第一节核酸的结构和功能
1.简述DNA和RNA在细胞中的分布。
(重点)
2.掌握DNA和RNA的结构和功能。
(重点)
3.理解DNA和RNA组成和结构上的区别。
(难点)
1.种类⎩
⎪⎨⎪⎧核糖核酸，简称RNA 脱氧核糖核酸，简称DNA
2.观察DNA 和RNA 在细胞中的分布 (1)实验原理
①甲基绿＋DNA→显示绿色。
②派洛宁＋RNA→显示红色。
(2)实验步骤 制血涂片并干燥 ↓
固定：体积分数为70%的酒精溶液，固定10 min ↓
染色：甲基绿—派洛宁染液，染色15 min ↓
冲洗：蒸馏水冲洗血涂片1 s ～2 s ↓ 目的：去除多余染料
速浸：体积分数为95%的酒精溶液反复速浸10～20 s ，进一步脱水固定 ↓ 晾干 ↓
观察：比较染成绿色和红色的部位，得出DNA 和RNA 的分布规律 (3)实验现象及结论
现 象
结 论
绿色明显、集中在细胞中央
DNA 主要分布于细胞核中
[合作探讨]
探讨1：能用人的红细胞做该实验的材料吗？
提示：不能，因为成熟的红细胞无细胞核。
探讨2：实验材料可用洋葱鳞片叶内表皮细胞，能用洋葱鳞片叶的外表皮细胞或叶肉细胞吗？
提示：不能，洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡影响观察。
叶肉细胞有绿色叶绿体，影响观察。
探讨3：“DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。
”这种说法对吗？原核细胞的DNA分布在什么部位？
提示：这种说法不对。
真核细胞：DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中；原核细胞的DNA主要在拟核区域。
[思维升华]
注意事项
(1)两种碱性染料不是单独使用，而是混合使用，利用对物质的亲和力不同分别进行染色。
(2)选取植物细胞作实验材料时，应选择颜色浅的细胞，以防止深颜色对颜色反应的干扰。
1.观察DNA和RNA在细胞中的分布，所运用的原理是( )
【导学号：60150091】
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.单独利用派洛宁对细胞染色，可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布
C.利用甲基绿和派洛宁混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布
D.在细胞核、细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此说明DNA和RNA在细胞中的分布
【解析】用甲基绿—派洛宁染液对细胞染色，甲基绿与DNA结合，显示绿色；派洛宁与RNA结合，显示红色。
【答案】 C
2.对“DNA和RNA在细胞中的分布”实验和核酸的描述中，下列叙述正确的是( )
A.观察“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中的操作步骤：制血涂片并干燥→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干
B.在“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴派洛宁和甲基绿先后滴在载玻片上
C.与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中
D.核酸携带的遗传信息蕴含于核苷酸的排列次序中
【解析】在“DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，A选项中应在染色后用蒸馏水冲洗掉多余染液，时间为1～2 s，然后再速浸。
所用的染色剂是甲基绿—派洛宁混合染液，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之显示绿色，结果发现DNA主要分布在细胞核中，也有少量DNA分布在线粒体或叶绿体中。
核酸所携带的遗传信息是由核苷酸的排列次序表现的。
【答案】 D
核酸单链
1.组成核酸的基本单位——核苷酸。
2.若上图表示的是DNA的单链，则
(1)写出a、b、c的名称：a：磷酸；b：脱氧核糖；c：碱基
(2)d的名称：脱氧核糖核苷酸。
3.若上图表示的是RNA 链，则
(1)写出a 、b 、c 的名称：a ：磷酸；b ：核糖；c ：碱基。
(2)d 的名称：核糖核苷酸。
4.核酸的构成
⎭
⎪⎬⎪⎫一分子磷酸
一分子五碳糖一分子含氮碱基核苷酸⎩⎪⎨
⎪
⎧⎭⎪⎬⎪⎫脱氧核糖核苷酸→DNA 核糖核苷酸→RNA 核酸 5.核酸的功能
(1)生物(朊病毒除外)的遗传物质。
(2)对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成有重要作用。
[合作探讨]
探讨1：根据核苷酸的组成，分析构成核酸的化学元素有哪些？ 提示：C 、H 、O 、N 、P 。
探讨2：构成DNA 和RNA 的碱基共有几种？构成DNA 和RNA 的核苷酸共有几种？ 提示：碱基共有5种，核苷酸共有8种。
探讨3：核酸初步水解的产物是什么？彻底水解的产物又是什么？ 提示：初步水解产物是核苷酸；彻底水解产物是碱基、五碳糖、磷酸。
