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第3节 遗传信息的携带者核酸小组讨论小组讨论: :1.DNA1.DNA的中文全名是什么？为什的中文全名是什么？为什么么DNADNA能够提供犯罪嫌疑人的信能够提供犯罪嫌疑人的信息？息？DNADNA指纹检测指纹检测2.2.你还能说出你还能说出DNADNA鉴定技术在其鉴定技术在其他方面的应用吗？他方面的应用吗？3.3.如果得到了如果得到了DNADNA方面的证据，方面的证据，是否还要其他证据呢？是否还要其他证据呢？【思考讨论【思考讨论】1.1.一个细胞的基本结构是什么？一个细胞的基本结构是什么？2.2.核酸存在于哪些部位？核酸存在于哪些部位？3.DNA3.DNA和和RNARNA在细胞中是怎么分布的？在细胞中是怎么分布的？1.1.观察并分析观察并分析DNADNA与与RNARNA在细胞中的分布与区别。在细胞中的分布与区别。（重点）（重点）2. 2. 核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系。核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系。核酸核酸脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）核糖核酸（核糖核酸（RNARNA）核酸的种类核酸的种类核酸的功能：核酸的功能：是细胞内携带遗传信息的物质，在生是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。重要的作用。思考：思考：DNADNA和和RNARNA在生物体内都是遗传物质吗？在生物体内都是遗传物质吗？一、核酸的种类及功能一、核酸的种类及功能细胞内既含细胞内既含DNADNA又含又含RNARNA的生物的生物和体内只含和体内只含DNADNA的生物，遗传物质都的生物，遗传物质都是是DNADNA。 病毒中的核酸只有一种，或是病毒中的核酸只有一种，或是DNADNA，或是，或是RNARNA。噬菌体、乙肝病毒、。噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等以天花病毒等以DNADNA作为遗传物质；烟作为遗传物质；烟草花叶病毒、艾滋病病毒、草花叶病毒、艾滋病病毒、SARSSARS病毒、病毒、甲型甲型H1N1H1N1流感病毒等以流感病毒等以RNARNA作为遗传作为遗传物质。物质。【警示【警示】（1 1）细胞内可同时含有）细胞内可同时含有DNADNA和和RNARNA，但，但DNADNA决定细胞决定细胞和整个生物体的遗传特性。和整个生物体的遗传特性。（2 2）病毒只含有一种核酸，即）病毒只含有一种核酸，即DNADNA或或RNARNA，则该种核，则该种核酸决定其遗传特性。酸决定其遗传特性。二、实验：核酸在细胞中的分布二、实验：核酸在细胞中的分布【归纳与总结【归纳与总结】（1 1）真核细胞）真核细胞：DNADNA主要分布在主要分布在细胞核中细胞核中。线粒体线粒体、叶绿体内叶绿体内也含有少量的也含有少量的DNADNA。RNARNA主要分布在主要分布在细胞质细胞质中中。（2 2）原核细胞：）原核细胞：DNADNA集中在集中在拟核拟核。【例【例1 1】关于关于“观察观察DNADNA和和RNARNA在细胞中的分布在细胞中的分布”实验实验的叙述，不正确的是的叙述，不正确的是( )( )A.A.利用紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞做实验材料时可利用紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞做实验材料时可以观察到红色区域较大，主要位于细胞质中以观察到红色区域较大，主要位于细胞质中B.B.含含RNARNA的区域被吡罗红染色剂染成红色的区域被吡罗红染色剂染成红色C.C.实验过程中，需要先在低倍镜下选择染色均匀且实验过程中，需要先在低倍镜下选择染色均匀且色泽浅的区域移至视野中央色泽浅的区域移至视野中央D.D.质量分数为质量分数为8%8%的盐酸有利于染色质中的盐酸有利于染色质中DNADNA与蛋白质与蛋白质分离分离A A【解题关键【解题关键】解答本题需明确以下三点：解答本题需明确以下三点：(1)(1)甲基绿使甲基绿使DNADNA呈现绿色，吡罗红使呈现绿色，吡罗红使RNARNA呈现红色；呈现红色；(2)(2)选择的材料不应对颜色反应结果有遮蔽；选择的材料不应对颜色反应结果有遮蔽；(3)(3)盐酸使细胞膜的通透性改变。