2018高三生物一轮总复习专题22-遗传信息的携带者―――核酸有答案和解释.docx

【学案导航】-明方向！ 【课程学习目标】 1.说出核酸的组成元素及基本组成单位。 2.说明核酸的种类。 3.简述核酸的结构与功能。 4.简述鉴定核酸的原理,观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。 第一层级：预学区.不看不讲 【知识体系梳理】 一、核酸的种类 脱氧核糖核酸和核糖核酸。 二、核酸 1.核酸是细胞内携带的物质,对于生物的、和蛋白质的生物合成具有重要作用。 2.组成核酸的基本单位是核苷酸,是由一分子、一分子(DNA为、RNA为)和一分子组成;组成DNA的核苷酸叫作 ,组成RNA的核苷酸叫作 。 3.DNA所含碱基有: (A)、 (G)和 (C)、 (T)。 4.RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和 (U)。 三、核酸的分布 真核细胞的DNA主要分布在 中; 、 内也含有少量的DNA;RNA主要分布在 中。 【基础学习交流】 1.组成核酸的化学元素主要是什么?核酸、核苷酸、含氮碱基和五碳糖分别有几种?2.DNA和RNA中特有的碱基分别是什么?DNA和RNA水解后形成的最小的成分中,相同的是什么? 3.DNA和RNA在细胞中的分布情况如何?可利用何种试剂对DNA和RNA染色?DNA和RNA分别被染成什么颜色? 4.不同DNA分子之间的差异主要体现在哪些方面? 第二层级：导学区.不议不讲 【重点难点探究】 知识点一:核酸的组成、结构及功能 1.下图代表组成DNA的基本单位,请写出所示的结构名称。 2.DNA分子具有多样性的原因是什么?3.DNA分子中特定的脱氧核苷酸的排列顺序代表了什么信息?核酸的功能是什么?4.生物体内都含有两种核酸吗? 知识点二:“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验解读 1.请叙述实验原理。 2.请用文字和箭头表示实验过程。 3.所用的染色剂是什么?实验现象及结论是什么? 4.下表是关于制片、冲洗、染色过程中的一些注意事项及原因,请补充完整。 过程 注意事项及原因 制片 用质量分数为的NaCl溶液可保持口腔上皮细胞的形态;取口腔上皮细胞时必须漱口;烘干装片时,要使载玻片在酒精灯火焰上移动,使受热均匀,一直烘干至细胞能吸附住即可 冲洗 可防止细胞被水流冲走 染色 吡罗红甲基绿染色剂的配制也要用,且使用时要现配现用【思维拓展应用】 例1下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述,正确的是()。 项目 A B C D T2噬菌体 烟草叶肉细胞 烟草花叶病毒 豌豆根毛细胞 碱基 5种 5种 4种 8种 核苷酸 5种 8种 8种 8种 五碳糖 1种 2种 2种 2种例2给你准备了一些洋葱和大小烧杯、载玻片、盖玻片、滴管、温度计、蒸馏水等实验材料及用具,证明洋葱细胞的DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中。 (1)请再写出四种实验所需材料、用具:。 (2)简要说明选用洋葱鳞片叶内表皮细胞做装片的理由?(3)写出主要实验步骤(作简单解释):。 第三层级：固学区.不练不讲 【基础智能检测】 1.蛋白质和核酸中共有的化学元素是()。 A.C、H、OB.C、H、O、N、PC.C、H、O、ND.C、H、O、P 2.下列关于核酸的叙述,正确的是()。 A.核酸由C、H、O、N元素组成 B.病毒不含有核酸 C.核酸是细胞内携带遗传信息的物质 D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸 3.观察DNA和RNA在细胞中的分布实验时,下列操作正确的是()。 A.染色先用甲基绿染液染色,再滴加吡罗红染液 B.将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后就可直接用染色剂染色 C.观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域 D.如果用低倍镜看不到细胞,可用高倍镜来观察 4.大豆根尖细胞含有的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有()。 A.8种 B.7种 C.5种 D.4种 【全新视角拓展】 5.完成下列有关核酸分子的概念图。第四层级：思学区.不思不复 【思维导图构建】 【答案】 【知识体系梳理】 DNARNA遗传信息遗传变异磷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞质 【基础学习交流】 1.组成核酸的化学元素主要是C、H、O、N、P。核酸、核苷酸、含氮碱基和五碳糖分别有2种、8种、5种和2种。 2.DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶(T),RNA中特有的碱基是尿嘧啶(U)。DNA和RNA水解后形成的最小的成分中,相同的是磷酸、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。 