1、第3节 遗传信息的携带者核酸 第4节 细胞中的糖类和脂质 考点一 核酸的结构和功能【核心知识通关】1.核酸的种类和结构：(1)种类：生物体中的核酸有_种，为DNA(_ _)和_(核糖核酸)。2 脱氧核糖 核酸 RNA(2)结构(如图)：元素组成：_。小分子物质：a._、b._、c._，其相关种类是：b是_种、c是_种。单体d：_(8种)_(4种)DNA。_(4种)RNA。C、H、O、N、P 磷酸 五碳糖 含氮碱基 2 5 核苷酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 2.核酸的功能：(1)核酸是细胞内_的物质。(2)在生物体的_和_的生物合成中 具有极其重要的作用。携带遗传信息 遗传、变异 蛋白质 3.不同
2、生物的核酸、核苷酸、碱基及遗传物质的比较：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DNA和 RNA_细菌、人等病毒只含 DNA_DNAT2噬 菌体只含 RNA_烟草花 叶病毒8 5 DNA 4 4 4 4 RNA 4.核酸与蛋白质的比较：项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等 基本 单位 单 体 _ _ _ _ _ 图 示 _ 脱氧核 苷酸 核糖核 苷酸 氨基酸 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 形成 场所 主要在_中 _ 分子 结构 一般为规则的_ 一般为_ 结构 氨基酸 _ 蛋白质 细胞核 核糖体 双螺旋结构 单链 多肽链 项目核酸
3、蛋白质DNARNA结构多样性的决定因素_的数量及排列顺序_的种类、数量、排列顺序及多肽链的空间结构联系核苷酸 氨基酸 核糖核苷酸 翻译 转录 5.观察DNA和RNA在细胞中的分布：(1)实验原理。_对DNA和RNA的亲和力不同：_+DNA绿色，_+RNA红色。盐酸能改变_，加速染色剂进入细 胞，同时可使_分离，有利于 DNA和染色剂结合。甲基绿和吡罗红 甲基绿 吡罗红 细胞膜的通透性 染色质中的DNA与蛋白质(2)实验步骤：8%5 min 蒸馏水 吡罗红甲基绿 高倍显微镜(3)现象：_部分被染成绿色；_部分被 染成红色。(4)结论：_主要分布在细胞核中，_主要分布在细胞质中。细胞核 细胞质 D
4、NA RNA【特别提醒】(1)脱氧核糖脱氧核苷酸脱氧核糖核酸：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，而脱氧核糖核酸即DNA。(2)核糖核糖核苷酸核糖核酸：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，而核糖核酸即RNA。(3)观察DNA和RNA在细胞中分布的3个易错点。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。吡罗红甲基绿染液：混合使用，且现配现用。DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故结论中强调“主要”而不能说“只”分布于细胞核或细胞质中。【深化探究】(1)如图表示某种大分子物
5、质的基本单位，该大分子物 质是_，在T2噬菌体中_(填“能”或“不能”)找到这种物质，原因是_ _。RNA(核糖核酸)不能 T2噬菌体中只含 有DNA，而没有RNA(2)在观察DNA与RNA分布时，_(填“能”或“不 能”)选用哺乳动物成熟的红细胞，原因是_ _。(3)观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中，用缓水流 冲洗载玻片的目的是_ _。该实验中生 理盐水的作用是_。不能 哺乳动物 成熟的红细胞中没有细胞核 冲洗掉盐酸防止盐酸影响观察 效果并且防止把已经解离的细胞冲跑 保持口腔上皮细胞的正常形态【典题技法归纳】(2015全国卷改编)下列叙述错误的是()A.DNA与RNA中所含元素的种类相
6、同 B.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布 C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成 D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上【解题指南】(1)题干关键词：T2噬菌体、甲基绿、吡罗红、拟核、线粒体中的DNA。(2)关键知识：DNA的分布及其与RNA的区别。【解析】选D。组成DNA的单体是脱氧核苷酸，元素组 成是C、H、O、N、P，RNA也是由C、H、O、N、P组成，A项正确。甲基绿使DNA呈现绿色，而吡罗红使RNA呈现 红色，用甲基绿和吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布，B项正确。T2噬 菌体为DNA病毒，其核酸为脱氧核糖核酸，基
7、本组成单 位是脱氧核糖核苷酸，C项正确。细菌为原核生物，细胞内只有一种细胞器核糖体，没有线粒体，D项错误。【母题变式】(1)DNA和RNA在分子组成上的区别主要是DNA含有_ _，RNA含有_。(2)甲基绿和吡罗红染色剂对DNA和RNA进行染色时不能 分开使用的原因是_ _，从而无法区分DNA和 RNA的分布。脱氧 核糖和胸腺嘧啶 核糖和尿嘧啶 甲基绿能使DNA和RNA都呈现绿色，吡罗红能使DNA和RNA都呈现红色【方法规律】“两看法”判断DNA和RNA【高考模拟精练】1.(2013全国卷)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R
