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高中生物第3节 遗传信息的携带者──核酸课后作业题
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这是一份高中生物第3节 遗传信息的携带者──核酸课后作业题，共13页。
[重难点击] 1.核酸的结构和功能。2.观察DNA和RNA在细胞中的分布。
一 观察DNA和RNA在细胞中的分布
核酸分为DNA和RNA两种，这两种核酸在细胞中是如何分布的呢？我们可以用染色法进行观察。阅读教材P26～27内容，完成下列实验过程并思考后面的问题。
1.实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(甲基绿＋DNA\(――→,\s\up7(呈现))绿色,吡罗红＋RNA\(――→,\s\up7(呈现))红色))eq \(―――――――――→,\s\up7(用甲基绿吡罗红混合),\s\d5(染色剂将细胞染色))显示DNA和RNA在细胞中的分布
(2)盐酸eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①改变细胞膜的通透性→加速染色剂进入细胞,②使染色质中的DNA与蛋白质分离→有利于, DNA与染色剂结合))
2.实验步骤
3.实验结果和结论
(1)绿色集中于细胞核内，说明DNA主要分布在细胞核中，叶绿体和线粒体中也含有少量的DNA。
(2)红色集中于细胞质内，说明RNA主要分布在细胞质中。
小贴士 1几种试剂在实验中的作用
①0.9%的NaCl溶液生理盐水：保持口腔上皮细胞正常形态。
②质量分数为8%的盐酸：a.改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；b.使染色质中DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
③蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。
④吡罗红甲基绿染液：混合使用，且现用现配。
2DNA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”存在于细胞核或细胞质中。
归纳提炼
活学活用
1.在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，判断下列相关说法的正误。
(1)取口腔上皮细胞之后，要放到质量分数为0.9%的NaCl溶液中保存( )
(2)将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后，接着用染色剂染色( )
(3)观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域( )
(4)染色时先用甲基绿染液染色，再滴加吡罗红染液( )
(5)DNA分布于细胞核中，RNA分布于细胞质中( )
(6)用酒精灯烘干载玻片，烘干至细胞吸附住，可防止水解时细胞进入盐酸溶液中( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
解析 分析时要注意以下三点：(1)生理盐水的浓度；(2)所用的染料是碱性的，易和酸反应；(3)添加两种染料的方式。染色时，用甲基绿吡罗红的混合染料；盐酸处理之后要清洗，再染色；观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域，移到视野中央，再换高倍镜；酒精灯烘干载玻片，可使细胞吸附在载玻片上，从而避免了在水解时细胞进入盐酸溶液中。
二 核酸的分子组成
核酸和蛋白质一样，也是生物大分子，那么核酸是怎样构成的呢？试结合教材P28～29内容及下面的图示回答问题。
1.核酸的基本组成单位是核苷酸，由图1可知，一个核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。
2.由图2分析可知：(1)磷酸含有H、O、P三种元素；(2)脱氧核糖、核糖含有C、H、O三种元素；(3)腺嘌呤等含氮碱基含有C、H、N等元素。综上所述，核酸是由C、H、O、N、P五种元素组成的。
3.由图2可知，五碳糖分为脱氧核糖和核糖两种，第一种比第二种少一个氧原子。核酸因五碳糖不同分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两种。
4.由图3分析
(1)DNA和RNA特有的含氮碱基分别是胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)。
(2)DNA和RNA共有的含氮碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
(3)DNA和RNA共有的成分还有磷酸。
5.观察图3思考核酸的组成：每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。DNA是由脱氧核糖核苷酸连接而成的长链，而RNA是由核糖核苷酸连接而成的。在绝大多数生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。
归纳提炼
活学活用
2.由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.若m为腺嘌呤，则b肯定是腺嘌呤脱氧核苷酸
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必为脱氧核糖
问题导析 (1)图中b若为脱氧核苷酸，则a为脱氧核糖，m可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶。
(2)图中b若为核糖核苷酸，则a为核糖，m可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶。
答案 C
解析 分析该类题目时，要注意以下思维链：甲基绿—DNA—脱氧核糖—胸腺嘧啶；吡罗红—RNA—核糖—尿嘧啶。图中m表示碱基、a表示五碳糖、b表示核苷酸。若m为腺嘌呤，不知道五碳糖的种类就无法确定核苷酸的种类，A错；若a为核糖，则b为RNA的基本组成单位，B错；尿嘧啶只存在于RNA中，DNA一定不具有，C对；能被吡罗红染成红色的核酸是RNA，a应为核糖，D错。
