1、第第 5 节节核酸是遗传信息的携带者核酸是遗传信息的携带者内容标准要求核心素养对接学业质量水平1.简述核酸的结构和功能。2.结合核酸的基本单位和化学成分比较 DNA 和RNA 的异同点。1.生命观念通过对核酸的学习，建立生命的物质性的观点。水平二2.科学思维归纳概括核酸种类、 核苷酸种类与含氮碱基种类与生物种类的关系。水平二研读教材梳理探究核酸及其基本单位的结构和种类知识梳理一、核酸的种类及功能1.种类脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）2.功能(1)细胞内携带遗传信息的物质。(2)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。二、核酸的结构1.组成元素C、H、O、N、P。2
2、.基本单位核苷酸(1)种类：分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两种。共有 8 种，4 种脱氧核苷酸，4 种核糖核苷酸(2)分子组成：3.核酸的组成警示！(1)脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核糖核酸(2)核糖核糖核苷酸核糖核酸4.核酸的多样性(1)原因：核苷酸的数量不同和排列顺序的多样化。(2)遗传信息的贮存。绝大多数生物的遗传信息贮存在 DNA 分子中。少数病毒的遗传信息贮存在 RNA 中，如 HIV、SARS 病毒。RNA 作为遗传物质的前提是生物体内不存在 DNA素养提升生命观念核酸的结构和功能据核酸结构层次概念图回答问题：(1)D 是核苷酸，一分子 D 是由一分子 A 含氮碱基、一分子 B 五碳糖和
3、一分子 C磷酸组成。(2)根据五碳糖(B)的不同，D 可分为 E 脱氧核苷酸和 F 核糖核苷酸两类。(3)G 和 H 在化学组成上的差异是五碳糖和含氮碱基不同。(4)在大肠杆菌体内，A 有 5 种，D 有 8 种，E 有 4 种。典例 1 下列关于如图所示过程的叙述，错误的是()A.甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同B.乙是五碳糖，在 DNA 中是脱氧核糖，在 RNA 中是核糖C.丙是含氮碱基，在人体细胞 DNA 中有 4 种D.丁是核苷酸，在一个病毒中有 8 种解析甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同；乙是五碳糖，有脱氧核糖和核糖两种，在 DNA 中是脱氧核糖，在 RNA 中是核糖；丙是含氮碱
4、基，人体细胞的DNA 中含氮碱基共有 4 种；丁是核苷酸，病毒只有一种核酸，病毒中的核苷酸只有 4 种。答案D变式训练 1 下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型，正确的是()解析每 1 个脱氧核苷酸是由 1 个脱氧核糖、1 个磷酸基团和 1 个碱基构成，碱基可能是 A 或 C 或 G 或 T， 不可能是 U， A 错误； 脱氧核糖的 1 号碳上连着碱基，5 号碳上连着磷酸基团，B、C 错误，D 正确。答案D联想质疑DNA 具有物种特异性，可通过分析不同物种的 DNA 来判断不同物种间的亲缘关系。找窍门巧记 DNA 组成结构的“五、四、三、二、一”1.做亲子鉴定时，为什么要用 DNA 而不是
5、RNA?提示：因为 DNA 是人体的遗传物质，而 RNA 不是。核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸的结构区别。2.鱼体内的 DNA 含有几种碱基、几种五碳糖？提示：含碱基 A、G、C、T 4 种，1 种五碳糖。3.核酸初步水解和彻底水解的产物分别是什么？提示：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DNA 与 RNA 的区别知识梳理典例 2 下图表示与核酸有关的物质或结构，请据图回答下列问题(“”中填写对应的字母)：组成核酸的元素：C、H、O、N、P，其中碱基含 N元素 abcdef(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是； 与另一类核酸相比，在组成上的
