第4讲 细胞中的核酸[最新考纲] 1.核酸的结构和功能(Ⅱ)。
2.细胞核的结构与功能(Ⅱ)。
3.生物大分子以碳链为骨架(Ⅱ)。
4.实验：观察DNA 、RNA 在细胞中的分布。
考点一 核酸的结构与功能(5年3考)1.核酸的组成(1)组成元素：C 、H 、O 、N 、P 。
(2)基本单位——核苷酸核苷酸的组成成分：a.磷酸、b.五碳糖、c.含氮碱基，其相关种类：b 是2种，c 是5种。
(3)基本单位的种类⎩⎪⎨⎪⎧脱氧核糖核苷酸(4种)――→组成DNA 核糖核苷酸（4种）――→组成RNA■助学巧记巧记DNA 组成结构的“五、四、三、二、一”2.核酸的种类和功能(1)分类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
(2)“三看”法快速确认DNA 、RNA3.DNA 和RNA 的比较1.真题重组 判断正误(1)细胞中RNA 合成过程不会在细胞核外发生(2017·全国卷Ⅲ，1C)(×) (2)在细胞中，核外没有参与DNA 合成的酶(2017·全国卷Ⅱ，3A )(×) (3)酵母菌的细胞核内含有DNA 和RNA 两类核酸(2016·全国卷Ⅰ，1B)(√) (4)DNA 与ATP 中所含元素的种类相同(2015·全国卷Ⅰ，1A)(√) (5)原核生物拟核区中含有环状的DNA 分子(2017·海南卷，2C)(√)以上内容考查了DNA 和RNA 分子的化学组成及空间结构、功能及鉴定，其主要源自教材必修一P37～38关于核酸的相关知识，大多属识记内容。
2.如图为某核苷酸链的示意图，下列相关叙述中，正确的是( )A.图示化合物的元素组成只有C、H、O、NB.图示化合物为DNA的一条链C.图中的T、C、G可参与合成6种核苷酸D.图示化合物只能在细胞核中找到解析核苷酸链的组成元素有C、H、O、N、P，A错误；图中含有碱基T，为DNA的一条链，B正确；T、C、G可参与合成5种核苷酸，C错误；DNA主要分布在细胞核中，此外在细胞质中也有少量DNA，D错误。
答案 B甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系，乙图是甲图中某种物质的分子结构图。
试分析：(1)乙图所示物质的名称是什么？你的判断依据是什么？它对应甲图a、b、c或A、B、C中的哪类分子？乙图中“碱基”有哪几类？(2)请写出A、B、C所代表的物质名称。
(3)人体细胞中①～④发生的场所分别是什么？提示(1)核糖核苷酸，其2号碳位上连有—OH而不是—H；它对应甲图中的b分子，其“碱基”种类为A、U、C、G。
(2)A—DNA B—RNA C—蛋白质(3)①、②主要发生于细胞核，其次发生于线粒体，③、④只发生于核糖体。
核酸的组成、分类及功能1.(2017·全国卷Ⅰ，29) 根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。
(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析(1)DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。
根据分析，本实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。
培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。
培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
答案(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
2.(2017·河南洛阳统考)下列有关核酸的叙述，错误的是( )A.核酸是生物的遗传物质B.核酸可作为起催化作用的物质C.细胞中的核酸彻底水解可得到8种化合物D.RNA都为短小的单链结构，不存在氢键解析核酸包括DNA和RNA，DNA是细胞生物、DNA病毒的遗传物质，RNA是RNA病毒的遗传物质，A正确；少数酶的化学本质是RNA，可起催化作用，B正确；细胞中既有DNA也有RNA，它们彻底水解可得到5种碱基、2种五碳糖和1种磷酸，共8种化合物，C正确；tRNA呈三叶草状，部分区域通过碱基互补配对形成氢键，D错误。
答案 D核酸的组成、分类及功能1.（2017·四川绵阳二诊，1）下列有关蛋白质和DNA的叙述，错误的是（）A.两者都具B.C.DNAD.有些生物仅由蛋白质和DNA解析DNA是蛋白质合成的间接模板，蛋白质合成的直接模板是mRNA，C错误。
答案 C2.（2017·河南安阳一模）下列有关RNA或DNA的叙述正确的是（）A.RNA病毒侵入人体细胞后RNA和蛋白质组装成病毒的核糖体B.利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNAC.双链DNAD.鱼体内的遗传物质初步水解后可得到8种核苷酸解析病毒没有细胞结构，故没有核糖体，A错误；由于酶具有专一性，利用DNA酶或RNA 酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，B正确；双链DNA中磷酸与脱氧核糖之间通过磷酸二酯键交替连接，故脱氧核糖数目=磷酸二酯键数目+2，又脱氧核糖数目=碱基数目，因此碱基数目=磷酸二酯键数目+2，C错误；鱼体内同时含有DNA和RNA，但其遗传物质是DNA，故鱼体内的遗传物质初步水解产物是4种脱氧核苷酸，D错误。
解析 B（1）DNA、RNA（2）DNA（3）核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”考点二 细胞核的结构、功能及相关实验探究(5年3考)1.细胞核的结构上述结构中(1)原核细胞不具备的是核膜、核仁、染色质。