8、NA C.原核细胞中既有DNA，也有RNA D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA【解题指南】解答本题需关注以下两点：(1)DNA和RNA的结构。DNA通常是双链结构，RNA通常是单链结构，单链也可通过一定的空间构象形成氢键。(2)DNA和RNA在细胞中同时存在，在病毒中只有一种。【解析】选C。本题考查核酸的基本内容。DNA通常为双链，两条链以氢键连接；RNA通常为单链，但也有双链区域，如tRNA三叶草构象，双链区域也含氢键，A错误。病毒是非细胞生物，只含有DNA或者RNA，B错误。细胞生物同时含有DNA和RNA，C正确。线粒体、叶绿体为半自主性细胞器，具有DNA和RNA，核糖体中只含rRNA
9、，无DNA，D错误。2.(2016泰安模拟)下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是()A.甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红 B.该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA C.盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞 D.盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合【解析】选C。甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应配成吡罗红甲基绿混合染色剂，故A错误；叶肉细胞中含有叶绿体，叶绿体中的色素会干扰实验结果，因此不用叶肉细胞作实验材料，故B错误。实验中加入质量分数为8%的盐酸
10、的作用：一是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；二是使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，故C正确、D错误。【加固训练】1.在大肠杆菌的核酸中，含有A、C、T的核苷酸种类数是()A.8 B.7 C.5 D.4【解析】选C。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2种，C也能形成2种，T只能形成胸腺嘧啶脱氧核苷酸1种。2.(2015鞍山模拟)分析HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是()A.a甲的过程在HIV的核糖体上完成 B.乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基 C.a与a之间通过“NHCOOH”相连接
11、D.HIV的遗传信息储存在大分子乙中【解析】选D。由图中HIV首先联想到RNA和蛋白质，然 后推出甲、乙两种物质分别可能是蛋白质和RNA，a、b 是构成甲、乙的小分子物质，所以a、b分别可能是氨 基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a分 别是蛋白质和氨基酸，乙、b分别是RNA和核糖核苷 酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细 胞的核糖体才能合成自身的蛋白质；RNA中含有U而不含T；氨基酸之间通过肽键“NHCO”相连接；RNA是HIV的遗传物质。3.(2016长沙模拟)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
12、，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b D.在人体和甲型H7N9流感病毒内b都有8种【解析】选C。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中肯定不含化合物b；甲型H7N9流感病毒中只有RNA，b只有4种。【知识总结】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：考点二 细胞中的糖类和脂质 【核心知识通关】1.糖类组成和
13、分类：核糖 脱氧核糖 C、H、O 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 2.脂质的种类及功能：C、H、O 储能物质 胆固醇 维生素D 3.列表比较糖类和脂质：比较项目糖 类脂 质区 别元素 组成_(N、P)种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成 部位淀粉：_ 纤维素：_ 糖原：主要是肝脏、肌肉主要是_C、H、O C、H、O 叶绿体 高尔基体 内质网 比较项目糖 类脂 质区 别 生理 作用主要的_ 构成细胞结构，如糖蛋白、细胞壁 核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖生物体的_ _，如脂肪 构成_的重要成分，如磷脂 促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成，如性激素联 系糖类 脂肪能源物质 储能 物质
14、 细胞膜【特别提醒】(1)“水解”与“氧化分解”。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，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖。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。(2)糖类和脂质的功能。糖类不一定都提供能量：如纤维素是组成细胞壁的成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，它们都不提供能量。脂质中不一定只有磷脂才是构成生物膜的成分：胆固醇也是构成细胞膜的成分，特别是动物细胞膜。【思维拓展】细胞内的三大能源物质及供能情况(1)主要能源物质：糖类。(2)主要储能物质：脂肪。除此之外，动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。(3)直接能源物质：ATP
