1、第4讲核酸、糖类与脂质考纲展示核心素养1.核酸的结构和功能()。2.糖类、脂质的种类和作用()。3.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。1.生命观念通过比较DNA与RNA、糖类与脂质的组成和功能，建立起辩证统一的观念和生命的物质性观念。2科学思维通过归纳生物种类与碱基、核苷酸种类的关系，培养学生对知识归纳总结的能力；通过分析蛋白质与核酸的关系图和多聚体的连接模式图，培养学生的图文转换能力。3科学探究通过“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，掌握显微观察类实验的操作技能。考情统计2019海南卷(1)；2015全国卷(1)；2014全国卷(1)基础梳理一、核酸的组成、结构和功能1完善核酸结
2、构层次概念图2比较DNA和RNA的组成成分(1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。(2)不同成分3填写核酸的功能与分布二、细胞中的糖类和脂质1完善细胞中糖类的概念图2补充完善细胞中脂质的集合图基础小练1判断正误(1)蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的产物是半乳糖，麦芽糖的水解产物是葡萄糖。()(2)糖原的组成单位是葡萄糖，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色。()(3)淀粉水解的终产物是二氧化碳和水。()(4)脂质不参与生命活动的调节。()(5)胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。()(6)与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧
3、核糖。()(7)细胞中RNA的合成过程不会在细胞核外发生。()(8)DNA和RNA的核苷酸之间的连接方式不同。()2教材拓展(1)呼吸熵是物质氧化分解时释放CO2与消耗O2的比值，糖类的呼吸熵等于1，而脂肪的呼吸熵却小于1，请从糖和脂肪的元素组成方面分析原因。提示：脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量却比糖类多，因此等质量的脂肪与糖相比，脂肪氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2。(2)膳食中为什么要限制高胆固醇类食物的摄入？提示：饮食中如果摄入过多的胆固醇，就会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞。(3)据图分析糖类和脂质的组成。a若表示糖类，则、可分别表示_(物质)。b若表示多糖，则、可分
4、别表示_(物质)。c若表示脂质，则、可分别表示_(物质)。d若表示固醇，则、可分别表示_(物质)。提示：a.单糖、二糖、多糖b淀粉、纤维素、糖原c脂肪、磷脂、固醇d胆固醇、性激素、维生素D3思维探究根据核酸结构层次概念图回答问题。(1)D是_，一分子D由一分子A_、一分子B_和一分子C_组成。提示：核苷酸含氮碱基五碳糖磷酸(2)根据_的不同，D可分为E_和F_两类。提示：B脱氧核苷酸核糖核苷酸(3)在大肠杆菌体内，A有_种，D有_种，E有_种。提示：584(4)G为_，H为_，G和H在化学组成上的差异是_不同。提示：DNARNA五碳糖和含氮碱基(5)在真核细胞内，G主要分布于_，H主要分布于_
5、，可用_混合染色剂显示它们的存在，其中_使G呈现_，_使H呈现红色。提示：细胞核细胞质甲基绿、吡罗红甲基绿绿色吡罗红锁定高考一比较DNA和RNA的差异分类脱氧核糖核酸(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，并决定蛋白质的生物合成对于RNA病毒：是RNA病毒的遗传物质；mRNA：传递遗传信息；tRNA：运输氨基酸；rRNA：组成核糖体；极少数RNA可作为酶，具有催化功能存在真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体；原核生物：拟核、质粒主要存在于细胞质中
6、|针对练习|1(2018年海南卷)下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是()A线粒体和叶绿体中都含有DNA分子B合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量CDNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键D转录时有DNA双链解开和恢复的过程解析：选B线粒体和叶绿体中都含有DNA和RNA两种核酸，A正确；酶通过降低化学反应的活化能实现其催化作用，但合成核酸的酶促反应过程中仍消耗能量，B错误；DNA通常由两条(脱氧)核苷酸链构成，RNA通常由一条(核糖)核苷酸链构成，同一条核苷酸链中的相邻核苷酸分子是通过磷酸二酯键连接的，C正确；DNA的解旋过程发生在DNA的复制和转录过程中，转录过程需要以DNA的一条链为模板，即
7、在RNA聚合酶的催化下DNA双链解开，转录完成后双链恢复，D正确。2(2019届石家庄模拟)下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是()A如果甲中的m是U，则甲一定是丙的基本单位B如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位C如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中D如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中解析：选B甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，则甲可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本单位，B错误。|方 法 技 巧| “三看法”判断DNA和R
