高中生物 第二章 组成细胞的分子 第5节 核酸是遗传信息的携带者学案 新人教版必修1-新人教版高一必

第5节 核酸是遗传信息的携带者
学习目标
核心素养
1.了解核酸的分类及其基本功能。

2．结合核酸的基本单位和化学成分比较DNA 和RNA 的异同点。

1.生命观念：从结构与功能角度概述核酸由
核苷酸构成，与储存和传递遗传信息相适应。

2．科学思维：通过归纳与概括DNA 与RNA 在结构上的区别，能判断DNA 和RNA 在含氮碱基、核苷酸种类与生物种类的关系。

知识点一 核酸的种类及其分布
1．种类：□
01脱氧核糖核酸，简称DNA ；□02核糖核酸，简称RNA 。

2．分布：真核细胞DNA 主要分布在□03细胞核中，另外□04线粒体、□05叶绿体内也含有少量的DNA 。

RNA 主要分布在□
06细胞质中。

,
问题思考 原核细胞DNA 主要分布在细胞内的什么部位？ 提示：拟核。

题型一 DNA 和RNA 的分布特点
[例1] 下列有关核酸分布的叙述正确的是( ) A ．SARS 病毒中RNA 主要分布于细胞质中 B ．绿色植物根细胞内的DNA 存在于细胞核中 C ．原核细胞中的DNA 主要存在于细胞核中
D．人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中
解题分析病毒没有细胞结构，A错误；植物根细胞的DNA主要存在于细胞核，线粒体中还含有少量DNA，植物根细胞没有叶绿体，B错误；原核细胞没有细胞核，只有拟核，C错误；人是真核生物，RNA主要分布在细胞质中，D正确。

答案 D
知识点二核酸是由核苷酸连接而成的长链
1．核酸的结构
(1)核酸的基本单位——□01核苷酸
①核苷酸分子组成
07脱氧核糖核苷酸和□08核糖核苷酸两
②核苷酸的分类：根据五碳糖的不同，核苷酸分为□
类，脱氧核糖核苷酸简称□09脱氧核苷酸。

10DNA的基本单位，如图：
a．脱氧核苷酸：构成□
其中A的中文名称：□13腺嘌呤、G的中文名称：□14鸟嘌呤、C的中文名称：□15胞嘧啶、T
16胸腺嘧啶。

由于碱基有4种，故脱氧核苷酸有4种。

,
的中文名称：□
问题思考由核苷酸分子组成，推断核苷酸(核酸)元素组成是什么？
提示：C、H、O、N、P。

问题思考从五碳糖角度分析核苷酸有________种类型，若将含氮碱基也考虑在内，核苷酸有________种类型。

提示：2 8
问题思考、、全称是什么？
提示：胸腺嘧啶脱氧核苷酸；尿嘧啶核糖核苷酸；
b．核糖核苷酸：构成□17RNA的基本单位，如图：
其中U的中文名称：□20尿嘧啶。

由于碱基有4种，故核糖核苷酸有4种。

(2)核苷酸形成核酸的过程
(3)核酸的结构层次
2．DNA与RNA的比较
3．核酸的多样性、特异性
(1)多样性的原因
(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□29数目和排列顺序都是特定的，决定了每个核酸(DNA或RNA)分子具有特异性。

4．遗传信息的储存及核酸的功能
(1)遗传信息的储存
①遗传信息：脱氧核苷酸的排列顺序。

②遗传信息储存
(2)核酸功能
32遗传信息的物质。

①细胞内携带□
33遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

②在生物体的□
腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸。

归纳总结不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
题型二 核酸的结构及功能
[例2] 下列有关遗传信息的叙述，正确的是( ) A ．遗传信息只储存在DNA 分子中 B ．HIV 病毒的遗传信息储存在RNA 分子中
C ．所有生物的DNA 都具有相同的脱氧核苷酸排列顺序
D ．组成DNA 的脱氧核苷酸只有4种，所以连成长链时，其排列顺序是有限的
解题分析 有细胞结构的生物遗传信息储存在DNA 内，DNA 病毒的遗传信息储存在DNA 中，RNA 病毒的遗传信息储存在RNA 内，如HIV 病毒的遗传信息储存在RNA 分子中，A 错误，B 正确；不同生物的核酸分子核苷酸排列的顺序不同，C 错误；核苷酸连成长链时如果数量不限，排列顺序就是极其多样的，D 错误。

答案 B
题型三 DNA 与RNA 的比较
[例3] 下图表示生物体内核苷酸的模式图，下列说法正确的是( )
A ．DNA 和RNA 的不同点只在b 方面
B ．DNA 和RNA 中的a 表示的含义不同
C ．DNA 中特有的c 为T
D ．人体内的c 有4种，b 有2种
解题分析 图中a 为磷酸、b 为五碳糖、c 为含氮碱基。

DNA 和RNA 的不同体现在五碳糖和含氮碱基两方面，A 错误；DNA 和RNA 中的磷酸相同，B 错误；DNA 中特有的碱基为T ，C 正确；人体内的碱基有5种，五碳糖有2种，D 错误。

