第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者【學習目標】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。聚焦·學案一核酸的種類、分布及其組成[學案設(shè)計](一)列舉不同生物核酸的種類及其分布(二)分角度解析核酸是由核苷酸連接而成的長鏈|探|究|學|習|如圖所示為生物體細胞中核酸的結(jié)構(gòu)層次示意圖，據(jù)圖回答下列問題。(1)寫出圖中各字母代表的名稱：a：，b：，c：，d：。(2)若圖中b是c的基本單位，則a表示4種堿基，其五碳糖是脫氧核糖；若圖中b是d的基本單位，則a表示4種堿基，其五碳糖是核糖。(3)DNA、RNA初步水解的產(chǎn)物和徹底水解的產(chǎn)物分別是什么？(4)核酸作為遺傳物質(zhì)，具有多樣性。核酸具有多樣性的原因是什么？|認|知|生|成|1．核酸的基本組成單位——核苷酸核苷酸的元素組成和種類元素組成種類(依據(jù)不同)脫氧核糖核苷酸(構(gòu)成的基本單位)核糖核苷酸(構(gòu)成的基本單位)2.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兩條構(gòu)成。(2)一般情況下，RNA是由核糖核苷酸聚合成的一條構(gòu)成。3．核酸的信息儲存(1)絕大多數(shù)生物的遺傳信息儲存在分子中。(2)部分病毒的遺傳信息儲存在中。4．核酸的功能(1)核酸是細胞內(nèi)攜帶的物質(zhì)。(2)核酸在生物體的和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。(三)不同生物體內(nèi)的五碳糖、核苷酸種類[遷移訓練]1．概念理解判斷(1)真核細胞的RNA只分布在細胞質(zhì)中。()(2)真核、原核細胞內(nèi)均有兩種核酸。()(3)構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸有4種，構(gòu)成RNA的核糖核苷酸有4種。()(4)DNA中遺傳信息的多樣性主要取決于脫氧核苷酸的種類。()2．如圖是生物體核酸的基本組成單位——核苷酸的模式圖，下列說法錯誤的是()A．P元素存在于①中，N元素存在于③中B．水稻細胞中③有5種，④有8種C．若③為腺嘌呤，則所有生物的核酸中均存在④D．若②為核糖，則由④構(gòu)成的核酸主要存在于細胞質(zhì)中3.如圖為某化合物的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述正確的是()A．圖示化合物的徹底水解產(chǎn)物含有胞嘧啶B．圖示化合物為核糖核酸分子C．圖中T、C、G3種堿基可參與合成細胞中3種核苷酸D．圖示化合物不可能在原核細胞中找到4．下列關(guān)于核酸的敘述，正確的是()A．核酸是核苷酸的基本組成單位，參與構(gòu)成核酸的堿基種類有5種B．核糖和脫氧核糖分別參與構(gòu)成DNA和RNAC．通常DNA是單鏈結(jié)構(gòu)，RNA是雙鏈結(jié)構(gòu)D．細胞內(nèi)的核酸能攜帶遺傳信息，還能指導蛋白質(zhì)的生物合成5．(教材P34“問題探討”改編訓練)DNA指紋技術(shù)在案件偵破、親子鑒定等工作中起著重要作用，如圖是一幅DNA指紋技術(shù)應(yīng)用圖，下列敘述錯誤的是()A．DNA指紋技術(shù)能用于案件偵破，原因是個體的DNA的脫氧核苷酸序列具有特異性B．從出生到年老，每個人的DNA指紋會發(fā)生很大變化C．嫌疑人與受害人的DNA徹底水解產(chǎn)物相同D．罪犯DNA樣品和懷疑對象1、2、3進行DNA指紋比對，懷疑對象1最可能是罪犯聚焦·學案二生物大分子以碳鏈為骨架[學案設(shè)計]1．單體和多聚體單體是指組成多糖、蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)的基本單位。每一個單位都以若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為。生命的核心元素是。生物大分子是由許多單體連接成。單體(基本單位)?多聚體(生物大分子)單糖多糖蛋白質(zhì)核酸2.細胞是由化學元素和化合物構(gòu)成的(1)以為骨架的多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架。(2)糖類和脂質(zhì)提供了生命活動的。(3)水和無機鹽與其他物質(zhì)一起，共同承擔著構(gòu)建細胞、參與細胞等重要功能。(4)細胞中的化合物，處在不斷變化之中，但又保持相對穩(wěn)定，以保證的正常進行。3．分析生物大分子具有多樣性的原因物質(zhì)原因多糖①單糖數(shù)目不同；②空間結(jié)構(gòu)不同；③連接方式不同蛋白質(zhì)①氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序不同；②肽鏈盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同核酸①核苷酸數(shù)目不同；②核苷酸排列順序不同[遷移訓練]1．