盐酸使细胞膜的通透性改变。【解析【解析】紫色洋葱鳞片叶不宜做该实验的实验材料，紫色洋葱鳞片叶不宜做该实验的实验材料，因紫色的液泡会干扰对红色细胞质的观察；因紫色的液泡会干扰对红色细胞质的观察；RNARNA主要分主要分布于细胞质中，布于细胞质中，DNADNA可被甲基绿染色剂染成绿色，可被甲基绿染色剂染成绿色，RNARNA可被吡罗红染色剂染成红色；实验过程中，需要先在可被吡罗红染色剂染成红色；实验过程中，需要先在低倍镜下选择染色均匀且色泽浅的区域移至视野中央；低倍镜下选择染色均匀且色泽浅的区域移至视野中央；盐酸可改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，盐酸可改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时又有利于染色质中同时又有利于染色质中DNADNA与蛋白质分离。与蛋白质分离。1.1.核酸的组成元素：核酸的组成元素：右边的腺嘌呤脱氧核糖核苷右边的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸是组成酸是组成DNADNA基本单位之一，基本单位之一，它包括哪些化学元素它包括哪些化学元素? ?C C、H H、O O、N N、P P三、核酸的分子结构三、核酸的分子结构2.2.核酸的基本组成单位：核苷酸核酸的基本组成单位：核苷酸碱基为什么叫碱基为什么叫含氮的碱基含氮的碱基？请认真比较异同点。？请认真比较异同点。A AA A腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤G GG G鸟嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤C CC C胞嘧啶胞嘧啶胞嘧啶胞嘧啶T TU U胸腺嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶尿嘧啶组成组成DNADNA的基的基本单位本单位组成组成RNARNA的基本单位的基本单位组成组成DNADNA的基本单位的基本单位组成组成RNARNA的基本单位的基本单位相同点：相同点：组成元素相同组成元素相同, ,都含一分子磷酸、一分子都含一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基五碳糖、一分子含氮碱基, ,都有都有4 4种碱基和种碱基和4 4种核苷种核苷酸酸, ,共有共有A A、G G、C C三种碱基。三种碱基。不同点：不同点：五碳糖不同五碳糖不同, ,前者是前者是脱氧核糖脱氧核糖，后者是，后者是核糖核糖；前者前者特有特有的碱基是的碱基是T T, ,而后者是而后者是U U。说明：说明：5 5种碱基种碱基 A A( (腺嘌呤腺嘌呤) )、T T( (胸腺嘧啶胸腺嘧啶) )、G G( (鸟嘌呤鸟嘌呤) )、C C( (胞嘧啶胞嘧啶) )、U U( (尿嘧啶尿嘧啶) ) 可以组成可以组成8 8种核苷酸种核苷酸。3.DNA3.DNA的分子结构的分子结构基本组成单位：脱氧核苷酸基本组成单位：脱氧核苷酸4 4种种腺嘌呤腺嘌呤(A)(A)脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶(T)(T)脱氧核苷酸、鸟脱氧核苷酸、鸟嘌呤嘌呤(G)(G)脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶(C)(C)脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链(DNA)(DNA)一般一般DNADNA由由2 2条脱氧核苷酸链组成。条脱氧核苷酸链组成。DNADNA分子的多样性和特异性分子的多样性和特异性多样性：多样性：四种脱氧核苷酸的数目、排列顺序不同。四种脱氧核苷酸的数目、排列顺序不同。特异性：特异性：不同生物的个体具有不同的不同生物的个体具有不同的DNADNA，遗传信息遗传信息就是核苷酸的排列顺序。就是核苷酸的排列顺序。