高中生物第2章细胞的化学组成第二节第3课时核酸的结构和功能学案苏教版必修1文档格式.docx

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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（　　）

＋

→

A.①表示的碱基有5种B.②表示的是核糖

C.④表示脱氧核糖核苷酸D.④表示核糖核苷酸

答案　C

解析　题图表示DNA的组成情况，所以①表示的碱基有4种，②表示脱氧核糖，④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

解析　DNA的基本组成单位是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、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

①绝大多数生物的遗传信息储存在DNA分子中。

②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

①DNA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。

②DNA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

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

解析　甲型H7N9流感病毒为RNA病毒，含有A、G、C、U4种碱基和4种核苷酸，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、T4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

5

大肠杆菌、酵母菌、人类

病毒

DNA病毒

T2噬菌体、乙肝病毒

RNA病毒

HIV、SARS病毒　　

1.下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×

”。

（1）细菌和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

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

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.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

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。

题组一　核酸的种类和结构

1.流行性出血热是由汉坦病毒（一种RNA病毒）引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。

那么，在人类患者、鼠类、汉坦病毒这3种生物体中，碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是（　　）

A.8、5、4和8、8、4B.5、5、4和8、4、4

C.5、5、4和4、4、4D.5、4、4和8、4、8

解析　人类患者和鼠类均为真核生物，其碱基种类有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，所以构成遗传物质的核苷酸种类只有4种；

汉坦病毒是一种RNA病毒，在它体内只有一种核酸即它的遗传物质是RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是4种。

2.将硝化细菌体内核酸彻底水解后可以得到（　　）

A.C、H、O、N、P等元素B.5种含氮碱基

C.4种核苷酸D.8种核苷酸

解析　硝化细菌体内的核酸包括DNA和RNA，彻底水解后得到1种磷酸、5种含氮碱基（A、T、C、G、U）、2种五碳糖（脱氧核糖和核糖）。

3.如果在豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基为X种；

在高粱的根尖细胞中，由A、C、T、U4种碱基参与构成的核苷酸为Y种，则X和Y分别为（　　）

A.4、8B.5、8C.4、4D.5、6

解析　豌豆叶肉细胞中既有DNA又有RNA，共含有5种碱基；

高粱的根尖细胞中既含有DNA也含有RNA，其中A、C各可构成2种核苷酸，而碱基U和T只能分别构成1种核糖核苷酸和1种脱氧核糖核苷酸，所以A、C、T、U共可构成6种核苷酸。

4.下列关于核酸的叙述中，正确的是（　　）

A.DNA和RNA中的五碳糖相同

B.组成DNA与蛋白质的元素种类相同

C.HIV的遗传信息贮存在DNA中

D.双链DNA分子中含有胸腺嘧啶

解析　DNA含脱氧核糖，RNA含核糖；

DNA含有C、H、O、N、P元素，而蛋白质含有C、H、O、N等；

HIV的遗传信息贮存在RNA中。

5.（2018·

江苏省盐城市高一上学期期中）下列核苷酸不可能属于DNA初步水解产物的是（　　）

解析　图B为尿嘧啶核糖核苷酸，是组成RNA的原料，不可能是DNA的初步水解产物，B项错误。

6.下列生物或细胞中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是（　　）

选项

A

B

C

D

生物或细胞

T4噬菌体

烟草叶肉细胞

烟草花叶病毒

豌豆根毛细胞

碱基

5种

4种

8种

核苷酸

1种

2种

解析　烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞都属于真核细胞，它们同时含有DNA和RNA，而T4噬菌体和烟草花叶病毒体内只有一种核酸。

