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1、第第4 4讲讲 遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸（观察类实验材料的选取与处理） 一、核酸的结构和功能 1、核酸的分类和结构 2.核酸的功能特性 (1)构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，DNA分子具有多样性。 (2)每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息。 (3)有些病毒只含有RNA一种核酸，其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性。 【例1】核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是() A在细胞内存在的主要部位相同 B构成的五碳糖不同 C核苷酸之间的连接
2、方式不同 D构成的碱基相同 B【解析】本题考查DNA和RNA的区别与联系。核酸分子的功能多样性是由其结构多样性决定的，组成核酸的核苷酸种类和数量不同、核苷酸的排列顺序多种多样都决定着核酸分子结构的不同，但所有核酸分子的不同核苷酸都是通过磷酸二酯键连接。二、核酸与蛋白质1区别蛋白质核酸元素组成C、H、O、NC、H、O、N、P基本单位氨基酸：续表蛋白质核酸连接方式形成场所细胞质内核糖体上细胞核、线粒体、叶绿体等蛋白质核酸功能结构物质：血红蛋白、肌纤蛋白等遗传信息的携带者，决定生物性状，提供生物进化原材料；某些RNA具催化作用功能物质：运输血红蛋白、载体；催化酶(多数)；免疫抗体；调节胰岛素、生长激
3、素能源物质：氧化放能，产物有尿素、CO2和H2O等续表 2.联系 (1)核酸控制蛋白质的合成(2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 【例2】下列关于生物遗传物质的叙述中，正确的是()A细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNAB真核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA和RNAC具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，病毒是遗传物质是RNAD生物的遗传物质是DNA或RNA，具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA D 【解析】生物体细胞内的遗传物质只有一种：DNA或RNA；具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA；病毒可分为DNA病毒(遗传物质是DNA)和RNA病毒(遗传
4、物质是RNA)两种。 三、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验 1实验原理 (1)DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。 (2)甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同： 利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。 (3)盐酸(HCl)能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。 2实验流程图 3实验现象及相关结论现象结论绿色明显集中且接近细胞中央DNA主要分布于细胞核中绿色周围的红色范围较广RNA广泛分布于细胞质中 4.注意问题 (1)质量分数为0.9%的NaCl溶液为了保持
5、口腔上皮细胞的正常形态。 (2)DNA主要存在于细胞核，少量存在于细胞质的叶绿体、线粒体中，RNA主要存在于细胞质中，少数存在于细胞核中，即两个部位两种核酸都有分布，只是量的多少而已。 (3)选口腔上皮细胞而不选植物叶肉细胞，是为了避免叶绿体中色素的干扰。 不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况 一、理论归纳 1实验材料的选取遵循的主要原则 （1）科学性：即符合实验要求 在颜色反应类实验中，所选材料应为无色。如“检测生物组织中的糖类”实验宜选用苹果、梨等作材料；“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验不宜选用绿色植物 选取的实验材料要使实验现象更加明显，有利于得出正确的结论。“观察根尖分生组织细胞
6、的有丝分裂”实验中，选用洋葱根尖分生区细胞的优越性在于其分裂旺盛、染色体数目较少，易于观察。(2)简便性即取材较容易且易于操作。如“植物细胞的吸水和失水”实验中选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料(而不选择白色洋葱鳞片叶外表皮细胞)，这样不必染色，便于观察。2实验材料的处理时的主要注意事项(1)观察细胞及细胞结构的实验：通常要给材料染色，以便把要观察的结构与背景区分开来。如“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中用龙胆紫或醋酸洋红液染色；“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中用吡罗红甲基绿染色剂染色。(2)借助于显微镜观察的实验：材料一定要制成薄的装片，透光好便于观察。如“检测生物组织
7、中的脂肪”实验中做花生子叶切片。“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验等都有相应的制片过程。二、演练二、演练1.下列关于实验材料的选择和处理，正确的是( )A把黄杨叶片直接放在载玻片上用显微镜观察叶绿体B把苔藓的叶片直接放在载玻片上用显微镜观察叶绿体C可选择人的成熟的红细胞用健那绿染液染色后，在显微镜下观察线粒体D甘蔗中含糖丰富，是鉴定可溶性还原糖的极好材料B 【解解析析】黄杨叶片不能直接放在载玻片上，而应先制成装片，再用显微镜观察叶绿体；人的成熟的红细胞中无线粒体；甘蔗中主要含蔗糖，蔗糖不是还原糖。 2.为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质(或结构)的具体类型，进行了下列实验，