方法点拨 DNA和RNA的区别可以用下列口诀来记忆
“两种核酸有异同，腺鸟胞磷(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、磷酸)能共用。RNA有尿嘧啶，还有核糖在其中。DNA中含有胸(胸腺嘧啶)，脱氧核糖是特征。”
三 生物体内核酸的多样性
生物具有特异性和多样性，核酸作为生物的遗传物质也有着特异性和多样性。请阅读教材P26第一段和P29内容，结合给出的材料思考下列问题。
1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
2.利用DNA可以提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是人的遗传物质，每个人的DNA都有所不同。
(1)每个人的DNA都有所不同说明DNA分子具有特异性，这是因为每个DNA分子的脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，特定的脱氧核苷酸序列代表着特定的遗传信息。
(2)每个人的DNA都有所不同说明DNA分子具有多样性，这是因为组成DNA的脱氧核苷酸若数量不限，在连接成长链时，排列顺序就是极其多样化的，它所储存的遗传信息就会多种多样。
3.研究表明，大肠杆菌中含有DNA和RNA，DNA控制着其性状。人体细胞含有DNA和RNA，DNA主要在细胞核的染色体上。乙肝病毒只含有DNA，艾滋病病毒只含有RNA。这说明不同生物含有的核酸种类有差异。根据所学内容和材料信息填写下表：
归纳提炼
不同生物细胞中碱基种类与核苷酸种类的关系
(1)在只有DNA或RNA的生物中
(2)同时含有DNA和RNA的生物
活学活用
3.不同生物含有的核酸种类不同。真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA，试进行分析并把碱基和核苷酸的种类数填写在下表。
答案
解析 凡具有细胞结构的生物，细胞中同时含有DNA和RNA，组成DNA的碱基有4种：A、G、C、T，组成RNA的碱基有4种：A、G、C、U，所以共有碱基5种；核苷酸是组成DNA或RNA的单体，DNA的单体有4种脱氧核糖核苷酸(碱基：A、G、C、T)，RNA的单体有4种核糖核苷酸(碱基：A、C、G、U)，因而同时含DNA、RNA的生物，碱基虽然有5种，但核苷酸却有8种。而病毒只有一种核酸，所以碱基有4种，核苷酸也有4种。
当堂检测
1.下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能( )
A.作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中
B.是生物的遗传物质
C.是生物体进行生命活动的主要承担者
D.对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
答案 C
解析 生命活动的主要承担者是蛋白质。
2.如图是生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是( )
A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B.③在艾滋病病毒中有5种
C.③在生物体中共有8种
D.人体内的③有5种，②有2种
答案 D
3.人体细胞中的DNA存在于( )
A.核糖体和线粒体
B.线粒体、叶绿体和细胞核
C.线粒体和细胞核
D.细胞核、叶绿体和高尔基体
答案 C
解析 动物体细胞无叶绿体。
4.在生命活动中，由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是( )
A.脱氧核糖、碱基、磷酸
B.氨基酸、葡萄糖、碱基
C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D.核糖、碱基、磷酸
答案 D
解析 核酸是一类高分子化合物，其基本组成单位是核苷酸。一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。一个核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基。DNA和 RNA的不同点之一是组成核苷酸的五碳糖不同，组成DNA的核苷酸中，五碳糖为脱氧核糖，而组成RNA的核苷酸中，五碳糖为核糖。
5.人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义，而其前提是对核酸分子结构和功能的认识。如图表示细胞内与核酸有关的物质或结构。请据图回答下列问题：
(1)细胞内的核酸包括两类：一类是___________________________________________，
简称DNA；另一类是______________，简称__________。二者除在含氮碱基上有所区别外，还有_______________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)e和f的关系是____________________________________________________________。
(3)f被彻底水解后的产物是____________(用字母表示)，元素a包括________________。
答案 (1)脱氧核糖核酸 核糖核酸 RNA DNA中含有脱氧核糖而RNA中含有核糖(或在所含五碳糖上的区别) (2)e是f的基本结构单位 (3)b、c、d C、H、O、N、P
解析 (1)核酸可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，前者特有脱氧核糖和胸腺嘧啶，后者特有核糖和尿嘧啶。(2)图中e为核苷酸，f为核酸，e是f的基本结构单位。(3)核酸被彻底水解后的产物为磷酸、五碳糖和含氮碱基，可用字母b、c、d表示。核酸的元素组成为C、H、O、N、P。
40分钟课时作业
基础过关
知识点一 观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的操作步骤中，正确的是( )
A.取人的口腔上皮细胞→水解→制作涂片→冲洗涂片→染色→观察
B.取人的口腔上皮细胞→制作涂片→冲洗涂片→水解→染色→观察
C.取人的口腔上皮细胞→制作涂片→水解→冲洗涂片→染色→观察