概念理解判斷(1)構(gòu)成生物大分子的單體在排列順序上并不都具有多樣性。()(2)由基本單位葡萄糖組成的生物大分子都是植物細胞壁的主要成分。()(3)多聚體最終水解的產(chǎn)物不一定是單體。()(4)在構(gòu)成細胞的化合物中，多糖、蛋白質(zhì)、核酸和脂肪都是生物大分子。()2．科學家認為“碳是生命的核心元素”。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．沒有碳，就沒有生命B．構(gòu)成生物大分子的單體不一定都以碳鏈為基本骨架C．生物大分子均以碳鏈為基本骨架，都含C、H、OD．生物大分子構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架3．下列有關(guān)單體和多聚體的說法，錯誤的是()A．每一個多聚體都是以若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架B．單體氨基酸通過脫水縮合的方式連接形成蛋白質(zhì)C．組成核酸的單體是核苷酸，核苷酸的種類、數(shù)目、排列順序、空間結(jié)構(gòu)不同導致核酸具有了多樣性D．構(gòu)成淀粉、纖維素、糖原的單體都是葡萄糖4．生物大分子是由許多單體連接成的多聚體，如圖表示生物大分子的連接方式，下列說法錯誤的是()A．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“—CO—NH—”B．若該圖為一段核酸鏈結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示磷酸基團，2表示五碳糖，3表示堿基C．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單糖D．若該圖表示動物細胞的多糖結(jié)構(gòu)模式圖，則該物質(zhì)主要分布在肌肉和肝臟中一、建構(gòu)概念體系二、融通科學思維1．DNA和RNA共有的堿基是，DNA特有的堿基是，RNA特有的堿基是。2．DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息的原因是。3．生物的遺傳信息是否都儲存在DNA分子中？舉例說明。三、綜合檢測反饋1．研究人員發(fā)現(xiàn)，小鼠的軟骨細胞中富含一種微型單鏈核糖核酸分子“miR140”。與正常小鼠比較，不含該分子的實驗小鼠軟骨更容易受損。下列關(guān)于該分子的敘述錯誤的是()A．含有A、T、G、C四種堿基B．含有C、H、O、N、P五種元素C．其基本單位是核糖核苷酸D．是以碳鏈為基本骨架的有機物2．核酸廣泛存在于動植物及微生物體內(nèi)。下列關(guān)于核糖核酸的敘述，不正確的是()A．核糖核酸的基本組成單位是4種核糖核苷酸B．核糖核酸徹底水解的產(chǎn)物有3種C．生物的遺傳信息可能會儲存于核糖核酸中D．核糖核酸與脫氧核糖核酸的徹底水解產(chǎn)物不完全相同3．核苷是五碳糖和堿基連接形成的有機物，科學家常用同位素標記的核苷類物質(zhì)作為原料來研究細胞中DNA和RNA的合成情況。若希望合成的DNA被標記而RNA不被標記，則最合適在培養(yǎng)基中添加的標記物是()A．尿嘧啶和核糖連接形成的尿苷B．鳥嘌呤和核糖連接形成的鳥苷C．胸腺嘧啶和脫氧核糖連接形成的脫氧胸苷D．胞嘧啶和脫氧核糖連接形成的脫氧胞苷4．如圖甲是組成乙或丙的基本單位(單體)，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．若甲中的m是T，則甲一定是乙的組成單位B．病毒中的核酸徹底水解得到6種水解產(chǎn)物C．人的神經(jīng)細胞中含有甲的種類是8種D．小麥根尖細胞遺傳物質(zhì)中，含4種甲中的m、2種a5．生物大分子在細胞的生命活動中承擔著特定的功能，也稱多聚體。多聚體通常需要被分解成小分子單體才能被細胞吸收。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．生物大分子及其單體都是以碳鏈為基本骨架B．多聚體和單體的關(guān)系說明“吃啥補啥”沒有科學依據(jù)C．淀粉、糖原、纖維素有相同的單體但在結(jié)構(gòu)上有明顯差異D．脂肪是常見的生物大分子，其單體為一分子甘油和三分子脂肪酸第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者eq\a\vs4\al(聚焦·學案一)[學案設(shè)計](一)脫氧核糖核酸核糖核酸線粒體葉綠體擬核(二)探究學習：(1)含氮堿基核苷酸DNARNA(2)A、T、G、CA、U、G、C(3)提示：物質(zhì)初步水解的產(chǎn)物徹底水解的產(chǎn)物DNA脫氧核苷酸脫氧核糖、磷酸、4種堿基(A、T、C、G)RNA核糖核苷酸核糖、磷酸、4種堿基(A、U、C、G)(4)提示：組成核酸的核苷酸排列順序具有多樣性。