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第4讲遗传信息的携带者——核酸细胞中的糖类和脂质[考纲要求]1.核酸的结构和功能(Ⅱ)。2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。3.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。考点一核酸的结构与功能1．核酸的分类与功能(1)种类：生物体中的核酸有2种，DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)。(2)结构(如图)①基本单位：核苷酸8种一分子五碳糖一分子磷酸一分子含氮碱基5种②核酸的构成核苷酸——脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链――→2条DNA——核糖核苷酸→核糖核苷酸链――→1条RNA——核酸(3)功能：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极其重要的作用。2．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例原核生物和真核生物含有DNA和RNA两种核酸85DNA细菌、人等病毒只含DNA44DNA噬菌体只含RNA44RNA烟草花叶病毒3.核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸CRNH2HCOOH形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿(绿色)吡罗红(红色)双缩脲试剂(紫色反应)分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的空间结构联系[思维诊断](1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(2014·江苏，1D)(×)(2)DNA和RNA分子的碱基组成相同(2013·重庆，1B)(×)(3)核酸是生物体储存遗传信息的物质(2013·江苏，1C)(√)(4)只有细胞内的核酸是携带遗传信息的物质(2011·海南，16A)(×)(5)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(2011·海南，16C)(×)题组一核酸的组成1.由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子化合物a构成的化合物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bD．在人体和甲型H1N1流感病毒内b都有8种答案C解析图中m表示含氮碱基、a表示五碳糖、b表示核苷酸；若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤脱氧核苷酸或者腺嘌呤核糖核苷酸；若a为核糖，则b是核糖核苷酸，属于RNA的基本组成单位；尿嘧啶是RNA特有的碱基，DNA中肯定不含该化合物；甲型H1N1流感病毒中只有RNA，b只有4种。2．在大肠杆菌的核酸中，含有A、C、T的核苷酸种类数是()A．8B．7C．5D．4答案C解析大肠杆菌的核酸有DNA和RNA，A可形成腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸，C也能形成2种，T只能形成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。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：题组二核酸的分类、结构与功能3．(2013·新课标Ⅱ，1)关于DNA和RNA的叙述，正确的是()A．DNA有氢键，RNA没有氢键B．一种病毒同时含有DNA和RNAC．原核细胞中既有DNA，也有RNAD．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA答案C解析在tRNA中，也存在碱基之间的互补配对，故也有氢键，A错；一种病毒中只含有一种核酸，要么是DNA，要么是RNA，B错；核糖体是由蛋白质和RNA组成的，不含有DNA，D错。4．下列哪一项不是RNA的功能()A．某些细菌的遗传物质B．某些病毒的遗传物质C．催化某些代谢反应D．作为基因表达的媒介答案A解析凡是具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，细菌是原核细胞，其遗传物质是DNA，不是RNA，A项符合题意；某些只含有RNA和蛋白质的病毒的遗传物质是RNA；细胞内少数酶是RNA，能催化某些代谢反应；RNA中的mRNA能作为基因表达的媒介。