D.取人的口腔上皮细胞→水解→制作涂片→染色→冲洗涂片→观察
答案 C
2.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是( )
A.甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红
B.盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
C.该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA
D.盐酸有利于染色质中的DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合
答案 B
解析 实验中加入质量分数为8%的盐酸的重要作用：一是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；二是使染色质中的DNA和蛋白质分开，有利于染色；甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应使用甲基绿吡罗红混合染液；叶肉细胞含有叶绿体，绿色会干扰实验结果。
知识点二 核酸的分子组成
3.下列关于核酸的分子组成表示正确的是( )
答案 D
解析 磷酸＋脱氧核糖＋碱基组成的是DNA，磷酸＋核糖＋碱基组成的是RNA。A项中碱基连接部位错误。
4.有关下列概念图的叙述，正确的是( )
eq \x(①)＋eq \x(②糖)＋eq \x(③磷酸)→eq \x(④)→eq \x(⑤DNA)
A.①表示的碱基有5种 B.②表示的是核糖
C.④表示脱氧核苷酸 D.④表示核糖核苷酸
答案 C
解析 图中①是A、G、C、T 4种碱基；②是脱氧核糖；④表示脱氧核苷酸。
5.如图为某核苷酸长链的示意图，下列相关叙述中，错误的是( )
A.图中所示为脱氧核苷酸长链
B.2为脱氧核糖
C.4为胞嘧啶脱氧核苷酸
D.5只能在细胞核中找到
答案 D
解析 根据碱基种类可以判断，该核苷酸链为脱氧核苷酸(含胸腺嘧啶T)。所以，2为脱氧核糖，4为胞嘧啶脱氧核苷酸。5(脱氧核苷酸链)主要位于细胞核中，但在细胞质中也能找到，所以选D。
知识点三 核酸的多样性和功能
6.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是( )
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构不同
D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
答案 D
解析 DNA是由4种脱氧核苷酸构成的，DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序就是遗传信息，不同的人体内的遗传信息不同。
7.下列关于核酸的叙述错误的是( )
A.RNA只分布在细胞质中，DNA只分布在细胞核内
B.尿嘧啶是RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是DNA特有的碱基
C.RNA和DNA的基本组成单位是核苷酸
D.生物的遗传物质是DNA或者是RNA
答案 A
解析 RNA主要分布在细胞质中，细胞核中也含有少量RNA。DNA主要分布在细胞核中，细胞质(如线粒体、叶绿体)中也含有少量DNA。
8.下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是( )
A.核苷酸的组成种类 B.核苷酸的连接方式
C.核苷酸的排列顺序 D.核苷酸的数量多少
答案 B
解析 核苷酸包括脱氧核苷酸4种，核糖核苷酸4种，脱氧核苷酸组成DNA，核糖核苷酸组成RNA，DNA和RNA的功能不同。核苷酸的数量和排列顺序的不同决定了核酸分子的多样性，结构多样性决定了功能的多样性。组成核酸分子的核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的，核苷酸的连接方式与核酸分子功能多样性无关。
能力提升
9.实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”所运用的原理是( )
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.利用吡罗红甲基绿染色剂对细胞染色，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的分布
答案 C
解析 该实验的原理是利用了吡罗红甲基绿染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，使用甲基绿和吡罗红染色剂对细胞染色，可呈现出DNA和RNA的分布。
10.在棉花叶肉细胞中，由A、G、U、C、T五种碱基构成的核苷酸共有多少种( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
答案 D
解析 根据组成的五碳糖不同，A、G、C共构成6种核苷酸，U构成1种核糖核苷酸，T构成1种脱氧核糖核苷酸，因此共8种核苷酸。
11.下列有关DNA和RNA的比较中，正确的是( )
A.从分布上，真核细胞中的DNA全部存在于细胞核中，RNA全部存在于细胞质中
B.从化学组成上，DNA与RNA的碱基完全不同
C.从结构上，DNA多为双链结构，RNA通常为单链结构
D.鉴定DNA用吡罗红染色剂，鉴定RNA用甲基绿染色剂
答案 C
12.如图为蓝藻细胞模式图，如果用甲基绿进行染色，则显绿色的部位是( )
A.细胞壁 B.细胞质
C.细胞膜 D.拟核
答案 D
解析 原核细胞(如蓝藻细胞)虽没有核膜包被的细胞核，但遗传物质DNA主要分布在核区内(拟核)。
13.如图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是( )
A.人体细胞中都有5种碱基和8种核苷酸
B.硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成
C.病毒中也有上述两种核酸
D.DNA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 人体的成熟红细胞没有细胞核和细胞器(即无DNA)；硝化细菌的遗传物质是DNA，含有T、A、C、G四种碱基；病毒中只有DNA或RNA；核糖是组成RNA的成分，不会在DNA的水解产物中出现。
