第4講核酸、糖類和脂質(zhì)考綱明細1.核酸的結(jié)構(gòu)和功能()2.糖類、脂質(zhì)的種類和作用()3.實驗：觀察DNA、RNA在細胞中的分布考點1核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能1核酸的結(jié)構(gòu)層次深挖教材DNA片段中有幾個游離的磷酸基團？DNA分子中，相鄰的堿基靠什么連接？提示2個；一條DNA鏈中相鄰堿基依靠“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”連接，兩條鏈中的堿基依靠氫鍵連接形成堿基對。2核酸的功能與分布3核酸分子的多樣性和特異性(1)多樣性：構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖然只有4種，但成千上萬個脫氧核苷酸的排列順序是極其多樣的，所以DNA分子具有多樣性。(2)特異性：每個DNA分子的4種脫氧核苷酸的比例和排列順序是特定的，其特定的脫氧核苷酸排列順序代表了特定的遺傳信息。4DNA和RNA的比較深挖教材DNA和RNA分子中都有氫鍵嗎？提示雙鏈DNA分子中的兩條脫氧核苷酸鏈通過氫鍵連接，單鏈的RNA分子也可能含有氫鍵，如tRNA。5.不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況(必修1 P26問題探討)DNA的中文全名是脫氧核糖核酸，DNA能夠提供犯罪嫌疑人信息的原因是DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而每個人的遺傳信息都有所區(qū)別。DNA鑒定技術(shù)還可以應(yīng)用在親子鑒定、不同類群生物的親緣關(guān)系等方面。(教材必修1P28圖29改編)如圖為某同學(xué)制作的含有兩個堿基對的DNA片段(“”代表磷酸基團)模式圖，下列為幾位同學(xué)對此圖的評價，其中正確的是()A甲說：“物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)上完全正確”B乙說：“只有一處錯誤，就是U應(yīng)改為T”C丙說：“有三處錯誤，其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖”D丁說：“如果說他畫的是RNA雙鏈則該圖是正確的”答案C解析圖中有三處錯誤：一處核糖應(yīng)改為脫氧核糖，一處U應(yīng)改為T，一處磷酸應(yīng)與脫氧核糖交替連接，A、B錯誤，C正確；如果圖中畫的是RNA雙鏈，則兩個相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵連接不正確，D錯誤。1DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者之間的關(guān)系(1)該圖解體現(xiàn)了中心法則的五個方面。(2)生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)的多樣性；根本原因是DNA的多樣性(不能說核酸的多樣性，因為核酸有兩種)；同一生物不同部位細胞形態(tài)功能不同的根本原因是基因的選擇性表達(轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不同)。2DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系題組核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能1如圖甲所示物質(zhì)b是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關(guān)敘述中錯誤的是()A如果圖甲中的a是核糖，則b是丙的基本單位B如果m是胸腺嘧啶(T)，則b是乙的基本單位C在多個b聚合成乙或丙的過程中，都要產(chǎn)生水D乙或丙徹底水解的產(chǎn)物是甲答案D解析由題圖可知，乙為DNA，丙為轉(zhuǎn)運RNA。圖甲中a是五碳糖，如果a是核糖，則b是核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本單位，A正確；T是DNA特有的堿基，所以如果m為T，則b為乙的基本單位，B正確；b聚合成乙或丙的過程中，有磷酸二酯鍵形成，因此產(chǎn)生水，C正確；核酸初步水解的產(chǎn)物是核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物是組成核苷酸的三種化合物：五碳糖、堿基和磷酸，D錯誤。