1、第4讲核酸、糖类与脂质知识体系定内容核心素养定能力生命观念通过比较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理性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点一核酸的结构和功能1核酸的结构层次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、RNA(3)核酸功能思考1DNA片段中有几个游离的磷酸基团？DNA分子中，相邻
2、的碱基靠什么连接？提示：2个；一条链中相邻的碱基依靠“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接，两条链间的碱基依靠氢键连接形成碱基对。2如果将核酸分子彻底水解会得到几种小分子物质？提示：8种。3DNA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，并决定蛋白质的生物合成针对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
3、体原核生物：拟核、质粒主要存在于细胞质中1判断下列叙述的正误(1)培养基中的32P经宿主细胞摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中(2017全国卷，T2C)()(2)可用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布(2016全国卷I，T2)，()(3)核酸是生物体内储存遗传信息的物质()(4)DNA和RNA的碱基组成相同()(5)组成DNA和ATP的元素种类不同()(6)DNA和RNA中的五碳糖相同()(7)DNA和RNA的核苷酸之间的连接方式不同()(8)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质()2据核酸结构层次概念图完成下列问题(1)D是_，一分子D是由一分子A_、一分子B_和一分子C_组成的。(2
4、)根据B的不同，D可分为E_和F_两类。(3)G和H在化学组成上的差异是_不同。(4)在大肠杆菌体内，A有_种，D有_种，E有_种。(5)在真核细胞内，G主要分布于_，H主要分布于_，可用_混合染色剂显示它们的存在位置，其中G与_作用呈现_，H与_作用呈现红色。答案：(1)核苷酸含氮碱基五碳糖磷酸(2)脱氧核苷酸核糖核苷酸(3)五碳糖和含氮碱基(4)584(5)细胞核细胞质甲基绿、吡罗红甲基绿绿色吡罗红1(人教版必修1P26“问题探讨”拓展)DNA指纹法在案件侦破工作中有重要的用途。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？你能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？_2(人教版必修1 P28图示拓
5、展)DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义是什么？_答案：1.DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上，在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定技术。2.1比较法区分生物体中核苷酸种类与碱基种类病毒细胞生物2.列表法比较核酸、蛋白质的水解产物和氧化分解产物比较项目DNARNA蛋白质初步水解产物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氧化分解产物CO2、H2O、尿素和磷酸盐等CO2、H2O和尿素3.核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白
6、质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位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、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构题组一核酸的组成、分类及功能1下列有关RNA或DNA的叙述正确的是()ARNA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
7、体内的遗传物质初步水解后可得到8种核苷酸B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。2(2019东营模拟)下图中的a、b、c、d分别代表人体内的四种大分子化合物，下列有关说法错误的是()A分子c的种类约有61种，只含三个碱基，分子量比b小得多Bb、c、
8、d的合成离不开化合物a，这四种大分子化合物的主要合成场所相同Cb、c、d三种化合物能同时存在于同一个细胞器中Da、b彻底水解后可得到四种不同的化合物，四种相同的化合物A由图示可知，a、b、c、d分别代表DNA、mRNA、tRNA、rRNA。每个tRNA含有三个与密码子结合的游离碱基，并不是只含三个碱基；密码子有64种，其中三个终止密码子不对应tRNA，故理论上分子c的种类约有61种。b、c、d都是以a的一条链为模板，经转录产生的，a的合成是DNA的复制过程，转录和DNA复制主要在细胞核中进行。翻译时，b、c、d三种化合物能同时存在于同一个核糖体中。a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物是核糖、
9、脱氧核糖、胸腺嘧啶、尿嘧啶，四种相同的化合物是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、磷酸。3在人体内，HIV与特异性抗体结合后产生沉淀，被吞噬细胞摄取后彻底水解可得到()A20种氨基酸，5种含氮碱基B20种氨基酸、4种脱氧核糖C多种氨基酸、1种核糖D多种氨基酸、4种核糖核苷酸CHIV的成分是蛋白质和RNA，抗体的成分是蛋白质，HIV与特异性抗体结合后产生沉淀，被吞噬细胞摄取后彻底水解可得到多种氨基酸、1种核糖。不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA 题组二核酸与蛋
10、白质及其内在关系4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；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；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；物质