14.下图是位于双链DNA或双链RNA中的两个核苷酸，下列描述错误的是( )
A.若五碳糖a是核糖，则碱基a有4种、碱基b也有4种
B.若五碳糖a是脱氧核糖，则碱基a有4种、碱基b也有4种
C.若碱基a与碱基b之间有两个氢键，则五碳糖a可能是核糖
D.若碱基a是胸腺嘧啶，则五碳糖b可能是核糖
答案 D
解析 胸腺嘧啶是DNA中特有的碱基，而核糖是RNA中特有的五碳糖，双链DNA或双链RNA中不应同时存在胸腺嘧啶和核糖。
15.回答下列有关核酸的问题：
(1)DNA大多是由______条______________链构成的，RNA通常是由______条______________链构成的。
(2)若图为脱氧核苷酸链，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________________________________________________________________________。
答案 (1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸 (2)T 磷酸 脱氧核糖 碱基(或腺嘌呤) 脱氧核苷酸(或鸟嘌呤脱氧核苷酸) (3)U 核糖 核糖核苷酸(或鸟嘌呤核糖核苷酸)
解析 核酸通常由核苷酸链构成。从碱基组成上看，组成DNA的碱基有A、G、C、T四种，组成RNA的碱基有A、G、C、U四种。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸分子由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成；绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，一个核糖核苷酸分子由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成。
个性拓展
16.2013年9月28日是第七个世界狂犬病日。狂犬病由狂犬病病毒(RNA病毒)引起，人类也会因被狂犬咬伤而感染，其他感染此病的恒温动物如猫、狼、狐等也可传播。就目前而言，注射狂犬疫苗是预防狂犬病的有效途径。
要研制狂犬疫苗，必须知道其大分子组成，现欲设计实验探究其物质组成，请完成以下实验过程：
(1)实验原理：RNA遇吡罗红染液呈红色。
还需要补充的两个实验原理是：
①_____________________________________________________________________；
②_____________________________________________________________________。
(2)实验步骤：
①用三支洁净的试管分别取等量的含有狂犬病病毒的溶液，编号为A、B、C。
②向A试管中滴加适量的甲基绿染色剂。
③向B试管中滴加适量的吡罗红染色剂。
④向C试管中___________________________________________________________。
(3)设计表格用于记录实验内容。
(4)预期最可能出现的实验现象及结论：______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色 ②DNA遇甲基绿染液呈绿色 (2)④滴加适量的双缩脲试剂，振荡 (3)如下表
(4)B试管出现红色，C试管出现紫色反应。说明狂犬病病毒由RNA和蛋白质组成
解析 病毒的物质组成一般为蛋白质、DNA或RNA，因此可利用双缩脲试剂、甲基绿染液和吡罗红染液检测狂犬病病毒的物质组成。由于题干中已说明狂犬病病毒的遗传物质是RNA，因此最可能出现的实验现象是B试管出现红色，C试管出现紫色反应，由此可确定狂犬病病毒是由RNA和蛋白质组成的。程序
注意事项及原因
选材
口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞(不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰；哺乳动物成熟的红细胞无细胞核且为红色，亦不能选作实验材料)
制片
(1)用0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水：保持口腔上皮细胞的形态，在蒸馏水中细胞会吸水涨破；
(2)取口腔上皮细胞时必须漱口：防止混杂食物碎屑；
(3)载玻片烘干：①要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀破裂；②烘干至细胞吸附住即可
水解
盐酸使染色体中的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合
冲洗
蒸馏水的缓水流冲洗载玻片上的盐酸：防止细胞被水流冲走
染色
吡罗红甲基绿染色剂与斐林试剂相似，使用时现配
观察
先用低倍镜找到染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰之后再换用高倍镜观察
项目
DNA
RNA
中文名
脱氧核糖核酸
核糖核酸
元素组成
C、H、O、N、P
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
组成成分
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
磷酸
磷酸
一般结构
两条脱氧核苷酸链
一条核糖核苷酸链
染色剂
甲基绿
吡罗红
存在部位
主要在细胞核
主要在细胞质
生物类别
碱基种类
核苷酸种类
大肠杆菌和人
A、G、C、T、U
8种
乙肝病毒
A、G、C、T
4种
艾滋病病毒
A、G、C、U
4种
生物
口腔上
皮细胞
菠菜叶
肉细胞
T2噬菌
体(DNA)
艾滋病
病毒
杨树根
尖细胞
大肠
杆菌
碱基
核苷酸
生物
口腔上
皮细胞
菠菜叶
肉细胞
T2噬菌
体(DNA)
艾滋病
病毒
杨树根
尖细胞
大肠
杆菌
碱基
5
5
4
4
5
5
核苷酸
8
8
4
4
8
8
A
B
C
试剂
甲基绿染液
吡罗红染液
双缩脲试剂
现象
成分
[重难点击] 1.核酸的结构和功能。2.观察DNA和RNA在细胞中的分布。
一 观察DNA和RNA在细胞中的分布