8、NA锁定高考二蛋白质与核酸的关系1表格法比较核酸与蛋白质项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位核苷酸氨基酸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)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、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别结构多样性的决定因素2.核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”|针对练习|3(2019年江苏卷)下列与蛋白质、核酸相关的叙述，错误的是()A一个核糖体上
9、可以同时合成多条多肽链B一个蛋白质分子可以含有多个金属离子C一个mRNA分子可以结合多个核糖体D一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子解析：选A一个核糖体上一次只能合成一条多肽链，A错误；一个蛋白质分子可以含有多个金属离子，如一个血红蛋白含有四个铁离子，B正确；一个mRNA分子可以结合多个核糖体，合成多条多肽链，C正确；一个DNA分子上含有多个基因，不同基因可以转录产生多个RNA分子，D正确。4(2020届吉林期中)如图甲、乙依次为蛋白质、核酸的单体结构示意图。下列叙述错误的是()A可为羧基或氨基，R基的种类决定了单体的种类B图甲的种类、数量及排列顺序影响蛋白质的多样性C若是核糖，则图乙是H
10、IV核酸的单体D若是尿嘧啶，则图乙可代表尿嘧啶脱氧核糖核苷酸解析：选D可为羧基或氨基，氨基酸种类的不同在于R基的种类不同，A正确；图甲是氨基酸，是组成蛋白质的基本单位，蛋白质的结构的多样性决定功能的多样性，蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构有关，B正确；HIV是一种RNA病毒，体内只含有RNA一种核酸，若是核糖，则图乙是核糖核苷酸，核糖核苷酸是组成RNA的单体，C正确；尿嘧啶是RNA中特有的碱基，若是尿嘧啶，则图乙代表尿嘧啶核糖核苷酸，D错误。5如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲丙及结构丁的示意图。下列相关叙述错误的是()A若图中物质甲能与
11、碘液发生蓝色反应，则单体3为葡萄糖B若图中丁是一种细胞器，则单体1为氨基酸，单体2为核糖核苷酸C若图中丁能被碱性物质染成深色，则物质丙可控制物质乙的合成D物质甲、乙、丙为生物大分子，都有物种特异性解析：选D若物质甲能与碘液发生蓝色反应，则其为淀粉，单体3为淀粉的组成单位葡萄糖，A正确；若图中丁是一种细胞器，由核酸和蛋白质构成，则其是核糖体，单体1为氨基酸，单体2为核糖核苷酸，B正确；若图中丁能被碱性物质染成深色，则丁为染色体(质)，物质丙为DNA，物质乙为蛋白质，DNA可控制蛋白质的合成，C正确；物质甲是多糖，没有物种特异性，D错误。|方 法 技 巧|解答蛋白质与核酸关系图问题要明确蛋白质和核
12、酸的元素组成，此外还要明确染色体、核糖体等结构的化学组成。染色体蛋白质DNAC、H、O、N、P核糖体蛋白质RNAC、H、O、N、PT2噬菌体蛋白质DNAC、H、O、N、P等蛋白质RNAC、H、O、N、P等实验解读|吃透原理理清流程|1实验原理(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同(2)盐酸2实验步骤3实验结论关键点拨|把握关键注重细节|1明确实验中试剂的作用试剂作用甲基绿使DNA呈现绿色吡罗红使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%的盐酸改变细胞膜的通透性；使染色质中的DNA与蛋白质分离蒸馏水配制染色剂；冲洗载玻片2.辨析实验中的三个易
13、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)吡罗红甲基绿染液：混合使用，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。命题探究|预测考向总结方法|1(2019届广东深圳模考)在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是()A染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液B用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解C酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏D用高倍显微镜可以比较清楚地看
14、到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子解析：选C在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，染色时用甲基绿、吡罗红混合染色剂，A错误；用质量分数为8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，但不能使DNA水解，B错误；酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏，C正确；用高倍镜可以比较清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，D错误。2下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的基本实验步骤，对该实验基本步骤的叙述错误的是()A表示制片，首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液B表示水解，需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的装片C表示用缓水流冲