15、。糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中，才能被生命活动利用。(4)细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质，三者供能顺序是糖类、脂肪、蛋白质。(5)物质分解释放能量与组成元素的关系。糖原和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量。脂肪中氢的含量远远高于糖原，所以同质量的脂肪储存的能量比糖原多许多。【高考模拟精练】1.(2013江苏高考)下列关于生物体内有机物的叙述正确的是()A.脂质不参与生命活动的调节 B.蛋白质是生物体主要的能源物质 C.核酸是生物体储存遗传信息的物质 D.糖类不参与细胞识别和免疫调节【解题指南】解答本题，需要注意以下两点：(1)明确生物
16、体的能源物质有蛋白质、脂质和糖类，主要的能源物质是糖类。(2)由糖蛋白作用来推断出糖具有的功能。【解析】选C。本题考查生物体内化合物的作用。A项中，如脂质中的性激素，参与生命活动的调节，故错误。B项中，生物体中主要的能源物质是糖类，故错误。C项中，核酸是遗传信息的携带者，核酸储存遗传信息，故正确。D项中，细胞膜外表面具有糖蛋白，糖蛋白与细胞的识别作用有关，故错误。2.(2013海南高考)关于糖分解代谢的叙述，错误的是()A.甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖 B.乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖 C.发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖 D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
17、【解析】选C。本题考查糖类的相关知识。A项，蔗糖是二糖，由葡萄糖和果糖脱水聚合形成，故正确。B项，乳糖是二糖，由葡萄糖和半乳糖脱水聚合形成，故正确。C项，麦芽糖是二糖，是由两分子葡萄糖脱水聚合形成的，故错误。D项，纤维素是多糖，其基本组成单位是葡萄糖，故正确。【延伸探究】本题A、B、C项中提到的二糖在组成上的共同点是什么？提示：二糖在组成上都有葡萄糖。蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖组成，乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成，麦芽糖由两分子葡萄糖组成。3.(2016邯郸模拟)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.若为某种具有催化作用的化合物，则的初步水解产物为多肽，彻底
18、水解产物为氨基酸 B.若大量积累于皮下和内脏器官周围，则为脂肪 C.若为构成细胞膜基本骨架的分子，则为磷脂 D.若在低血糖时分解以补充血糖，则可能是肌糖原和肝糖原【解析】选D。由示意图中的元素组成特点，可以判断 可能是蛋白质，可能是糖类或脂肪，可能是核 酸、磷脂等，可能是糖类或脂肪。根据A项中的“催 化作用”可以确定是蛋白质，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 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
19、项错误。【方法技巧】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)通过比较某结构推测化合物的元素组成。先分析该结构的组成成分，再推测某化合物的元素组成。如：细胞膜蛋白质+糖类+磷脂C、H、O、N、P 染色体蛋白质+DNAC、H、O、N、P 核糖体蛋白质+RNAC、H、O、N、P 病毒蛋白质+核酸C、H、O、N、P 考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质【核心知识通关】1.实验原理：(1)_+还原糖 砖红色沉淀(2)脂肪+_(或苏丹)染液橘黄
20、色(或红色)(3)蛋白质+_紫色 斐林试剂 5065 苏丹 双缩脲试剂 2.实验步骤：(1)还原糖的检测：选材：_的植物组织 含糖量较高、白色或近于白色 结论：组织样液中含有可溶性_ 斐林试剂 砖红色沉淀 还原糖(2)脂肪的检测：方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹染液_ 方法二：取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)，将子叶切成薄片 橘黄色 苏丹染液 酒精溶液 蒸馏水 观察：先在_下寻找已着色颗粒，再用 _观察 结论：圆形小颗粒呈_，证明有脂肪存在 低倍显微镜 高倍显微镜 橘黄色(3)蛋白质的检测：选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液 双缩脲试剂 A液 双缩脲试剂 B液 紫 结论：组织样液中存在_ 蛋白质【