核酸分为DNA和RNA两种，这两种核酸在细胞中是如何分布的呢？我们可以用染色法进行观察。阅读教材P26～27内容，完成下列实验过程并思考后面的问题。
1.实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(甲基绿＋DNA\(――→,\s\up7(呈现))绿色,吡罗红＋RNA\(――→,\s\up7(呈现))红色))eq \(―――――――――→,\s\up7(用甲基绿吡罗红混合),\s\d5(染色剂将细胞染色))显示DNA和RNA在细胞中的分布
(2)盐酸eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①改变细胞膜的通透性→加速染色剂进入细胞,②使染色质中的DNA与蛋白质分离→有利于, DNA与染色剂结合))
2.实验步骤
3.实验结果和结论
(1)绿色集中于细胞核内，说明DNA主要分布在细胞核中，叶绿体和线粒体中也含有少量的DNA。
(2)红色集中于细胞质内，说明RNA主要分布在细胞质中。
小贴士 1几种试剂在实验中的作用
①0.9%的NaCl溶液生理盐水：保持口腔上皮细胞正常形态。
②质量分数为8%的盐酸：a.改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；b.使染色质中DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
③蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。
④吡罗红甲基绿染液：混合使用，且现用现配。
2DNA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”存在于细胞核或细胞质中。
归纳提炼
活学活用
1.在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，判断下列相关说法的正误。
(1)取口腔上皮细胞之后，要放到质量分数为0.9%的NaCl溶液中保存( )
(2)将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后，接着用染色剂染色( )
(3)观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域( )
(4)染色时先用甲基绿染液染色，再滴加吡罗红染液( )
(5)DNA分布于细胞核中，RNA分布于细胞质中( )
(6)用酒精灯烘干载玻片，烘干至细胞吸附住，可防止水解时细胞进入盐酸溶液中( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
解析 分析时要注意以下三点：(1)生理盐水的浓度；(2)所用的染料是碱性的，易和酸反应；(3)添加两种染料的方式。染色时，用甲基绿吡罗红的混合染料；盐酸处理之后要清洗，再染色；观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域，移到视野中央，再换高倍镜；酒精灯烘干载玻片，可使细胞吸附在载玻片上，从而避免了在水解时细胞进入盐酸溶液中。
二 核酸的分子组成
核酸和蛋白质一样，也是生物大分子，那么核酸是怎样构成的呢？试结合教材P28～29内容及下面的图示回答问题。
1.核酸的基本组成单位是核苷酸，由图1可知，一个核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。
2.由图2分析可知：(1)磷酸含有H、O、P三种元素；(2)脱氧核糖、核糖含有C、H、O三种元素；(3)腺嘌呤等含氮碱基含有C、H、N等元素。综上所述，核酸是由C、H、O、N、P五种元素组成的。
3.由图2可知，五碳糖分为脱氧核糖和核糖两种，第一种比第二种少一个氧原子。核酸因五碳糖不同分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两种。
4.由图3分析
(1)DNA和RNA特有的含氮碱基分别是胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)。
(2)DNA和RNA共有的含氮碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
(3)DNA和RNA共有的成分还有磷酸。
5.观察图3思考核酸的组成：每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。DNA是由脱氧核糖核苷酸连接而成的长链，而RNA是由核糖核苷酸连接而成的。在绝大多数生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。
归纳提炼
活学活用
2.由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.若m为腺嘌呤，则b肯定是腺嘌呤脱氧核苷酸
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必为脱氧核糖
问题导析 (1)图中b若为脱氧核苷酸，则a为脱氧核糖，m可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶。
(2)图中b若为核糖核苷酸，则a为核糖，m可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶。
答案 C
解析 分析该类题目时，要注意以下思维链：甲基绿—DNA—脱氧核糖—胸腺嘧啶；吡罗红—RNA—核糖—尿嘧啶。图中m表示碱基、a表示五碳糖、b表示核苷酸。若m为腺嘌呤，不知道五碳糖的种类就无法确定核苷酸的种类，A错；若a为核糖，则b为RNA的基本组成单位，B错；尿嘧啶只存在于RNA中，DNA一定不具有，C对；能被吡罗红染成红色的核酸是RNA，a应为核糖，D错。
方法点拨 DNA和RNA的区别可以用下列口诀来记忆
“两种核酸有异同，腺鸟胞磷(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、磷酸)能共用。RNA有尿嘧啶，还有核糖在其中。DNA中含有胸(胸腺嘧啶)，脱氧核糖是特征。”
三 生物体内核酸的多样性
生物具有特异性和多样性，核酸作为生物的遗传物质也有着特异性和多样性。请阅读教材P26第一段和P29内容，结合给出的材料思考下列问题。
