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第3节 遗传信息的携带者——核酸
学习目标
1.了解核酸的种类及其基本功能(重点);2.结合核酸的基本单位和化学成分比较DNA和RNA的异同点(重难点);3.通过实验,观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布(重点)。
|基础知识|
一、核酸的种类和功能
1.种类 一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。 2.功能 (1)是遗传信息的携带者;(2)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。
二、观察DNA和RNA在细胞中的分布 1.实验原理
(1)甲基绿能将DNA染成绿色,吡罗红能将RNA染成红色;
(2)盐酸的作用:①可以改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入进入细胞;②使染色质中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA和染色剂结合。
2.实验步骤
3.实验结论
真核细胞的DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中。
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三、核酸的结构
1.组成元素 C、H、O、N、P。 2.基本单位——核苷酸
(1)种类:分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两种。 (2)分子组成:
3.核酸的组成
4.核酸的多样性
(1)原因:核苷酸的数量不同和排列顺序的多样化。 (2)遗传信息的贮存。
①绝大多数生物的遗传信息贮存在DNA分子中。
②少数病毒的遗传信息贮存在RNA中,如HIV、SARS病毒。
|自查自纠|
1.DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸。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构成。( )
2.核酸是一切生物的遗传物质,DNA只分布在细胞核内, RNA只分布在细胞质中。( )
3.DNA和RNA分子的碱基组成相同。( )
4.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。( ) 5.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重要的作用。( )
6.甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,“观察 DNA和RNA在细胞中的分布”实验中应分别加入甲基绿和吡罗红。( )
答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.×
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|图解图说|
★DNA具有物种特异性,可通过分析不同物种的DNA来判断不同物种间的亲缘关系。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
★甲基绿吡罗红混合染色呈现DNA和RNA在细胞中的分布图:细胞核呈现绿色,说明DNA主要分布于细胞核;细胞质呈红色.说明RNA主要分布于细胞质。
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在观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验中能否选用哺乳动物成熟的 红细胞做实验材料?
提示:哺乳动物红细胞没有细胞核且呈红色,故上述材料无法用于观察DNA和RNA的分布。
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找一找
巧记DNA组成结构的“五、四、三、二、一”
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“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中用口腔上皮细胞为什么不用叶肉细胞,是因为叶肉细胞不含RNA。
提示:叶肉细胞呈现绿色,掩盖甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的染色。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
探究点一 观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.制作口腔上皮细胞临时装片时,为什么要使用质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水),如果使用蒸馏水或高浓度的NaCl溶液,会对实验造成怎样的影响?
提示 使用质量分数为0.9%的NaCl溶液可保持细胞正常的形态,如果使用蒸馏水或高浓度的NaCl溶液,细胞会涨破或皱缩。
2.口腔上皮细胞临时装片要进行烘干,烘干后要用质量分数为8%的盐酸水解,水解的目的是什么?
提示 改变细胞膜的通透性,同时促进染色质中DNA和蛋白质分离。
3.本实验的结果是“细胞核被染成绿色,细胞质被染成红色”,该结果能否说明“DNA就分布于细胞核,RNA就分布于细胞质”吗?
提示 不能,DNA主要分布于细胞核(细胞质中也有少量分布),RNA主要分布于细胞质(细胞核中也有分布)。
【典例1】 (2017·原创)下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的叙述中,正确的是( )
A.染色时,应将甲基绿和吡罗红分别单独使用
B.用盐酸水解的目的是使细胞膜破裂,使DNA和RNA进入染色液中 C.水解后可立即进行染色
D.本实验证明DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中 尝试答案________。
解析 对DNA和RNA进行染色时,甲基绿和吡罗红要混合同时使用,A错误;盐酸水解只是增大了细胞膜的通透性,并不使细胞膜破裂,B错误;水解后要将盐酸洗去再进行染色,C错误;DNA主要分布于细胞核而不是全部分布于细胞核,RNA主要分布于细胞质而不是全部分布于细胞质,D正确。
答案 D
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(1)制片:取口腔上皮细胞时必须先漱口,防止混杂食物碎屑。 (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,防止细胞被水流冲走。 (4)染色:
①吡罗红甲基绿染色剂的配制要用蒸馏水。 ②吡罗红甲基绿染色剂是混合染色剂,要现用现配。 【跟踪训练】
1.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2~3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.观察染色情况时,可直接用高倍镜观察
D.在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
解析 甲基绿染液和吡罗红染液要混合后使用;观察时应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,然后换用高倍镜;高倍镜下呈绿色的区域为细胞核,而细胞质被染成红色,但无法看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子。
答案 B
探究点二 核酸及其基本单位的结构和种类
1.如图所示,如果a是哪种五碳糖不确定,m是A(腺嘌呤),则b表示的是哪种核酸的基本单位?请说出该核苷酸的名称。
提示 由于A是DNA和RNA共有的碱基,如果五碳糖是脱氧核糖,则b表示的是DNA的基本单位之一——腺嘌呤脱氧核苷酸;如果五碳糖是核糖,则b表示的是RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。
2.如果m是T或U,请说出b的名称。
提示 T是DNA特有的碱基,含有T的核苷酸名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸;U是RNA
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