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2.5 核酸是遗传信息的携带者学案
【学习目标】
1.通过学习熟悉核酸的种类和分布。
2.通过学习理解脱氧核苷酸与核糖核苷酸在化学组成上的异同,比较DNA和RNA的结构及功能。
3.通过学习了解生物大分子的组成和理解“碳是生命的核心元素”。
【学习重难点】
学习重点：
1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
2.生物大分子以碳链为骨架。
学习难点：
1.核酸的种类及结构。
2.生物大分子以碳链为骨架
【预习新知】
（一）核酸的种类及其分布
1．种类
__脱氧核糖核酸__，简称DNA
核糖核酸，简称__RNA__
2．分布：DNA主要分布于__细胞核__，__线粒体、叶绿体__内也有少量的DNA，RNA主要分布于__细胞质__。
（二）核酸是由核苷酸连接而成的长链
1．组成元素：只有C、H、O、N、P五种。
2．基本组成单位——核苷酸
一个核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成，其连接方式如图所示：
(1)五碳糖：核糖、脱氧核糖。
(2)含氮碱基：A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)、U(尿嘧啶)。
(3)分类
依据碱基：脱氧核苷酸和核糖核苷酸各分为4种。
3．核酸的形式
核酸中的核苷酸相连的方式如下图所示
一般情况下，在生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。
4．DNA和RNA的比较
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 特有
共有A、G、C
5.功能
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。
（三）生物大分子以碳链为骨架
1．单体和多聚体
生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
单糖 多糖
氨基酸 蛋白质
核苷酸 核酸
2．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。
3．碳是生命的核心元素。
4．细胞是由化学元素和化合物构成的
(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。
(2)糖类和脂质提供生命活动的重要能源。
(3)水和无机盐与其他物质一起，共同构建细胞、参与细胞生命活动。
(4)细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定。
【巩固训练】
1.下列有关“基本骨架”或“骨架”的叙述，错误的是( )
A.真核细胞中由纤维素组成细胞骨架，与细胞运动、分裂和分化有关
B.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接排在外侧构成基本骨架
C.生物膜的流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成了膜的基本骨架
D.细胞中生物大分子的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
2.核酸最早于1869年由瑞士医生和生物学家弗雷德里希·米歇尔分离获得，是构成生物体最基本的物质之一。下列有关核酸的叙述，正确的是( )
A.构成DNA和RNA的五碳糖、含氮碱基完全不同
B.人体内的核酸彻底水解后得到8种核苷酸
C.多糖、核酸、脂质等生物大分子都以碳链为基本骨架
D.DNA和RNA中碱基的排列顺序都能储存遗传信息
3.抽取孕妇静脉血后，可从中分离出胎儿游离DNA，测定其碱基序列，对比分析后可确定胎儿是否患遗传病。下列叙述错误的是( )
A.胎儿细胞中的DNA都存在于染色体上
B.DNA一般呈双链，以碳链为基本骨架
C.胎儿与父母的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不完全相同
D.胎儿DNA的脱氧核苷酸排列顺序储存着胎儿的遗传信息
4.细胞中有一些相对分子质量很大、发挥特定功能的有机物，称为生物大分子。下图表示有关生物大分子的简要概念图，有关叙述错误的是( )
A.生物大分子都以碳链为基本骨架
B.若c为蛋白质，则在人体细胞中的b有21种
C.若c为核酸，则a的组成为C、H、O、N、P
D.若c为多糖，则在植物细胞中为糖原或纤维素
5.下列有关核酸与蛋白质的叙述，正确的是( )
A.小麦的核酸被彻底水解后生成6种产物
B.核酸在蛋白质的生物合成中具有重要的作用
C.一般情况下，细胞中的DNA由两条链构成，只分布在细胞核中
D.只有DNA才能储存生物的遗传信息，RNA不能储存生物的遗传信息
6.组成染色体和染色质的主要物质是( )
A.蛋白质和RNA B.DNA和RNA C.蛋白质和DNA D.DNA和脂质
7.下列元素中，构成生物大分子基本骨架的元素是( )
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