一些常见种类的病毒(1)DNA病毒：T2噬菌体、T4噬菌体、流感病毒、天花病毒、乙肝病毒、花椰菜病毒、狂犬病毒等。(2)RNA病毒：烟草花叶病毒(TMV)、车前草病毒(HRV)、艾滋病病毒(HIV)、SARS病毒(非典型性肺炎的病原体)、禽流感病毒、H1N1病毒等。题组三核酸与蛋白质的区别与联系5．从一动物细胞中得到两类大分子有机物x、y，已知细胞中x的含量大于y，用胃液处理，x被分解而y不变。x含有化学元素N，有的还含有S，y含有化学元素N和P，它们与苏丹Ⅲ染液都没有颜色反应，细胞膜上有x没有y。下列有关x、y的叙述，错误的是()A．x是蛋白质B．y的基本组成单位是核苷酸C．细胞膜上的x可能是载体D．y可能在核糖体上合成答案D解析x能被胃液分解，且含N或S，细胞膜上有x，可确定x是蛋白质。y含有化学元素N和P，与苏丹Ⅲ染液没有颜色反应，不存在于细胞膜上，可确定y是核酸，y在细胞核或线粒体中合成。6．若图示中的各部分彻底水解，得到产物种类最多的以及种类一样多的分别是()A．①；②和③B．②；③和④C．②；①和③D．④；①和②答案C解析由图可以判定出：①为mRNA，②为核糖体，③为tRNA，④为多肽。mRNA和tRNA水解产物为相同的四种核糖核苷酸；多肽水解产物为氨基酸；核糖体由蛋白质和rRNA组成，水解产物为氨基酸和四种核糖核苷酸。DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产物的比较项目DNARNA蛋白质基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸初步水解产物4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸多肽彻底水解产物脱氧核糖、含氮碱基和磷酸核糖、含氮碱基和磷酸氨基酸代谢终产物CO2、H2O、尿素和磷酸盐等CO2、H2O和尿素题组四蛋白质与核酸相互关系规范审答案例批阅答卷——判断对错查找误区评析矫正——辨析误区规范审答错因分析正确答案①②未审清题干图中“X、Y”的含义X为_N、P_，Y为N③④未审准关键词中文名称和彻底水解的内涵，还出现了错别字③为脱氧核糖核酸④为脱氧核糖、磷酸、四种含氮碱基⑦忽视了从b分析多样性氨基酸种类、数目和排列顺序不同考点二糖类、脂质的种类和作用1．细胞中糖类的种类、分布和作用种类分子式分布生理作用单糖五碳糖核糖C5H10O5动植物细胞构成核酸的重要物质脱氧核糖C5H10O4六碳糖葡萄糖C6H12O6细胞的主要能源物质二糖蔗糖C12H22O11植物细胞水解产物中都有葡萄糖麦芽糖乳糖C12H22O11动物细胞多糖淀粉(C6H10O5)n植物细胞植物细胞中储存能量的物质纤维素细胞壁的组成成分之一糖原动物细胞动物细胞中储存能量的物质2.脂质的种类和功能(连线)3．列表比较糖类和脂质比较项目糖类脂质元素组成C、H、OC、H、O(N、P)种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位淀粉：叶绿体(填细胞器)纤维素：高尔基体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网生理作用①主要的能源物质②构成细胞结构，如糖被、细胞壁③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖①生物体的储能物质，如脂肪②构成细胞膜的重要成分，如磷脂③调节新陈代谢和生殖，如性激素相互联系糖类脂肪[思维诊断](1)发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖(2013·海南，23C)(×)(2)糖类不参与细胞识别和免疫调节(2013·江苏，1D)(×)(3)糖原组成单位是葡萄糖，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色(2012·江苏，19B改编)(×)(4)雌性激素的合成场所是核糖体(2011·福建，1B)(×)(5)糖类是主要的能源物质，但并不是所有的糖都能提供能量(√)(6)淀粉和脂肪代谢的终产物是二氧化碳和水(√)题组一糖的种类与生物种类的判断与关系1．(2014·新课标Ⅱ，1)关于细胞的叙述，错误的是()A．植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用B．动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关C．