2023年高中生物遗传信息的携带者核酸知识梳理与疑难导析新人教版必修1.docx

第3节 遗传信息的携带者——核酸 高中生物知识梳理与疑难导析 知识梳理 核酸有两大类：___________________和___________________。核酸是细胞内携带___________________的物质，在生物体的___________________、___________________和___________________中具有极其重要的作用。 〔1〕DNA主要存在于___________________内，RNA大局部存在于___________________中。甲基绿使___________________呈现绿色，吡罗红使RNA呈现___________________。 〔2〕___________________、___________________内也含有少量的DNA。 〔1〕核酸的根本组成单位是_______________，它组成核酸分子的___________________。一个核苷酸是由___________________、___________________、___________________组成的。根据五碳糖的不同，可将其分为___________________和___________________。 〔2〕每个核酸分子是由几十个乃至个_____________________连接而成的长链。DNA由___________________条核苷酸链构成，RNA由___________________条核苷酸链构成。 〔3〕DNA和RNA各含有_________________种碱基，组成DNA的碱基有______________，组成RNA的碱基有_________________。 〔4〕绝大多数生物的遗传信息储存在___________________分子中，每个个体的DNA___________________的各有特点。局部病毒的遗传信息储存在___________________中。 疑难突破 1.核酸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重要的作用。那么，RNA到底是不是遗传物质？能不能说核酸是一切生物的遗传物质？ 剖析：核酸的根本单位是核苷酸。尽管组成DNA、RNA的脱氧核苷酸、核糖核苷酸只各有4种，但由于数量不等，在连成长链时，排列顺序就极其多样，这使它可以具有极大的信息容量，从而成为细胞内遗传信息的携带者，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中担当了极其重要的角色。对于绝大多数的生物来说，遗传物质是DNA而不是RNA，或者说，DNA病毒及所有的真核生物、原核生物均以DNA作为遗传物质，DNA是主要的遗传物质。但应注意，有些病毒〔如烟草花叶病毒〕，它们不含DNA，只含RNA，这种病毒称为RNA病毒，对于它们来说，RNA就起遗传物质的作用。 2.DNA和RNA有哪些相同和不同之处？ 剖析：DNA和RNA的区别可以概括为： 种类 DNA RNA 全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 根本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 分布 细胞核、叶绿体、线粒体 叶绿体、线粒体 五碳糖 脱氧核糖 核糖 磷酸 相同 结构 双螺旋 通常为单链 问题探究 问题：世界上首次利用DNA指纹图成功地进行侦破的案件是英国的一起杀害少女案。 什么是DNA指纹？请说明依据DNA指纹图区分人身份的理论依据和它的其他功能。 探究：人身上的每个细胞有总数约为30亿个碱基对的DNA，而每个人的DNA都不完全相同，人与人之间不同的碱基对数目达百万之多，因此通过分子生物学方法所显示出来的人的DNA模样就会因人而异，人们就可以像指纹那样分辨人与人的不同了。由于每个人都有自己独特的DNA序列，因此它和指纹一样，可以作为自己的“身份证〞。只要案发现场留下了犯罪嫌疑人的血迹、毛发或其他组织，就可以用DNA指纹法进行分析鉴定，直接认定或否认犯罪嫌疑人。