8.德国生物化学家科赛尔探明核酸由碱基、糖(后来证明为五碳糖)和磷酸组成,并指出这三者组成了核苷酸,核苷酸是核酸的基本组成单位，下列有关说法错误的是( )
A.新冠病毒的核酸有1种,含氨碱基有4种
B.大肠杆菌细胞中核酸有2种,核苷酸有5种
C.骨骼肌细胞中含氨碱基有5种,核苷酸有8种
D.小球藻细胞中组成核酸的五碳糖有2种,核酸有2种
9.我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。下列关于人脸识别技术的原理以及该技术的可行性的表述，不正确的是( )
A. 使用人脸识别技术的前提是每个人都具有独一无二的面部特征
B. 人脸识别技术的原理是遗传物质DNA分子具有多样性和特异性
C. DNA分子的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因
D. 指纹开锁技术与人验识别技术的原理是相同的
10.关于DNA和RNA的叙述，正确的是( )
A.DNA有氢键，RNA没有氢键
B.DNA和RNA中的五碳糖都是核糖
C.DNA和RNA都可以分布于真核生物的细胞核和细胞质中
D.DNA中特有的碱基是U，RNA中特有的碱基是T
参考答案
1.答案：A
解析：A、真核细胞中由蛋白质纤维组成细胞骨架，与细胞运动、分裂和分化有关，A错误；B、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接排在外侧构成基本骨架，B正确；C、生物膜的流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成了膜的基本骨架，C正确；D、细胞中生物大分子的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，D正确。故选A。
2.答案：D
解析：A、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，含氨碱基是A、T、C、G，组成RNA的五碳糖是核糖，含氨碱基是A、U、C、G，含氨碱基A、C、G是相同的，A错误;
B、人体内的核酸包括DNA和RNA，初步水解后得到8种核苷酸，彻底水解后得到2种五碳糖、1种磷酸、5种含氨碱基，共8种小分子物质，B错误;
C、脂质不是生物大分子，C错误;
D、DNA和RNA中碱基的排列顺序都能储存遗传信息，D正确。
3.答案：A
解析：A、真核细胞中，染色体是DNA大的主要载体，故胎儿细胞中的DNA主要存在于染色体上，少部分存在于线粒体，A错误;B、真核生物的DNA分子通常是双链结构，且DNA属于生物大分子，以碳链为骨架，B正确;C、DNA分子具有特异性，不同个体的DNA都不相同，故胎儿与父母的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不完全相同，C正确;D、人体的遗传物质是DNA，则胎儿细胞中DNA的脱氧核苷酸排列顺序(碱基的排列顺序)储存着遗传信息，D正确。
4.答案：D
解析：A、生物大分子是由单体经脱水缩合而成，以碳链为骨架，A正确;B、若c为蛋白质，则其基本单位b是氨基酸,氨基酸在人体细胞中有21种，B正确;C、若c为核酸，则b是核苷酸，核苷酸的元素组成a的组成为C、H、O、N、P，C正确;D、若c为多糖，则在植物细胞中可能是淀粉、纤维素等，D错误。
5.答案：B
解析：
6.答案：A
解析：染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在，主要是由DNA和蛋白质组成，故本题正确答案为A。
7.答案：A
解析：生物大分子的基本骨架是碳链，因此构成生物大分子的基本骨架的元素是碳。故选A。
8.答案：B
解析：新冠病毒为RNA病毒，核酸有1种，含氮碱基有4种，A正确;大肠杆菌为原核生物，核酸有DNA、RNA2种，参与核酸构成的核苷酸有8种，B错误;骨骼肌细胞为真核细胞，含有2种核酸，则含氮碱基有5种，核苷酸有8种，C正确;小球藻植物细胞为真核细胞，含有2种核酸，则五碳糖有2种，核酸有2种，D正确。
9.答案：C
解析:A、每个人特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，使用人脸识别技术的前提是每个人都具有独一无二的面部特征，A正确;B、DNA分子的多样性是指DNA中碱基排列顺序的千变万化，特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性，人脸识别技术的原理是遗传物质DNA分子具有多样性和特异性，B正确;C、DNA分子的多样性是指DNA中碱基排列顺序的千变万化，C错误;D、指纹开锁技术与人验识别技术的原理是相同的，都是DNA分子的特异性，D正确。故选:C。
10.答案：C
解析：解:A、DNA有氢键，RNA中也可能存在氢键，如tRNA存在局部双链结构，含有氢键，A错误;B、DNA和RNA中的五碳糖依次是脱氧核糖、核糖，B错误;C、DNA和RNA都可以分布于真核生物的细胞核和细胞质中，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确;D、DNA中特有的碱基是T，RNA中特有的碱基是U，D错误。故选:C。

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