高中生物 第2章 第3節(jié) 遺傳信息的攜帶者課件 新人教版必修1.ppt

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第3節(jié)遺傳信息的攜帶者,[學習視點],明確目標,1.說出核酸的種類 2.簡述核酸的結構和功能 3.以特定的染色劑染色，觀察并區(qū)分DNA和RNA在細胞中的分布,,關注重難點,1.核酸的種類和功能 2.核酸的結構 3.核酸在細胞中的分布,一、核酸的種類和功能,脫氧核糖核酸,RNA,2．功能 (1)核酸是細胞內攜帶 的物質。 (2)核酸在生物體內的 和 中具有極其重要的作用。,遺傳、變異,蛋白質的生物合成,遺傳信息,二、核酸的分子結構,1．核酸的基本組成單位——核苷酸 (1)元素組成：主要是 。 (2)種類：依據(jù)五碳糖不同，分為 和 兩種。 (3)分子組成：,脫氧核糖核苷酸,C、H、O、N、P,核糖核苷酸,2．核酸的組成,DNA,RNA,RNA,DNA,3．核酸的信息貯存 (1)絕大多數(shù)生物其遺傳信息貯存在 分子中。 (2)部分病毒的遺傳信息直接貯存在 中。,一、核酸在細胞中的分布 閱讀教材P26～P27實驗內容， 分析并交流實驗中幾個問題： 1．填表比較實驗中下列操作的目的,保持口腔上皮細胞的形態(tài),防止玻片受熱不均勻而破裂,細胞膜的通透性,DNA與蛋白質分離,沖洗掉載玻片上的鹽酸,2.該實驗能否選用植物細胞、人成熟的紅細胞作為實驗材料？ 提示：可以選用植物細胞作為實驗材料，但要注意選用無色的細胞，不適宜選用葉肉細胞。人的成熟紅細胞沒有細胞核，不能選用。,二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈 1．觀察教材P28圖2－8、2－9，回答下列問題 (1)核酸由哪些化學元素組成？ 提示：C、H、O、N、P。 (2)組成DNA和RNA的五碳糖和堿基有哪些區(qū)別？ 提示：組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，堿基有A、T、G、C四種，特有堿基是T；組成RNA的五碳糖是核糖，堿基有A、U、G、C四種，特有堿基是U。 (3)觀察圖2－9，連接相鄰的兩個核苷酸的化學鍵形成于哪兩種組成成分之間？ 提示：磷酸與五碳糖。,×,2．判斷下列說法是否正確 (1)病毒的遺傳信息貯存在RNA中。 ( ) (2)核酸分子中，五碳糖∶磷酸∶含氮堿基＝1∶1∶1。( ) (3)一切生物的DNA都是由兩條核苷酸鏈構成的，RNA都是由一條核苷酸鏈構成的。( ) (4)所有生物體內都含有5種堿基、8種核苷酸、2種核酸。( ),3．將下列成分進行歸類 ①脫氧核糖 ②磷酸 ③腺嘌呤 ④胸腺嘧啶 ⑤胞嘧啶 ⑥尿嘧啶 ⑦鳥嘌呤 ⑧核糖 (1)組成DNA的成分有 。 (2)組成RNA的成分有 。,×,×,②③⑤⑥⑦⑧,①②③④⑤⑦,√,一、生物的生命活動離不開細胞,[特別提醒] (1)DNA或RNA作為遺傳物質時，遺傳信息就蘊含在脫氧核苷酸或核糖核苷酸的排列順序中。 (2)細胞生物的RNA雖然不是遺傳物 質，但可攜帶DNA傳遞的遺傳信息。,二、核酸分子的多樣性和特異性,1．多樣性的原因 4種核苷酸的數(shù)目成千上萬核苷酸排列順序千變萬化――→決定核酸(DNA或RNA)分子具有多樣性 2．特異性的原因 每個核酸(DNA或RNA)中核苷酸(脫氧核苷酸或核糖核苷酸)的種類、數(shù)目和排列順序是特定的，決定了每個核酸(DNA或RNA)分子具有特異性。,三、細胞生物與病毒的遺傳物質,觀察DNA與RNA在細胞中的分布 1．實驗原理 (1)DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質中。 (2)甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠對DNA的親和力強，使DNA呈現(xiàn)綠色，而吡羅紅對RNA的親和力強，使RNA呈現(xiàn)紅色。用甲基綠、吡羅紅的混合染色劑將細胞染色，可同時顯示DNA和RNA在細胞中的分布。 (3)鹽酸能夠改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使DNA與蛋白質分離，利于DNA與染色劑結合。