3.DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。可用吡罗红甲基绿染色剂对DNA和RNA染色,DNA被甲基绿染成绿色,RNA被吡罗红染成红色。 4.不同DNA分子之间的差异主要体现在构成DNA分子的碱基的数量和排列顺序的不同。 【重点难点探究】 知识点一:核酸的组成、结构及功能 1.磷酸脱氧核糖碱基脱氧核苷酸 2.组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但脱氧核苷酸的数量很多,形成长链时,排列顺序的种类就会极其多样。因此,DNA分子信息容量是巨大的,具有多样性。 3.DNA分子中特定的脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。核酸对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有极其重要的作用。 4.不一定。细胞生物体内都含有两种核酸;但病毒体内只含有一种核酸,即DNA或者RNA。 知识点二:“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验解读 1.(1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核内,RNA大部分存在于细胞质中。(2)甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的“亲和力”不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。让混合染色剂将细胞染色,可以显示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,同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂的结合。 2.制片水解冲洗染色观察。 3.染色剂是甲基绿和吡罗红。现象:细胞核部分被染成了绿色,细胞质部分被染成了红色。结论:DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。 4.0.9%来回缓水流蒸馏水 【思维拓展应用】 例1B 【解析】T2噬菌体是DNA病毒,烟草花叶病毒是RNA病毒。 例2(1)质量分数为8%的盐酸、吡罗红染色剂、甲基绿染色剂、显微镜(2)洋葱鳞片叶内表皮细胞近似于无色,经染色剂染色后易于分辨DNA和RNA的分布,避免了洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡中花青素的颜色对实验现象的干扰。(3)制作洋葱表皮细胞装片(烘干)水解(放入装有8%的盐酸的烧杯中,30 水浴5 min)冲洗装片(蒸馏水冲10 s)染色(将甲基绿、吡罗红染色剂滴2滴在载玻片上,染色5 min)观察(先低倍镜,后高倍镜) 【基础智能检测】 1.C2.C3.C4.B 【全新视角拓展】 5.核苷酸核苷酸链8种 核苷酸的数目、比例和排列顺序千变万化 【解析】本题考查核酸的分子组成元素、基本单位、基本单位的结构简式和形成核酸多样性的原因。 【思维导图构建】 A、T、G、C、U原核生物和真核生物DNADNA或RNA【典例指津】-授技法！ 热点题型一 核酸的结构和功能 例1、在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。据图分析不正确的是 () A人体内，单体b的种类有4种 B导致地球上生物多样性的根本原因是C的结构具有多样性 C人类的白化病基因起源于图中的过程 D图中A和C是组成染色体的主要成分 【答案】B 【解析】本题考查蛋白质和核酸之间的内在联系。图中A为DNA，B是mRNA，C是蛋白质，单体a是脱氧核苷酸、单体b是核糖核苷酸、单体c是氨基酸。人体内核糖核苷酸的种类有4种、脱氧核苷酸的种类也有4种；生物多样性的根本原因是DNA结构的多样性；白化病基因是基因突变产生的，在基因复制过程中易发生基因突变；染色体的主要成分是DNA和蛋白质。 【提分秘籍】 1核酸的分类和功能 比较项目 核酸 DNA RNA 基本单位 核苷酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 分布 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 细胞质(主要) 空间结构 由两条脱氧核苷酸长链构成，呈现规则的双螺旋结构 由一条核糖核苷酸长链构成 化学成分 碱基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤) T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 五碳糖 脱氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 磷酸 功能 携带遗传信息，控制性状 作为遗传物质(有些病毒) 作为酶，具有催化功能 传递遗传信息(mRNA)，运输氨基酸(tRNA)，组成核糖体(rRNA) 2.