探讨4：生物的遗传物质都是DNA 吗？
提示：绝大多数生物的遗传物质是DNA ，少数病毒的遗传物质是RNA 。
[思维升华]
1.核酸分子的结构层次
2.RNA与DNA的结构模式图
3.DNA与RNA的比较
核酸分子的多样性和特异性
(1)构成核酸(DNA或RNA)的核苷酸的数目成千上万，其排列顺序千变万化，因此，决定了核酸(DNA或RNA)分子具有多样性。
(2)每个核酸(DNA或RNA)中核苷酸(脱氧核苷酸或核糖核苷酸)的种类、数目和排列顺序是特定的，决定了每一个核酸(DNA或RNA)分子具有特异性。
1.如下图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，则下列叙述正确的是( )
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构成的核酸能被派洛宁染成红色，则b为脱氧核苷酸
【解析】由题意可知，a为五碳糖、b为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，核苷酸可分为两种：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。
其中，脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶；核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，其特有的成分是核糖和尿嘧啶。
【答案】 C
2.请仔细观察分析图后回答下列问题：
(1)该图表示的物质名称为，是构成的基本单位，则碱基有种，包括。
(2)若图中碱基为腺嘌呤，该物质生物学名称为。
(3)若把图中虚线框内的氧去掉，则其名称应为是构成的基本单位，在人体细胞中有种。
(4)若要观察DNA和RNA在细胞中的分布，可选用和两种染色剂。
【答案】(1)核糖核苷酸RNA 4 A、G、C、U
(2)腺嘌呤核糖核苷酸(3)脱氧核苷酸DNA 4
(4)甲基绿派洛宁
1.洋葱鳞片叶表皮细胞、蓝藻细胞的DNA主要分布于( )
【导学号：60150092】
A.细胞核中
B.前者为细胞核中，后者为拟核中
C.细胞质中
D.前者为细胞核中，后者为细胞质中
【解析】洋葱为真核生物，其DNA主要分布于细胞核中。
蓝藻为原核生物，其DNA 主要分布于拟核中。
【答案】 B
2.组成DNA的基本成分是( )
①核糖②脱氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶
A.①③④⑤
B.①②④⑥
C.②③④⑤
D.②③④⑥
【解析】DNA由脱氧核苷酸组成，一分子的脱氧核苷酸由一分子的磷酸，一分子的脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，含氮碱基包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶4种，故选C。
【答案】 C
3.对“DNA和RNA在细胞中的分布”实验和核酸的描述中，下列叙述正确的是( )
A.观察“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中的操作
步骤：制血涂片并干燥→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干
B.在“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴派洛宁和甲基绿先后滴在载玻片上
C.与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中
D.核酸携带的遗传信息蕴含于核苷酸的排列次序中
【解析】在“DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，A选项中应在染色后用蒸馏水冲洗掉多余染液，时间为1～2 s，然后再速浸。
所用的染色剂是甲基绿—派洛宁混合染液，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之显示绿色，结果发现DNA主要分布在细胞核中，也有少量DNA分布在线粒体或叶绿体中。
核酸所携带的遗传信息是由核苷酸的排列次序表现的。
【答案】 D
4.如图是核酸片段图示，据图回答下列有关问题：
(1)DNA大多是由条链构成，RNA通常是由条
链构成。
(2)若图中为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是；图中①是，②是，
③是，④是。
(3)若图中为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是。
图中②是，④是。
(4)核酸分子的多样性由决定，蛋白质分子的多样性由决定。
【答案】(1)两脱氧核苷酸一核糖核苷酸
(2)T 磷酸脱氧核糖腺嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸(3)U 核糖鸟嘌呤核糖核苷酸(4)核苷酸的种类、数目和排列顺序氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构
课堂小结：。