,2．目的要求 初步掌握觀察DNA和RNA在細胞中分布的方法。 3．材料用具,4.方法步驟,6．注意事項 (1)制片： ①用質量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液而不是蒸餾水。原因是保持口腔上皮細胞形態(tài)，細胞在蒸餾水中會吸水漲破。 ②取口腔上皮細胞時必須漱口。原因是防止混雜食物碎屑。 (2)水解： 要注意掌握水溫(30 ℃)和保溫時間(5 min)，才能達到水解的目的。 (3)沖洗： 緩水流以防止細胞被水流沖走。 (4)染色： ①吡羅紅甲基綠染色劑的配制要用蒸餾水。 ②吡羅紅甲基綠染色劑是混合染色劑，要現(xiàn)配現(xiàn)用。 ③甲基綠與DNA的親和力強，吡羅紅與RNA的親和力強。,(3)試劑加入的精確性 斐林試劑宜現(xiàn)配現(xiàn)用。雙縮脲試劑應先加入A液，造成堿性環(huán)境，只有在堿性環(huán)境中，蛋白質才容易與Cu2＋發(fā)生顏色反應；后加入B液，只能加入3～4滴，因為若加入過量的B液，CuSO4在堿性溶液中生成大量的藍色Cu(OH)2沉淀，會遮蔽實驗中蛋白質反應所產(chǎn)生的紫色，影響觀察結果。 (4)顯色反應的對照性 檢測還原糖、蛋白質、脂肪是利用其與特殊試劑的顯色反應來進行鑒定的。做鑒定實驗時，在鑒定之前要留取一些組織樣液，與顯色反應后的顏色作對比，增強說服力。選材時選擇顏色較淺的材料，就是為了避免原色對顯色反應的遮蓋作用。,如圖是生物體內核酸的基本組成單位——核苷酸的模式圖，相關敘述正確的是( ),A．若a為核糖，則m有4種，分別是A、T、G、C B．若m為鳥嘌呤，則b的名稱是鳥嘌呤核糖核苷酸或鳥嘌呤脫氧核 苷酸 C．構成人體的遺傳物質的b共有8種，a有2種，m有5種 D．在HIV和SARS病毒中共可檢測到2種a,5種m,8種b,【研析】本題主要考查核苷酸的種類和名稱，具體分析如下：,信息①：題干中圖示結構b為核苷酸，是組成核酸(DNA 和RNA)的基本組成單位，其中a表示五碳糖，m表示 含氮堿基。 信息②：a包括核糖、脫氧核糖2種，m有A、T、C、G、 U 5種，b的種類共有8種。,[審]——提取信息,[析]——解讀信息,解讀①：若a為核糖，則b為核糖核苷酸，m有A、U、G、C 4 種。 解讀②：若m為鳥嘌呤，而a可以是核糖或脫氧核糖，則b為鳥嘌 呤核糖核苷酸或鳥嘌呤脫氧核苷酸。 解讀③：人的遺傳物質為DNA，b有4種，m有4種，a有1種； HIV和SARS病毒均為RNA病毒，因此可以檢測到1種a,4種 m,4種b。,,,[聯(lián)]——聯(lián)系基礎,(1)明確構成不同核酸的核苷酸的種類。 (2)明確不同核苷酸中五碳糖和堿基的差異。 (3)準確判斷常見生物體內核酸和遺傳物質的種類。,[答案] B,判斷某一核酸分子是DNA還是RNA的方法 (1)依據(jù)五碳糖種類判斷：若該核酸分子含有脫氧核糖，則一定是DNA分子；若含有核糖，則是RNA分子。 (2)依據(jù)堿基種類判斷：該核酸分子若含有堿基T，則一定是DNA；若含有堿基U，則一定是RNA。,DNA指紋法在案件偵破工作中有著重要用途。刑偵人員將從案發(fā)現(xiàn)場得到的血液、頭發(fā)樣品中提取的DNA，與犯罪嫌疑人的DNA進行比較就可能為案件的偵破提供證據(jù)。 (1)DNA偵破的準確率非常高，原因是絕大多數(shù)的生物，其遺傳信息儲存在________中，而且每個個體DNA的________各有特點。 (2)DNA是由脫氧核苷酸連接成的長鏈，是細胞內攜帶___________的物質，它的信息量非常大，原因是______________________。 (3)核酸包括________和________，其基本組成單位分別是________和________。,[解析] 所有具有細胞結構的生物其遺傳物質都是DNA，每個個體各不相同的根本原因是所含有的遺傳信息不同，即DNA不同，這些DNA不同的原因是脫氧核苷酸的排列順序不同。 [答案] (1)DNA 脫氧核苷酸序列 (2)遺傳信息 組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有四種，但數(shù)量不限，排列順序極其多樣化 (3)DNA RNA 脫氧核苷酸 核糖核苷酸,課堂歸納,網(wǎng)絡構建,填充：①五碳糖 ②磷酸 ③堿基 ④遺傳信息 ⑤蛋白質 ⑥DNA ⑦RNA,1．