蛋白质与核酸的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 组成元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等 组成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 形成场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体 分子结构 一般为规则的双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸多肽蛋白质 结构多样性的决定因素 核苷酸的种类、数量及排列顺序 氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链形成的空间结构 联系【高考警示】(1)DNA和蛋白质均存在物种特异性，可作为鉴别不同物种的依据。 (2)生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根本原因是DNA多样性；同一生物不同部位细胞形态、功能不同的根本原因是基因的选择性表达(转录形成的mRNA不同)。 【举一反三】 流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。那么在人类患者、鼠类、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是 () A8、5、4和8、8、4 B5、5、4和8、4、4 C5、5、4和4、4、4 D5、4、4和8、4、8 【答案】C 【解析】人类患者和鼠类均为真核生物，其碱基种类有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，所以构成遗传物质的核苷酸种类只有4种；汉坦病毒是一种RNA病毒，在它体内只有一种核酸也就是它的遗传物质RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是4种。 热点题型二 实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布 例3在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是 () A染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液 B用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解 C酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏 D用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子 【答案】C 【提分秘籍】观察DNA和RNA在细胞分布实验中的4个注意问题 (1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰。 (2)缓水流冲洗目的：防止载玻片上的细胞被冲走。 (3)几种试剂在实验中的作用 0.9%的NaCl溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。 8%的盐酸： a改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；b.使染色质中DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。 蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。 吡罗红甲基绿染液：混合使用，且现用现配。 (4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量的不同，故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。 【举一反三】 用机械方法分离某细胞器的各种成分，对分离的成分用双缩脲试剂和甲基绿吡罗红试剂检测。发现能够使双缩脲试剂呈现紫色反应，使甲基绿吡罗红试剂呈现红色反应。则该细胞器最可能是 () A细胞核 B线粒体 C高尔基体 D核糖体 【答案】D 【解析】线粒体用健那绿，呈蓝绿色。DNA用甲基绿，显绿色。RNA用吡罗红显红色。【真题回眸】-知难易！ 1.（2016上海卷.11）下列病毒的构成组合中错误的是（ ） DNA RNA 蛋白质 磷脂 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】病毒只含有一种核酸，为DNA或RNA。 2.(2015课标卷，1)下列叙述错误的是() A.DNA与ATP中所含元素的种类相同 B.一个tRNA分子中只有一个反密码子 C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成 D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上 【答案】D 3.