6、区别是后者含有和。(2)d 含有氮元素，则在 HIV 内 d 共有种，e 共有种。(3)f 被彻底水解后的产物是(用字母表示)，元素 a 有。(4)用图表示一分子 b、c、d 组成 e 的连接方式。解析(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是 f(DNA)；与 RNA 相比，在组成上的区别是 RNA 含有尿嘧啶和核糖。(2)d 是含氮碱基，则在 HIV(RNA 病毒)内 d 共有 4 种，e(核糖核苷酸)共有 4 种。(3)f 被彻底水解后的产物是 b、c、d(磷酸、五碳糖、含氮碱基)，而核酸由 C、H、O、N、P 五种元素组成。(4)三种小分子间连接时磷酸与含氮碱基均连于五碳糖上。答案(1)f脱
7、氧核糖核酸(DNA)尿嘧啶核糖(2)44(3)b、c、dC、H、O、N、P(4)变式训练 2 与 DNA 分子相比，RNA 分子中特有的碱基是()A.尿嘧啶(U)B.鸟嘌呤(G)C.腺嘌呤(A)D.胞嘧啶(C)解析DNA 含有的碱基是 A、G、C、T 四种，RNA 含有的碱基有 A、G、C、U四种。答案A【归纳概括】不同生物的核酸、核苷酸、碱基与遗传物质联想质疑“三看”法快速确认 DNA、RNA病毒只有一种核酸 DNA 或 RNA。生物大分子以碳链为骨架知识梳理1.生物大分子的构成若干个相连的碳原子构成单体的基本骨架构成多聚体2.将大分子与相对应的单体连接起来大分子单体多糖a.核苷酸蛋白质b.
8、单糖核酸c.氨基酸答案bca典例 3 如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是()A.若图中为某种化合物的基本单位，则最可能是核苷酸B.若广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖原C.若为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为 4 种D.可以表示脂肪，苏丹染液可以将此物质染成橘黄色解析若图中为某种化合物的基本单位，则最可能是氨基酸；若广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖类，最可能是葡萄糖、核糖或脱氧核糖，也可能是糖原；若为生物大分子，则其表示核酸，其彻底水解的产物除了 5 种碱基外还有五碳糖和磷酸，超过 4 种；脂肪只含有 C、H、O 三种元素，因此可以表示脂肪，可被苏丹染液染成橘黄色。答
9、案D【易错警示】大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物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联想质疑碳参与组成大分子化合物的基本骨架。几种有机物的元素组成：蛋白质：C、H、O、N(少量含 S、Fe)核酸：C、H、O、N、P糖类：C、H、O脂质：C、H、O(有的含 N、P)课堂小结随堂检测1.下列对核酸的叙述错误的是()A.核酸的基本结构单位是核苷酸B.核酸是生物的遗传物质C.核酸有 DNA 和 RNA 两大类D.核酸只存在于细胞核中解析核酸是生物大分子，基本结构单位是核苷酸；核酸是生物的遗传物质；核酸
10、因五碳糖不同分为 DNA 和 RNA 两大类；DNA 主要分布于细胞核中，RNA 主要分布于细胞质中。答案D2.下列核苷酸中，在 DNA 结构中不可能有的是()解析组成 DNA 的碱基有 A、T、C、G 四种，不含 U，U 是 RNA 所特有的碱基。答案B3.有关下列概念图的叙述，正确的是()糖磷酸DNAA.表示的碱基有 5 种B.表示的是核糖C.表示脱氧核苷酸D.表示核糖核苷酸解析因图中为 DNA，故图中是 A、G、C、T 4 种碱基；是脱氧核糖；表示脱氧核苷酸。答案C4.如图为酵母菌 DNA 分子的一条脱氧核苷酸长链。请据图回答下列问题：(1)图中的表示，表示，结合在一起的结构叫。(2)
11、图 中 的 碱 基 有种 ， 中 文 名 称 从 上 到 下 分 别 是_。(3)DNA 彻底水解后，产生的含氮物质是(用序号表示)。(4)和 HIV 的核酸(RNA)相比，图中特有的碱基是，二者的基本组成单位共有种。解析脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三部分组成，其中碱基包括 A、T、C、G4 种，在 RNA 分子中，含有 U 而没有 T。DNA 由 4 种脱氧核苷酸组成，RNA 由 4 种核糖核苷酸组成。答案(1)磷酸脱氧核糖腺嘌呤脱氧核苷酸(2)4腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶(3)(4)T(胸腺嘧啶)8课时作业(时间：30 分钟)知识点 1核酸及其基本单位的结构和种类1.与 DN