(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是核膜和核仁。
(3)染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态，前者呈细长丝状、后者呈圆柱状或杆状，即：染色质(间期、末期) 染色体(前期、中期、后期)2.细胞核的两大功能 (1)细胞核是遗传信息库。
(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
3.细胞核功能实验探究 (1)实验及结论缺内容(2)伞藻核移植实验过程1.真题重组判断正误(1)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生(2017·全国卷Ⅲ，1C)(×)(2)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(2016·全国卷Ⅰ，1B)(√)(3)控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体的DNA上(2015·全国卷Ⅰ，1D)(×)(4)大肠杆菌遗传信息在细胞核中转录，在细胞质中翻译(2012·海南卷，6D)(×)(5)蓝藻无细胞核，也无核糖体(2015·海南卷，2B)(×)以上内容主要源自教材P39～41细胞核的结构与功能相关内容，本部分内容考查时常与必修2基因的表达相联系。
2.从母牛甲的体细胞中取出细胞核，注入到母牛乙去核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，将胚胎植入母牛丙的子宫内。
出生小牛的各种性状，大多像________，极少性状像________，最不像______。
请说明理由。
提示出生小牛的绝大部分性状像母牛甲、极少性状像乙、最不像丙。
因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质，而乙牛卵细胞细胞质为其提供了少量的DNA，丙牛则为其提供生长发育的场所，因此，小牛性状大多像甲、少数像乙、最不像丙。
细胞核的结构与功能1.(2014·全国卷，1)下列有关细胞核的叙述，错误的是( )A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象解析核孔是mRNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质不能通过核孔进出细胞核，C错误。
答案 C2.(2017·广州模考)核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。
如图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白质组成，称为中央运输蛋白。
有关分析正确的是( )A.人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输B.核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性C.mRNA在细胞核内合成后通过核膜运出细胞核是不需要消耗能量的D.核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关解析人体成熟的红细胞中没有细胞核，A错误；核孔复合物具有选择性的输送机制，其存在说明核膜也具有选择性，B正确；mRNA在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核，是需要消耗能量的，C错误；核膜是双层膜，每层膜由两层磷脂分子组成，D错误。
答案 B(1)核膜、核仁在细胞周期中的分裂前期消失，分裂末期重建。
(2)核膜、核孔都有选择性：DNA不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。
此外，物质进出核孔时仍消耗能量。
(3)代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大。
如口腔上皮细胞与胰岛B细胞相比，核孔与核仁的数目少，核仁体积小；冬小麦在越冬期间核孔与核仁的数目少。
(4)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。
实验探究细胞核功能1.如图，用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。
如果将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代。
单独的细胞核则无法生存。
相关叙述错误的是( )A.去核的部分细胞质可以生活一段时间，其原因是已合成的蛋白质或mRNA等物质仍可发挥作用B.单独的核不能生存的原因是没有营养物质和能量的供应C.本实验证明变形虫的繁殖离不开细胞核D.图中“？”处表明，细胞质也可控制形成细胞核解析图中“？”处应为“人工植入”细胞核。
答案 D2.伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。
科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图)。
下列相关叙述错误的是( )A.图二中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止B.图二中③与图一中①的帽形相同，都是菊花形帽C.图一中①、②的帽形因嫁接而改变D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关解析图一中①、②嫁接的是伞柄，属于细胞的细胞质部分，故不会引起帽形的改变，C错误。