2020-2021学年第5节 核酸是遗传信息的携带者学案及答案

这是一份2020-2021学年第5节 核酸是遗传信息的携带者学案及答案，共12页。

2．概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。
3．概述生物大分子以碳链为骨架。
素养达成
设疑激趣
2020年新冠病毒性肺炎在世界范围内迅速扩散流行，该病毒在人体内有较长潜伏期。为快速诊断病情，科学家研制出了新型冠状病毒核酸检测试剂盒，诊断是否感染了新型冠状病毒。
核酸究竟是由什么物质组成的呢？它具有怎样的结构呢？它在生命活动中有何作用？
夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂
探究点一 核酸的种类、结构和功能
1.下图是两种核苷酸，判断它们的方法有以下两种：
(1)根据五碳糖的种类如何判断核苷酸的种类？
(2)根据碱基种类如何判断核苷酸的种类？
2．研究表明，大肠杆菌中同时含有DNA和RNA，乙肝病毒只含有DNA，艾滋病病毒只含有RNA，那么这三种生物中含有的碱基种类和核苷酸种类各有几种？
3．蛋白质具有多样性，核酸是否也具有多样性？多样性的原因是什么？
4．核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？
[巧学助记] 形象记忆核酸中的五种碱基
核酸中五种碱基英文缩写与中文名称的对应：
“G”的英文手写体像高昂的鸟头，代表鸟嘌呤；“C”的形状具有包围之势，代表胞嘧啶；“T”的形状像西方人胸前挂的十字架，代表胸腺嘧啶；“A”的形状像线飘起来，代表腺嘌呤；“U”的形状像尿壶，代表尿嘧啶。
[方法规律] 归纳总结判断DNA和RNA的三种方法
1.核酸的种类和结构层次
2．DNA和RNA的比较
3.生物含有的核酸和遗传物质归纳
1．(合格考)下列有关概念图的叙述，正确的是( )
eq \x(①)＋eq \x(②糖)＋eq \x(③磷酸)→eq \x(④)→eq \x(⑤DNA)
A．①表示的碱基有5种
B．②表示的是核糖
C．④表示脱氧核苷酸
D．④表示核糖核苷酸
2．[2022·通辽第五中学模拟](合格考)与DNA相比，RNA所特有的成分是( )
A．核糖和尿嘧啶
B．脱氧核糖和鸟嘌呤
C．脱氧核糖和尿嘧啶
D．核糖和胸腺嘧啶
3．(合格考)吃火锅，少不了羊肉。但一些出处不明的“羊肉卷”却夹杂着鸡鸭猪肉等。那么鉴别生物物种一般不宜选用的物质是( )
A．蛋白质B．核苷酸
C．DNAD．RNA
4．(等级考)DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是( )
A．不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
B．不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C．不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
D．不同人体内的DNA的空间结构不同
探究点二 生物大分子以碳链为骨架
科学家说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。阅读教材，结合下面的材料，谈谈你对这句话的理解。
1．多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为________，这些生物大分子称为单体的________。
2．每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成________。
正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。