1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
2.利用DNA可以提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是人的遗传物质，每个人的DNA都有所不同。
(1)每个人的DNA都有所不同说明DNA分子具有特异性，这是因为每个DNA分子的脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的，特定的脱氧核苷酸序列代表着特定的遗传信息。
(2)每个人的DNA都有所不同说明DNA分子具有多样性，这是因为组成DNA的脱氧核苷酸若数量不限，在连接成长链时，排列顺序就是极其多样化的，它所储存的遗传信息就会多种多样。
3.研究表明，大肠杆菌中含有DNA和RNA，DNA控制着其性状。人体细胞含有DNA和RNA，DNA主要在细胞核的染色体上。乙肝病毒只含有DNA，艾滋病病毒只含有RNA。这说明不同生物含有的核酸种类有差异。根据所学内容和材料信息填写下表：
归纳提炼
不同生物细胞中碱基种类与核苷酸种类的关系
(1)在只有DNA或RNA的生物中
(2)同时含有DNA和RNA的生物
活学活用
3.不同生物含有的核酸种类不同。真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA，试进行分析并把碱基和核苷酸的种类数填写在下表。
答案
解析 凡具有细胞结构的生物，细胞中同时含有DNA和RNA，组成DNA的碱基有4种：A、G、C、T，组成RNA的碱基有4种：A、G、C、U，所以共有碱基5种；核苷酸是组成DNA或RNA的单体，DNA的单体有4种脱氧核糖核苷酸(碱基：A、G、C、T)，RNA的单体有4种核糖核苷酸(碱基：A、C、G、U)，因而同时含DNA、RNA的生物，碱基虽然有5种，但核苷酸却有8种。而病毒只有一种核酸，所以碱基有4种，核苷酸也有4种。
当堂检测
1.下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能( )
A.作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中
B.是生物的遗传物质
C.是生物体进行生命活动的主要承担者
D.对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
答案 C
解析 生命活动的主要承担者是蛋白质。
2.如图是生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是( )
A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B.③在艾滋病病毒中有5种
C.③在生物体中共有8种
D.人体内的③有5种，②有2种
答案 D
3.人体细胞中的DNA存在于( )
A.核糖体和线粒体
B.线粒体、叶绿体和细胞核
C.线粒体和细胞核
D.细胞核、叶绿体和高尔基体
答案 C
解析 动物体细胞无叶绿体。
4.在生命活动中，由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是( )
A.脱氧核糖、碱基、磷酸
B.氨基酸、葡萄糖、碱基
C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D.核糖、碱基、磷酸
答案 D
解析 核酸是一类高分子化合物，其基本组成单位是核苷酸。一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。一个核苷酸分子完全水解后得到一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基。DNA和 RNA的不同点之一是组成核苷酸的五碳糖不同，组成DNA的核苷酸中，五碳糖为脱氧核糖，而组成RNA的核苷酸中，五碳糖为核糖。
5.人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义，而其前提是对核酸分子结构和功能的认识。如图表示细胞内与核酸有关的物质或结构。请据图回答下列问题：
(1)细胞内的核酸包括两类：一类是___________________________________________，
简称DNA；另一类是______________，简称__________。二者除在含氮碱基上有所区别外，还有_______________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)e和f的关系是____________________________________________________________。
(3)f被彻底水解后的产物是____________(用字母表示)，元素a包括________________。
答案 (1)脱氧核糖核酸 核糖核酸 RNA DNA中含有脱氧核糖而RNA中含有核糖(或在所含五碳糖上的区别) (2)e是f的基本结构单位 (3)b、c、d C、H、O、N、P
解析 (1)核酸可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，前者特有脱氧核糖和胸腺嘧啶，后者特有核糖和尿嘧啶。(2)图中e为核苷酸，f为核酸，e是f的基本结构单位。(3)核酸被彻底水解后的产物为磷酸、五碳糖和含氮碱基，可用字母b、c、d表示。核酸的元素组成为C、H、O、N、P。
40分钟课时作业
基础过关
知识点一 观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的操作步骤中，正确的是( )
A.取人的口腔上皮细胞→水解→制作涂片→冲洗涂片→染色→观察
B.取人的口腔上皮细胞→制作涂片→冲洗涂片→水解→染色→观察
C.取人的口腔上皮细胞→制作涂片→水解→冲洗涂片→染色→观察
D.取人的口腔上皮细胞→水解→制作涂片→染色→冲洗涂片→观察
答案 C
2.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是( )
A.甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红
B.盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