21、特别提醒】(1)鉴定非还原糖(如蔗糖)时：如果与斐林试剂混合，水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)使用双缩脲试剂和斐林试剂时。对于斐林试剂，必须等量混合后加入，且现用现配。对于双缩脲试剂，必须先加A液，后加B液，且B液不能过量。(3)脂肪鉴定现象观察时。若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜。若要通过溶液颜色变化，则不必使用显微镜。(4)蛋白质鉴定时。若用大豆作材料，必须提前浸泡。若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。【创新探究】(1)将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得 到组织样液。在组织样液中加入碘液后振荡均匀，结 果会产生_现象，其原因是
22、：_。蓝色 研磨液中含有淀粉(2)在下列四个试管中分别加入一些物质，甲试管：豆 浆；乙试管：氨基酸溶液；丙试管：牛奶和蛋白酶；丁试管：人的红细胞和蒸馏水。上述四个试管中加入 双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是_，其 原因是：_ _ _ _ _。甲、丙、丁 甲试管的豆浆中含有蛋白质；乙试管中的氨 基酸不与双缩脲试剂反应；丙试管中虽然蛋白酶将牛 奶中的蛋白质水解，但蛋白酶的本质也是蛋白质；丁 试管中人的红细胞置于蒸馏水中会吸水涨破而释放血 红蛋白【高考模拟精练】1.(2014广东高考)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是()选项取样时间检测试剂检测
23、结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹试剂橘黄色D第40天碘液蓝色【解题指南】(1)图示信息：在油菜种子成熟过程中，可溶性糖、淀粉会不断转化为脂肪储存起来。(2)关键知识：组成细胞的三大有机物的检测和成熟种子内有机物成分的变化。【解析】选C。本题考查成熟种子内有机物成分的变化 及三大物质检测的相关知识。据图分析可知，第10天 时有较多的可溶性糖，其中的还原糖与斐林试剂水浴 加热后，会出现砖红色沉淀，故A项错误。蛋白质是生 物体生命活动的体现者，在整个种子成熟过程中都能 检测到蛋白质，用双缩脲试剂检测可显紫色，故B项错 误。在第30天时，脂肪含量较高，加入苏丹试剂
24、后，出现橘黄色，故C项正确。在第40天时，淀粉已经消耗为零，用碘液检测不会发生显色反应，故D项错误。2.(2016哈尔滨模拟)下列有关颜色反应实验的叙述，正确的是()A.成熟番茄和成熟西瓜均含有较多的果糖和蔗糖等还原糖，但不适合用于还原糖的检测实验 B.利用花生的组织样液或组织切片进行脂肪检测实验时，需用显微镜才能观察到相应的颜色 C.蛋白质与双缩脲试剂作用，颜色变化为浅蓝色紫色，该过程不需要水浴加热处理 D.还原糖检测实验中，应向组织样液中先加入斐林试剂甲液，后加入乙液【解析】选C。蔗糖为非还原糖；利用组织样液进行脂肪检测实验，不需要显微镜也能观察到相应的颜色；斐林试剂甲液和乙液应等量混合均
25、匀后再注入待测样液中。【加固训练】1.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是()A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定 B.若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察 C.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液混合均匀后再加入)D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色【解析】选C。用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，必须混合均匀后再使用，而鉴定蛋白质时需先加A液，再加B液，且两者CuSO4溶液浓度也不同；鉴定花生种子是否含脂肪，可将花生种子制成组织样液，再加入苏丹(苏丹)染液，通过观察样液
26、的颜色变化来鉴定，也可先将种子烘烤，再在白纸上挤压，看是否出现油迹，这些方法都不需要显微镜；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需要加热。2.将蔗糖溶液加入适量蔗糖酶，5 min后，加入 0.1 g/mL的氢氧化钠溶液，摇匀，再加入0.01 g/mL 的硫酸铜溶液4滴。试管内最后呈现的颜色是()A.砖红色 B.紫色 C.蓝色 D.砖红色和紫色混合之后的颜色【解析】选B。题目中使用的试剂是双缩脲试剂，不是斐林试剂。试管中存在蔗糖酶，蔗糖酶是蛋白质，蛋白质遇双缩脲试剂呈现紫色。3.(2016梅州模拟)将小麦种子分别置于20和30培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液和提取液。取3支试管甲、乙
27、、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图所示加入等量的提取液和蒸馏水，45(适宜温度)水浴保温5 min，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2 min，摇匀观察试管中的颜色。结果是()A.甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 B.甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C.甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 D.甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色【解析】选D。20和30培养条件下相比较，30时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显，斐林试剂本身为蓝色，可得出甲试管呈浅砖红色，乙试管呈砖红色，丙试管呈蓝色。