【思考【思考】由由1010个脱氧核苷酸组成的一条个脱氧核苷酸组成的一条DNADNA单链最多单链最多有多少种不同排列有多少种不同排列? ?4.RNA4.RNA的分子结构的分子结构基本组成单位：基本组成单位：核糖核糖核苷酸核苷酸4 4种种腺嘌呤腺嘌呤(A)(A)核糖核糖核苷酸、核苷酸、尿嘧尿嘧啶啶(U)(U)核糖核糖核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、鸟嘌呤(G)(G)核糖核糖核苷酸、胞嘧啶核苷酸、胞嘧啶(C)(C)核糖核糖核苷酸核苷酸RNARNA由由1 1条核糖核苷酸链组成。条核糖核苷酸链组成。【点拨【点拨】判断生物体内核苷酸、五碳糖和碱基种类判断生物体内核苷酸、五碳糖和碱基种类的方法的方法确定确定生物生物种类种类 具有细胞结具有细胞结 构的生物构的生物 无细胞结构的无细胞结构的 生物生物病毒病毒核苷酸：核苷酸：8 8种种五碳糖：五碳糖：2 2种种碱基：碱基：5 5种种核苷酸：核苷酸：4 4种种五碳糖：五碳糖：1 1种种碱基：碱基：4 4种种判判断断判判断断类类 别别DNADNARNARNA主要存在部位主要存在部位细胞核细胞核 细胞质细胞质基本组成单位基本组成单位脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸碱基种类碱基种类A A、G G、C C、T TA A、G G、C C、U U五碳糖种类五碳糖种类脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖核苷酸链核苷酸链两条脱氧核苷酸链两条脱氧核苷酸链一条核糖核苷酸链一条核糖核苷酸链四、四、DNADNA和和RNARNA的比较的比较【例【例2 2】如图为不同化学元素组成的化合物示意图，如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是以下说法正确的是( )( )A.A.若图中若图中为某种化合物的基本单位，则为某种化合物的基本单位，则最可能是最可能是核苷酸核苷酸B.B.若若为生物大分子，其盘曲和折叠被解开时，特定为生物大分子，其盘曲和折叠被解开时，特定功能并未发生改变功能并未发生改变C.C.若若为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为4 4种种D.D.水稻储存遗传信息的物质彻底水解可以得到水稻储存遗传信息的物质彻底水解可以得到1 1种五种五碳糖碳糖D D【解题关键【解题关键】解答本题的关键是明确蛋白质的基本组解答本题的关键是明确蛋白质的基本组成元素是成元素是C C、H H、O O、N N，核酸的组成元素是，核酸的组成元素是C C、H H、O O、N N、P P；核酸的最终水解产物是五碳糖、碱基和磷酸。；核酸的最终水解产物是五碳糖、碱基和磷酸。【解析【解析】若图中若图中为某种化合物的基本单位，则为某种化合物的基本单位，则最最可能是氨基酸。蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，可能是氨基酸。蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，蛋白质已变性，其特定功能发生改变。若蛋白质已变性，其特定功能发生改变。若为生物大为生物大分子，则其表示核酸，其彻底水解的产物最多为分子，则其表示核酸，其彻底水解的产物最多为8 8种。种。水稻的遗传信息储存在水稻的遗传信息储存在DNADNA中，彻底水解可得到中，彻底水解可得到1 1种五种五碳糖。碳糖。组成元素组成元素C C、H H、O O、N N、P P组成物质组成物质一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基1 1种种2 2种种 5 5种种基本单位基本单位核苷酸核苷酸（8 8种）种）脱氧核糖核苷酸（脱氧核糖核苷酸（4 4种）种）核糖核苷酸（核糖核苷酸（4 4种）种）功功 能能控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成一切生物的遗传物质一切生物的遗传物质决决定定核核 酸酸核糖核酸（核糖核酸（RNARNA）: :主要存在于细胞质主要存在于细胞质( (少量在细胞核少量在细胞核) )脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA):(DNA):主要存在于细胞核主要存在于细胞核( (少量在叶绿体、线粒体少量在叶绿体、线粒体) )1.1.