核苷酸是组成DNA或RNA的单体，组成DNA的单体是4种脱氧核苷酸（碱基：

A、G、C、T），组成RNA的单体是4种核糖核苷酸（碱基：

A、G、C、U）；

DNA和RNA含有不同的五碳糖（脱氧核糖和核糖）。

同时含有DNA和RNA的生物，体内五碳糖有2种，碱基有5种，核苷酸有8种；

只有一种核酸的生物，体内五碳糖有1种，碱基有4种，核苷酸有4种。

题组二　核酸的分布和功能

7.如图为某核苷酸长链的示意图，下列相关叙述中，错误的是（　　）

A.图中所示为脱氧核苷酸长链

B.2只存在于DNA中

C.3在DNA和RNA中相同

D.5只能在细胞核中找到

解析　由示意图可知，该核苷酸长链含有胸腺嘧啶T，则应为脱氧核苷酸长链；

2为脱氧核糖，只存在于DNA中；

3为胞嘧啶，在DNA和RNA中都有；

5（脱氧核苷酸链）主要位于细胞核中，但在细胞质中也能找到。

8.下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能（　　）

A.作为遗传信息的载体

B.是生物的遗传物质

C.是生物体进行生命活动的主要承担者

D.对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用

解析　生命活动的主要承担者是蛋白质。

9.下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是（　　）

A.核苷酸的组成种类B.核苷酸的连接方式

C.核苷酸的排列顺序D.核苷酸的数量多少

解析　明确“结构的多样性决定功能的多样性”。

核苷酸分子结构的多样性取决于核苷酸的种类、数量和排列顺序，而核苷酸分子的连接方式是一定的。

10.下列有关核酸分布的叙述正确的是（　　）

A.SARS病毒中的RNA主要分布于细胞质中

B.绿色植物根细胞内的DNA只存在于细胞核中

C.原核细胞的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

解析　病毒没有细胞结构；

绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核和线粒体中；

原核细胞没有细胞核，DNA主要存在于拟核中。

11.德伦是一部科幻惊悚片中的主角，它是一个有着啮齿目动物特征，但是又长着巨大双眼、长尾巴和细胳膊的怪物，而且它还会发出鸟类的叫声。

它是由两位反叛科学家将人类和动物的DNA进行杂交创造出的一种生物。

下列有关该生物DNA的叙述错误的是（　　）

A.主要存在于细胞核内B.基本单位是脱氧核苷酸

C.含有A、T、G、C4种碱基D.不是该生物的遗传物质

解析　DNA是核酸的一类，由4种脱氧核苷酸构成，含有A、T、G、C4种碱基。

由题干信息可知，该生物为真核生物，其遗传物质是DNA，主要存在于细胞核内。

12.下列有关核酸组成表示正确的是（　　）

解析　核酸含C、H、O、N、P五种元素；

DNA中含有脱氧核糖，而RNA中含有核糖。

13.下图是某核苷酸（图1）与核苷酸链（图2）示意图，据图回答下列问题：

（1）图1的化合物名称是________________________________________________________，

是组成__________________的基本单位。

（2）图2所示2、3、4的名称分别是____________、____________、__________________。

（3）此结构中的核酸与另一种核酸相比较，其特有的碱基的中文名称是________________。

答案　

（1）胞嘧啶脱氧核糖核苷酸　脱氧核糖核酸（DNA）　

（2）腺嘌呤　脱氧核糖　腺嘌呤脱氧核糖核苷酸　（3）胸腺嘧啶

解析　

（1）图1中的碱基为胞嘧啶，五碳糖为脱氧核糖，所以为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，是组成DNA的基本单位。

（2）图2中的1、2、3为组成DNA的三个小分子，分别是磷酸、腺嘌呤、脱氧核糖，4为三者构成的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。

（3）与另外一种核酸RNA相比较，DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶。

14.下图表示生物体内的某种物质，请分析回答下列问题：

（1）A包括____________________元素。

（2）B的名称叫____________，一分子的B是由________________、______________、____________组成的。

（3）C的作用是________________________________________________________________。

答案　

（1）C、H、O、N、P　

（2）核苷酸　一分子五碳糖　一分子磷酸　一分子含氮碱基　（3）遗传信息的携带者；

对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要的作用

解析　核酸的元素组成是C、H、O、N、P，基本单位是核苷酸，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。

核酸是遗传信息的携带者。

15.人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义，而其前提是对核酸分子结构和功能的认识。

如图表示细胞内与核酸有关的物质或结构。

请据图回答下列问题：

（1）细胞内的核酸包括两类：

一类是_______________________________________________，

简称DNA；

另一类是____________，简称___________。

二者除在含氮碱基上有所区别外，还有____________________________________________________________。

（2）e和f的关系是________________________。

（3）f被彻底水解后的产物是____________（用字母表示），元素a包括__________________。

答案　

（1）脱氧核糖核酸　核糖核酸　RNA　DNA中含有脱氧核糖而RNA中含有核糖（或在所含五碳糖上的区别）　

（2）e是f的基本结构单位　（3）b、c、d　C、H、O、N、P

解析　

（1）核酸可分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），前者特有脱氧核糖和胸腺嘧啶，后者特有核糖和尿嘧啶。

（2）图中e为核苷酸，f为核酸，e是f的基本结构单位。

（3）核酸被彻底水解后的产物为磷酸、五碳糖和含氮碱基，可用字母b、c、d表示。

核酸的元素组成为C、H、O、N、P。