DNA指纹图的可靠性和重要性已经为法医学界和遗传学界所接受。 典题精讲 例1分析以以下图表完成有关问题： 图2-3-1 〔1〕图中A是________________，B是_________________，D是________________。如果把DNA换成RNA，那么A是_______________，B是_____________，D是________________。 〔2〕当E为DNA时， A有a、b、c、d四种类型；当E为RNA时，A有a、b、c、e四种类型。那么，组成核酸的根本单位共有__________________种。 思路解析：核苷酸是核酸的组成单位，它由含氮碱基、五碳糖、磷酸三局部组成。对于DNA来说五碳糖是脱氧核糖，对于RNA来说五碳糖是核糖。含氮碱基、脱氧核糖、磷酸三者组成脱氧核苷酸，脱氧核苷酸进一步形成DNA。脱氧核糖与四种碱基形成四种脱氧核糖核苷酸，核糖与四种碱基形成四种核糖核苷酸。所以共形成8种核苷酸。 答案：〔1〕含氮碱基 脱氧核糖 脱氧核糖核苷酸 含氮碱基 核糖 核糖核苷酸 〔2〕8 例2将用放射性同位素标记的某种物质注入金丝雀体内后，经检测，新产生的细胞的细胞核具有放射性。注入的物质可能是〔 〕 思路解析：根据题意判断，这种物质被用作产生新细胞时合成细胞核内某种成分的原料，所以只能在A、C两项中选择。如果注射的是脱氧核糖核酸，它一般情况下是不能被细胞直接吸收的，如果注射的是脱氧核糖核苷酸，它可以被吸收进细胞，在细胞分裂过程中DNA复制时被用来合成脱氧核糖核酸。此题要注意DNA和 RNA化学组成的差异。 答案：A 知识导学 细胞内的高分子化合物主要有两类:核酸和蛋白质。学习本节课可以采用比拟法，注意两大有机高分子化合物的区别与联系。 〔1〕它们的生理功能不同：核酸是生物的遗传物质，是生命活动的最终控制者；蛋白质具有多种生理功能，是生命活动的执行者。 〔2〕它们具有密切的内在联系：核酸控制蛋白质的合成。核酸多样性→蛋白质多样性→生物多样性。 元素组成 结构单位 蛋白质 C、H、O、N、〔S〕 氨基酸 核酸 C、H、O、N、P 疑难导析 关于什么是遗传物质的两个特例，必须明确它们的前提条件，这也是经常考查的知识点。RNA作为遗传物质的前提的RNA病毒不存在DNA，只有不含核酸的朊病毒才把蛋白质作为遗传物质。 DNA不是唯一的遗传物质。 绝大局部的生物〔指细胞生物〕的遗传物质是DNA，有一局部微生物的遗传物质是RNA。病毒是非细胞的生命形态，其遗传物质主要是DNA，但也有一局部病毒不含DNA，而是依靠RNA和蛋白质。 有比拟才有鉴别。通过比拟DNA和RNA的相同、不同点，我们可以理解在生物界为什么大多数生物要以DNA作为遗传物质了。DNA是双链结构，而RNA是单链结构，DNA能比RNA储存更多的遗传信息，也比RNA更稳定。 对组成核酸的核苷酸比拟，可以总结：组成核酸的核苷酸共有8种，组成DNA的脱氧核苷酸有4种，组成RNA的核糖核苷酸有4种，组成核酸的碱基共有5种：A、T、U、C、G。 问题导思 此题提供的资料可以作为DNA指纹的起源，这是一个有趣而有意义的实例。DNA指纹除了具有指纹所能行使的功能以外，它还有其更具革命性的特点，这个特点是与DNA的本质分不开的，即DNA的遗传性。既然DNA是负责遗传特性的根本物质，请你思考： 〔1〕如果只有一滴血或是一根头发，我们能否对其DNA指纹进行鉴定？ 〔2〕通过对DNA指纹的鉴定能否判断两个人之间的亲缘关系？ 〔3〕DNA指纹分析除了用于破案以外，还有哪些用处？ 典题导考 绿色通道：此题考查核酸的结构。在能力方面主要考查学生的识记能力和利用新信息解决新问题的能力。解决此题的关键是掌握核苷酸的根本组成及DNA和RNA在化学组成上的差异。 典题变式： 1.所有的核苷酸分子中都含有〔 〕 A.核糖 C.脱氧核糖 答案：B 2.对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是〔 〕 A.蛋白质 C.RNA 答案：D 黑色陷阱：知识迁移能力差，不能迅速从新情境中洞察考查的方向，从而导致做题时无从下手，下手后错误百出。 典题变式：假设想用同位素标记法研究DNA合成的时间，最好的标记方法是〔 〕 1514C标记脱氧核糖 3214C标记尿嘧啶 答案：D