15、洗，以免影响染色D表示用甲基绿和吡罗红对标本先后进行染色解析：选D甲基绿和吡罗红两种染色剂对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，染色时用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，D错误。1糖类和脂质的比较比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O、(N、P)种类单糖、二糖、多糖等脂肪、磷脂、固醇等合成部位淀粉：叶绿体纤维素：高尔基体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网生理作用主要的能源物质；构成细胞结构，如糖被、细胞壁；核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖生物体的储能物质，如脂肪；构成细胞膜的重要成分，如磷脂；调节新陈
16、代谢和生殖，如性激素相同质量的物质分解情况耗O2少，产H2O少，释放能量少耗O2多，产H2O多，释放能量多联系2.高考常考的“糖”(1)还原糖与非还原糖：还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖，非还原糖包括蔗糖、多糖等。(2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。(3)植物细胞壁中的糖：纤维素。(4)细胞膜中的糖：糖蛋白、糖脂。(5)病毒中的糖：核糖(RNA病毒)、脱氧核糖(DNA病毒)。(6)血浆中的糖(葡萄糖)：血糖浓度为0.81.2 g/mL，高于1.6 g/mL可致糖尿病。|针对练习|1(2017年海南卷)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是()A固醇在动
17、物体内可转化成性激素BC、H、O、P是构成脂质和糖原的元素C脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质D胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输解析：选B胆固醇是高等动物细胞的重要组分，参与细胞膜的组成，也参与血脂的运输，在动物体内还可转化成性激素。糖原属于糖类，只有C、H、O三种元素。脂肪与糖原都属于储能物质。2(2020届黄州区期中)下列概念不能用如图模型来表示的是()Aa表示核苷酸，b、c、d分别表示含氮碱基、五碳糖、磷酸Ba表示糖类，b、c、d分别表示单糖、二糖、多糖Ca表示脂肪，b、c、d分别表示性激素、磷脂、固醇Da表示ATP，b、c、d分别表示腺嘌呤、核糖、3个磷酸基团解析：选C核苷酸由磷酸
18、、五碳糖和含氮碱基组成，A不符合题意；糖类分为单糖、二糖和多糖，B不符合题意；脂质包括脂肪、磷脂和固醇，C符合题意；ATP由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团组成，D不符合题意。3(2018年江苏卷)脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是()A分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险D胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输解析：选B脂肪具有缓冲、减压的作用，A正确；酶具有专一性，磷脂酶可将磷脂水解，但不能催化膜蛋白水解，B错误；反式脂肪酸是一类对人体健康不利的脂肪酸，人摄入过多会增加动脉硬化的风险，C正确；
19、动物细胞的细胞膜中含少量胆固醇，人体内的胆固醇还能参与血液中脂质的运输，D正确。易错澄清易错点一脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核糖核酸点拨脱氧核糖是一种五碳糖，脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸的基本组成单位，而脱氧核糖核酸是DNA。易错点二核糖核糖核苷酸核糖核酸点拨核糖是一种五碳糖，核糖核苷酸是核糖核酸的基本组成单位，而核糖核酸是RNA。易错点三混淆糖的“水解”与“氧化分解”点拨多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖；氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与有氧呼吸后的最终产物。易错点四混淆脂肪、磷脂、固醇与“脂质”点拨脂肪是脂质中的一类物质，脂质除包括脂肪以外，还包括磷脂和固醇。脂肪、固
20、醇的元素组成只有C、H、O三种，磷脂的元素组成除C、H、O外，还含有N、P。磷脂是构成生物膜的主要成分，是脂质的一种。固醇则包括胆固醇、性激素和维生素D。结论语句1核酸(1)核酸分脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)两类。(2)DNA和RNA的区别：DNA含脱氧核糖和碱基T；RNA含核糖和碱基U。(3)细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。2糖类(1)糖类是主要的能源物质，大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。(2)淀粉和糖原分别是植物细胞和动物细胞的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，构成它们的基本单位都