鱼体内的核酸彻底水解后，不可能得到（鱼体内的核酸彻底水解后，不可能得到（ ）A.1A.1种五碳糖种五碳糖 B.4B.4种脱氧核糖核苷酸种脱氧核糖核苷酸 C.5C.5种含氮碱基种含氮碱基 D.8D.8种核苷酸种核苷酸A A2.2.细胞内储存遗传信息的物质是细胞内储存遗传信息的物质是( )( )A.DNA B.A.DNA B.脂肪脂肪 C.C.蛋白质蛋白质 D.D.氨基酸氨基酸A A【解析【解析】遗传信息存在于遗传物质上，细胞生遗传信息存在于遗传物质上，细胞生物的遗传物质都是物的遗传物质都是DNADNA。3.3.关于核酸的叙述，正确的是（关于核酸的叙述，正确的是（ ）A A只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质B BDNADNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的过氢键连接的C C分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同的遗传信息一定相同D D用甲基绿和吡罗红混合染色用甲基绿和吡罗红混合染色SARSSARS病毒可观察到病毒可观察到DNADNA和和RNARNA的分布的分布B B【解析【解析】A A项项, ,核酸是一切生物的遗传物质，病毒中的核酸是一切生物的遗传物质，病毒中的核酸也能携带遗传信息核酸也能携带遗传信息;B;B项项,DNA,DNA分子中两条链之间的分子中两条链之间的碱基依靠氢键连接；碱基依靠氢键连接；C C项项, ,决定遗传信息的是碱基的种决定遗传信息的是碱基的种类、数量和排列顺序，因此核酸分子大小相同，碱基类、数量和排列顺序，因此核酸分子大小相同，碱基含量相同，但是碱基的排列顺序不一定相同含量相同，但是碱基的排列顺序不一定相同;D;D项项, , SARSSARS病毒中只含有一种核酸病毒中只含有一种核酸RNARNA，不含有，不含有DNADNA，因此无，因此无法观察到法观察到DNADNA的分布。的分布。 4.“4.“观察观察DNADNA和和RNARNA在细胞中的分布在细胞中的分布”实验中，将口腔上实验中，将口腔上皮细胞置于质量分数为皮细胞置于质量分数为8%8%的盐酸溶液的主要目的是的盐酸溶液的主要目的是( ( ) )A A使细胞中的使细胞中的DNADNA水解成脱氧核苷酸水解成脱氧核苷酸B B用盐酸改变生物膜的通透性，加速染色剂进入细胞用盐酸改变生物膜的通透性，加速染色剂进入细胞C C使细胞中物质全部水解使细胞中物质全部水解D D使染色体中的使染色体中的DNADNA与蛋白质分离，有利于染色剂与与蛋白质分离，有利于染色剂与DNADNA结合结合【解析解析】水解的目的是：水解的目的是：用盐酸改变生物膜的通透性，用盐酸改变生物膜的通透性，加速染色剂进入细胞；加速染色剂进入细胞；使染色体中的使染色体中的DNADNA与蛋白质分离，与蛋白质分离，有利于染色剂与有利于染色剂与DNADNA结合。其中结合。其中是主要目的。是主要目的。B B5. DNA5. DNA分子具有多样性和特异性的原因是分子具有多样性和特异性的原因是( )( )A.A.碱基的种类不同碱基的种类不同 B.B.脱氧核糖的排列顺序不同脱氧核糖的排列顺序不同C.C.碱基的配对方式不同碱基的配对方式不同 D.D.脱氧核苷酸的排列顺序不同脱氧核苷酸的排列顺序不同【解析【解析】DNADNA分子中，两条主链上脱氧核糖和磷酸连分子中，两条主链上脱氧核糖和磷酸连接的顺序不变，但脱氧核苷酸上碱基对的排列顺序千接的顺序不变，但脱氧核苷酸上碱基对的排列顺序千变万化，从而决定了变万化，从而决定了DNADNA分子的多样性和特异性。分子的多样性和特异性。D D6.6.关于生物体内遗传物质的说法，下列正确的是关于生物体内遗传物质的说法，下列正确的是（ ）A.A.细菌的遗传物质主要是细菌的遗传物质主要是DNA DNA B.B.病毒的遗传物质主要是病毒的遗传物质主要是RNARNAC.C.有细胞结构的生物遗传物质是有细胞结构的生物遗传物质是DNA DNA D.D.细胞质中的遗传物质主要是细胞质中的遗传物质主要是RNARNAC C我们在分给他人幸福的同时,也能正比例地增加自己的幸福。
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