(2015北京卷，2)下列对各种生物大分子合成场所的叙述，正确的是() A.酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白 B.肌细胞在细胞核中合成mRNA C.T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA D.叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉 【答案】B 【解析】在真核细胞的高尔基体中加工膜蛋白而不是合成膜蛋白，A错误；细菌为原核生物，没有细胞核，而且T2噬菌体在侵染细菌后，是在细菌的细胞质中来完成了DNA分子的复制，C错误；叶绿体是光合作用的场所，在暗反应阶段形成了淀粉、脂肪等有机物，暗反应的场所是在叶绿体基质中完成的，D错误；在真核细胞中，转录形成mRNA是在细胞核中完成的，B正确。学* 4.【2014课标卷】关于核酸的叙述，错误的是() A细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与 B植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制 C双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的 D用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布 【答案】C 【解析】转录是在RNA聚合酶的催化作用下，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，A正确；线粒体和叶绿体中均含有的少量DNA控制着细胞质遗传，植物细胞的线粒体和叶绿体中均可进行DNA的复制，B正确；双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接，C错误；甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，并呈现不同的颜色反应，故可以用于观察DNA和RNA在细胞中的分布，D正确。 5.【2014江苏单科】下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是() AtRNA分子中含有一定数量的氢键 B每个ADP分子中含有两个高能磷酸键 C血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 DDNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接 【答案】A 6.(2013新课标全国卷，1)关于DNA和RNA的叙述，正确的是() A.DNA有氢键，RNA没有氢键 B.一种病毒同时含有DNA和RNA C.原核细胞中既有DNA，也有RNA D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA 【答案】C 【解析】本题考查DNA和RNA的结构和分布，意在考查考生的识记能力和理解能力。DNA为双链结构，通过碱基对间的氢键结合在一起；tRNA为单链，但通过一定方式折叠为三叶草状，部分区域存在碱基互补配对，故也含有氢键，A错误；一种病毒中只含一种核酸，即只含有DNA或RNA，B错误；叶绿体、线粒体中既有DNA又有RNA，核糖体中只有RNA，没有DNA，D错误。【能力提升】-长士气！ 一、选择题（8小题）1下图为某核苷酸链片段的示意图，下列相关叙述中，错误的是 （ ） A图中所示为脱氧核苷酸链的片段 B2为脱氧核糖 C4为胞嘧啶脱氧核苷酸 D由该片段参与构成的核酸可被吡罗红染成红色 【答案】D 2下图表示生物体内核酸的基本组成单位核苷酸的模式图，下列说法正确的是 ( ) ADNA与RNA在核苷酸上的不同点只在方面 B在病毒的体内有5种，有2种 C在蓝藻中共有8种 D变形虫体内的有5种，有2种 【答案】D 【解析】DNA与RNA在核苷酸上除了五碳糖不同外，二者的碱基也有所不同，A错误；病毒体内只有一种核酸，其中有4种，有1种,B错误；在蓝藻中有5种，C错误；变形虫体内的有5种，有2种，D正确。 3HIV、车前草、念珠藻的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次为 ( ) A4、8、4和4、8、4 B4、5、5和4、8、4 C4、5、5和4、8、8 D4、8、4和4、5、4 【答案】C 【解析】HIV的遗传信息储存在RNA中，故其具有的碱基有4种，分别是A、U、C、G，核苷酸也有4种，而念珠藻为原核生物，车前草是真核生物，二者的细胞中都既有DNA也有RNA，碱基有A、G、C、T和U（5种），核苷酸有8种，分别是4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸。 