C.该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA
D.盐酸有利于染色质中的DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合
答案 B
解析 实验中加入质量分数为8%的盐酸的重要作用：一是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；二是使染色质中的DNA和蛋白质分开，有利于染色；甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应使用甲基绿吡罗红混合染液；叶肉细胞含有叶绿体，绿色会干扰实验结果。
知识点二 核酸的分子组成
3.下列关于核酸的分子组成表示正确的是( )
答案 D
解析 磷酸＋脱氧核糖＋碱基组成的是DNA，磷酸＋核糖＋碱基组成的是RNA。A项中碱基连接部位错误。
4.有关下列概念图的叙述，正确的是( )
eq \x(①)＋eq \x(②糖)＋eq \x(③磷酸)→eq \x(④)→eq \x(⑤DNA)
A.①表示的碱基有5种 B.②表示的是核糖
C.④表示脱氧核苷酸 D.④表示核糖核苷酸
答案 C
解析 图中①是A、G、C、T 4种碱基；②是脱氧核糖；④表示脱氧核苷酸。
5.如图为某核苷酸长链的示意图，下列相关叙述中，错误的是( )
A.图中所示为脱氧核苷酸长链
B.2为脱氧核糖
C.4为胞嘧啶脱氧核苷酸
D.5只能在细胞核中找到
答案 D
解析 根据碱基种类可以判断，该核苷酸链为脱氧核苷酸(含胸腺嘧啶T)。所以，2为脱氧核糖，4为胞嘧啶脱氧核苷酸。5(脱氧核苷酸链)主要位于细胞核中，但在细胞质中也能找到，所以选D。
知识点三 核酸的多样性和功能
6.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是( )
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构不同
D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
答案 D
解析 DNA是由4种脱氧核苷酸构成的，DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序就是遗传信息，不同的人体内的遗传信息不同。
7.下列关于核酸的叙述错误的是( )
A.RNA只分布在细胞质中，DNA只分布在细胞核内
B.尿嘧啶是RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是DNA特有的碱基
C.RNA和DNA的基本组成单位是核苷酸
D.生物的遗传物质是DNA或者是RNA
答案 A
解析 RNA主要分布在细胞质中，细胞核中也含有少量RNA。DNA主要分布在细胞核中，细胞质(如线粒体、叶绿体)中也含有少量DNA。
8.下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是( )
A.核苷酸的组成种类 B.核苷酸的连接方式
C.核苷酸的排列顺序 D.核苷酸的数量多少
答案 B
解析 核苷酸包括脱氧核苷酸4种，核糖核苷酸4种，脱氧核苷酸组成DNA，核糖核苷酸组成RNA，DNA和RNA的功能不同。核苷酸的数量和排列顺序的不同决定了核酸分子的多样性，结构多样性决定了功能的多样性。组成核酸分子的核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的，核苷酸的连接方式与核酸分子功能多样性无关。
能力提升
9.实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”所运用的原理是( )
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.利用吡罗红甲基绿染色剂对细胞染色，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的分布
答案 C
解析 该实验的原理是利用了吡罗红甲基绿染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，使用甲基绿和吡罗红染色剂对细胞染色，可呈现出DNA和RNA的分布。
10.在棉花叶肉细胞中，由A、G、U、C、T五种碱基构成的核苷酸共有多少种( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
答案 D
解析 根据组成的五碳糖不同，A、G、C共构成6种核苷酸，U构成1种核糖核苷酸，T构成1种脱氧核糖核苷酸，因此共8种核苷酸。
11.下列有关DNA和RNA的比较中，正确的是( )
A.从分布上，真核细胞中的DNA全部存在于细胞核中，RNA全部存在于细胞质中
B.从化学组成上，DNA与RNA的碱基完全不同
C.从结构上，DNA多为双链结构，RNA通常为单链结构
D.鉴定DNA用吡罗红染色剂，鉴定RNA用甲基绿染色剂
答案 C
12.如图为蓝藻细胞模式图，如果用甲基绿进行染色，则显绿色的部位是( )
A.细胞壁 B.细胞质
C.细胞膜 D.拟核
答案 D
解析 原核细胞(如蓝藻细胞)虽没有核膜包被的细胞核，但遗传物质DNA主要分布在核区内(拟核)。
13.如图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是( )
A.人体细胞中都有5种碱基和8种核苷酸
B.硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成
C.病毒中也有上述两种核酸
D.DNA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 人体的成熟红细胞没有细胞核和细胞器(即无DNA)；硝化细菌的遗传物质是DNA，含有T、A、C、G四种碱基；病毒中只有DNA或RNA；核糖是组成RNA的成分，不会在DNA的水解产物中出现。
14.下图是位于双链DNA或双链RNA中的两个核苷酸，下列描述错误的是( )
A.若五碳糖a是核糖，则碱基a有4种、碱基b也有4种
B.若五碳糖a是脱氧核糖，则碱基a有4种、碱基b也有4种
C.若碱基a与碱基b之间有两个氢键，则五碳糖a可能是核糖
D.若碱基a是胸腺嘧啶，则五碳糖b可能是核糖
答案 D
解析 胸腺嘧啶是DNA中特有的碱基，而核糖是RNA中特有的五碳糖，双链DNA或双链RNA中不应同时存在胸腺嘧啶和核糖。
