2025版高考生物一轮复习第二单元细胞的自我保障第4讲细胞中的核酸教案中图版

PAGEPAGE16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.试验：视察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eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(脱氧核糖核苷酸(4种)\o(→,\s\up7(组成))DNA,核糖核苷酸（4种）\o(→,\s\up7(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的比较分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位成分碱基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)特有T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸功能是主要的遗传物质，携带和复制遗传信息，并确定蛋白质的生物合成(1)针对RNA病毒：是RNA病毒的遗传物质(2)mRNA：传递遗传信息(3)tRNA：运输氨基酸(4)rRNA：组成核糖体(5)极少数RNA可作为酶，具有催化功能存在①真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体②原核生物：拟核、质粒主要存在于细胞质中1.真题重组推断正误(1)细胞中RNA合成过程不会在细胞核外发生(2024·全国卷Ⅲ，1C)(×)(2)在细胞中，核外没有参加DNA合成的酶(2024·全国卷Ⅱ，3A)(×)(3)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(2024·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(2024·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关于核酸的相关学问，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可参加合成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可参加合成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？你的推断依据是什么？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—DNAB—RNAC—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.(2024·全国卷Ⅰ，29)依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，一种新病毒出现后须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，以体外培育的宿主细胞等为材料，设计试验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)试验思路，(2)预期试验结果及结论即可。(要求：试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。依据分析，本试验思路为：甲组：将宿主细胞培育在含有放射性标记尿嘧啶的培育基中，之后接种新病毒。培育一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培育在含有放射性标记胸腺嘧啶的培育基中，之后接种新病毒。培育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)试验思路：甲组：将宿主细胞培育在含有放射性标记尿嘧啶的培育基中，之后接种新病毒，培育一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培育在含有放射性标记胸腺嘧啶的培育基中，之后接种新病毒，培育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.(2024·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.（2024·四川绵阳二诊，1）下列有关蛋白质和DNA的叙述，错误的是（）A.两者都具有多样性和特异性B.两者在细胞分裂间期均有合成C.DNA是蛋白质合成的干脆模板D.有些生物仅由蛋白质和DNA构成解析DNA是蛋白质合成的间接模板，蛋白质合成的干脆模板是mRNA，C错误。答案C2.（2024·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DNA中碱基数目等于磷酸二酯键数目D.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和蛋白质三者间的内在关系：（2）DNA多样性、蛋白质多样性因果关系：（3）核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”考点二细胞核的结构、功能及相关试验探究(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逝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，前者呈瘦长丝状、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限制中心。3.细胞核功能试验探究(1)试验及结论缺内容试验内容试验过程试验结论试验分析将变形虫切成两半变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核限制的该试验既有相互比照(无核与有核)，又有自身比照(进行核移植)伞藻嫁接与核移植(1)伞藻嫁接试验过程(2)伞藻核移植试验过程伞藻“帽”的形态是由细胞核限制的伞藻核移植试验可解除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核限制伞藻“帽”的形态(2)理解细胞的“整体性”1.真题重组推断正误(1)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生(2024·全国卷Ⅲ，1C)(×)(2)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(2024·全国卷Ⅰ，1B)(√)(3)限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。