第3节　遗传信息的携带者——核酸（复习）　

　1．核酸的结构和功能(Ⅱ)　2．糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)　3．实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布

　核酸的结构和功能

1．结构层次

DNA组成结构的“五、四、三、二、一”

五(五种元素)、四(四种单体)、三(三种小分子)、二(二条脱氧核苷酸长链)、一(一种双螺旋结构)。

2．功能

(1)是细胞内携带遗传信息的物质。

(2)在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有重要作用。

 突破1　学会辨析DNA和RNA结构与功能的异同

 突破2　不同生物含有的核酸、核苷酸及碱基种类的分析

蛋白质与核酸的比较

【感知考题】

下列关于核酸的叙述中，错误的是(　　)

A．酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(2016·全国乙，1B)

B．tRNA 分子中含有一定数量的氢键(2014·江苏，1A)

C．DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(2014·江苏，1D)

D．DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同(高考重庆卷改编)

[解析]　DNA的两条链之间通过氢键连接。

[答案]　C

(1)如图表示某大分子物质的基本单位。

该物质为核糖核苷酸，含有的碱基为A或G或C或U。(2)如图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系，据图思考：

①图中的X表示的元素是N和P，Y表示的元素是N。

②图中A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，过程①②③分别是DNA的复制、转录和翻译，单体a是脱氧核苷酸，b是核糖核苷酸，c是氨基酸。

 高分点拨——类题通法

通过网络法理清核酸与蛋白质的关系

[信息解读]

(1)染色体的主要成分是DNA和蛋白质，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，因此图1中甲、乙、丙分别是DNA、RNA和蛋白质，a是核苷酸，b是氨基酸。

(2)图2是通过结构中的化合物组成构建的概念图，判断的依据是染色体和细胞膜的物质组成。图中甲、乙、丙分别是DNA、蛋白质和磷脂。

【跟进题组】

 命题1　核苷酸的种类及核酸的结构与分布

1．下列有关DNA和RNA的叙述，不正确的是(　　)

A．二者在原核细胞、真核细胞内都存在

B．二者都是细胞内的遗传物质

C．二者都可携带遗传信息

D．二者单体中的碱基共有5种

解析：选B。具有细胞结构的生物都含有DNA和RNA，A项正确；具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，某些病毒的遗传物质是RNA，DNA和RNA都可以携带遗传信息，B项错误、C项正确；二者单体都是核苷酸，DNA含A、T、C、G四种碱基，RNA含A、U、C、G四种碱基，碱基共有5种，D项正确。

2．(2017·重庆一中高三月考)下列关于核酸、核苷酸的说法中，正确的是(　　)

A．结核杆菌核糖体rRNA的合成与其核仁有关

B．转录产生的mRNA分子中至少有一个游离的磷酸基团和一个游离的羟基

C．吞噬细胞摄取流感病毒与抗体结合形成的沉淀并将其水解，可产生4种核苷酸

D．设法让洋葱根尖吸收含³H标记的尿嘧啶核糖核苷酸，只能在分生区细胞中检测到放射性

解析：选C。结核杆菌是原核生物，细胞中没有核仁，A错误；每个核糖分子上都含有羟基，因此转录产生的mRNA分子中至少有一个游离的磷酸基团，但含有多个游离的羟基，B错误；流感病毒的遗传物质是RNA，水解的产物是四种核糖核苷酸，C正确；洋葱根尖吸收³H标记的尿嘧啶核糖核苷酸用于转录形成mRNA，进而翻译形成蛋白质，能在所有根尖细胞中检测到放射性，D错误。

 命题2　核酸与蛋白质的关系

3．(2017·安徽合肥六校第一次联考)如图表示真核细胞某些结构的主要组成成分(图中字母是元素符号)，下列叙述正确的是(　　)

A．结构1功能的复杂程度主要是由图中甲的种类和数量直接决定的

B．物质乙、丙的单体分别是氨基酸和核糖核苷酸

C．萨顿用类比推理的方法证明了基因在结构2上

D．结构2在有丝分裂时会呈现周期性的变化

解析：选D。结构1具有磷脂双分子层和蛋白质，为生物膜，甲由C、H、O、N、P组成，为磷脂，是生物膜的基本支架，乙由C、H、O、N组成，为蛋白质，决定生物膜的功能，A错误；蛋白质的单体为氨基酸，结构2为染色体，主要成分为蛋白质和DNA，DNA的单体为脱氧核苷酸，B错误；萨顿用类比推理的方法提出了基因在染色体上，摩尔根利用假说—演绎法证明基因在染色体上，C错误；染色体在有丝分裂时会呈现周期性的变化，D正确。