21、是葡萄糖。3脂质(1)脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。(2)脂肪是细胞内良好的储能物质；磷脂是构成生物膜的重要成分；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。(3)以碳链为基本骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，是构成生命大厦的基本框架，因此说“碳是生命的核心元素”。1(2019年海南卷)下列关于淀粉和纤维素的叙述，正确的是()A淀粉是植物细胞壁的主要成分B淀粉与纤维素中所含的元素不同C分解淀粉与纤维素所需的酶不同D纤维素是由果糖聚合而成的多糖解析：选C植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，A错误；淀粉与纤维素中所含的元素均为C、H、O，B错误；分解淀粉的酶是淀粉酶，分解纤维素的酶是纤维素酶
22、，C正确；纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖，D错误。2(2018年全国卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物B真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶解析：选B真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA蛋白质复合物；原核细胞无成形的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时
23、会出现DNA蛋白质复合物；DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶；在DNA转录合成RNA时，需要RNA聚合酶的参与，故该DNA蛋白质复合物中含有RNA聚合酶。3(2018年江苏卷)下列关于糖类的叙述，正确的是()A单糖可以被进一步水解为更简单的化合物B构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖C细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关D糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物解析：选D单糖不可以再被水解，A错误；构成淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，B错误；细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，在细胞识别中，糖链主要起着信息分子的作用，C错误；按干
24、重计，糖类占植物体的85%90%，故大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确。4(2017年江苏卷)下列关于糖类化合物的叙述，正确的是()A葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同B淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀D蔗糖是淀粉的水解产物之一，麦芽糖是纤维素的水解产物之一解析：选B葡萄糖、果糖、半乳糖都是单糖，都具有还原性，而糖类的元素组成只有C、H、O三种；糖原、纤维素和淀粉都是多糖，三者的基本单位都是葡萄糖；蔗糖、麦芽糖、乳糖都是二糖，但是蔗糖没有还原性，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀；淀粉水解不能产生蔗糖，纤维
25、素的水解产物是葡萄糖。5(2014年全国卷)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聚合酶的参与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用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布解析：选C细胞核中发生的转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要RNA聚合酶的参与；植物细胞中DNA复制的场所有细胞核(主要)、线粒体和叶绿体；DNA中含有的五碳糖是脱氧核糖，且双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过磷酸二酯键连接的；甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DN
26、A呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以观察DNA和RNA在细胞中的分布。6(2013年海南卷)甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(APPP)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是()A甲、乙、丙的组分中均有糖B甲、乙共由6种核苷酸组成C丙可作为细胞内的直接能源物质D乙的水解产物中含有丙解析：选D由题意可知，甲、乙、丙分别为DNA、RNA和ATP。甲中含脱氧核糖，乙、丙中含核糖，A正确；甲中含三种脱氧核苷酸，乙中含三种核糖核苷酸，B正确；丙(ATP)是细胞内的直接能源物质，C正确；丙在水解脱去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，但乙的水解产物中不含丙，D错误。
