1、成才之路 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 必修1组成细胞的分子 第 二 章 1.1.1 集合的概念第3节 遗传信息的携带者核酸1.1.1 集合的概念第 二 章 学习目标定位 2课前自主探究 3教材问题释疑 4课堂合作探究 5思维创新升华 6方法技巧探究 7课堂知识构建 8课 时 作 业 9本节主攻要点 1本节主攻要点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，少量分布于线粒体和叶绿体，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。4DNA和RNA共
2、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。5甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。6盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；也能使染色质中的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合。学习目标定位目标导航：1观察并分析DNA和RNA在细胞中的分布。2分析并掌握两种核酸的区别。(重、难点)3说出核酸的各种功能。情境导入：1982年1月13日，中国科学院宣布：中国科学院上海生物化学研究所等单位，经过13年的艰苦努力，在1981年底胜利地完成了酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工合成。我国科学工作者继首次人工合成胰岛
3、素之后，又首次人工合成了核糖核酸，这标志着人类在探索生命科学的征途上，又跨出了重要的一步。核酸究竟是由什么物质组成的呢？它具有怎样的结构？它在生命活动中有何作用？课前自主探究一、核酸的分类和功能1种类 DNA RNA2功能(1)细胞内携带_的物质。(2)在生物体的遗传、变异和_的生物合成中具有极其重要的作用。二、观察核酸在细胞中的分布1实验原理DNA RNA 脱氧核糖核酸核糖核酸遗传信息蛋白质甲基绿绿色吡罗红红色2实验过程0.9%的NaCl溶液酒精灯质量分数为8%的盐酸蒸馏水吡罗红甲基绿染色剂染色剂(5)观察：低 倍 镜 观 察：选 择 _ 的 区 域，移 至_。高倍镜观察：调节_，观察细胞核
4、和细胞质的染色情况。3实验结论DNA主要分布在_中。RNA主要分布在_中。染色均匀、色泽浅视野中央细准焦螺旋细胞核细胞质三、核酸的分子结构1组成核酸的基本单位_2若上图表示的是DNA的单链，则(1)a、b、d的名称：a：_ b：_ d：_(2)c的种类：_。核苷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖核苷酸A、T、G、C3若上图表示的是RNA链，则(1)a、b、d的名称：a：_ b：_ d：_(2)c的种类：_。4核酸分子的构成一分子 一分子 一分子 核苷酸 DNA RNA 核酸5核酸分子多样性的原因d的_不同和_多样化。磷酸核糖核糖核苷酸A、U、G、C磷酸五碳糖含氮碱基脱氧核苷酸核糖核苷酸数量排列顺序1为什么
5、不宜选用绿色植物的叶肉细胞进行实验？2若选用大肠杆菌做实验材料，在显微镜下会观察到什么现象？提示：1.绿色植物叶肉细胞含叶绿体，其颜色会干扰实验结果。2大肠杆菌是原核生物，其DNA存在于拟核中，因此呈现绿色的是拟核。教材问题释疑问题探讨：1脱氧核糖核酸。DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。2DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。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鉴定技术。3需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息，还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间，是否在犯罪现场，以及是否有证人等其他证据。如
6、果有人蓄意陷害某人，也完全有可能将他的头发、血液等含有DNA的物质放在现场。因此案件侦查工作应在DNA鉴定的基础上，结合其他证据确定罪犯。课堂合作探究1实验中的试剂及其作用观察DNA和RNA在细胞中的分布试剂作用质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞形态质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞。使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合蒸馏水冲洗掉载玻片上的盐酸甲基绿和吡罗红混合染色剂使DNA和RNA着色2.实验操作应注意事项(1)制片：用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水。原因是：保持口腔上皮细胞形态，细胞在蒸馏水中会吸水涨破。取口腔上皮细