2經(jīng)過對某生物體內(nèi)的核酸成分的化學(xué)分析得知，該生物體內(nèi)的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判斷()A此生物體內(nèi)的核酸一定是DNAB該生物一定不含DNA而只含RNAC若此生物只含DNA，則一定是單鏈的D若此生物含DNA，則一定是雙鏈的答案C解析因該生物體內(nèi)核酸中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不等，不可能只含有雙鏈DNA，故可能是只含有RNA，或同時含有DNA和RNA，或只含單鏈的DNA。技法提升DNA和RNA的區(qū)分技巧(1) DNA和RNA的判斷含有堿基T或脫氧核糖DNA；含有堿基U或核糖RNA。(2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷若：雙鏈DNA；若：嘌呤數(shù)嘧啶數(shù)單鏈DNA。(3)DNA和RNA合成的判斷用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正在發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正在進行RNA的合成。題組核酸與生物種類的關(guān)系3流行性出血熱是由漢坦病毒(一種RNA病毒)引起的，以鼠類為主要傳染源的自然疫源性疾病。那么在人類患者、鼠類、漢坦病毒這幾種生物體內(nèi)，堿基種類數(shù)及組成遺傳物質(zhì)的核苷酸種類數(shù)依次是()A8、5、4和8、8、4 B5、5、4和8、8、4C5、5、4和4、4、4 D5、4、4和8、4、8答案C解析人類患者和鼠類均為真核生物，其堿基種類有5種，即A、T、G、C、U，其遺傳物質(zhì)都是DNA，所以構(gòu)成遺傳物質(zhì)的核苷酸種類只有4種；漢坦病毒是一種RNA病毒，在它體內(nèi)只有一種核酸也就是它的遺傳物質(zhì)RNA，其堿基種類和遺傳物質(zhì)的核苷酸種類都是4種。4如圖是DNA和RNA的基本組成單位的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是()A所有生物中都有5種堿基和8種核苷酸B硝化細菌的遺傳物質(zhì)由5種堿基構(gòu)成C某種病毒中也有上述兩種核苷酸DDNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖，而沒有核糖答案D解析細胞生物中通常有5種堿基和8種核苷酸，但病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA中的一種，只含4種堿基，4種核苷酸，A、C錯誤；硝化細菌的遺傳物質(zhì)是DNA，含有4種堿基，B錯誤；脫氧核糖是組成DNA的成分，核糖是組成RNA的成分，D正確。知識拓展DNA、RNA、蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪的水解產(chǎn)物的比較題組核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系5生物體內(nèi)某些重要化合物的元素組成和功能關(guān)系如圖所示。其中X、Y代表元素，A、B、C代表生物大分子，代表過程。據(jù)圖分析不正確的是()A人體中單體b的種類有4種B導(dǎo)致地球上生物多種多樣的根本原因是C的結(jié)構(gòu)具有多樣性C人類的白化病基因產(chǎn)生于圖中的過程D圖中A和C是組成染色體的主要成分答案B解析根據(jù)圖示可判斷，A代表DNA，B代表RNA，C代表蛋白質(zhì)，代表DNA復(fù)制，代表轉(zhuǎn)錄，代表翻譯，單體a代表脫氧核苷酸，單體b代表核糖核苷酸，單體c代表氨基酸。人體中單體b的種類有4種，即腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和鳥嘌呤核糖核苷酸，A正確；導(dǎo)致地球上生物多樣性的根本原因是A(DNA)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，導(dǎo)致地球上生物多樣性的直接原因是C(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)具有多樣性，B錯誤；人類的白化病基因是由基因突變產(chǎn)生的，基因突變主要發(fā)生在DNA復(fù)制過程中，即圖中的過程，C正確；組成染色體的主要成分是A(DNA)和C(蛋白質(zhì))，D正確。