1、2013届新课标高中总复习（第1轮）F（生物）福建专版：必修1 第4讲遗传信息的携带者-核酸第4讲 遗传信息的携带者 核酸（观察类实验材料的选取与处理）一、核酸的结构和功能 1、核酸的分类和结构2.核酸的功能特性(1)构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，DNA分子具有多样性。(2)每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息。(3)有些病毒只含有RNA一种核酸，其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性。【例1】核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是()A在细胞内存在的
2、主要部位相同 B构成的五碳糖不同 C核苷酸之间的连接方式不同 D构成的碱基相同 B【解析】本题考查DNA和RNA的区别与联系。核酸分子的功能多样性是由其结构多样性决定的，组成核酸的核苷酸种类和数量不同、核苷酸的排列顺序多种多样都决定着核酸分子结构的不同，但所有核酸分子的不同核苷酸都是通过磷酸二酯键连接。二、核酸与蛋白质 1区别 蛋白质 核酸 元素组成 C、H、O、N C、H、O、N、P 基本单位 氨基酸：续表 蛋白质 核酸 连接方式 形成场所 细胞质内核糖体上 细胞核、线粒体、叶绿体等 蛋白质 核酸 功能 结构物质：血红蛋白、肌纤蛋白等 遗传信息的携带者，决定生物性状，提供生物进化原材料；某些
3、RNA具催化作用 功能物质：运输血红蛋白、载体；催化酶(多数)；免疫抗体；调节胰岛素、生长激素 能源物质：氧化放能，产物有尿素、CO2和H2O等 续表 2.联系(1)核酸控制蛋白质的合成(2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系【例2】下图为人体的两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关叙述中正确的是()Aa的种类约有20种，b的种类有8种BA的种类在人体不同体细胞中不同的根本原因是B不同CB是人的遗传物质DA的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同C【解析】根据图解可知：由N和C、H、O四种元素组成的小分子化合物是氨基酸，其种类约有20种，由氨基酸构成蛋白质(A)；由C、H、O和N
4、、P组成的小分子化合物是脱氧核苷酸(人染色体的成分是DNA和蛋白质，不可能有RNA，所以排除b是核糖核苷酸的 可 能)，其 种 类 有 4 种，由 脱 氧 核苷 酸 再 形 成DNA(B)。人体不同功能的细胞，其蛋白质的种类可以不同，但DNA相同。A的种类在人体不同体细胞中不同的根本原因是mRNA不同。三、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验 1实验原理(1)DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。(2)甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同：利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。(3)盐酸(HCl)能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂
5、进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。2实验流程图 3实验现象及相关结论 现象 结论 绿色明显集中且接近细胞中央 DNA主要分布于细胞核中 绿色周围的红色范围较广 RNA广泛分布于细胞质中 4.注意问题(1)质量分数为0.9%的NaCl溶液为了保持口腔上皮细胞的正常形态。(2)DNA主要存在于细胞核，少量存在于细胞质的叶绿体、线粒体中，RNA主要存在于细胞质中，少数存在于细胞核中，即两个部位两种核酸都有分布，只是量的多少而已。(3)选口腔上皮细胞而不选植物叶肉细胞，是为了避免叶绿体中色素的干扰。在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中：盐酸的作用不是水解D
6、NA，而是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。在对细胞进行染色时，要用甲基绿和吡罗红的混合染色剂，不能单独使用某一种。一、理论归纳1实验材料的选取遵循的主要原则 （1）科学性：即符合实验要求 在颜色反应类实验中，所选材料应为无色。如“检测生物组织中的糖类”实验宜选用苹果、梨等作材料；“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验不宜选用绿色植物选取的实验材料要使实验现象更加明显，有利于得出正确的结论。“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，选用洋葱根尖分生区细胞的优越性在于其分裂旺盛、染色体数目较少，易于观察。(2)简便性即取材较容
7、易且易于操作。如“植物细胞的吸水和失水”实验中选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料(而不选择白色洋葱鳞片叶外表皮细胞)，这样不必染色，便于观察。2实验材料的处理时的主要注意事项(1)观察细胞及细胞结构的实验：通常要给材料染色，以便把要观察的结构与背景区分开来。如“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中用龙胆紫或醋酸洋红液染色；“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中用吡罗红甲基绿染色剂染色。(2)借助于显微镜观察的实验：材料一定要制成薄的装片，透光好便于观察。如“检测生物组织中的脂肪”实验中做花生子叶切片。“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验等都有相应的制片过程。二、演练1.下列关于
8、实验材料的选择和处理，正确的是()A把黄杨叶片直接放在载玻片上用显微镜观察叶绿体B把苔藓的叶片直接放在载玻片上用显微镜观察叶绿体C可选择人的成熟的红细胞用健那绿染液染色后，在显微镜下观察线粒体D甘蔗中含糖丰富，是鉴定可溶性还原糖的极好材料B【解析】黄杨叶片不能直接放在载玻片上，而应先制成装片，再用显微镜观察叶绿体；人的成熟的红细胞中无线粒体；甘蔗中主要含蔗糖，蔗糖不是还原糖。2.为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质(或结构)的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下：各种物质(或结构)的性质、染色反应的结果，见下表：注：有(溶解)；：无(不溶解)；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。A
