1、第3、4节遗传信息的携带者核酸细胞中的糖类和脂质一、核酸的结构和功能1.核酸的结构(1)化学元素：_。(2)单体_。据图填写单体的组成成分：a._，b._，c._。C、H、O、N、P核苷酸磷酸五碳糖含氮碱基据图填写有关组成成分的种类：b._，c._。单体的种类(3)比较DNA和RNA在组成上的区别：DNA特有的物质：_。RNA特有的物质：_。2种5种_(4种)DNA_(4种)RNA组成脱氧核苷酸核糖核苷酸组成脱氧核糖、胸腺嘧啶(T)核糖、尿嘧啶(U)2.核酸的功能(1)细胞内携带_的物质；(2)在生物体的遗传、变异和_中具有极其重要的作用。遗传信息蛋白质的生物合成二、细胞中的糖类类别主 要 糖
2、 类特 点举 例功 能单糖五碳糖核糖_的组成成分_脱氧核糖_的组成成分六碳糖葡萄糖主要的_果糖提供能量半乳糖核糖核酸脱氧核糖核酸能源物质不能水解类别主 要 糖 类特 点举 例功 能二糖麦芽糖提供能量能水解生成两分子_蔗糖乳糖多糖淀粉储存能量的物质水解后能够生成许多单糖(自然界含量最多的糖)纤维素_的主要成分糖原_和调节血糖单糖细胞壁储存能量三、脂质的种类和功能(连线)1.(2011山东T5C)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。()【分析】真核生物、原核生物、多数病毒以DNA为遗传物质，少数病毒以RNA为遗传物质。2.DNA只分布于细胞核，RNA只分布于细胞质。()【分
3、析】DNA主要分布于细胞核，在细胞质中的线粒体、叶绿体中也有分布；RNA主要分布于细胞质，在细胞核中也有分布，比如mRNA。3.可选用植物的叶肉细胞作为观察DNA和RNA在细胞中分布的实验材料。()【分析】叶肉细胞中含有的叶绿体呈现绿色，会干扰实验中颜色的观察。4.(2009广东T6和2009江苏T21A)淀粉可以用斐林试剂鉴定并呈现蓝色。水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。()【分析】淀粉和蔗糖是非还原糖，不与斐林试剂发生反应，但是淀粉可以用碘液鉴定并呈现蓝色。5.(2010上海T9B)脂肪酸和磷脂含有的元素相同。()【分析】脂肪酸含有C、H、O三种元素，磷脂含有C、H、O
4、、N、P五种元素。6.(2009福建T4D)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输。()【分析】胆固醇是动物细胞膜的组成成分之一，对维持细胞膜正常的流动性有重要作用。胆固醇在人体内还参与血液中脂质的运输。7.(2009江苏T1C)蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖。()【分析】蔗糖水解产生葡萄糖和果糖，乳糖水解产生葡萄糖和半乳糖。8.淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水。()【分析】淀粉水解的终产物是葡萄糖，脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸。淀粉和脂肪彻底氧化分解的终产物都是二氧化碳和水。考点 一 核酸的结构、分类和功能1.核酸的结构层次2.核酸的分类和功能3.蛋白质与核酸的
5、比较【思维拓展】(1)肽键和磷酸二酯键的形成：两种化学键的形成都是吸能反应，需要消耗ATP。肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶；磷酸二酯键的形成需要DNA聚合酶、RNA聚合酶或DNA连接酶(片段连接)，断裂需DNA水解酶或限制酶。肽键形成场所核糖体；磷酸二酯键形成场所细胞核、叶绿体、线粒体等。(2)DNA、RNA、核苷酸和ATP中“A”的含义：核苷酸分子中的A是腺嘌呤。ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。DNA和RNA中的A分别是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。【典例1】(2013亳州模拟)右图中a、b为小分子生命物质，甲、乙、丙代表大分子生命物质。下列相关叙述不正确的是()A.在T2噬菌体、
6、HIV和SARS病毒体内，a都只有4种B.甲、乙可共存于大肠杆菌的细胞质基质中C.连接两个a之间和两个b之间的化学键不同D.在某人的神经细胞和浆细胞中，甲、乙一般相同，丙不同【解析】选D。由图示信息可推出，a、b分别为核苷酸和氨基酸；甲、乙、丙分别代表DNA、RNA和蛋白质。T2噬菌体只有DNA，由4种脱氧核苷酸组成；HIV和SARS病毒只有RNA，由4种核糖核苷酸组成。大肠杆菌无核膜包被的细胞核，其DNA和RNA都分布在细胞质基质中。连接两个a的化学键是磷酸二酯键，连接两个b的化学键是肽键。某人的神经细胞和浆细胞都是由同一个受精卵发育而来的，甲一般相同，由于基因的选择性表达，神经细胞和浆细胞
