhì)與核酸的關(guān)系模型，據(jù)圖回答有關(guān)問題
(1)圖1中由A、B、C三種大分子之間的關(guān)系可推斷A為DNA、B為RNA、C為蛋白質(zhì)；單體a、b、c分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸；元素X為N、P，Y為N(N、S)。
(2)染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，核糖體的主要成分是RNA和蛋白質(zhì)，因此圖2中甲、乙、丙依次是DNA、RNA和蛋白質(zhì)，a(b)是核苷酸，c是氨基酸。
[師說重難]　
DNA、RNA和蛋白質(zhì)的關(guān)系
[在應(yīng)用中悟]
[典例]　如圖所示生物體內(nèi)兩種重要化合物的化學(xué)組成關(guān)系，相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖中大分子B呈雙螺旋結(jié)構(gòu)
B．人體中a的種類有21種，b的種類為8種
C．a(chǎn)與a之間通過“—NH—COOH—”相連接，b與b之間通過磷酸二酯鍵相連接
D．HIV的遺傳信息儲存在大分子B中
[解析]　圖中大分子A和B構(gòu)成HIV，HIV的成分主要是蛋白質(zhì)和RNA，又因為B的組成元素中有P元素，所以大分子A、B分別是蛋白質(zhì)、RNA。RNA分子是單鏈結(jié)構(gòu)；組成人體蛋白質(zhì)的a(氨基酸)有21種，b(核糖核苷酸)的種類為4種；a與a之間通過肽鍵“—NH—CO—”相連接，b與b之間通過磷酸二酯鍵相連接。
[答案]　D
[在訓(xùn)練中評]
1．(2019·江蘇高考)下列關(guān)于細胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的敘述，正確的是(　　)
A．核酸和蛋白質(zhì)的組成元素相同
B．核酸的合成需要相應(yīng)蛋白質(zhì)的參與
C．蛋白質(zhì)的分解都需要核酸的直接參與
D．高溫會破壞蛋白質(zhì)和核酸分子中肽鍵
解析：選B　蛋白質(zhì)除含有C、H、O、N外，有的還含有S；核酸的組成元素為C、H、O、N、P，A項錯誤。核酸的合
成需要多種酶的參與，絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，B項正確。蛋白質(zhì)的分解通常需要蛋白酶的參與，不需要核酸的直接參與，C項錯誤。高溫會破壞蛋白質(zhì)和核酸的空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生變性，但一般不會破壞蛋白質(zhì)中的肽鍵，核酸分子中無肽鍵，D項錯誤。
2.如圖表示染色質(zhì)的兩種成分示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．A是DNA，B是蛋白質(zhì)
B．a(chǎn)和b中都含C、H、O、N四種元素，甲是N和P
C．B由一條核糖核苷酸鏈形成
D．A的結(jié)構(gòu)多樣性只與a的種類、數(shù)量和排列順序有關(guān)
解析：選B　染色質(zhì)的主要成分是蛋白質(zhì)和DNA，蛋白質(zhì)中主要含C、H、O、N元素，DNA中有C、H、O、N、P元素，所以A是蛋白質(zhì)，B是DNA，a和b分別是氨基酸和脫氧核苷酸，A錯誤，B正確；DNA由兩條脫氧核苷酸鏈形成，C錯誤；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序以及肽鏈盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，D錯誤。
科學(xué)視野——DNA指紋技術(shù)
人的遺傳信息主要分布于染色體上的DNA中。兩個隨機個體具有相同DNA序列的可能性微乎其微，因此，DNA可以像指紋一樣用來識別身份，這種方法就是DNA指紋技術(shù)。應(yīng)用DNA指紋技術(shù)時，首先需要用合適的酶將待檢測的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經(jīng)過一系列步驟，最后形成DNA指紋圖。因為每個人的DNA指紋圖是獨一無二的，所以我們可以根據(jù)分析指紋圖的吻合程度來幫助確認身份。在現(xiàn)代刑偵領(lǐng)域中，DNA指紋技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。只需要一滴血、一滴精液或是一根頭發(fā)等樣品，刑偵人員就可以進行DNA指紋鑒定。
[素養(yǎng)評價]
1．對細胞中某些物質(zhì)的組成進行分析，可以作為判斷真核生物的不同個體是否為同一物種或同一物種親子關(guān)系的輔助手段，一般不采用的物質(zhì)是(　　)
A．蛋白質(zhì)　　　　　　 B．DNA
C．RNA D．核苷酸
解析：選D　蛋白質(zhì)、DNA和RNA都具有特異性，而核苷酸不具有物種和個體的特異性。
2．下圖利用DNA指紋技術(shù)比對從受害人體內(nèi)分離的DNA樣本和嫌疑人DNA樣本結(jié)果。
你認為哪個懷疑對象最有可能是犯罪分子？說明理由。
提示：3號最有可能是犯罪分子，因為他的DNA樣本與從受害人體內(nèi)分離的DNA樣本完全相同。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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