7、胞时必须漱口。原因是防止混杂食物碎屑。牙签使用前要严格消毒。载玻片要烘干。(2)水解：要注意掌握水温(30)和时间(5 min)，才能达到水解的目的。(3)冲洗：缓水流以防止细胞被水流冲走。(4)染色：吡罗红甲基绿染色剂的配制要用蒸馏水。吡罗红甲基绿染色剂是混合染色剂，要现配现用。(关键词：混合)甲基绿与DNA的亲和力强，吡罗红与RNA的亲和力强。(关键词：亲和力)知识贴士实验材料选取的注意事项若选用动物细胞，不能用哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核。若选用植物细胞，应该选用无色的，不宜用叶肉细胞，防止光合色素的干扰。在“观察DNA和RNA在细胞内的分布”实验中，加入8%的盐酸的目的不包括
8、()A.改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞B.杀死细胞，有利于DNA和染色剂结合C.使细胞内的DNA和蛋白质分离D.促进DNA的水解导学号60100120解析 在“观察DNA和RNA在细胞内的分布”实验中，加入8%的盐酸的目的：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；杀死细胞，有利于DNA和染色剂结合；使细胞内的DNA和蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。故A、B、C正确。DNA酶促进DNA的水解，故D错。答案 D对于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，下列叙述正确的是()A染色时应先用甲基绿染液染色，再滴加2滴3滴吡罗红染液B染色前应先用质量分数为8%的盐酸处理载玻片C观察染色情
9、况时，可直接用高倍镜观察D高倍镜下可清晰地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子答案 B导学号60100121解析 甲基绿和吡罗红染液要混合使用，观察时应先用低倍镜找到染色较为均匀的区域，然后换用高倍镜，高倍镜下能够发现呈绿色的区域为细胞核，而细胞质被染成红色，无法看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子。1DNA和RNA的比较(1)组 成 元 素：C、H、O、N、P。(2)组成单位：(3)一般结构及存在位置：RNA呈单链结构，主要分布在细胞质中。DNA呈双链结构，主要分布在细胞核中。核酸的组成、结构和功能2不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例细胞生物DNA和RN
10、A8种5种DNA细菌、人病毒只含DNA4种4种DNA噬菌体只含RNA4种4种RNA艾滋病病毒3.核酸分子的多样性构成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，即不同DNA分子之间4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是不同的，DNA分子具有多样性。生物的不同遗传信息，以不同脱氧核苷酸的排列顺序的方式储存在DNA分子中。有一些病毒中没有DNA，只有RNA，它的遗传信息储存在RNA分子中。4核酸的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。我们知道，电脑中的文字、图像、声音等资料都是以0和1两种符号的不同排列顺序代表，并储存
11、在硬盘中，当给予一定的指令后，这些资料就会显示出来。生物体的各种遗传特性，也以一定方式储存在核酸分子中，所以核酸是携带遗传信息的物质。所谓遗传，就是亲代把它的遗传信息复制了一份传给子代，并在子代的个体发育过程中表达出来。由于一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，所以核酸通过控制蛋白质的合成，来控制生物的性状从而表达出相应的遗传信息。知识贴士(1)核苷酸种类的判断技巧已知所含五碳糖种类时：含有脱氧核糖的，必定为脱氧核苷酸；含有核糖的，必定为核糖核苷酸。已知所含碱基种类时：含有T的，必定为脱氧核苷酸；含有U的，必定为核糖核苷酸。已知核酸的种类时：构成DNA的必定为脱氧核苷酸；构
12、成RNA的必定为核糖核苷酸。(2)遗传信息的贮存DNA或RNA作为遗传物质时，遗传信息就蕴含在脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸的排列顺序中。真核生物和原核生物的遗传信息贮存在DNA中，即DNA是遗传物质。有的病毒(含DNA)的遗传信息贮存在DNA中，有的病毒(只含RNA)的遗传信息贮存在RNA中。由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则叙述正确的是()A若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位C若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物D若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a为脱氧核糖导学号60100122解析 m代表腺嘌呤时，