核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物的遺傳、變異和蛋白質合成中具有重要作用。 2．真核細胞的DNA主要分布在細胞核中，少量分布于線粒體和葉綠體中，RNA主要分布在細胞質中。 3．核酸的基本單位是核苷酸，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。 4．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。 5．甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。 6．鹽酸能改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞；也能使染色質中的DNA與蛋白質分離，利于DNA與染色劑結合。,[關鍵語句],1．組成DNA結構的基本成分是( ) ①核糖 ②脫氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶 A．①③④⑤ B．①②④⑤ C．②③④⑤ D．②③④⑥ 解析：選C 脫氧核苷酸是組成DNA的基本單位，它是由五碳糖(脫氧核糖)、磷酸和四種含氮堿基組成的，這四種含氮堿基分別是A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)。,2.如圖表示某種大分子物質的基本單位，關于它的敘述中錯誤的是 ( ),A．該物質是核糖核苷酸 B．該物質含有C、H、O、N、P等元素 C．該物質聚合形成的大分子物質是RNA，它只分布在細胞質中 D．在T2噬菌體中找不到這種物質 解析：選C 根據(jù)五碳糖是核糖及圖中所示元素判斷，A、B項正確。RNA可以分布在細胞質的線粒體和葉綠體中，細胞核中也有少量分布，C項錯誤。由于T2噬菌體為DNA病毒，D項正確。,3．觀察用甲基綠吡羅紅染色劑染過的蟾蜍血涂片，可看到綠色主要集中 在( ) A．葉綠體和線粒體 B．細胞質 C．細胞核 D．內質網(wǎng) 解析：選C 甲基綠易與DNA分子結合，使DNA顯綠色，而DNA主要分布在細胞核中。葉綠體和線粒體中只有少量的DNA，且蟾蜍血細胞中沒有葉綠體。,4．在下列所示的核苷酸中，DNA不可能具有的是( ),解析：選B 組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，有四種，分別是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸和胞嘧啶脫氧核苷酸，沒有尿嘧啶核糖核苷酸,(1)DNA大多是由________條________鏈構成，RNA通常是由________條________鏈構成。 (2)若圖中為脫氧核苷酸鏈，則從堿基組成上看，還應有的堿基是___；圖中①是________，②是________，③是________，④是________。 (3)若圖中為核糖核苷酸鏈，則從堿基組成上看，還應有的堿基是________。圖中②是________，④是________。 (4)核酸分子的多樣性由_________________決定，蛋白質分子的多樣性由_______________________決定。,5．如圖是核酸片段圖示，據(jù)圖回答下列有關問題：,解析：從堿基組成上看，組成DNA的堿基有A、G、C、T四種，組成RNA的堿基有A、G、C、U四種。DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，一個脫氧核苷酸由一分子含氮堿基、一分子脫氧核糖、一分子磷酸組成；絕大多數(shù)DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構成；RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，一個核糖核苷酸由一分子含氮堿基、一分子核糖和一分子磷酸組成。