8、现象与结果如下：各种物质(或结构)的性质、染色反应的结果，见下表：注：有(溶解)；：无(不溶解)；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。根据以上实验现象和结果，推断出：A ； B. ； C. ；D ； E. 。血红蛋白脂肪染色体(质)纤维素纤维素酶 【解解析析】本题考查对细胞分子组成知识的理解和掌握程度以及对生物组织中物质鉴定实验的掌握。A来源于猪血，具水溶性、含有矿质元素Fe，且与双缩脲试剂产生颜色反应，可判断是血红蛋白；B从马肝中获取，用苏丹染液鉴定的是脂肪
9、；C是从蛙表皮中获取，具水溶性、含有矿质元素，分别用甲基绿溶液和双缩脲试剂鉴定都有颜色反应，说明是染色体(质)，主要成分是DNA和蛋白质，含有N、P等矿质元素；D来源于棉花，而表格中D不含矿质元素，用碘液染色不变蓝，说明最可能是糖类中的纤维素；E来源于霉菌，是水溶性的，用双缩脲试剂可鉴定，说明是蛋白质类物质，能将D纤维素分解成可溶性还原糖，说明是纤维素酶。1.(2011江苏)将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是( ) A菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体 B花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒 C人口腔上皮细胞中线粒体数目较多 D紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细
10、胞核清晰可见A 【解解析析】解题关键在于题干中“将有关生物材料直接制成临时装片”这一信息。B、C两选项中实验材料必须经染色处理，D选项由于大而且呈紫色的液泡的存在，无法看到细胞核。观察叶肉细胞中的叶绿体无需经染色处理。 2.(2011新课标)下表中根据实验目的，所选用的试剂与预期的实验结果正确的是( )实验目的试剂预期的实验结果A 观察根尖分生组织 细胞的有丝分裂醋酸洋红染色体被染成紫红色B检测植物组织中的脂肪双缩脲试剂脂肪颗粒被染成红色C检测植物组织中的葡萄糖甲基绿葡萄糖与甲基绿作用，生成绿色沉淀D观察DNA和RNA在细胞中的分布斐林试剂吡罗红斐林试剂将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色
11、A【解解析析】醋酸洋红可以把细胞中的染色体染成紫红色，选项A正确。鉴定脂肪用苏丹或苏丹染液；葡萄糖用斐林试剂鉴定；观察DNA和RNA的分布用甲基绿和吡罗红染色，选项B、C、D错误。 3.(2010新课标)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是( ) A水稻胚乳和花生子叶 B天竺葵叶和水稻胚乳 C紫色洋葱和花生子叶 D天竺葵叶和紫色洋葱C 【解析】本题考查了细胞的结构与成分及学生理解问题分析问题的能力。用水稻胚乳不能观察到质壁分离，A、B项错误；天竺葵叶不富含脂肪，且含的叶绿体有颜色，很难观察到脂肪，D项错误；正确选项应为C。 4.下列关于组成细胞化合物的叙
12、述，不正确的是( ) A蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变 BRNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息 CDNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性 D胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输A 【解析】蛋白质具有相对稳定的空间结构，是保证蛋白质活性和功能的基础。高温、强酸、强碱等外在因素，都会破坏蛋白质的空间结构，使其不再具有生物活性，从而失去特定的功能。因此，A选项错误。B选项RNA作为RNA病毒的遗传物质，可以储存遗传信息。C选项DNA的特异性在于碱基的特定的排列顺序或者脱氧核苷酸的排列顺序。 5. (双选)关于下
13、列四图的叙述中，正确的是( )A甲图中共有5种核苷酸B乙图所示的化合物中含糖类物质C组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖D在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖BC 【解解析析】甲中有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共 8种 核 苷 酸 。 乙 表 示 ATP， 含 有 核 糖 。 丁(C12H22O11)表示二糖，如乳糖、蔗糖等，但蔗糖分布于植物细胞中。丙可能是腺嘌呤脱氧核苷酸，也可能是腺嘌呤核糖核苷酸。 6.(2010广东模拟)(双选)不同生物含有的核酸种类不同。真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA。下列关于不同生物中碱基、核苷酸种类的描述，正确的是( )BC 【解
14、解析析】由题干获取的主要信息有：真核生物同时含有DNA和RNA；病毒体内有DNA或RNA。解答本题需先明确DNA和RNA的组成以及它们的区别，推出真核生物和病毒含有的碱基种类和核苷酸种类，再逐项分析。7.分子马达是由生物大分子构成并利用化学能进行机械做功的纳米系统。天然的分子马达，如：驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内参与了胞质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动。(1)根据上述材料可知，下列属于分子马达的是 。 ADNA解旋酶 B核苷酸 C葡萄糖 D水A(2)合成分子马达所需的原料是 ，原料间结合的方式叫 。(3)上述材料表明，分子马达是通过其 、 等功能而参
15、与生物体的一系列生命活动的。(4)下列各项植物的生命活动中，可以不需要分子马达参与的是 。(多选) A渗透吸水 B染色体移向细胞两极 C生长素的极性运输 D释放O2氨基酸脱水缩合催化运动AD 【解解析析】(1)从题目给出的信息进行分析比较可知，分子马达的本质是蛋白质，四个选项中属于蛋白质的是DNA解旋酶。(2)合成蛋白质的原料是氨基酸，氨基酸之间通过脱水缩合的方式结合。(3)题干中分子马达的作用可以归结为两类：催化作用(DNA复制)和分子的运动(胞间运输、肌肉收缩等)。(4)渗透吸水主要与渗透压和半透膜两侧的溶液浓度有关，与蛋白质无关；植物释放O2，是通过扩散作用进行的，也不需要蛋白质参与。