7、中的乙和丙不相同。【互动探究】(1)图中核糖体与蛋白质在化学组成上的主要区别是什么？提示：核糖体含有RNA和蛋白质。(2)D项中，某人的神经细胞和浆细胞中，有相同的RNA吗?提示：有。同一生物体不同的细胞，tRNA是相同的。考点 二 糖类、脂质的种类和作用1.糖类的不同分类标准(1)按化学性质分：(2)按功能分：参与构成细胞的重要组成成分细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖。细胞的储能物质：淀粉、糖原。还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等非还原糖：多糖、蔗糖等纤维素：植物细胞壁的主要成分脱氧核糖：DNA的组成成分核糖：RNA的组成成分2.糖类和脂质(1)比较：(2)糖类、脂质的分类：【高考警示】糖类和
8、脂质的理解误区(1)并非所有的糖都是能源物质，如核糖、纤维素不提供能量。(2)并非所有的糖都可以用斐林试剂鉴定，如蔗糖、淀粉均为非还原糖。(3)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。【典例2】(2010海南高考)下列关于糖的叙述，正确的是()A.葡萄糖和果糖分子均有还原性B.葡萄糖和麦芽糖可被水解C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收【解析】选A。糖类分还原糖和非还原糖。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等；葡萄糖属于单糖，不可以被水解；纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，其单体是葡萄糖；乳糖的分子结构由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合
9、形成，需水解成单糖后被吸收。【变式训练】下图是油菜种子在萌发过程中，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.种子萌发时，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，生命活动的直接能源物质是可溶性糖【解析】选C。干重相等的可溶性糖和脂肪，脂肪储存的能量较多。种子萌发时，脂肪酶的活性很高，可以将脂肪转变为可溶性糖，可氧化供能。种子萌发时，生命活动的直接能源物质是ATP。考点 三 观察DNA和RNA在细胞中的分布实验分析1.实验原理(1)DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中。(2
10、)甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同。DNA 绿色；RNA 红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。(3)盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。甲基绿吡罗红2.试剂及作用3.材料的选择(1)人的口腔上皮细胞：取口腔上皮细胞之前，应先漱口，以避免装片中出现太多的杂质。(2)哺乳动物成熟红细胞由于没有细胞核，不能做观察DNA和RNA分布的实验材料。【思维拓展】生物实验中需现用现配的试剂(1)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”时使用的吡罗红甲基绿染色剂。(2)鉴定还原糖时使用
11、的斐林试剂。(3)“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”时染色体染色使用的醋酸洋红液。4.实验流程【典例3】“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，下列操作正确的是()A.染色时先用甲基绿染液染色，再滴加吡罗红染液B.将载玻片用质量分数为8%的盐酸处理后即用染色剂染色C.观察时应选择染色均匀、细胞质色泽较深的区域D.冲洗载玻片时，要用蒸馏水的缓水流冲洗【解析】选D。本题考查DNA和RNA在细胞中分布的实验，难度较小。A错误，应配制成甲基绿吡罗红混合液染色；B错误，水解后应先冲洗涂片后再染色；C错误，应选择细胞质色泽较浅的区域，容易观察；D正确，用蒸馏水的缓水流冲洗，防止载玻片上的细胞被冲走。【
12、互动探究】(1)本实验能否选用紫色洋葱鳞片叶外表皮做材料？提示：不能。因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有紫色物质，会干扰实验的结果观察。(2)将口腔上皮细胞置入质量分数为8%的盐酸溶液的最主要目的是什么？提示：用盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞。【变式训练】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.盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞C.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RNAD.盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分离，不利于DNA与染色剂结合
