2019高中生物 第2章 第3节 遗传信息的携带者——核酸教案 新人教版必修1

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.遗传信息的携带者——核酸一、核酸的种类和功能1．种类1DNA2RNA2．功能(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。(2)核酸在生物体内的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。二、核酸的分子结构1．核酸的基本组成单位——核苷酸(1)元素组成：主要是C、H、O、N、P。(2)种类：依据五碳糖不同，分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两种。(3)分子组成：2．核酸的组成核苷酸脱氧核糖核苷酸――→聚合脱氧核苷酸链――→2条DNA核糖核苷酸――→聚合核糖核苷酸链――→1条RNA核酸3．核酸的信息贮存(1)绝大多数生物其遗传信息贮存在DNA分子中。(2)部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中。一、核酸在细胞中的分布阅读教材P26～P27实验内容，分析并交流实验中几个问题：21．填表比较实验中下列操作的目的实验操作目的制片时使用0.9%生理盐水保持口腔上皮细胞的形态烘干时来回移动玻片防止玻片受热不均匀而破裂利用8%盐酸水解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和染色剂结合利用蒸馏水缓水流冲洗冲洗掉载玻片上的盐酸染色使细胞中DNA、RNA着色，显示其在细胞中的分布位置2.该实验能否选用植物细胞、人成熟的红细胞作为实验材料？提示：可以选用植物细胞作为实验材料，但要注意选用无色的细胞，不适宜选用叶肉细胞。人的成熟红细胞没有细胞核，不能选用。二、核酸是由核苷酸连接而成的长链1．观察教材P28图2－8、2－9，回答下列问题(1)核酸由哪些化学元素组成？提示：C、H、O、N、P。(2)组成DNA和RNA的五碳糖和碱基有哪些区别？提示：组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，碱基有A、T、G、C四种，特有碱基是T；组成RNA的五碳糖是核糖，碱基有A、U、G、C四种，特有碱基是U。(3)观察图2－9，连接相邻的两个核苷酸的化学键形成于哪两种组成成分之间？提示：磷酸与五碳糖。2．判断下列说法是否正确(1)病毒的遗传信息贮存在RNA中。(×)(2)核酸分子中，五碳糖∶磷酸∶含氮碱基＝1∶1∶1。(√)(3)一切生物的DNA都是由两条核苷酸链构成的，RNA都是由一条核苷酸链构成的。(×)(4)所有生物体内都含有5种碱基、8种核苷酸、2种核酸。(×)3．将下列成分进行归类①脱氧核糖②磷酸③腺嘌呤④胸腺嘧啶⑤胞嘧啶⑥尿嘧啶⑦鸟嘌呤⑧核糖(1)组成DNA的成分有①②③④⑤⑦。(2)组成RNA的成分有②③⑤⑥⑦⑧。3一、DNA与RNA的比较名称脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)元素组成C、H、O、N、P基本组成单位脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)化学组成五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)无机酸磷酸一般结构由两条脱氧核苷酸链构成由一条核糖核苷酸链构成存在主要在细胞核中主要在细胞质中[特别提醒](1)DNA或RNA作为遗传物质时，遗传信息就蕴含在脱氧核苷酸或核糖核苷酸的排列顺序中。(2)细胞生物的RNA虽然不是遗传物质，但可携带DNA传递的遗传信息。二、核酸分子的多样性和特异性1．多样性的原因4种核苷酸的数目成千上万核苷酸排列顺序千变万化――→决定核酸(DNA或RNA)分子具有多样性2．特异性的原因每个核酸(DNA或RNA)中核苷酸(脱氧核苷酸或核糖核苷酸)的种类、数目和排列顺序是特定的，决定了每个核酸(DNA或RNA)分子具有特异性。三、细胞生物与病毒的遗传物质生物类别核酸种类遗传物质生物举例细胞生物DNA和RNADNA细菌、蓝藻、杨树、人等病毒只含DNADNAT2噬菌体等只含RNARNAHIV、SARS病毒等观察DNA与RNA在细胞中的分布1．实验原理4(1)DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。(2)甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿对DNA的亲和力强，使DNA呈现绿色，而吡罗红对RNA的亲和力强，使RNA呈现红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示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DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合。2．目的要求初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法。3．材料用具材料仪器试剂人的口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶内表皮细胞烧杯、滴管、温度计、酒精灯、显微镜等质量分数为0.9%的NaCl溶液、质量分数为8%的盐酸、吡罗红甲基绿染色剂等4.方法步骤取材滴：在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液刮：用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻刮几下涂：把牙签上附有碎屑的一端放在上述载玻片上的液滴中涂抹几下烘：将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干水解解：将烘干的载玻片放入装有30mL质量分数为8%的盐酸的小烧杯中，进行材料水解保：将小烧杯放入装有30℃温水的大烧杯中保温5min冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s染色吸：用吸水纸吸去载玻片上多余的水分染：将2滴吡罗红甲基绿染色剂滴在载玻片上，染色5min吸：吸去多余染色剂，盖上盖玻片5观察低：在低倍显微镜下，选择染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰高：换用高倍显微镜，调节细准焦螺旋，观察细胞核和细胞质的染色情况5．实验结论DNA主要分布在真核细胞的细胞核中RNA主要分布于细胞质中6．注意事项(1)制片：①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水。原因是保持口腔上皮细胞形态，细胞在蒸馏水中会吸水涨破。②取口腔上皮细胞时必须漱口。原因是防止混杂食物碎屑。(2)水解：要注意掌握水温(30℃)和保温时间(5min)，才能达到水解的目的。