11、甲是多糖，没有物种特异性。5(2020山东烟台质检)如图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系图。下列相关叙述中错误的是()A小分子物质a只含有C、H、O、NB过程和都发生于核糖体上C遗传信息位于A上，密码子位于D上DB折叠成E的过程可能在内质网上完成A从图中A、B、D的关系及染色体的成分可判断，A是DNA，D是RNA，B是多肽，E是蛋白质，进一步可判断a是脱氧核苷酸，b是氨基酸。脱氧核苷酸含有的元素是C、H、O、N、P，故A错误。6(2019广东韶关联考)生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成甲、乙、丙三种生物大分子的单体，这三
12、种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是()A人体细胞中单体a、b的结构可用d表示，人体中d的种类有4种B大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示，e的种类约有20种Ca、b是生物体内遗传信息的携带者，丙是生命活动的主要承担者D甲、乙的多样性由d中的n充分体现，丙的多样性由e中的R基充分体现B根据图示可判断，甲代表DNA，乙代表RNA，丙代表蛋白质，a、b、c分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，d为核苷酸，e为氨基酸，m为磷酸，f为五碳糖，n为碱基。人体中d的种类有8种，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各4种，A错误；e为氨基酸，约有20种，B正确；遗传信息的携带者是核酸而不是核苷酸，C错误；DNA
13、和RNA的多样性由d的数量、排列顺序以及d中n的种类充分体现，蛋白质丙的多样性由e的数量、排列顺序以及e中R基的种类和丙的空间结构充分体现，D错误。(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”：考点二糖类和脂质1细胞中的糖类(1)元素：仅由C、H、O元素构成。(2)糖的种类和功能：2细胞中的脂质3糖类、脂质的区别与联系比较糖类脂质元素组成C、H、OC、H、O(N、P)，其中脂肪、固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P合成部位葡萄糖、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
14、生理作用主要的能源物质参与细胞(细胞壁)的构成，核糖、脱氧核糖参与核酸的组成细胞中的储能物质，如糖原、淀粉生物体的主要储能物质，如脂肪构成生物膜的重要成分，如磷脂、胆固醇调节新陈代谢和生殖，如性激素联系思考脂肪与糖类在元素组成上有区别吗？同质量的脂肪与糖类供能时，哪一个消耗氧气量较多？提示：两者元素组成都是C、H、O；脂肪与糖类相比，氢含量高、氧含量低，氧化分解供能时，脂肪消耗氧气量较多。1判断下列叙述的正误(1)纤维素由葡萄糖组成()(2)葡萄糖在线粒体中合成()(3)糖类不参与细胞识别和免疫调节()(4)葡萄糖和麦芽糖可被水解()(5)棉、麻的主要成分是纤维素()(6)脂质不参与生命活动的
15、调节()(7)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()2按要求对下列各种糖进行分类(填字母)A核糖B脱氧核糖C葡萄糖D果糖E半乳糖F蔗糖G麦芽糖H乳糖I淀粉J纤维素K糖原(1)只分布于植物细胞的是_；(2)只分布于动物细胞的是_；(3)能与斐林试剂在加热条件下生成砖红色沉淀的是_；(4)RNA和ATP中都含有的糖是_；(5)在植物细胞高尔基体中合成的糖是_；(6)在动物细胞肝脏和肌肉中合成的糖是_；(7)细胞生命活动所需要的主要能源物质是_。答案：(1)D F G I J(2)E H K(3)A B C D E G H(4)A(5)J(6)K(7)C3连线脂质的种类、功
16、能及元素组成答案：ba、dcea4长句应答突破简答题(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：_。(2)等质量的脂肪比糖类含能量多，为什么却不是生物体利用的主要能源物质？_。(至少答出两点)(3)膳食中为什么要限制高胆固醇类食物的摄入？_。答案：(1)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)脂肪不溶于水，脂肪氧化分解慢，且消耗大量氧气；糖类在有氧和无氧时都能进行氧化分解(3)饮食中如果摄入过多的胆固醇，就会在血管壁上
17、形成沉积，造成血管堵塞(人教版必修1 P31图示拓展)(1)生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构，图中甲丙分别表示植物细胞中常见的三种大分子有机物，每种有机物都有其特定的基本组成单位。则与下图中甲丙对应完全吻合的是一中的哪一组？请说明理由？多肽、RNA、淀粉DNA、RNA、纤维素DNA、蛋白质、糖原核酸、多肽、糖原_(2)脂肪分子可否采用上图形式表示？为什么？_答案：(1)组成RNA、DNA的基本单位分别为4种核糖核苷酸、4种脱氧核苷酸；组成淀粉、糖原、纤维素的单体都为葡萄糖；而组成多肽或蛋白质的基本单位即氨基酸约有20种，图中甲、乙、丙的单体分别有8种、4种、1种，因此，图中甲丙
18、可分别表示多肽、RNA、淀粉。(2)不能，脂肪只由甘油和脂肪酸构成，它并非由许多单体构成，故不属于生物大分子。题组一糖类、脂质的种类与功能1(2020陕西西安质检)如图是淀粉、纤维素和糖原的示意图，它们的共同点是()A都是细胞内储存能量的主要物质B都含有C、H、O、N四种元素C基本组成单位都是五碳糖D基本组成单位都是六碳糖D纤维素是植物细胞壁的组成成分，不是储能物质，A错误；三种多糖只含有C、H、O三种元素，B错误；淀粉、纤维素和糖原均是多糖，基本组成单位均是六碳糖中的葡萄糖，C错误，D正确。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
19、、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)质膜(细胞膜)中的糖：糖蛋白、糖脂。(5)病毒中的糖：RNA病毒含核糖，DNA病毒含脱氧核糖。 2(2019河南洛阳期中)下列有关脂质的叙述，正确的是()A脂质中的磷脂是质膜(细胞膜)的组成成分B维生素D和性激素不属于固醇类物质C脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少D脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成A维生素D和性激素都属于固醇类物质，B错误；脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多，C错误；脂质在内质网上合成，D错误。澄清脂肪、磷脂、固醇与“脂质”脂肪是脂质中的一类物质，脂质除包括脂肪外，
