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苏教版生物必修1《2.2.3 核酸的结构和功能》学案(含答案)

1、第第 3 课时课时 核酸的结构和功能核酸的结构和功能 学习目标 1.说出核酸的种类和结构。2.简述 DNA 和 RNA 在细胞中的分布和功能。 一一、核酸的种类和结构核酸的种类和结构 1.种类 脱氧核糖核酸DNA 核糖核酸RNA 2.核酸的基本组成单位核苷酸 (1)组成: 一分子核苷酸由一分子含氮碱基、 一分子五碳糖和一分子磷酸组成。 如下图所示: (2)种类:根据五碳糖的不同,可分为两类脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。 脱氧核糖核苷酸:构成 DNA 的基本单位,如图: 核糖核苷酸:构成 RNA 的基本单位,如图: 3.核酸的构成 (1)核酸的结构层次 (2)核酸的形成 每个核酸分子是由几十个乃至

2、上亿个核苷酸连接而成的长链。 一般来说,DNA 由两条脱氧核苷酸链构成,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结 构;DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内 侧。 1.已知某核酸的碱基种类,能确定它是哪种核酸吗? 答案 能。含 T 而不含 U 的一定是 DNA;含 U 而不含 T 的一定是 RNA。 2.若用放射性同位素标记某物质以追踪 DNA 与 RNA 的合成过程, 你认为标记哪种物质较科 学? 答案 用放射性同位素标记胸腺嘧啶(T), 可追踪 DNA 合成; 用放射性同位素标记尿嘧啶(U) 可用于追踪 RNA 合成。 3.蛋白质具有多样性,核酸是否有

3、多样性?多样性的原因是什么? 答案 具有多样性。核苷酸种类、数目不同和排列顺序多样。 1.下列有关概念图的叙述,正确的是( ) 糖 磷酸 DNA A.表示的碱基有 5 种 B.表示的是核糖 C.表示脱氧核糖核苷酸 D.表示核糖核苷酸 答案 C 解析 题图表示 DNA 的组成情况,所以表示的碱基有 4 种,表示脱氧核糖,表示脱 氧核糖核苷酸。 2.关于双链 DNA 分子结构的叙述,不正确的是( ) A.一般都含有 4 种脱氧核苷酸 B.碱基之间的化学键是氢键 C.脱氧核糖和磷酸交替连接排列在内侧,构成基本骨架 D.由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构 答案 C 解析 DNA 的基本组成单

4、位是 4 种脱氧核苷酸;成对的碱基之间通过氢键配对;脱氧核糖 和磷酸交替连接排列在外侧, 构成基本骨架; 由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋 结构。 二二、核酸的分布和功能核酸的分布和功能 1.核酸的分布及信息储存 (1)分布:DNA 主要集中在细胞核内,线粒体、叶绿体内也含有少量的 DNA,RNA 主要分 布在细胞质中。 (2)遗传信息的储存 绝大多数生物的遗传信息储存在 DNA 分子中。 少数病毒的遗传信息储存在 RNA 中,如禽流感病毒、HIV、SARS 病毒等。 2.核酸的多样性及功能体现 (1)多样性原因:DNA 分子的 4 种脱氧核苷酸分子的排列顺序多种多样。 (2)功能体现

5、 DNA 分子上的许多片断携带着不同的遗传信息,控制着生物体的形态、生理和行为等多 种性状的表达。 DNA 分子通过精确的自我复制,为生物将其特性遗传给下一代提供了分子基础。 总之:核酸是细胞中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 有十分重要的作用。 1.完成下面 DNA 和 RNA 的比较表,探讨二者的区别。 项目 DNA RNA 基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 含氮碱基 A、C、G、T A、C、G、U 五碳糖 脱氧核糖 核糖 一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链 真核细胞中的存在部位 主要在细胞核中 主要在细胞质中 2.研究表明,细胞生物中同时含有

6、DNA 和 RNA,其中 DNA 是遗传物质。乙肝病毒只含有 DNA,艾滋病病毒只含有 RNA。这说明不同生物含有的核酸种类有差异,据此填写下表: 生物类别 碱基种类 核苷酸种类 大肠杆菌和人 A、G、C、T、U 8 乙肝病毒 A、G、C、T 4 艾滋病病毒 A、G、C、U 4 3.在生命活动中,艾滋病病毒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 答案 D 解析 核酸是一类高分子化合物, 其基本组成单位是核苷酸。 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碱基组成的。 一个