诞生小牛的各种性状，大多像________，极少性状像________，最不像______。请说明理由。提示诞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供应了少量的DNA，丙牛则为其供应生长发育的场所，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逝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.(2024·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，称为中心运输蛋白。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须要消耗能量的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沟通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，是须要消耗能量的，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逝，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。试验探究细胞核功能1.如图，用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核的一半能接着生活，无核的一半死亡。假如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，其缘由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缘由是没有养分物质和能量的供应C.本试验证明变形虫的繁殖离不开细胞核D.图中“？”处表明，细胞质也可限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试验(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渐渐减缓直至停止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的帽形因嫁接而变更D.上述试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，故不会引起帽形的变更，C错误。答案C细胞核和细胞质是相互依存、相互制约，细胞只有保持完整性才能够正常地完成各项生命活动。举例分析如下：(1)只有细胞核没有细胞质的细胞会很快死亡：缘由是细胞核生命活动所需的物质和能量均由细胞质供应，细胞质还为细胞供应代谢场所。如精子即属此类。(2)只有细胞质没有细胞核的细胞也只能短期生存：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的限制中心，短期生存是因为细胞质中已形成的mRNA和蛋白质仍能发挥肯定的作用，但一段时间后因缺少细胞核，不能限制细胞质中蛋白质的合成等生理活动，细胞死亡。如哺乳动物成熟红细胞即属此类。考点三视察DNA和RNA在细胞中的分布(5年4考)1.试验原理(1)甲基绿和派洛宁对DNA和RNA的亲和力不同eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(甲基绿＋DNA\o(→,\s\up7(呈现))绿色,派洛宁＋RNA\o(→,\s\up7(呈现))红色))eq\o(→,\s\up10(用甲基绿派洛宁),\s\do10(混合染色剂将细胞染色))显示DNA和RNA在细胞中的分布(2)盐酸eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①变更细胞膜的通透性→加速染色剂进入细胞,②使染色质中的DNA和蛋白质分别→有利于DNA与染色剂结合))2.试验步骤3.试验胜利关键点(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)几种试剂在试验中的作用试剂作用甲基绿使DNA呈现绿色派洛宁使RNA呈现红色质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞的正常形态质量分数为8%的盐酸①变更细胞膜的通透性②使染色质中的DNA与蛋白质分别蒸馏水①配制染色剂；②冲洗载玻片(1)试验选材时，为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞？提示紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡，叶肉细胞含叶绿体，易对试验结果造成颜色干扰。(2)不能用哺乳动物成熟红细胞视察DNA和RNA分布的缘由是什么？提示哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。视察DNA和RNA在细胞中的分布1.(2015·高考题重组改编)关于DNA的试验，叙述正确的是()A.用兔的成熟红细胞可提取DNAB.用健那绿和派洛宁染色视察DNA和RNA在细胞中的分布C.DNA提取组织样液中滴加班氏试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色，细胞核呈绿色解析兔的成熟红细胞没有细胞核，不行提取DNA，A错误；健那绿染液是对活细胞中线粒体进行染色的专一性染料，B错误；班氏试剂与还原糖水浴加热才可产生砖红色沉淀，C错误；甲基绿与细胞核DNA结合呈绿色，D正确。答案D2.下图表示“视察DNA和RNA在细胞中的分布”试验的基本试验步骤，对该试验基本步骤的叙述错误的是()A.①表示制片，首先应在干净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液B.②表示水解，须要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的装片C.③表示用缓水流冲洗，以免影响染色D.④表示用甲基绿和派洛宁对标本先后进行染色解析染色时用甲基绿和派洛宁混合染色剂对标本进行染色，不是对标本先后染色。答案D视察DNA和RNA在细胞中分布的“3”个易错点(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)派洛宁甲基绿染液：混合运用，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，故结构中强调“主要”，而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。