12、A 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A2.下列关于核酸的叙述中，错误的是()A.核酸由 C、H、O、N、P 组成B.核酸是生物的遗传物质C.核酸的基本组成单位是 DNA 和 RNAD.核酸能控制蛋白质的合成解析核酸的基本组成单位是“核苷酸”。答案C3.组成 DNA 结构的基本成分是()核糖脱氧核糖磷酸腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶A.B.C.D.解析DNA 的基本成分中五碳糖为脱氧核糖，碱基有腺嘌呤、鸟嘌
13、呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，还有磷酸。答案C4.如图表示核苷酸的模式图，下列说法错误的是()A.组成 DNA 和 RNA 基本单位的不同之处表现在和上B.组成 DNA 的是脱氧核糖C.病毒内的只有一种，有 4 种D.人体内含 A、T、C、G 的核苷酸有 8 种解析DNA 与 RNA 在核苷酸上的不同点表现在和两方面上，A 正确；组成DNA 的五碳糖为脱氧核糖； 病毒中只有一种核酸， 其组成单位有一种五碳糖和四种碱基；人体细胞中含有 DNA 和 RNA，含有 A、T、C、G 的核苷酸有 7 种。答案D5.经过实验测得衣藻 DNA 在细胞中分布如下： 84%在染色体上， 14%在叶绿体中，1%在线粒体中
14、，1%游离在细胞质中。这些数据说明()A.衣藻的核酸只分布于细胞核中B.衣藻 DNA 的主要载体是染色体C.衣藻细胞染色体中的 DNA 对细胞质中的 DNA 有控制作用D.衣藻染色体由 DNA、蛋白质和少量 RNA 组成解析衣藻的 DNA 主要分布于细胞核中，RNA 主要分布于细胞质中，题干数据表明衣藻细胞内几个含有DNA的场所及其含量， 可见染色体上含有的DNA最多，说明染色体是 DNA 的主要载体。答案B6.从一个动物细胞中得到两类大分子有机物 x、y，已知细胞中 x 的含量大于 y，用胃液处理，x 被分解而 y 不变。x 含有化学元素 N，有的还含有 S，y 含有化学元素 N 和 P，它
15、们与碘都没有颜色反应，细胞膜上有 x 而无 y。下列有关 x、y 的叙述，错误的是()A.x 可能是蛋白质B.y 的基本组成单位可能是核苷酸C.x 可能是细胞中含量最多的有机化合物D.y 可能在核糖体上合成解析x 含有 N，有的还含有 S，又知用胃液处理，x 被分解，说明 x 可能是蛋白质，A 正确；y 含有 N、P，细胞膜上无 y，所以 y 可能是核酸，其基本组成单位可能是核苷酸，B 正确；由于 x 可能是蛋白质，蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物，C 正确；核糖体是蛋白质合成的场所，D 错误。答案D知识点 2不同生物体内的核酸种类7.如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的
16、是()A.甲一定是乙的组成单位B.病毒中的核酸可能是乙也可能是 RNAC.人的神经细胞中含有甲的种类是 8 种D.小麦根尖细胞遗传物质中，含 4 种甲中的 m解析甲是核苷酸，乙是 DNA，核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸，所以甲不一定就是 DNA 的基本单位，A 错误。答案A8.不同生物含有的核酸种类不同。细胞生物同时含有 DNA 和 RNA，病毒体内含有 DNA 或 RNA 中的一种，下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是()真菌肌细胞病毒细菌碱基5 种5 种4 种8 种核苷酸5 种8 种8 种8 种A.B.C.D.解析肌细胞、真菌、细菌内同时含有 DNA 和 RNA，即均含有 4
17、 种脱氧核糖核苷酸和 4 种核糖核苷酸，共 8 种核苷酸，其中包含 5 种碱基。病毒只含有一种核酸，故只含 4 种核苷酸，4 种碱基。答案B9.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、汉坦病毒这几种生物体内，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、4C.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