6(2019山東濰坊模擬)下列關(guān)于蛋白質(zhì)和核酸的敘述中，正確的是()A在蛋白質(zhì)的合成過程中，RNA僅發(fā)揮模板的作用B蛋白質(zhì)的合成在細胞質(zhì)中，RNA的合成只在細胞核中C蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，其根本原因是DNA的多樣性D密碼子既可位于mRNA上，也可以位于tRNA上答案C解析蛋白質(zhì)合成過程中，除需mRNA作模板外，還需以tRNA作運輸氨基酸的工具，且核糖體組成離不開rRNA，A錯誤；蛋白質(zhì)的合成在細胞質(zhì)中的核糖體上，但RNA在細胞核和細胞質(zhì)中均可合成，B錯誤；密碼子只位于mRNA上，反密碼子才位于tRNA上，D錯誤。7從一動物細胞中得到兩類大分子有機物X、Y，已知細胞中X的含量大于Y，用胃液處理，X被分解而Y不變。X含有化學(xué)元素N，有的還含有S，Y含有化學(xué)元素N和P，它們與碘都沒有顏色反應(yīng)，且細胞膜上有X而無Y。下列有關(guān)X、Y的敘述，錯誤的是()AX可能是蛋白質(zhì)BY的基本組成單位可能是核苷酸C細胞膜上的X可能是載體DY只存在于細胞核中答案D解析在細胞中含有C、H、O、N、S的一般都是蛋白質(zhì)，又知用胃液處理，X被分解，更說明X是蛋白質(zhì)，能被胃里的蛋白質(zhì)酶水解，A正確；Y含C、H、O、N、P，一般有兩種可能，磷脂或核酸，因為細胞膜上有磷脂，所以Y是核酸，其基本組成單位可能是核苷酸，B正確；蛋白質(zhì)可以作為細胞膜上的載體，參與協(xié)助擴散和主動運輸，C正確；核酸既可存在于細胞核中，也可以存在于細胞質(zhì)中，D錯誤。技法提升(1)分析此類問題要借助基因表達中遺傳信息的流動，明確DNA、RNA和蛋白質(zhì)的關(guān)系：(2)解答此類問題要明確蛋白質(zhì)和核酸的元素組成，此外還要明確染色體、核糖體及常見病毒的化學(xué)組成：染色體蛋白質(zhì)DNAC、H、O、N、P核糖體蛋白質(zhì)RNAC、H、O、N、PT2噬菌體蛋白質(zhì)DNAC、H、O、N、P等蛋白質(zhì)RNAC、H、O、N、P等考點2糖類、脂質(zhì)的種類和作用1細胞中的糖類(1)糖類的基本功能：主要的能源物質(zhì)；細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。(2)糖類分子都是由C、H、O三種元素構(gòu)成的。因為多數(shù)糖類分子中氫氧原子比例為21，類似水分子，所以糖類又稱為碳水化合物。(3)糖類的種類和功能(4)區(qū)分動植物含有的糖類植物特有的糖類：果糖、蔗糖、麥芽糖、纖維素、淀粉。動物特有的糖類：半乳糖、乳糖、糖原。動植物共有的糖類：核糖、脫氧核糖、葡萄糖。(5)還原糖：常見還原糖有葡萄糖、果糖、麥芽糖等(合理即可)。蔗糖不能(填“能”或“不能”)用斐林試劑鑒定。特別提醒(1)單糖、二糖、多糖的劃分依據(jù)是能否水解及水解后產(chǎn)生單糖的多少。(2)單糖可不經(jīng)消化直接被吸收，但二糖、多糖必須經(jīng)消化后才能被吸收。(3)糖類并非都能提供能量。纖維素是組成植物細胞壁的主要成分，核糖和脫氧核糖是組成核酸的成分，它們都不能提供能量。(4)不是所有糖都是甜的，如纖維素、淀粉不甜(淀粉水解成麥芽糖才會有甜味)。(5)纖維素是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分，而原核細胞的細胞壁不含纖維素，是由肽聚糖構(gòu)成的。因此細胞壁能否被纖維素酶分解是區(qū)分植物細胞和原核細胞的依據(jù)之一。2細胞中的脂質(zhì)(1)元素組成：主要是C、H、O，有些脂質(zhì)還含有P、N。(2)特點相對于糖類，脂質(zhì)分子氧含量低，氫的含量高。脂質(zhì)分子結(jié)構(gòu)差異很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有機溶劑。(3)功能脂肪：良好的儲能物質(zhì)；保溫、緩沖和減壓磷脂：組成生物膜的重要成分3糖類、脂質(zhì)的區(qū)別與聯(lián)系4細胞中的能源物質(zhì)(1)三大能源物質(zhì)的供能順序為：糖類脂肪蛋白質(zhì)。(2)主要的能源物質(zhì)：糖類。(3)主要的儲能物質(zhì)：脂肪。其他儲能物質(zhì)還有動物細胞中的糖原、植物細胞中的淀粉。(4)直接能源物質(zhì)：ATP。(5)能源物質(zhì)為生命活動供能的過程：深挖教材(1)構(gòu)成生物膜的脂質(zhì)有哪些？提示磷脂雙分子層是構(gòu)成生物膜的基本支架，膽固醇是構(gòu)成動物細胞膜的成分。(2)油料植物的種子萌發(fā)初期，干重增加，導(dǎo)致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是什么？提示油料植物種子萌發(fā)過程中脂肪會轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷悾c糖類相比，脂肪中氧含量較低，故導(dǎo)致萌發(fā)種子干重增加的元素主要是O。