[易混辨析] 大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
1．(合格考)碳元素是构成细胞的最基本元素，对此最有说服力的解释是( )
A．碳在细胞的各种化合物中含量最多
B．碳在自然界中含量最为丰富
C．在细胞的各种化合物中都含有碳
D．碳链构成了有机物的基本骨架
2．(等级考)(不定项)细胞生命大厦的基本框架是由生物大分子构成。下列关于细胞中生物大分子的叙述，正确的是( )
A．生物大分子都是以碳链为骨架的
B．生物大分子都是生命活动的产物
C．生物大分子都可以为生命活动提供能量
D．生物大分子都是由单体通过脱水缩合形成的
3．下图是人体细胞中两种重要有机物甲和丁的元素组成及相互关系示意图。下列相关叙述，错误的是( )
A．小分子物质a含有的元素为C、H、O、N、P
B．参与构成人的b有21种
C．甲彻底水解得到4种小分子化合物
D．甲的多样性是由a的种类、数目、排列顺序不同导致的
强化落实·学业达标——归纳·提升·素养
高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈
1.比较DNA和RNA的分子结构，DNA特有的化学成分是( )
A．核糖与胸腺嘧啶B．核糖与腺嘌呤
C．脱氧核糖与腺嘌呤D．脱氧核糖与胸腺嘧啶
2．制作脱氧核苷酸模型时，各部件之间需要连接，下列图中连接正确的是( )
3．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
4．下列有关碳链的叙述中正确的是( )
A．磷脂、固醇都是小分子物质，故脂质不是以碳链为基本骨架的
B．蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单位的碳骨架构成的
C.核酸分子是以脱氧核苷酸为基本单位的碳骨架构成的长链
D．多糖中只有植物类多糖是以单糖为基本单位的碳骨架构成的
5．如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________。
疑难解答·名师指津——释疑·解惑·教材
问题探讨
1．提示：DNA是遗传物质，携带有遗传信息，不同个体的遗传信息一般都有区别，因此，DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。
2．提示：可以进行亲子鉴定；在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定。
练习与应用
一、概念检测
1．(1)√ (2)× (3)√
2．C 3.C 4.C
二、拓展应用
提示：(1)疾病有传染性疾病和遗传病，传染病是由感染细菌、病毒等病原体引起的，与基因无关，遗传病则是由于基因发生变异或受损引起的。基因通常是有遗传效应的DNA片段，并不是任意的核酸片段都是基因。补充相关的核酸，可以为基因的合成、修复提供原料，但是基因修复是一个复杂的过程，不是仅仅靠提供原料，就能增加其修复能力的。
(2)本题是一道开放性习题，根据所学知识分析，但要言之有理。
第5节 核酸是遗传信息的携带者
夯基提能·分层突破
探究点一
【师问导学】
1．(1)①图甲的五碳糖是核糖，该核苷酸为核糖核苷酸。
②图乙的五碳糖是脱氧核糖，该核苷酸为脱氧核糖核苷酸。
(2)①图甲中含有U，该核苷酸为核糖核苷酸。
②图乙中含有T，该核苷酸为脱氧核糖核苷酸。
2.
3.核酸也具有多样性。核苷酸的种类、数目和排列顺序的不同是核酸多样性的原因。
4.
【随堂检测】
1．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表示脱氧核苷酸。
答案：C
2．解析：DNA与RNA相比较，DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA所特有的成分是核糖和尿嘧啶。
答案：A
3．解析：由于不同生物的DNA中的遗传信息不同，由DNA控制合成的蛋白质不同，因此鉴别生物物种可以选用蛋白质、DNA、RNA进行鉴别；核苷酸是核酸的基本组成单位，在不同生物体中相同，不能用于鉴别不同物种，综上分析，B符合题意，A、C、D不符合题意。
答案：B
4．解析：DNA指纹根据人与人之间的遗传信息不同，遗传信息储藏在碱基对的排列顺序中，也就是所含脱氧核苷酸的排列顺序，A正确；不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸相同，B错误；不同人体内的DNA所含的碱基相同都是A、T、C、G，C错误；人体内的DNA的结构都是双螺旋结构，D错误。
答案：A
探究点二
【师问导学】
1．单体 多聚体
2．多聚体
【随堂检测】
1．解析：细胞中的水分子中不含碳元素，A、C错误；在自然界中含量最为丰富的元素是氧元素，B错误；碳链构成了生物大分子的基本骨架，所以碳元素是构成细胞的最基本元素，D正确。
答案：D
2．解析：生物大分子(蛋白质、核酸、多糖)是以碳链为骨架的，它们是构成细胞生命大厦的基本框架，A正确；生物大分子都是经过生命活动过程产生的，故生物大分子是生命活动的产物，B正确；生物大分子不都可以为生命活动提供能量，如核酸作为遗传物质，不是能源物质，C错误；生物大分子都是由一个个的单体通过脱水缩合形成的，D正确。
答案：ABD
3．解析：从图中甲、乙、丙、丁的关系及染色体的组成成分可判断，甲是DNA，丙是多肽，乙是RNA，丁是蛋白质，进一步可判断a是脱氧核苷酸，b是氨基酸。脱氧核苷酸含有的元素是C、H、O、N、P，A正确；参与构成人体蛋白质的氨基酸有21种，B正确；DNA不完全水解得到4种脱氧核苷酸，彻底水解得到4种碱基(A、T、G、C)、磷酸和脱氧核糖6种小分子化合物，C错误；脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性，D正确。
答案：C
高效课堂·实践运用
1．解析：与RNA相比，DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶。
答案：D
2．解析：含氮碱基连接在脱氧核糖的1号碳原子上，磷酸连接在脱氧核糖的5号碳原子上，C正确。
答案：C
3．解析：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。
答案：B
4．解析：有机物都是以碳链为基本骨架形成其分子结构，A、D错误；蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单位的碳骨架构成的，B正确；DNA分子是以脱氧核苷酸为基本单位的碳骨架构成的长链；RNA分子是以核糖核苷酸为基本单位的碳骨架构成的长链，C错误。
答案：B
5．答案：(1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸
(2)T 磷酸(基团) 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤脱氧核苷酸 (3)U 核糖 鸟嘌呤核糖核苷酸比较项目
DNA
RNA
组成单位
组成
无机酸
磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮
碱基
特有T
特有U
共有A、G、C
分布
主要分布于细胞核中，其次是线粒体、叶绿体中
主要分布于细胞质中
功能
细胞中
遗传物质：储存、传递、表达遗传信息
辅助遗传信息的表达
病毒中
遗传物质(DNA病毒)
遗传物质(RNA病毒)
对一切生物而言
在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用
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、
新型
冠状
病毒
物质
初步水
解产物
彻底水
解产物
DNA
脱氧核
苷酸
脱氧核
糖、碱
基、磷酸
RNA
核糖核
苷酸
核糖、
碱基、
磷酸
蛋白质
多肽
氨基酸
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
单体(基本单位、小分子)
多聚体(生物
大分子)
单糖
多糖
氨基酸
蛋白质
核苷酸
核酸
脱氧(核糖)核苷酸
脱氧核糖
核酸(DNA)
核糖核苷酸
核糖核
酸(RNA)
网
络
建
构
eq \a\vs4\al()
主
干
落
实
1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作用。
2．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少量分布于线粒体和叶绿体中，RNA主要分布在细胞质中。
3．核酸的基本单位是核苷酸，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。
4．DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。
生物类别
碱基种类
核苷酸种类
大肠杆菌
5
8
乙肝病毒
4
4
艾滋病病毒
4
4
物质
初步水解
彻底水解
DNA
脱氧核糖核苷酸
磷酸、脱氧核糖和碱基
RNA
核糖核苷酸
磷酸、核糖和碱基