13、若a为脱氧核糖，则b为腺嘌呤脱氧核苷酸，若a为核糖，则b为腺嘌呤核糖核苷酸；若a为核糖，则b为RNA的基本组成单位；若m为尿嘧啶，则b是构成RNA的基本组成单位；能够被吡罗红染成红色的核酸是RNA，则a表示的是核糖。答案 C下图是DNA和RNA组成的结构示意图，有关说法正确的是()导学号60100123A甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸B主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由5种碱基构成C病毒中也有上述两种核酸DDNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖答案 D解析 甲型H1N1流感病毒为RNA病毒，含有A、G、C、U 4种碱基和4种核苷酸，A项错误；主要存在于硝化细菌的拟核中的核
14、酸为DNA，含有A、G、C、T 4种碱基，B项错误；病毒只有一种核酸，是DNA或RNA，C项错误。思维创新升华核酸是生物体内的一类信息大分子，是一切生物的遗传物质，因主要存在于细胞核中呈酸性而得名，它包括DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)2种。DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是少数不含DNA的病毒(如烟草花叶病毒、流感病毒等)的遗传物质。组成核酸的基本单位是核苷酸，其组成可表示为：核酸中核苷酸和含氮碱基又据五碳糖不同，可分脱氧核苷酸和核糖核苷酸。两者比较如下：磷酸五碳糖含氮碱基种类脱氧核苷酸相同脱氧核糖A、T、C、G4核糖核苷酸相同核糖A、U、C、G4方法技巧探究案例 萝卜贮藏根
15、组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出；在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；DNA溶于10%NaCl溶液，但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出；甲基绿染液使DNA呈现绿色。实验材料：白萝卜。探究点 题干信息的挖掘和应用蛋白质和核酸的鉴定方法导学号60100124实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻璃棒、镊子、载玻片、天平、纱布。药品及试剂：蒸馏水、10%NaCl溶液、95%酒精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标准样品。请根据所提供的条件，参与实验设计并完成实验。(一)材料处理：称取50 g
16、萝卜洗净切块，加水30 mL，用粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤于烧杯中，收集滤液备用。(二)提取蛋白质和DNA：(1)向经纱布过滤得到的滤液中加入_，直至沉淀析出。经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1 mL蒸馏水，振荡，用于_。(2)向剩余的滤液中加入_，用玻璃棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片上，用于_。(三)鉴定及结论：鉴 定：(1)在 用 于 蛋 白 质 鉴 定 的 实 验 试 管 中，加 入_，产生_。同时将_放入另一试管，加入双缩脲试剂。观察到两试管中_，说明_。(2)在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加_，呈现_色，说明_；结论：_
17、。标准答案(二)(1)10%NaCl溶液 蛋白质鉴定(2)95%酒精 DNA鉴定(三)鉴定：(1)双缩脲试剂 紫色反应蛋白质标准样品和1 mL蒸馏水颜色基本一致 实验试管中有蛋白质存在(2)甲基绿染液 绿 该白色絮状沉淀为DNA结论：通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明有蛋白质和DNA的存在方法警示 1.得分要点：(二)(1)第一空必须为“10%NaCl溶液”。(2)第一空必须为“95%酒精”。(三)(1)必须为“蛋白质标准样品和l mL蒸馏水”。第一空必须为“颜色基本一致”。2错因案例：(二)(1)第一空答为“95%酒精”。(2)第 一 空 答 为“10%NaCl 溶 液”。(前 两 问 错
18、 因：对10%NaCl溶液与95%酒精的作用没有认识清楚)(三)(1)答为“1 mL蒸馏水”或“蛋白质标准样品”。第一空答为”颜色不同”。(错因：误认为对比实验结果一定不同)技法提炼(1)确定提取蛋白质和DNA的先后顺序：在蛋白质和DNA的混合液中，如何将两种物质分开，要根据题目中所给出的信息。将两种物质分开必须根据两种物质的不同特性，由题干中的信息可知，蛋白质在10%的NaCl溶液中沉淀析出，而DNA分子溶于10%的NaCl溶液中，根据这一特性，确定出首先分离出的是蛋白质，同时由于酒精易使蛋白质变性，然后再根据DNA分子在95%的酒精溶液中析出的特性，将DNA分子分离出来。(2)实验中所给材料的选择：将所给的材料和用具进行分类，如本实验：a实验原料类：蒸馏水、10%NaCl溶液、95%酒精、蛋白质标准样品。b显色反应的试剂：甲基绿染液、双缩脲试剂。根据实验所给的材料决定实验步骤的操作：a所给的试剂中10%NaCl溶液和95%的酒精都是用于物质分离和提取的，甲基绿染液和双缩脲试剂分别用于鉴定DNA和蛋白质。b根据实验的对照原则，蛋白质标准样品可以应用于鉴定蛋白质实验，作为对照组。课堂知识构建课 时 作 业（点此链接）