認知生成：1.C、H、O、N、P五碳糖DNARNA2．(1)脫氧核糖核苷酸鏈(2)核糖核苷酸鏈3．(1)DNA(2)RNA4.(1)遺傳信息(2)遺傳、變異[遷移訓練]1．(1)×(2)√(3)√(4)×2．選C①為磷酸基團，含有P元素；③為含氮堿基，含有N元素，A正確。③是含氮堿基，④是核苷酸，水稻細胞中既有DNA又有RNA，故含有A、C、T、G、U五種含氮堿基；有四種脫氧核苷酸和四種核糖核苷酸，共八種核苷酸，B正確。若②為核糖，④是腺嘌呤核糖核苷酸，DNA病毒的核酸中不含有；若②為脫氧核糖，④是腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，RNA病毒的核酸中不含有，C錯誤。若②為核糖，則由④構(gòu)成的核酸是RNA，主要存在于細胞質(zhì)中，D正確。3．選A題圖中含有堿基T，是脫氧核苷酸鏈的片段，屬于DNA的一條單鏈，為脫氧核糖核酸分子，其徹底水解的產(chǎn)物含有胞嘧啶，A正確，B錯誤；細胞中含有DNA和RNA，故堿基T只能構(gòu)成脫氧核苷酸，堿基C可構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸，堿基G可構(gòu)成鳥嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤核糖核苷酸，共5種，C錯誤；原核細胞中也含有脫氧核苷酸鏈，D錯誤。4．選D核酸的基本組成單位是核苷酸，A錯誤；核糖和脫氧核糖分別參與構(gòu)成RNA和DNA，B錯誤；通常RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，C錯誤；核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，還能指導蛋白質(zhì)的生物合成，D正確。5．選BDNA分子的特異性主要表現(xiàn)為每個DNA分子的脫氧核苷酸序列各不相同，這也是DNA指紋能獲得嫌疑人信息的根本原因，A正確；每個人的DNA具有穩(wěn)定性，從出生到年老，DNA指紋一般不會發(fā)生變化，B錯誤；DNA的徹底水解產(chǎn)物包括脫氧核糖、磷酸和A、T、C、G四種含氮堿基，共6種產(chǎn)物，C正確；懷疑對象1的DNA指紋圖與從受害者身上發(fā)現(xiàn)的罪犯DNA樣品最相似，故懷疑對象1最可能是罪犯，D正確。eq\a\vs4\al(聚焦·學案二)[學案設(shè)計]1．基本骨架碳多聚體氨基酸核苷酸2．(1)碳鏈(2)重要能源(3)生命活動(4)含量和比例細胞生命活動[遷移訓練]1．(1)√(2)×(3)√(4)×2．選B碳元素是生物體內(nèi)最基本的元素，沒有碳，就沒有生命，A正確；生物大分子都是由單體組成，每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，B錯誤；多糖、蛋白質(zhì)和核酸這些生物大分子以碳鏈為基本骨架，多糖都含有的元素是C、H、O，蛋白質(zhì)都含有的元素是C、H、O、N，核酸都含有的元素是C、H、O、N和P，故都含C、H、O，C正確；以碳鏈為骨架的生物大分子是構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架，D正確。3．選C每一個多聚體都是以若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架的，A正確；構(gòu)成蛋白質(zhì)的單體是氨基酸，氨基酸通過脫水縮合的方式連接形成蛋白質(zhì)，B正確；組成核酸的單體是核苷酸，核苷酸的數(shù)目、排列順序的不同導致核酸具有了多樣性，C錯誤；淀粉、纖維素、糖原都屬于多糖，它們的單體都是葡萄糖，D正確。4．選B若該圖表示一段肽鏈的結(jié)構(gòu)模式圖，基本單位是氨基酸，則1表示中心碳原子，2表示—CO—NH—，A正確；若該圖為一段核酸鏈結(jié)構(gòu)模式圖，基本單位是核苷酸，則1表示五碳糖，2表示磷酸基團，3表示堿基，B錯誤；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，C正確；若該圖表示動物細胞的多糖(糖原)結(jié)構(gòu)模式圖，則該物質(zhì)主要分布在肌肉和肝臟中，分別是肌糖原和肝糖原，D正確。eq\a\vs4\al(隨堂小結(jié))二、融通科學思維1．腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)2．生物的遺傳信息儲存在DNA分子中，而且每個個體的DNA的脫氧核苷酸序列各有特點3．提示：不是。生物的遺傳信息大都儲存在DNA中，但部分病毒的遺傳信息儲存在RNA中，如人類免疫缺陷病毒等。三、綜合檢測反饋1．選AmiR140是核糖核酸分子，含有A、U、G、C四種堿基，A錯誤。2．選B核糖核酸(RNA)的基本組成