(3)冲洗：缓水流以防止细胞被水流冲走。(4)染色：①吡罗红甲基绿染色剂的配制要用蒸馏水。②吡罗红甲基绿染色剂是混合染色剂，要现配现用。③甲基绿与DNA的亲和力强，吡罗红与RNA的亲和力强。[例1]如图是生物体内核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，相关叙述正确的是()A．若a为核糖，则m有4种，分别是A、T、G、CB．若m为鸟嘌呤，则b的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸C．构成人体的遗传物质的b共有8种，a有2种，m有5种D．在HIV和SARS病毒中共可检测到2种a,5种m,8种b[研析]本题主要考查核苷酸的种类和名称，具体分析如下：[审]——提取信息信息①：题干中图示结构b为核苷酸，是组成核酸(DNA和RNA)的基本组成单位，其中a表示五碳糖，m表示含氮碱基。6信息②：a包括核糖、脱氧核糖2种，m有A、T、C、G、U5种，b的种类共有8种。[析]——解读信息解读①：若a为核糖，则b为核糖核苷酸，m有A、U、G、C4种。解读②：若m为鸟嘌呤，而a可以是核糖或脱氧核糖，则b为鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸。解读③：人的遗传物质为DNA，b有4种，m有4种，a有1种；HIV和SARS病毒均为RNA病毒，因此可以检测到1种a,4种m,4种b。[联]——联系基础(1)明确构成不同核酸的核苷酸的种类。(2)明确不同核苷酸中五碳糖和碱基的差异。(3)准确判断常见生物体内核酸和遗传物质的种类。[答案]B判断某一核酸分子是DNA还是RNA的方法(1)依据五碳糖种类判断：若该核酸分子含有脱氧核糖，则一定是DNA分子；若含有核糖，则是RNA分子。(2)依据碱基种类判断：该核酸分子若含有碱基T，则一定是DNA；若含有碱基U，则一定是RNA。[例2]DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较就可能为案件的侦破提供证据。(1)DNA侦破的准确率非常高，原因是绝大多数的生物，其遗传信息储存在________中，而且每个个体DNA的________各有特点。(2)DNA是由脱氧核苷酸连接成的长链，是细胞内携带_______________________的物质，它的信息量非常大，原因是______________________________________________。(3)核酸包括________和________，其基本组成单位分别是________和________。[解析]所有具有细胞结构的生物其遗传物质都是DNA，每个个体各不相同的根本原因是所含有的遗传信息不同，即DNA不同，这些DNA不同的原因是脱氧核苷酸的排列顺序不同。[答案](1)DNA脱氧核苷酸序列(2)遗传信息组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有四种，但数量不限，排列顺序极其多样化(3)DNARNA脱氧核苷酸核糖核苷酸核酸种类及其单位的记忆——前缀法(1)核酸的种类决定于组成中的五碳糖种类，因此核酸的名称前加上所含有的五碳糖种7类即为核酸种类。如：DNARNA(2)组成核酸的核苷酸的名称：碱基名称＋五碳糖＋核苷酸。如：“腺嘌呤＋脱氧核糖＋核苷酸”，则读为：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。[网络构建]填充：①五碳糖②磷酸③碱基④遗传信息⑤蛋白质⑥DNA⑦RNA关键语句]1．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作用。2．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少量分布于线粒体和叶绿体中，RNA主要分布在细胞质中。3．核酸的基本单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。4．DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。5．甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。6．盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；也能使染色质中的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合。1．组成DNA结构的基本成分是()①核糖②脱氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶8A．①③④⑤B．①②④⑤C．②③④⑤D．②③④⑥解析：选C脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，它是由五碳糖(脱氧核糖)、磷酸和四种含氮碱基组成的，这四种含氮碱基分别是A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)。2.如图表示某种大分子物质的基本单位，关于它的叙述中错误的是()A．该物质是核糖核苷酸B．该物质含有C、H、O、N、P等元素C．该物质聚合形成的大分子物质是RNA，它只分布在细胞质中D．在T2噬菌体中找不到这种物质解析：选C根据五碳糖是核糖及图中所示元素判断，A、B项正确。RNA可以分布在细胞质的线粒体和叶绿体中，细胞核中也有少量分布，C项错误。由于T2噬菌体为DNA病毒，D项正确。3．观察用甲基绿吡罗红染色剂染过的蟾蜍血涂片，可看到绿色主要集中在()A．叶绿体和线粒体B．细胞质C．细胞核D．内质网解析：选C甲基绿易与DNA分子结合，使DNA显绿色，而DNA主要分布在细胞核中。叶绿体和线粒体中只有少量的DNA，且蟾蜍血细胞中没有叶绿体。4．在下列所示的核苷酸中，DNA不可能具有的是()解析：选B组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，有四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸，没有尿嘧啶核糖核苷酸。5．如图是核酸片段图示，据图回答下列有关问题：(1)DNA大多是由________条________链构成，RNA通常是由________条________链构9成。(2)若图中为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________；图中①是________，②是________，③是________，④是________。(3)若图中为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________。图中②是________，④是________。(4)核酸分子的多样性由________________________________________决定，蛋白质分子的多样性由_