易错·防范清零[易错清零]易错点1错将“细胞代谢的限制中心”与“细胞代谢的中心”混淆点拨细胞核是细胞代谢的限制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。易错点2误认为核孔是随时放开，大小分子都能进出的通道点拨核孔并非是一个简洁的通道，而是由多种蛋白质组成的一个困难而精细的结构，对进出核孔的物质具有严格调控作用。物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是大分子物质出入细胞核的通道(如蛋白质、RNA)。[纠错小练]下列有关细胞核的叙述，正确的是()A.①主要由DNA和蛋白质组成B.②是由2层磷脂分子组成的C.核孔不具有选择透过性，故蛋白质，核酸等分子均可自由出入细胞核D.③是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所解析①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成。②是核膜，由2层磷脂双分子层组成。核孔具有选择透过性。③是核仁，它与核糖体的形成以及rRNA的合成有关。答案A随堂·真题&预料1.(2015·新课标全国卷Ⅰ)下列叙述错误的是()A.DNA与ATP中所含元素的种类相同B.一个tRNA分子中只有一个反密码子C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成D.限制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上解析DNA与ATP的元素组成均为C、H、O、N、P，A正确；每个tRNA的一端有3个相邻的碱基，能与mRNA的密码子互补配对，称为反密码子，B正确；T2噬菌体的遗传物质是DNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，C正确；细菌为原核生物，无线粒体，D错误。答案D2.(2015·新课标全国卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是()A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析依据端粒学说，端粒酶存在于染色体的两端，大肠杆菌无染色体，A错误，C正确；依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA判定端粒酶应当是逆转录酶而非RNA聚合酶，B错误；正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截，D错误。答案C3.(2014·新课标全国卷Ⅱ)关于核酸的叙述，错误的是()A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参加B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的D.用甲基绿和派洛宁染色可视察DNA和RNA在细胞中的分布解析双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接，C错误。答案Ceq\a\vs4\al(课后·分层训练)(时间：15分钟满分：50分)1.下列有关核酸的叙述中，与事实不相符的是()A.碱基组成相同的核苷酸不肯定相同B.若核酸中含有碱基T或脱氧核糖，则为DNAC.原核生物的遗传物质是DNA或RNAD.大肠杆菌和酵母菌的DNA不同解析核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸，含有相同碱基的脱氧核苷酸和核糖核苷酸是不同物质；碱基T和脱氧核糖是DNA分子所特有的；原核生物的遗传物质是DNA；大肠杆菌和酵母菌是不同的生物，它们含有的DNA不同。答案C2.埃博拉病毒是一种RNA病毒，将该病毒彻底水解，关于得到产物的说法正确的是()A.肯定得到20种氨基酸B.能得到四种核糖核苷酸C.碱基种类和噬菌体相同D.产物中肯定含有H、O元素解析该病毒蛋白质中未必含全部种类的氨基酸；RNA彻底水解得到的产物为四种核糖核苷酸接着水解的产物——核糖、磷酸及四种含N碱基；噬菌体的碱基有T无U，埃博拉病毒的碱基有U无T，水解产物中肯定都有H、O元素。答案D3.下列物质或结构中含胸腺嘧啶“T”的是()A.蓝藻 B.烟草花叶病毒C.ATP D.DNA聚合酶解析凡含DNA时，必定含T，细胞生物中肯定含DNA故蓝藻肯定含“T”；烟草花叶病毒只含RNA，RNA中含U、不含T；ATP、DNA聚合酶中均不含T。答案A4.生物大分子通常都有肯定的分子结构规律，即是由肯定的基本结构单位，按肯定的排列依次和连接方式形成的多聚体，下列表述正确的是()A.若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类有20种B.若该图为一段RNA的结构模式图，则l表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种C.若该图为一段单链DNA的结构模式图，则l表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种D.若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖元的结构是相同的解析假如该图表示一段肽链，则2表示肽键，1表示中心碳原子，3表示R基，A错误；假如该图表示一段RNA，则1表示核糖，2表示磷酸，3表示含氮碱基，包括A、G、C、U四种，B正确；若该图为一段单链DNA，则l表示脱氧核糖，2表示磷酸，3表示含氮碱基，C错误；虽然淀粉、纤维素和糖元的基本单位都是葡萄糖，但三种物质的结构不同，D错误。答案B5.(2024·陕西西安检测)细胞核是细胞代谢和遗传的限制中心，下列叙述不正确的是()A.通过核孔能够实现核质之间常见的物质交换，但无法实现核质之间的信息沟通B.胰岛B细胞比口腔上皮细胞的核仁大、核孔数目多C.染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态D.核膜是双层膜，其主要由脂质和蛋白质组成解析mRNA分子可携带DNA转录来的相关信息，通过核孔到达细胞质中的核糖体指导蛋白质合成，故A不正确。答案A6.如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核的结构说法错误的是()A.③能够将核内物质与细胞质分开B.⑤与rRNA的合成及核糖体的形成有关C.蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥数量较多，④数目较多D.RNA主要是通过⑥从