核酸分子的多樣性由核苷酸的種類、數(shù)目和排列順序三個因素決定，而蛋白質分子的多樣性由氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質的空間結構四個因素決定。 答案：(1)兩 脫氧核苷酸 一 核糖核苷酸 (2)T 磷酸 脫氧核糖 腺嘌呤 鳥嘌呤脫氧核苷酸 (3)U 核糖 鳥嘌呤核糖核苷酸 (4)核苷酸的種類、數(shù)目和排列順序 氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質的空間結構,(時間：25分鐘；滿分：50分) 一、選擇題(每小題3分，共24分) 1．下列有關遺傳信息攜帶者——核酸的說法正確的是( ) A．“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗中的步驟：制作涂片→水解沖洗→染液染色→酒精速浸→晾干 B．在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”時，應將吡羅紅和甲基綠先后滴在載玻片上 C．與甲基綠發(fā)生結合的核酸分子只分布在細胞核中 D．核酸攜帶的遺傳信息儲存于核苷酸的排列順序中 解析：選D 在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗時，A項中應在染色后直接觀察。所用的染色劑是甲基綠吡羅紅混合染液，其中甲基綠易與DNA結合使之呈現(xiàn)綠色，結果發(fā)現(xiàn)DNA主要分布在細胞核中，也有少量DNA分布在細胞質中。,2．在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”的實驗中沒有涉及的試劑是( ) A．質量分數(shù)為0.9%的生理鹽水 B．質量分數(shù)為8%的鹽酸 C．斐林試劑甲液 D．吡羅紅甲基綠染色劑 解析：選C 在實驗中，用質量分數(shù)為0.9%的生理鹽水制作裝片主要是為了保持口腔上皮細胞的正常形態(tài)；用質量分數(shù)為8%的鹽酸處理細胞的目的有二點：一是改變細胞膜的通透性；二是使染色體中的DNA和蛋白質分離；吡羅紅甲基綠染色劑主要是對細胞中的DNA和RNA進行染色。實驗中不涉及斐林試劑甲液,3．德倫(Dren)是科幻驚悚片《人獸雜交》的主角，它是一個有著嚙齒目動物特征，但是又長著巨大雙眼、長尾巴和細胳膊的怪物，而且它還會發(fā)出鳥類的叫聲。它是由兩位反叛科學家將人類和動物的DNA進行雜交創(chuàng)造出的一個生物。下列有關該生物DNA的敘述錯誤的是( ) A．主要存在于細胞核內 B．基本單位是脫氧核苷酸 C．含有A、T、G、C 4種堿基 D．不是該生物的遺傳物質 解析：選D DNA是核酸的一類，由4種脫氧核苷酸構成，含有A、T、G、C 4種堿基。由題干信息可知，該生物為真核生物，其遺傳物質是DNA，主要存在于細胞核內。,4．核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，以下關于DNA與RNA特點的比較，敘述正確的是( ) A．在細胞內存在的主要部位相同 B．構成的五碳糖不同 C．核苷酸之間的連接方式不同 D．構成的堿基相同 解析：選B DNA和RNA在細胞內的存在位置不同，前者主要存在于細胞核內，后者主要存在于細胞質內；構成兩者的五碳糖不同，前者為脫氧核糖，后者為核糖。DNA的堿基由A、T、C、G構成，RNA的堿基由A、U、C、G構成。,5．根據(jù)概念圖，下列敘述正確的是( ),A．甲表示的堿基有5種 B．乙表示的是核糖 C．丙表示的是核糖核苷酸 D．丁表示的是脫氧核糖核苷酸 解析：選D 從概念圖中可以看出，考查的是組成DNA的基本單位，組成DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸。,6．水稻葉肉細胞中的DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質中。若將水稻的遺傳物質徹底水解后，可以得到( ) A．一種五碳糖 B．五種含氮堿基 C．四種核糖核苷酸 D．