4下列有关DNA和RNA的比较中，正确的是 （ ） A从分布上，真核细胞中的DNA全部存在于细胞核中，RNA全部存在于细胞质中 B从化学组成上，DNA与RNA的碱基完全不同 C从结构上，在大多数生物体的细胞中DNA为双链结构，RNA为单链结构 D鉴定DNA用吡罗红染色剂，鉴定RNA用甲基绿染色剂 【答案】C 5不同生物含有的核酸种类不同，不同核酸的化学组成也有所差别，下列生物中含有的五碳糖、碱基、核苷酸的种类数正确的是 ( ) AHIV：1种、5种、4种 B人的口腔上皮细胞：2种、4种、8种 C大肠杆菌：1种、4种、4种 D烟草叶肉细胞：2种、5种、8种 【答案】D 【解析】HIV只含有RNA一种核酸，故其体内的五碳糖、碱基、核苷酸的种类数依次为1种、4种、4种，A错误；人的口腔上皮细胞含有DNA和RNA两种核酸，故细胞内的五碳糖、碱基、核苷酸的种类数依次为2种、5种、8种，B错误；大肠杆菌含有DNA和RNA两种核酸，故其细胞内的五碳糖、碱基、核苷酸的种类数依次为2种、5种、8种，C错误；烟草叶肉细胞含有DNA和RNA两种核酸，故其细胞内的五碳糖、碱基、核苷酸的种类数依次为2种、5种、8种，D正确。 6埃博拉病毒的遗传物质是RNA，如果埃博拉病毒的组成物质在某些酶的作用下彻底水解，可以得到的水解产物主要有 （ ） A碱基、核糖、磷酸、氨基酸 B碱基、核糖、磷酸、葡萄糖 C碱基、脱氧核糖、磷酸、氨基酸 D碱基、葡萄糖、磷酸、脱氧核糖 【答案】A 7根据概念图，下列叙述正确的是 ( ) AA表示的碱基有5种 BB表示的是核糖 CD表示的核糖核苷酸 DD表示脱氧核糖核苷酸 【答案】D 【解析】分析概念图的E为DNA可知，A表示碱基、B是脱氧核糖、C是磷酸、D表示脱氧核糖核苷酸，其中A即碱基有4种。 8在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，使用盐酸的目的是 ( ) 改变细胞膜的流动性改变细胞膜的通透性改变细胞膜的化学组成将DNA与蛋白质分离将RNA与蛋白质分离利于RNA与染色剂结合利于蛋白质与染色剂结合利于DNA与染色剂结合 A B C D 【答案】B 二、非选择题（2小题） 9如图1为甲、乙两种核酸分子局部结构示意图，请据图回答： （1）核酸甲的中文名称是 ，最可靠的判断依据是 。 （2）图1中结构1、4、5的中文名称分别是 、 、 。 （3）核酸是细胞内携带 的物质。在部分病毒如SARS病毒等中，承担该功能的核酸种类是 。 （4）甲、乙两图中共有 种碱基，有 种核苷酸。 （5）由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图2所示，则下列叙述正确的是 ( ) A.若m为尿嘧啶，则b肯定为尿嘧啶脱氧核苷酸 B.若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位 C.在人体的遗传物质中，化合物b有4种 D.若m为腺嘌呤，则由b构成的大分子一定可被吡罗红染成红色 【答案】 （1）脱氧核糖核酸 核酸甲含有碱基T （2）磷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 核糖 （3）遗传信息 RNA （4）5 7 （5）C 【解析】 （1）从图1中的核酸甲可以看出其内含有碱基T，说明这条链应该是脱氧核苷酸链，由它参与构成的核酸是脱氧核糖核酸。 （2）每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子含氮的碱基组成，从图中可以看出1为磷酸，2为腺嘌呤，3为脱氧核糖，由1、2、3一起构成腺嘌呤脱氧核苷酸。从图1中的核酸乙可以看出其内含有碱基U，由此可以判断其链中的5为核糖。 （3）细胞内的核酸携带着生物的遗传信息，SARS病毒是RNA病毒，其含的核酸是RNA。 （5）若m为尿嘧啶，则b一定为尿嘧啶核糖核苷酸；若a为脱氧核糖，则b为DNA的基本组成单位；人体中的遗传物质是DNA，构成它的核苷酸有4种；若m为腺嘌呤，则由b构成的大分子可以是DNA，而DNA不能被吡罗红染成红色。 10请回答有关“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中的问题： (1)取人的口腔上皮细胞时必须漱口，原因是 。 把取出的口腔上皮细胞放入0.9%的生理盐水中，而不是放入蒸馏水中，原因是 。 (2)水解时加入8%盐酸的目的应该包括 。(填选项) A改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞 B使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合 C水解DNA D水解蛋白质 (3)冲洗涂片时为什么用蒸馏水的缓水流冲洗？ 。 (4)利用吡罗红甲基绿染色剂对人口腔上皮细胞进行染色，在显微镜下观察，可以发现 。 A红色主要位于细胞核中，绿色主要位于细胞质中 B绿色主要位于细胞核中，红色主要位于细胞质中 C只有细胞核被染成红色 D只有细胞质被染成绿色 (5)观察DNA和RNA的分布实验应该也可用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来做，但要选择紫色洋葱鳞片叶的 (填“外”或“内”)表皮细胞，原因是 。 【答案】 （1）防止混杂食物碎屑 保持口腔上皮细胞的正常形态 放入蒸馏水中会使细胞吸水而涨破 （2）A、B （3）避免细胞被水流冲走 （4）B （5）内 防止深颜色对颜色反应产生遮蔽20 20