7、核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、 一分 子五碳糖和一分子含氮碱基。DNA 和 RNA 的不同点之一是组成核苷酸的五碳糖不同,组 成 DNA 的核苷酸中,五碳糖为脱氧核糖,而组成 RNA 的核苷酸中,五碳糖为核糖。 4.如图是 DNA 和 RNA 组成的结构示意图,下列有关说法正确的是( ) A.甲型 H7N9 流感病毒有 5 种碱基和 8 种核苷酸 B.主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由 5 种碱基构成 C.病毒中也有上述两种核酸 D.DNA 彻底水解得到的产物中有脱氧核糖,而没有核糖 答案 D 解析 甲型 H7N9 流感病毒为 RNA 病毒,含有 A、G、C、U 4 种碱基和 4 种核苷

8、酸,A 项 错误;主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为 DNA,含有 A、G、C、T 4 种碱基,B 项错误; 病毒只有一种核酸,是 DNA 或 RNA,C 项错误;DNA 中含有的五碳糖为脱氧核糖,不是 核糖,D 项正确。 归纳提升 生物含有的核酸和遗传物质总结 生物类群 含有的 核酸 遗传 物质 含有的碱 基种类 含有的核 苷酸种类 举例 细胞生物 DNA 和 RNA DNA 5 8 大肠杆菌、酵母 菌、人类 病毒 DNA 病毒 DNA DNA 4 4 T2噬菌体、乙肝 病毒 RNA 病毒 RNA RNA 4 4 HIV、SARS 病毒 1.下列叙述,正确的打“”,错误的打“”。 (1)细菌和

9、病毒的遗传物质都是 DNA( ) (2)DNA 和 RNA 都能携带遗传信息( ) (3)DNA 与 RNA 的不同只体现在含氮碱基种类不同( ) (4)DNA 分子的多样性取决于碱基排列顺序的多样性( ) (5)病毒含有 2 种核酸,5 种含氮碱基( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 2.如图所示,由 1 分子磷酸、1 分子含氮碱基 m 和 1 分子化合物 a 构成了化合物 b,则下列 叙述正确的是( ) A.若 m 为腺嘌呤,则 b 肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B.若 a 为核糖,则 b 为 DNA 的基本组成单位 C.若 m 为尿嘧啶,则 DNA 中肯定不含 b 这种化合物

10、D.若由 b 构成的核酸能存在于病毒内,则 b 一定为核糖核苷酸 答案 C 解析 由题意可知, a 为五碳糖、 b 为核苷酸, 根据所含五碳糖的不同, 核苷酸可分为两种: 脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。脱氧核糖核苷酸是组成 DNA 的基本单位,其特有的成分是 脱氧核糖和胸腺嘧啶。 核糖核苷酸是组成 RNA 的基本单位, 其特有的成分是核糖和尿嘧啶。 病毒体内只含有 DNA 或 RNA。 3.水稻叶肉细胞中的 DNA 主要存在于( ) A.细胞质 B.细胞核 C.线粒体 D.叶绿体 答案 B 解析 水稻叶肉细胞中的 DNA 主要存在于细胞核中,线粒体和叶绿体中含有少量的 DNA 和 RNA。 4.

11、下列有关核酸的叙述,错误的是( ) A.生物体内具有遗传功能的大分子化合物 B.细胞内生命物质的主要成分之一 C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成 D.由核苷酸聚合而成的大分子化合物 答案 C 解析 核酸有两种DNA 和 RNA,DNA 中含脱氧核糖,RNA 中含核糖。 5.下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 是_,是_,是_,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_;图中是 _,是_。 答案 (1)两 脱氧核糖核苷酸 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 解析 从碱基组成上看,组成 DNA 的碱基有 A、G、C、T 四种,组成 RNA 的碱基有 A、 G、C、U 四种。DNA 的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,一个脱氧核糖核苷酸由一分子含 氮碱基、 一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成; 绝大多数 DNA 由两条脱氧核苷酸链构成; RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸, 一个核糖核苷酸由一分子含氮碱基、 一分子核糖和一分子磷 酸组成。