13、【解析】选B。实验中加入质量分数为8%的盐酸的重要作用：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和蛋白质分离，有利于染色，故B正确，D错误。甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，应配成甲基绿吡罗红混合染液，故A错误。叶肉细胞含有叶绿体，绿色会干扰实验结果，故C错误。常见有机物组成元素的分析与推测方法【典例】下列物质或结构在元素组成上最相似的一组是()A.ATP、DNA、细胞膜B.甲状腺激素、生长激素、性激素C.核糖、核糖核酸、核糖体D.淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因【解析】选A。本题考查构成生物体的常见化合物、结构的元素组成和识记能力，难度较小。ATP与DN
14、A的元素组成是C、H、O、N、P，细胞膜的主要成分是磷脂与蛋白质，其元素组成也是C、H、O、N、P。甲状腺激素属于氨基酸衍生物，生长激素属于蛋白质，主要组成元素是C、H、O、N，性激素属于固醇类，组成元素是C、H、O。核糖体主要由RNA和蛋白质组成，组成元素主要是C、H、O、N，与核糖、核糖核酸不同。淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因分别属于糖类、蛋白质、核酸，组成元素有差别。【方法归纳】常见有机物组成元素的记忆和推测方法有以下三点：(1)通过关系图记忆有机物的元素组成：(2)通过表格归纳特殊有机物的元素组成：(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
15、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【易错提醒】(1)脱氧核糖脱氧核糖核酸：脱氧核糖是一种五碳糖，而脱氧核糖核酸是DNA。(2)酶蛋白质：大多数酶是蛋白质，少数是RNA。(3)动物激素的成分不一定都是蛋白质，如生长激素、胰岛素的本质是蛋白质，而性激素属于固醇类。【变式训练】用含32P的磷酸盐培养液培养洋葱根尖细胞，一段时间后，细胞的结构以及化合物中均具有放射性的是()核糖 核膜 核仁 核酸A.B.C.D.【解析】选B。核糖是组成核酸的糖类，由C、H、O三种元素组成，不含
16、P，故没有放射性。核膜中的磷脂、核仁中的RNA、核酸都是含磷的化合物。1.关于生物体内糖类物质的叙述，正确的是()A.麦芽糖在动植物细胞中都能检测到B.糖类物质在细胞内不能贮存C.糖类物质都是细胞内的能源物质D.并不是所有的二糖都是由葡萄糖组成的【解析】选D。麦芽糖是植物细胞中特有的二糖，而动物细胞中没有；糖类在细胞中可以以多糖的形式贮存，比如植物细胞中的淀粉，动物细胞中的糖原；糖类物质并不都是细胞内的能源物质，如纤维素。二糖并非都是由葡萄糖组成的，如蔗糖由葡萄糖和果糖组成。2.核苷酸是生物体内的重要物质，下列有关核苷酸的说法，不正确的是()A.核苷酸是组成核酸分子的单体B.核苷酸是一条长链，
17、属于生物大分子C.DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸D.核苷酸含有C、H、O、N、P五种元素【解析】选B。核苷酸是由五碳糖、磷酸、含氮碱基组成的小分子物质。3.(2013池州模拟)生物体内脂肪的生理功能包括()生物膜的重要成分储能物质缓冲和减压、保护内脏器官具有生物学活性，对生命活动具有调节作用促进人和动物肠道对钙和磷的吸收绝热体，保温作用A.B.C.D.【解析】选B。脂肪是细胞中良好的储能物质，当生命活动需要时可以分解利用；分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压作用；动物皮下脂肪层起到保温作用。磷脂是生物膜的重要成分。对生命活动具有调节作用的是激素，成分包括多肽、蛋白质、固醇等，不包括
18、脂肪。能促进人和动物肠道对钙和磷吸收的是维生素D，属于固醇类。4.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验正确的是()A.实验步骤为：制作装片水解染色观察B.可以用紫色洋葱鳞片叶细胞替代人口腔上皮细胞C.使用盐酸只是为了杀死细胞D.甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色【解析】选D。“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验步骤是制作装片水解冲洗涂片染色观察，A项缺少冲洗涂片步骤；紫色洋葱鳞片叶细胞液泡中含有色素会影响观察效果，不宜用作该实验的材料；盐酸不仅能杀死细胞，更重要的是能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合；D
19、NA和RNA是酸性，能与碱性染料发生反应，甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色。所以应该选D。5.关于下列四幅图的叙述中，正确的是()A.图甲中共有5种核苷酸B.图乙所示的化合物中不含糖类物质C.组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖D.在小鼠体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖【解析】选C。图甲中有8种核苷酸，图乙所示化合物中含有核糖，小鼠体细胞内不可能有蔗糖。图丙可表示脱氧核苷酸，也可表示核糖核苷酸。6.下图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a、b表示有机小分子物质，A、B、X代表有机高分子物质，Y代表细胞核中某结构，虚线表示遗传信息的流动方向。请据图分析回答：(1)图中催化过