1(必修1 P31問題思考)糖尿病人的飲食受到嚴格的限制，受限制的并不僅僅是甜味食品，米飯和饅頭等主食都需定量攝取的原因是米飯、饅頭等主食中富含淀粉，淀粉經(jīng)消化分解后生成葡萄糖，進而使血糖升高。2(必修1 P32與生活的聯(lián)系)導(dǎo)致肥胖的原因是人過多地攝入脂肪類食物又缺少運動。過多的脂肪攝入除造成肥胖外，還會增加內(nèi)臟器官尤其是心臟的負擔(dān)。因此，脂肪類食物的攝入應(yīng)適度。3(必修1 P33與生活的聯(lián)系)膽固醇在許多動物性食物中含量豐富。攝入過多的膽固醇，會在血管壁上形成沉積，造成血管堵塞，危及生命，因此，膳食中要注意限制膽固醇類食物(如動物內(nèi)臟、蛋黃等)的過量攝入。1(必修1 P33拓展題T1改編)等量的脂肪比糖類含能量多，卻不是生物體利用的主要能源物質(zhì)的原因是在生物細胞內(nèi)脂肪的氧化速率比糖類的慢，而且需要消耗大量氧氣，而糖類氧化既可以在有氧條件下也可以在無氧條件下進行。2(必修1P33拓展題T2改編)葡萄糖可以通過靜脈注射進入人體細胞，而蔗糖不可以的原因是葡萄糖屬于單糖，可以直接進入細胞，因此可以口服也可以靜脈注射；蔗糖是二糖，必須經(jīng)過消化作用分解成兩分子單糖后才能進入細胞，因此不能直接靜脈注射。題組糖類和脂質(zhì)的種類、組成和功能1(2018江蘇高考)下列關(guān)于糖類的敘述，正確的是()A單糖可以被進一步水解為更簡單的化合物B構(gòu)成淀粉、糖原和纖維素的單體均為果糖C細胞識別與糖蛋白中蛋白質(zhì)有關(guān)，與糖鏈無關(guān)D糖類是大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物答案D解析單糖是最簡單的糖類，不能水解為更簡單的化合物，A錯誤；淀粉、纖維素和糖原都屬于多糖，它們的單體都是葡萄糖，B錯誤；細胞識別與細胞膜外側(cè)的糖蛋白有關(guān)，而糖蛋白是由蛋白質(zhì)和多糖組成的，C錯誤；植物利用空氣中的二氧化碳和水為原料，通過葉綠體合成糖類等有機物，即光合作用的產(chǎn)物主要是糖類，且細胞壁的結(jié)構(gòu)成分也是糖類，因此大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物是糖類，D正確。2(2018江蘇高考)脂質(zhì)與人體健康息息相關(guān)，下列敘述錯誤的是()A分布在內(nèi)臟器官周圍的脂肪具有緩沖作用B蛇毒中的磷脂酶因水解紅細胞膜蛋白而導(dǎo)致溶血C攝入過多的反式脂肪酸會增加動脈硬化的風(fēng)險D膽固醇既是細胞膜的重要組分，又參與血液中脂質(zhì)的運輸答案B解析分布在內(nèi)臟周圍的脂肪具有緩沖和減壓的作用，可以保護內(nèi)臟器官，A正確；蛇毒中的磷脂酶具有專一性，只能催化磷脂分子的水解，不能催化蛋白質(zhì)水解，B錯誤；過量攝入反式脂肪酸可增加患心血管疾病的風(fēng)險，如粥樣動脈硬化，C正確；膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸，D正確。題組種子萌發(fā)與成熟過程相關(guān)物質(zhì)及生理過程分析3.(2019武漢高三模擬)如圖表示油菜種子在成熟過程中種子內(nèi)有機物相對含量的變化趨勢，下列相關(guān)敘述不正確的是()A第36天，種子內(nèi)含量最高的有機物可用蘇丹染液檢測B細胞代謝利用大量糖類，導(dǎo)致淀粉相對含量降低C糖類不斷轉(zhuǎn)化為脂質(zhì)，導(dǎo)致脂質(zhì)相對含量持續(xù)增加D糖類不轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，導(dǎo)致含氮物質(zhì)含量不變答案D解析由圖知，第36天，種子內(nèi)含量最高的有機物是脂肪，脂肪可被蘇丹染液染成橘黃色，A正確；淀粉是多糖，而細胞代謝需要大量糖類物質(zhì)，導(dǎo)致淀粉相對含量降低，B正確；由題圖知，種子在成熟過程中，其糖類物質(zhì)相對含量不斷下降，而脂肪的相對含量不斷上升，說明糖類不斷轉(zhuǎn)化為脂質(zhì)，導(dǎo)致脂質(zhì)相對含量持續(xù)增加，C正確；糖類也可以轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，但由于氮元素的量沒有變化，因而含氮物質(zhì)相對含量不變，D錯誤。4(2016海南高考)水在植物的生命活動中具有重要作用。風(fēng)干種子只有吸收足夠的水才能進行旺盛的代謝活動，使胚生長。小麥種子萌發(fā)過程中吸水量隨時間變化的趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)植物細胞中的水通常以結(jié)合水和自由水兩種形式存在，風(fēng)干種子細胞中的水主要以_的形式存在。經(jīng)階段吸水后，種子中的水主要是以_的形式存在。