9、为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。根据以上实验现象和结果，推断出：A ；B.；C.；D；E.。血红蛋白脂肪染色体(质)纤维素 纤维素酶【解析】本题考查对细胞分子组成知识的理解和掌握程度以及对生物组织中物质鉴定实验的掌握。A来源于猪血，具水溶性、含有矿质元素Fe，且与双缩脲试剂产生颜色反应，可判断是血红蛋白；B从马肝中获取，用苏丹染液鉴定的是脂肪；C是从蛙表皮中获取，具水溶性、含有矿质元素，分别用甲基绿溶液和双缩脲试剂鉴定都有颜色反应，说明是染色体(质)，主要成分是DNA和蛋白质，含有N、P等
10、矿质元素；D来源于棉花，而表格中D不含矿质元素，用碘液染色不变蓝，说明最可能是糖类中的纤维素；E来源于霉菌，是水溶性的，用双缩脲试剂可鉴定，说明是蛋白质类物质，能将D纤维素分解成可溶性还原糖，说明是纤维素酶。1.(2011江苏)将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是()A菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体B花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒C人口腔上皮细胞中线粒体数目较多D紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见A【解析】解题关键在于题干中“将有关生物材料直接制成临时装片”这一信息。B、C两选项中实验材料必须经染色处理，D选项由于大而且呈紫色的液泡的存在，无
11、法看到细胞核。观察叶肉细胞中的叶绿体无需经染色处理。2.(2011新课标)下表中根据实验目的，所选用的试剂与预期的实验结果正确的是()实验目的试剂预期的实验结果A观察根尖分生组织细胞的有丝分裂醋酸洋红染色体被染成紫红色B检测植物组织中的脂肪双缩脲试剂脂肪颗粒被染成红色C检测植物组织中的葡萄糖甲基绿葡萄糖与甲基绿作用，生成绿色沉淀D观察DNA和RNA在细胞中的分布斐林试剂吡罗红斐林试剂将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色A【解析】醋酸洋红可以把细胞中的染色体染成紫红色，选项A正确。鉴定脂肪用苏丹或苏丹染液；葡萄糖用斐林试剂鉴定；观察DNA和RNA的分布用甲基绿和吡罗红染色，选项B、C、D错误
12、。3.(2010全国新课标)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是()A水稻胚乳和花生子叶 B天竺葵叶和水稻胚乳 C紫色洋葱和花生子叶 D天竺葵叶和紫色洋葱 C【解析】本题考查了细胞的结构与成分及学生理解问题分析问题的能力。用水稻胚乳不能观察到质壁分离，A、B项错误；天竺葵叶不富含脂肪，且含的叶绿体有颜色，很难观察到脂肪，D项错误；正确选项应为C。4.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是()A豌豆的遗传物质主要是DNA B酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素 DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸B【解析】A选项豌豆的遗
13、传物质只有DNA；B选项中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞中也有；C选项中T2的遗传物质是DNA，不含元素；D选项中HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。5.下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是()A蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变 BRNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息 CDNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性 D胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输 A【解析】蛋白质具有相对稳定的空间结构，是保证蛋白质活性和功能的基础。高温、强酸、强碱等外在因素，都会破坏蛋白质的空间结构，
14、使其不再具有生物活性，从而失去特定的功能。因此，A选项错误。B选项RNA作为RNA病毒的遗传物质，可以储存遗传信息。C选项DNA的特异性在于碱基的特定的排列顺序或者脱氧核苷酸的排列顺序。6.朊病毒蛋白(PrP)有两种构象，一种是PrPc，一种是PrPsc，它们的比较如下表：朊病毒蛋白项目PrPcPrPsc空间结构螺旋为主折叠为主溶解度高低致病性不致病致病肽链中氨基酸排列顺序相同因此可以推知控制合成这两种蛋白质的基因中核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质的原因分别是()A不相同，溶解度不同B不相同，氨基酸的种类不同C相同，空间结构不同D相同，氨基酸的数量不同C【解析】由表中信息可知，两种蛋白质的
15、肽链中氨基酸排列顺序相同，由此可确定基因中核苷酸排列顺序相同，而两种蛋白质的空间结构不同是它们表现出不同性质的原因。7.分子马达是由生物大分子构成并利用化学能进行机械做功的纳米系统。天然的分子马达，如：驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内参与了胞质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动。(1)根据上述材料可知，下列属于分子马达的是 。ADNA解旋酶B核苷酸C葡萄糖D水A(2)合成分子马达所需的原料是 ，原料间结合的方式叫 。(3)上述材料表明，分子马达是通过其、等功能而参与生物体的一系列生命活动的。(4)下列各项植物的生命活动中，可以不需要分子马达参与的是。(多选)A渗透吸水B染色体移向细胞两极C生长素的极性运输D释放O2氨基酸脱水缩合 催化运动 AD【解析】(1)从题目给出的信息进行分析比较可知，分子马达的本质是蛋白质，四个选项中属于蛋白质的是DNA解旋酶。(2)合成蛋白质的原料是氨基酸，氨基酸之间通过脱水缩合的方式结合。(3)题干中分子马达的作用可以归结为两类：催化作用(DNA复制)和分子的运动(胞间运输、肌肉收缩等)。(4)渗透吸水主要与渗透压和半透膜两侧的溶液浓度有关，与蛋白质无关；植物释放O2，是通过扩散作用进行的，也不需要蛋白质参与。