15.回答下列有关核酸的问题：
(1)DNA大多是由______条______________链构成的，RNA通常是由______条______________链构成的。
(2)若图为脱氧核苷酸链，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________________________________________________________________________。
答案 (1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸 (2)T 磷酸 脱氧核糖 碱基(或腺嘌呤) 脱氧核苷酸(或鸟嘌呤脱氧核苷酸) (3)U 核糖 核糖核苷酸(或鸟嘌呤核糖核苷酸)
解析 核酸通常由核苷酸链构成。从碱基组成上看，组成DNA的碱基有A、G、C、T四种，组成RNA的碱基有A、G、C、U四种。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸分子由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成；绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，一个核糖核苷酸分子由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成。
个性拓展
16.2013年9月28日是第七个世界狂犬病日。狂犬病由狂犬病病毒(RNA病毒)引起，人类也会因被狂犬咬伤而感染，其他感染此病的恒温动物如猫、狼、狐等也可传播。就目前而言，注射狂犬疫苗是预防狂犬病的有效途径。
要研制狂犬疫苗，必须知道其大分子组成，现欲设计实验探究其物质组成，请完成以下实验过程：
(1)实验原理：RNA遇吡罗红染液呈红色。
还需要补充的两个实验原理是：
①_____________________________________________________________________；
②_____________________________________________________________________。
(2)实验步骤：
①用三支洁净的试管分别取等量的含有狂犬病病毒的溶液，编号为A、B、C。
②向A试管中滴加适量的甲基绿染色剂。
③向B试管中滴加适量的吡罗红染色剂。
④向C试管中___________________________________________________________。
(3)设计表格用于记录实验内容。
(4)预期最可能出现的实验现象及结论：______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色 ②DNA遇甲基绿染液呈绿色 (2)④滴加适量的双缩脲试剂，振荡 (3)如下表
(4)B试管出现红色，C试管出现紫色反应。说明狂犬病病毒由RNA和蛋白质组成
解析 病毒的物质组成一般为蛋白质、DNA或RNA，因此可利用双缩脲试剂、甲基绿染液和吡罗红染液检测狂犬病病毒的物质组成。由于题干中已说明狂犬病病毒的遗传物质是RNA，因此最可能出现的实验现象是B试管出现红色，C试管出现紫色反应，由此可确定狂犬病病毒是由RNA和蛋白质组成的。程序
注意事项及原因
选材
口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞(不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰；哺乳动物成熟的红细胞无细胞核且为红色，亦不能选作实验材料)
制片
(1)用0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水：保持口腔上皮细胞的形态，在蒸馏水中细胞会吸水涨破；
(2)取口腔上皮细胞时必须漱口：防止混杂食物碎屑；
(3)载玻片烘干：①要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀破裂；②烘干至细胞吸附住即可
水解
盐酸使染色体中的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合
冲洗
蒸馏水的缓水流冲洗载玻片上的盐酸：防止细胞被水流冲走
染色
吡罗红甲基绿染色剂与斐林试剂相似，使用时现配
观察
先用低倍镜找到染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰之后再换用高倍镜观察
项目
DNA
RNA
中文名
脱氧核糖核酸
核糖核酸
元素组成
C、H、O、N、P
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
组成成分
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
磷酸
磷酸
一般结构
两条脱氧核苷酸链
一条核糖核苷酸链
染色剂
甲基绿
吡罗红
存在部位
主要在细胞核
主要在细胞质
生物类别
碱基种类
核苷酸种类
大肠杆菌和人
A、G、C、T、U
8种
乙肝病毒
A、G、C、T
4种
艾滋病病毒
A、G、C、U
4种
生物
口腔上
皮细胞
菠菜叶
肉细胞
T2噬菌
体(DNA)
艾滋病
病毒
杨树根
尖细胞
大肠
杆菌
碱基
核苷酸
生物
口腔上
皮细胞
菠菜叶
肉细胞
T2噬菌
体(DNA)
艾滋病
病毒
杨树根
尖细胞
大肠
杆菌
碱基
5
5
4
4
5
5
核苷酸
8
8
4
4
8
8
A
B
C
试剂
甲基绿染液
吡罗红染液
双缩脲试剂
现象
成分
相关试卷
高中生物第3节 遗传信息的携带者──核酸当堂检测题： 这是一份高中生物第3节 遗传信息的携带者──核酸当堂检测题，共9页。
人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5节 核酸是遗传信息的携带者课后作业题： 这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5节 核酸是遗传信息的携带者课后作业题，共12页。
人教版 (2019)第5节 核酸是遗传信息的携带者巩固练习： 这是一份人教版 (2019)第5节 核酸是遗传信息的携带者巩固练习，共9页。试卷主要包含了下列关于核酸的叙述,正确的是等内容，欢迎下载使用。