4．若图示中的各部分彻底水解，得到产物种类最多的以及种类一样多的分别是(　　)

A．①；②和③　　　　 B．②；③和④

C．②；①和③   D．④；①和②

解析：选C。此图表示翻译过程，②为核糖体，①为mRNA，③为tRNA，④是肽链。核糖体由蛋白质和rRNA组成，它们彻底水解的产物分别是20种氨基酸、磷酸和核糖以及4种含氮碱基；mRNA彻底水解得到磷酸、核糖、4种含氮碱基；tRNA彻底水解后得到磷酸、核糖、4种含氮碱基；多肽链彻底水解后得到20种氨基酸。因此，②彻底水解后得到的产物种类最多，①和③彻底水解后得到的产物种类一样多。

DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产物的比较

　(实验3)观察DNA和RNA在细胞中的分布[学生用书P20]

1．实验原理

(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿＋DNA→绿色，吡罗红＋RNA→红色。

(2)盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时可使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。

2．实验步骤

实验成功的关键点

(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。

(2)缓水流冲洗目的：防止载玻片上的细胞被冲走。

(3)几种试剂在实验中的作用

【感知考题】

(2017·南京统考)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，下列说法正确的是(　　)

A．染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液

B．用8%的盐酸的目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解

C．酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏

D．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的细胞质和呈红色的细胞核

[解析]　观察DNA和RNA在细胞中的分布时，加入的染色剂是甲基绿吡罗红混合染液，即两种试剂是同时加

入的，A错误。加入盐酸的目的是增大细胞膜的通透性，并使蛋白质和DNA分离便于染色，但不能使DNA水解，B错误。在高倍显微镜下可以观察到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，D错误。

[答案]　C

不能用哺乳动物成熟的红细胞观察DNA和RNA分布的原因是哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。

 高分点拨——类题通法

观察DNA和RNA在细胞中分布的3个关键点

(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰。

(2)吡罗红甲基绿染液：混合使用，且现配现用。

(3)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故结论中强调“主要”而不能说“只”分布于细胞核或细胞质中。

【跟进题组】

1．(2017·抚州模拟)观察人口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布实验中，加入质量分数为8%的盐酸的作用不包括(　　)

A．促使细胞膜上蛋白质变性，有利于染色剂进入细胞

B．改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞

C．促使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于染色

D．促使染色质中的DNA解旋，有利于与染色剂结合

解析：选D。染色质中DNA的解旋要靠解旋酶的催化或温度变化，不是实验中盐酸的作用，因此D项错误。

2．“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，运用的原理是(　　)

A．单独利用甲基绿对细胞染色可显示DNA在细胞中的分布从而推知RNA的分布

B．单独利用吡罗红对细胞染色可显示RNA在细胞中的分布从而推知DNA的分布

C．同时利用甲基绿、吡罗红对细胞染色，可同时显示DNA、RNA在细胞中的分布

D．在细胞核、细胞质内可以分别提取DNA、RNA，由此说明DNA、RNA在细胞中的分布

解析：选C。“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，其原理是利用甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色。使用甲基绿和吡罗红的混合染色剂对细胞染色，根据颜色变化观察DNA和RNA的分布。

[核心体系构建]

[填空]　①细胞核　②脱氧核苷酸　③双螺旋结构

④细胞质　⑤核糖核苷酸　⑥C、H、O

⑦C、H、O　⑧脂肪、磷脂和固醇

[规范答题必备]

1.细胞内的核酸、核苷酸和碱基

(1)细胞内核苷酸有8种

腺（鸟）嘌呤核糖核苷酸，胞（尿）嘧啶核糖核苷酸(腺（鸟）嘌呤脱氧核苷酸，胞（胸腺）嘧啶脱氧核苷酸)

(2)细胞内的核酸有2种核糖核酸（RNA）(脱氧核糖核酸（DNA）)

(3)细胞内的碱基有5种

胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）(腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）)

2.糖类存在场所、组成及作用

(1)植物体内的二糖是蔗糖和麦芽糖。

(2)蔗糖、麦芽糖和乳糖都能水解产生葡萄糖。

(3)淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖。

(4)作为储能物质的糖类是淀粉和糖原。

(5)纤维素是植物细胞壁的重要成分。

3.脂质元素组成及合成场所

(1)脂肪和固醇类的元素组成是C、H、O。

(2)磷脂的元素组成是C、H、O、N、P。

4.核糖和核酸的元素组成

(1)核糖的元素组成是C、H、O。

(2)核酸的元素组成是C、H、O、N、P。