八種核苷酸 解析：選A 水稻的遺傳物是DNA，組成它的基本單位是脫氧核糖核苷酸，而脫氧核糖核苷酸徹底水解后得到的是一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基(只有四種：A、T、G、C)。,7．將用放射性同位素標記的某種物質注入金絲雀體內后，經(jīng)檢測，新產(chǎn)生細胞的細胞核具有放射性。注入的物質可能是( ) A．脫氧核糖核苷酸 B．核糖核苷酸 C．脫氧核糖核酸 D．核糖核酸 解析：選A DNA主要存在于細胞核中，DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸,8．不同生物體內含有的核酸種類不同。真核生物和原核生物體內同時含有DNA和RNA，病毒體內只含有DNA或RNA。下列關于各種生物細胞或病毒中含有的堿基、核苷酸種類的描述正確的是( ),解析：選B 組成DNA的堿基有4種：A、G、C、T，組成RNA的堿基有4種：A、G、C、U，所以共有堿基5種；核苷酸是組成DNA或RNA的單體，組成DNA的單體是4種脫氧核糖核苷酸，組成RNA的單體是4種核糖核苷酸；由于DNA和RNA含有不同的五碳糖，因而同時含DNA和RNA的生物，其體內堿基雖然只有5種，但核苷酸卻有8種。,二、非選擇題(共26分) 9．(10分)如圖表示生物體內的某種物質，請分析回答：,解析：核酸的元素組成是C、H、O、N、P，基本單位是核苷酸，一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成。核酸是遺傳信息的攜帶者。DNA能被甲基綠染成綠色，RNA能被吡羅紅染成紅色。,(1)A包括________________等元素。 (2)B的名稱叫________，一分子的B是由__________、__________、__________組成的。 (3)C的作用是_________________________________________。 (4)可利用__________________________________對細胞進行染色，在顯微鏡下觀察到D、E在細胞中的分布，物質D被________染成______色，物質E被________染成______色。,答案:(1)C、H、O、N、P (2)核苷酸 一分子五碳糖 一分子磷酸 一分子含氮堿基 (3)遺傳信息的攜帶者，對生物的遺傳、變異和蛋白質的生物合成具有重要作用 (4)甲基綠和吡羅紅混合染色劑 甲基綠 綠 吡羅紅 紅,10．(16分)請根據(jù)以下實驗分析回答有關問題： (一)實驗過程： (1)切取洋蔥根尖2 mm～3 mm，浸在質量分數(shù)為8%的鹽酸中，在30 ℃的條件下水解10 min。 (2)用清水沖洗根尖，再將其放入吡羅紅甲基綠染色劑中染色10 min。 (3)取出根尖，放在載玻片上，用鑷子尖搗碎，放上蓋玻片，再放上載玻片，用手指輕壓玻片，以分散細胞。 (4)取下蓋玻片上面的載玻片，鏡檢。 (二)根據(jù)以上實驗，回答問題： (1)在顯微鏡下會看到根尖細胞中的________被染成綠色，原因是___________；_______被染成紅色，原因是______________________。 (2)通過該實驗能得出什么結論？ ___________________________________________________。 (3)用人的血液制作血涂片觀察紅細胞，能看到上述現(xiàn)象嗎？為什么？ ___________________________________________________________。,解析：(1)DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質中。甲基綠可使DNA呈綠色，吡羅紅可使RNA呈紅色，因此有DNA和RNA分布的結構被吡羅紅甲基綠染色劑染色后會呈現(xiàn)出相應的顏色。(2)通過顏色反應可推知DNA主要分布于細胞核中，RNA主要分布于細胞質中。(3)洋蔥根尖細胞有細胞核，而人成熟紅細胞無細胞核，也無RNA的合成，所以不能看到相應的顏色反應。,答案: (1)細胞核 甲基綠使細胞核中的DNA呈現(xiàn)綠色 細胞質 吡羅紅使細胞中的RNA呈現(xiàn)紅色 (2)DNA主要分布于細胞核中，RNA主要分布于細胞質中 (3)不能。因為人的成熟紅細胞中無細胞核,