20、程的酶主要是_；完成的场所是_。(2)B可分为B1、B2、B3等，其原因是：从b分析是由于_；从B分析是因为_。(3)与合成B3有关的A片段在人体的肝细胞中是否存在？_。原因是每一个体细胞中_。(4)图中Y是指_，图中YA=_。(5)A的基本骨架由_而成，若B水解成m个b，则控制B形成的A中a至少有_个。【解析】(1)结合组成化合物不同的元素，不难从图中推断出：a是脱氧核苷酸、b是氨基酸；A是DNA、X是RNA、B是蛋白质；过程是转录、过程是翻译。因此，催化的酶主要是RNA聚合酶、完成的场所是核糖体。(2)从氨基酸水平上分析B的多样性，是由于氨基酸的种类、数量和排列次序不同；从蛋白质水平上分析
21、B的多样性是由于肽链的空间结构不同。(3)由于人体的每一个细胞都由同一个受精卵经有丝分裂形成，都具有人体全套遗传物质，因此在人的肝细胞中一定存在与合成B3有关的A片段。(4)Y是由蛋白质和DNA组成的，应是染色体，染色体DNA=11或12。(5)A的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接。在翻译过程中，组成DNA的脱氧核苷酸mRNA中核糖核苷酸氨基酸数=631，因此当b为m个，则a至少为6m个。答案：(1)RNA聚合酶核糖体(2)氨基酸的种类、数量和排列次序不同肽链的空间结构不同(3)是都有人体全套的遗传物质(4)染色体11或12(5)磷酸和脱氧核糖交替连接6m7.(2012安徽高考)某同学以新鲜洋
22、葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色剂染色，用高倍显微镜观察。下列描述正确的是()A.经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核B.经吡罗红甲基绿染色，可观察到绿色的细胞质C.经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体D.经苏丹染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质【解析】选C。具体分析如下：8.(2012上海高考)如果图1表示纤维素的结构组成方式，那么符合图2所示结构组成方式的是()核酸 多肽 淀粉A.B.C.D.【解析】选A。图1可表示由相同的单体构成的生物大分子，图2表示由不同的单体构成的生物大分子。纤维素和淀粉都是由葡萄糖聚合形成的，只有一种单体，可用图1表示；而核酸是由四种不同的核苷酸连
23、接而成的，可以用图2表示；多肽是由不同种类的氨基酸脱水缩合形成的，也可用图2表示；故A选项正确。【易错提醒】构成DNA的单体是4种脱氧核苷酸，构成RNA的单体是4种核糖核苷酸，构成蛋白质的是20种氨基酸，构成多糖的单体是葡萄糖。9.(2011江苏高考)下列物质合成时，需要模板的是()A.磷脂和蛋白质B.DNA和酶C.性激素和胰岛素D.神经递质和受体【解析】选B。DNA复制和蛋白质的合成需要模板，脂质的合成不需要。10.(2011海南高考)关于核酸的叙述，正确的是()A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质B.DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的C.分子大小相同、碱基含量
24、相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同D.用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布【解析】选B。DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对符合碱基互补配对原则。分子大小相同、碱基含量相同的核酸，其碱基序列并不一定相同，因而所携带的遗传信息不一定相同；SARS病毒不含DNA，因而不能用甲基绿和吡罗红混合染色观察到DNA的分布，且病毒结构微小，用光学显微镜观察不到。11.(2010江苏高考)下列关于核酸的叙述中，正确的是()A.DNA和RNA中的五碳糖相同B.组成DNA与ATP的元素种类不同C.T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数【解析】选D。本题主要考查DNA、RNA的化学组成的异同点及T2噬菌体的遗传物质。解答本题的关键是识记DNA、RNA、ATP的化学组成及T2噬菌体的遗传物质。A项中DNA含的五碳糖是脱氧核糖、RNA含的五碳糖是核糖；B项组成DNA和ATP的元素种类都是C、H、O、N、P；C项T2噬菌体的遗传信息应贮存在DNA中；D项DNA中因A与T配对、G与C配对，故双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。