20、还包括磷脂和固醇。脂肪、固醇的元素组成只有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 3如图是油菜种子在发育和萌发过程中，糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是()A干重相等的可溶性糖和脂肪，所储存的能量大致相同B种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的N增加C种子萌发时，脂肪酶的活性很高D种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质C干重相等的可溶性糖和脂肪，脂肪彻底氧化分解释放的能量更多，A错误；种子发育过程中，可溶性糖更多地转变为脂肪，脂肪中含有的元素
21、也为C、H、O，不含N，B错误；种子萌发时，脂肪等被分解，含量逐渐减少，此时脂肪酶的活性很高，C正确；种子生命活动的直接能源物质是ATP，D错误。种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化种子类型变化非油料作物种子(如小麦)油料作物种子(如大豆)种子形成时可溶性糖(还原糖)淀粉糖类脂肪种子萌发时淀粉可溶性糖(还原糖)脂肪甘油、脂肪酸糖类种子形成时，光合作用产物的输入导致干重增加。种子萌发时，吸收水分导致鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减小，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素的原因)，然后再减少。 题组二细胞中化合物的综合分析4如图中表示不同化
22、学元素所组成的化合物，以下说法不正确的是()A若是质膜(细胞膜)的脂质成分，则不具有物种的特异性B若图中为过氧化氢酶，则经脱水缩合形成的过程发生在核糖体上C若为多聚体，且能贮存生物的遗传信息，则一定是DNAD若主要在人体肝脏和肌肉内合成，则最可能是糖原C各种有机物的组成、种类、结构和功能总结 5(2020甘肃武威六中检测)下图表示糖类的化学组成和种类，相关叙述正确的是 ()A依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解B均属还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀C是植物细胞壁的主要成分，使用纤维素酶可将其破坏D分别为纤维素、肌糖原，二者均贮存能量，可作为储能物质C依次代表单糖、二
23、糖、多糖，其中二糖、多糖可继续水解，但单糖不能再水解，A错误；二糖中的蔗糖和多糖都不是还原糖，B错误；分别为纤维素、肌糖原，纤维素是组成植物细胞壁的主要成分，能被纤维素酶水解；肌糖原是动物细胞中的储能物质，C正确，D错误。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、麦芽糖等，非还原糖包括蔗糖、多糖等。(2)RNA、DNA、ATP中糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。(3)细胞壁中糖：纤维素。(4)细胞膜中糖(与其他物质相结合)：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/L，高于1.6 g/L
24、可致尿糖。 6(2019山东枣庄期中)生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即由一定的基本组成单位，按一定的排列顺序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的种类约有20种B若该图为一段RNA的结构模式图，则1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1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，淀粉、纤维素和糖原是相同的B如果题图是一段肽链的模式图，1是中心碳原子，2是肽键，3是R基约有20种，A错误；如果题图是RNA的模式图题图，1是核糖，2是磷酸基团，
25、3是含氮碱基(4种)，B正确；如果题图是单链DNA的模式图，1是脱氧核糖，2是磷酸基团，3是含氮碱基(4种)，C错误；如果题图是多糖的模式图，虽然都是由葡萄糖组成，但连接方式不同，D错误。混淆大分子物质的“彻底水解产物”与“彻底氧化分解产物”点拨：物质初步水解：其产物还可继续水解。彻底水解：在水解酶作用下，水解为不能再被水解的最小物质分子。彻底氧化分解：其产物不能再氧化分解，而不彻底氧化分解的产物还可以继续氧化分解，如葡萄糖彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水，不彻底氧化分解的产物可以是乳酸或酒精和二氧化碳，而乳酸和酒精都可以继续氧化分解。 考点三实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布1实验原理(
26、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实验成功关键点(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)几种试剂在实验中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%的盐酸改变质膜(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1“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，运用的原理是()A单独利用甲基绿对细胞染色可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布B单独利用吡罗红对细胞染色可显示RNA
27、在细胞中的分布，从而推知DNA的分布C同时利用甲基绿、吡罗红对细胞染色，可同时显示DNA、RNA在细胞中的分布D在细胞核、细胞质内可以分别提取DNA、RNA，由此说明DNA、RNA在细胞中的分布C“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，其原理是利用甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色。使用甲基绿和吡罗红的混合染色剂对细胞染色，根据颜色变化观察DNA和RNA的分布。2下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验步骤，下列叙述错误的是()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D表示用甲基绿吡罗红混合染色剂对标本同时进行染色，D错误。观察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)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。