(2)在階段，種子吸水速率_(填“大于”“小于”或“等于”)階段，呼吸速率_(填“大于”“小于”或“等于”)階段。(3)從細胞膜組成和結(jié)構(gòu)的角度來推測，水分可經(jīng)過細胞膜中的_、_從細胞外進入細胞內(nèi)。答案(1)結(jié)合水自由水(2)小于大于(3)磷脂(或脂質(zhì))雙分子層水通道(其他合理答案也可)解析(1)風(fēng)干種子失去了大部分自由水，細胞中的水主要以結(jié)合水的形式存在。經(jīng)階段吸水后，種子中的水主要是以自由水的形式存在。(2)在階段，種子吸水量變化不大，吸水速率小于階段，但自由水含量增加，代謝增強，呼吸速率大于階段。(3)細胞膜由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架，由于磷脂分子的尾部具有疏水性，少量的水分子可以經(jīng)磷脂分子間隙進入細胞，大部分應(yīng)經(jīng)過水通道進入細胞。實驗3觀察DNA、RNA在細胞中的分布1實驗原理(1)甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同2實驗步驟3實驗結(jié)論深挖教材(1)觀察DNA、RNA在細胞中的分布時實驗材料選擇的為無色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞，為什么不選擇用紫色洋蔥外表皮細胞或葉肉細胞？提示紫色洋蔥外表皮細胞含紫色液泡，葉肉細胞含葉綠體，易對實驗結(jié)果造成顏色干擾。(2)不能用哺乳動物成熟紅細胞觀察DNA和RNA分布的原因是什么？提示哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核，沒有DNA。1(2019河南許昌高三月考)堿性染料甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同，且能把核仁染成紫紅色。通過染色實驗，可對細胞中的DNA和RNA進行定位、定性和定量分析。下列對于有關(guān)實驗的敘述正確的是()A甲基綠吡羅紅的作用有選擇性，只能將細胞質(zhì)中的RNA染成紅色B甲基綠吡羅紅的作用有選擇性，只能將細胞核中的DNA染成紅色C核仁能被甲基綠吡羅紅染成紫紅色，說明核仁中含有RNAD代謝越旺盛的細胞中，核仁染色越淺答案C解析甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠能使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅能使RNA呈現(xiàn)紅色，A、B錯誤；利用甲基綠和吡羅紅的混合染液將細胞染色，可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布，核仁能被甲基綠吡羅紅染成紫紅色，說明核仁含有RNA，C正確；代謝越旺盛的細胞中核仁越大，染色越深，D錯誤。2(2018河南鄭州一中?？?在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗中，下列說法正確的是()A染色時先用甲基綠染液，再用吡羅紅染液B用8%的鹽酸目的之一是使DNA與蛋白質(zhì)分離，使DNA水解C酒精燈烘干載玻片，可迅速殺死細胞，防止細胞死亡時溶酶體對核酸的破壞D用高倍顯微鏡可以比較清楚地看到呈綠色的染色體和呈紅色的RNA分子答案C解析在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗中，染色時用甲基綠和吡羅紅混合染色劑，A錯誤；用質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸目的之一是使DNA與蛋白質(zhì)分離，但不能使DNA水解，B錯誤；酒精燈烘干載玻片，可迅速殺死細胞，防止細胞死亡時溶酶體對核酸的破壞，C正確；用高倍鏡可以比較清楚地看到呈綠色的細胞核和呈紅色的細胞質(zhì)，D錯誤。技法提升(1)DNA和RNA在細胞核和細胞質(zhì)中均有分布，只是量不同，故強調(diào)“主要”而不能說“只”存在于細胞核或細胞質(zhì)中。(2)緩水流沖洗目的：防止載玻片上的細胞被沖走。(3)幾種試劑在實驗中的作用0.9%的NaCl溶液：保持口腔上皮細胞正常形態(tài)。蒸餾水：a.配制染色劑；b.沖洗載玻片。甲基綠和吡羅紅染液：混合使用且現(xiàn)用現(xiàn)配。高考熱點突破1(2017海南高考)關(guān)于哺乳動物體內(nèi)脂質(zhì)與糖類的敘述，錯誤的是()A固醇在動物體內(nèi)可轉(zhuǎn)化成性激素BC、H、O、P是構(gòu)成脂質(zhì)和糖原的元素C脂肪與糖原都是細胞內(nèi)儲存能量的物質(zhì)D膽固醇是細胞膜的組分，也參與血脂運輸答案B解析固醇在動物體內(nèi)可轉(zhuǎn)化成性激素，A正確；糖