18、是一种RNA 病毒，在它体内只有一种核酸也就是它的遗传物质 RNA，其碱基种类和构成遗传物质的核苷酸种类都是 4 种。答案C10.德伦(Dren)是科幻惊悚片人兽杂交的主角，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个生物。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、C 4 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、C 4 种碱基。由题干信息可知， 该生物为
19、真核生物， 其遗传物质是 DNA， 主要存在于细胞核内。答案D11.关于 DNA 和 RNA 的说法正确的是()A.DNA 和 RNA 中的 N 存在于碱基中B.由脱氧核苷酸组成的核酸全部分布于细胞核中C.判断 DNA 和 RNA 的唯一依据是碱基种类D.DNA 彻底水解能得到四种产物解析核苷酸中的 N 元素存在于含氮碱基中，A 正确；DNA 主要分布于细胞核中，细胞质中也存在少量的 DNA，B 错误；DNA 和 RNA 在五碳糖和碱基种类以及结构方面都有差别，所以判断二者的依据也有多种，C 错误；DNA 彻底水解后的产物是磷酸、脱氧核糖和四种碱基，所以彻底水解的产物有六种，D 错误。答案A1
20、2.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 所含的碱基种类不同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 的空间结构不同D.不同人体内的 DNA 所含的脱氧核苷酸排列顺序不同解析DNA 是由 4 种脱氧核苷酸构成的，DNA 所含的脱氧核苷酸排列顺序就是遗传信息，不同的人体内的遗传信息不同。答案D13.下列图 A 所示的分子结构式为某种核糖核苷酸， 已知分子结构式的左上角基团为碱基腺嘌呤；图 B 是某核苷酸链示意图，据图回答问题：(1)图 A 中核苷酸的生物学名称
21、是。(2)图 A 中核苷酸是构成哪一种核酸的原料。(3) 图 B 中 ， DNA 初 步 水 解 的 产 物 是， 彻 底 水 解 的 产 物是。豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基是，那么由 A、G、C、U 4 种碱基参与构成的核苷酸共有种，其中核糖核苷酸有种。(4)图 B 中 1、2、3 的名称分别是、。(5)图 B 中 4、5 分别代表、。(6)图 B 结构中特有的碱基名称是。(7)通常由条图 B 所示的核苷酸链构成一个 DNA 分子， 真核细胞中 DNA分布在、和。答案(1)腺嘌呤核糖核苷酸(2)RNA(3)脱氧核苷酸脱氧核糖、磷酸、碱基A、G、C、T、U74(4)磷酸脱氧核糖胞嘧啶(5)胞嘧
22、啶脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链片段(6)胸腺嘧啶(7)2细胞核线粒体叶绿体14.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：元素 abcdef(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。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，
23、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。答案(1)脱氧核糖核酸核糖核酸RNADNA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、dC、H、O、N、P15.世界卫生组织公布的数据显示， 目前全世界每年大约有4至7万人死于狂犬病。狂犬病由狂犬病病毒(遗传物质为 RNA)引起，人类会因被狂犬咬伤而感染，其他感染此病的恒温动物如猫、狼、狐等也可传播狂犬病。就目前而言，注射狂犬疫苗是预防狂犬病的有效途径。 要研制狂犬疫苗， 必须知道狂犬病毒的大分子组成，设计实验验证其物质组成。(1)实验原理：RNA 溶液遇吡罗红染液显红色；DNA 与二苯胺试剂共热呈蓝色；_。(2)实验步骤：用三支洁净的试管分别取等量的含有狂犬病病毒的溶液，编号为 A、B、C；向 A 试管中滴加适量的吡罗红染液；向 B 试管中滴加适量二苯胺试剂并加热；向C试管中_。(3)设计一个表格并记录实验结果。答案(1)蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色(2)滴加适量的双缩脲试剂，振荡(3)表格如下：双缩脲试剂二苯胺试剂吡罗红染液现象紫色不变色红色成分存在蛋白质不存在 DNA存在 RNA