答案 C 技法提升
核酸种类的判断技巧
(1)根据五碳糖不同⎩⎪⎨
⎪⎧
核糖⇒RNA
脱氧核糖⇒DNA
(2)根据含氮碱基不同⎩
⎪⎨
⎪⎧
U ⇒RNA
T ⇒DNA
题型四 不同生物的核酸、核苷酸及碱基种类的判断 [例4] 下列说法正确的是( )
A ．叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种
B ．大肠杆菌细胞中含有碱基A 、T 、G 、
C 的核苷酸共4种 C ．组成核酸的基本单位是核糖核苷酸
D ．艾滋病病毒的遗传物质在彻底水解后得到的化学物质为脱氧核苷酸
解题分析 叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种，A 正确；大肠杆菌细胞中既含有DNA ，又含有RNA ，故含有碱基A 、T 、G 、C 的核苷酸共7种，B 错误；组成核酸的基本单位是核苷酸，C 错误；艾滋病病毒的遗传物质为RNA ，初步水解产物为核糖核苷酸，彻底水解产物为核糖、碱基和磷酸，D 错误。

答案 A 技法提升
1.某种生物遗传信息存储的位置分析
生物体内既有DNA 又有RNA 存在时，DNA 是遗传物质；只有RNA 存在时，RNA 是遗传物质，如某些RNA 病毒：HIV 、SARS 病毒等。

2．生物体内的碱基、五碳糖与核苷酸种类 (1)在只有DNA 或RNA 的生物中，只含有：
⎭
⎪⎬⎪
⎫4种碱基A 、G 、T 、C 或 A 、G 、U 、C 1种五碳糖
⇒4种核苷酸 (2)在同时含有DNA 和RNA 的生物中，则含有：
⎭
⎪⎬⎪
⎫5种碱基A 、G 、C 、T 、U 2种五碳糖⇒8种核苷酸 知识点三 生物大分子以碳链为基本骨架
1．生物大分子
(1)学过的生物大分子：□
01多糖、蛋白质、核酸。

(2)生物大分子的基本单位：多糖的基本单位是□
02单糖，蛋白质的基本单位是□03氨基酸，
04核苷酸，这些基本单位称为□05单体。

核酸的基本单位是□
07多聚体。

(3)生物大分子：由许多□06单体连接成的□
2．生物大分子以碳链为基本骨架
问题思考脂肪、磷脂、固醇属于生物大分子吗？
提示：脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。

磷脂和固醇同样不属于生物大分子。

题型五大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物的
辨析
[例5] 在生命活动中，蓝细菌的遗传物质在彻底水解后，得到的化学物质是( ) A．脱氧核糖、碱基、磷酸
B．氨基酸、葡萄糖、碱基
C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D．核糖、碱基、磷酸
解题分析蓝细菌的遗传物质是DNA，而DNA初步水解产物是脱氧核糖核苷酸，彻底水解产物是脱氧核糖、磷酸、四种碱基(A、T、C、G)，A正确。

答案 A
技法提升
初步水解和彻底水解
题型六有机物种类推断
[例6] 如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是( )
A．若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是核苷酸
B．若②大量积累于皮下和内脏器官周围，则②是磷脂
C．若③为生物大分子，则其彻底水解的产物有4种
D．若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原
解题分析①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种化合物的基本单位，则①最可能是氨基酸，A错误；②和④只有C、H、O元素，若②大量积累于皮下和内脏器官周围，则②是脂肪，B错误；若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原，D正确；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③为生物大分子，则③为核酸，其彻底水解产物为磷酸、两种五碳糖、五种碱基，C错误。

答案 D
技法提升
根据“元素→化合物→功能”示意图判断化合物种类的一般方法
(1)熟悉此类图的一般呈现模式：元素组成→小分子单体→大分子聚合物→具体生物学功能。

因此若从“元素”到“功能”之间有两个过渡项，则前一个是单体，后一个是大分子聚合物。

(2)有机物的元素组成
1．下列关于核酸的叙述中，不正确的是( )
A．核酸由C、H、O、N、P组成
B．核酸是生物的遗传物质
C．核酸的基本组成单位是DNA和RNA
D．核酸能控制蛋白质的合成
答案 C
解析核酸的基本组成单位是核苷酸。

核酸有DNA和RNA两种，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。

2．制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接，下列图中连接正确的是( )
答案 C
解析含氮碱基连接在脱氧核糖的1号碳原子上，磷酸连接在脱氧核糖的5号碳原子上，C正确。

3．比较DNA和RNA的分子结构，DNA特有的化学成分是( )
A．核糖与胸腺嘧啶B．核糖与腺嘌呤
C．脱氧核糖与腺嘌呤D．脱氧核糖与胸腺嘧啶
答案 D
解析与RNA相比，DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，D正确。

4．下列关于“碳是生命的核心元素”“没有碳就没有生命”理由的叙述，不正确的是( )
A．碳元素在生物体内含量最多
B．组成细胞的重要有机物都含有碳元素
C．组成蛋白质的氨基酸以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
D．组成核酸的核苷酸是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
答案 A
解析生物体内含量最多的元素是氧元素，A错误；组成细胞的重要有机物都含有碳元素，B正确；蛋白质的基本单位是氨基酸，以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，C 正确；核酸的基本单位是核苷酸，核苷酸是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，D 正确。

5．如图表示一条核苷酸链(部分)，请结合该图回答以下问题。

(1)DNA大多是由________条________链构成的，RNA通常是由________条________链构成的。

(2)若该图为脱氧核苷酸链，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)若该图为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________。

图中②是________，④是________。

答案(1)两脱氧核苷酸一核糖核苷酸
(2)T 磷酸脱氧核糖腺嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸
(3)U 核糖鸟嘌呤核糖核苷酸。