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应D．哺乳动物的细胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖答案D解析A项，植物细胞通过胞间连丝相互连接，携带信息的物质通过胞间连丝进入另一个细胞，因此植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用，也有信息传递的作用；B项，动物细胞膜上的糖蛋白减少，会使细胞间的黏着性降低，因此动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关；C项，吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；D项，蔗糖是植物体内的二糖，乳糖是动物细胞中的二糖，哺乳动物的细胞不能合成蔗糖，但可以合成乳糖。2.如图是两种二糖的组成示意图，相关叙述正确的是()A．图中M、N指代的物质分别是葡萄糖、果糖B．图中M代表的物质也是纤维素和糖原的基本组成单位C．因葡萄糖和果糖都是还原糖，故麦芽糖和蔗糖也是还原糖D．细胞内的二糖以及单糖的作用只能是细胞呼吸供能的底物答案B解析麦芽糖是由两分子葡萄糖组成的，蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的，故图中M、N指代的物质都是葡萄糖，A项错误；葡萄糖是纤维素和糖原的基本组成单位，B项正确；葡萄糖和果糖、麦芽糖都是还原糖，但蔗糖不是还原糖，C项错误；细胞内的二糖以及单糖的作用除了是细胞呼吸供能的底物外，有的还参与物质组成，如脱氧核糖是DNA的组成成分，核糖是RNA的组成成分，D项错误。图示法突破糖类的种类关系及在生物体内的分布题组二利用概念图突破物质分类3．下列图中动植物糖类、脂质的分类与比较，正确的是()答案A解析动植物细胞都含有的糖有核糖、脱氧核糖和葡萄糖，动物细胞特有的糖有糖原和乳糖，植物细胞特有的糖有麦芽糖、淀粉和纤维素；蔗糖不具有还原性，葡萄糖、果糖是单糖；固醇与脂肪均属于脂质；固醇不是生物大分子。4.如图表示细胞中4类有机化合物的关系，每个椭圆形代表一类有机物，则以下列出的这4种化合物名称中最合理的一组是()A．①～④：脂质、酶、蛋白质、激素B．①～④：激素、脂质、蛋白质、酶C．①～④：酶、蛋白质、激素、脂质D．①～④：激素、脂质、酶、蛋白质答案C解析绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶为RNA；大部分激素的化学本质为多肽或蛋白质，少数激素的化学本质为脂质(固醇)。所以C项正确。利用概念图进行物质分类概念图是一种用节点代表概念，连线表示概念间关系的图示法，解答关键如下：(1)理清相关概念间的逻辑关系。(2)用生物学知识准确描述各部分、各环节、各步骤之间的关系。(3)注意挖掘物质与结构间的隐含信息。题组三常见有机物组成元素的分析与推测5．(2013·海南，1)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是()A．叶绿素含有镁元素B．血红蛋白含有铁元素C．脱氧核糖含有磷元素D．胰岛素含有碳元素答案C解析叶绿素分子的组成中，含有Mg，A项正确；血红蛋白是一种含有Fe的蛋白质，B项正确；脱氧核糖属于糖类，糖类是由C、H、O三种元素组成的，C项错误；胰岛素属于蛋白质，蛋白质的基本元素组成是C、H、O、N，D项正确。6.如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法不正确的是()A．若①为某种具有催化作用的化合物，则①的初步水解产物为多肽，彻底水解产物为氨基酸B．若②大量积累于皮下和内脏器官周围，则②为脂肪C．若③为构成细胞膜基本骨架的分子，则③为磷脂D．若④在低血糖时分解以补充血糖，则④可能是肌糖原和肝糖原答案D解析由示意图中的元素组成特点，可以判断①可能是蛋白质，②可能是糖类或脂肪，③可能是核酸、磷脂等，④可能是糖类或脂肪。根据A项中的“催化作用”可以确定①是蛋白质，氨基酸是构成蛋白质的基本单位，氨基酸通过脱水缩合形成多肽，多肽折叠后形成蛋白质，A项正确；通过B项的叙述可以确定②是生物体内的储能物质——脂肪，B项正确；磷脂是构成细胞膜基本骨架的分子，磷脂含有的化学元素有C、H、O、N、P等，C项正确；肌糖原不能直接分解以补充血糖，D项错误。三种方法解决物质推断题(1)通过关系图记忆有机物的元素组成(2)通过比较记忆特殊有机物的元素组成物质名称特征元素共有元素ATPPC、H、O、N叶绿素Mg血红蛋白S、Fe甲状腺激素I胰岛素S(3)推测某一结构(或物质)的元素组成首先分析该结构或物质的组成成分，再推测其元素组成。如：细胞膜→蛋白质＋糖类＋磷脂→C、