1、高考生物大一轮复习 第一单元 细胞的分子组成 第4讲 遗传信息的携带者核酸细胞中的糖类和脂质学案第4讲遗传信息的携带者核酸细胞中的糖类和脂质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在细胞中的分布核酸的结构和功能1结构层次DNA组成结构的“五、四、三、二、一”五(五种元素)、四(四种单体)、三(三种小分子)、二(二条脱氧核苷酸长链)、一(一种双螺旋结构)。2功能(1)是细胞内携带遗传信息的物质。(2)在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有重要作用。 突破1学会辨析DNA和RNA结构与功能的异同项目脱氧核糖核酸核糖核酸简称DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸(4
2、种)核糖核苷酸(4种)化学元素C、H、O、N、PC、H、O、N、P组成成分磷酸磷酸碱基A、C、GTU五碳糖脱氧核糖核糖空间结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构功能遗传物质，携带遗传信息，控制遗传、变异和蛋白质合成作为遗传物质(如某些病毒)，传递遗传信息(mRNA)，组成核糖体(rRNA)，运输氨基酸(tRNA)，催化作用(某些酶) 突破2不同生物含有的核酸、核苷酸及碱基种类的分析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RNA8种5种DNA细菌、人等病毒只含DNA4种4种DNA噬菌体只含RNA4种4种RNA烟草花叶病毒蛋白质与核酸的比较项目蛋白质核酸组成元素C、H、O
3、、N等C、H、O、N、P单体的结构通式1分子磷酸1分子五碳糖1分子含N碱基连接方式形成场所细胞质内的核糖体上细胞核、线粒体、叶绿体等内在联系【感知考题】下列关于核酸的叙述中，错误的是()A酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(2016全国乙，1B)BtRNA 分子中含有一定数量的氢键(2014江苏，1A)CDNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(2014江苏，1D)DDNA和RNA分子的碱基组成不完全相同(高考重庆卷改编)解析DNA的两条链之间通过氢键连接。答案C(1)如图表示某大分子物质的基本单位。该物质为核糖核苷酸，含有的碱基为A或G或C或U。(2)如图表示某些重要化合物的
4、元素组成和功能关系，据图思考：图中的X表示的元素是N和P，Y表示的元素是N。图中A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，过程分别是DNA的复制、转录和翻译，单体a是脱氧核苷酸，b是核糖核苷酸，c是氨基酸。 高分点拨类题通法通过网络法理清核酸与蛋白质的关系信息解读(1)染色体的主要成分是DNA和蛋白质，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，因此图1中甲、乙、丙分别是DNA、RNA和蛋白质，a是核苷酸，b是氨基酸。(2)图2是通过结构中的化合物组成构建的概念图，判断的依据是染色体和细胞膜的物质组成。图中甲、乙、丙分别是DNA、蛋白质和磷脂。【跟进题组】 命题1核苷酸的种类及核酸的结构与分布1下列有关DNA
5、和RNA的叙述，不正确的是()A二者在原核细胞、真核细胞内都存在B二者都是细胞内的遗传物质C二者都可携带遗传信息D二者单体中的碱基共有5种解析：选B。具有细胞结构的生物都含有DNA和RNA，A项正确；具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，某些病毒的遗传物质是RNA，DNA和RNA都可以携带遗传信息，B项错误、C项正确；二者单体都是核苷酸，DNA含A、T、C、G四种碱基，RNA含A、U、C、G四种碱基，碱基共有5种，D项正确。2(2017重庆一中高三月考)下列关于核酸、核苷酸的说法中，正确的是()A结核杆菌核糖体rRNA的合成与其核仁有关B转录产生的mRNA分子中至少有一个游离的磷酸基团和一个
6、游离的羟基C吞噬细胞摄取流感病毒与抗体结合形成的沉淀并将其水解，可产生4种核苷酸D设法让洋葱根尖吸收含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸，只能在分生区细胞中检测到放射性解析：选C。结核杆菌是原核生物，细胞中没有核仁，A错误；每个核糖分子上都含有羟基，因此转录产生的mRNA分子中至少有一个游离的磷酸基团，但含有多个游离的羟基，B错误；流感病毒的遗传物质是RNA，水解的产物是四种核糖核苷酸，C正确；洋葱根尖吸收3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸用于转录形成mRNA，进而翻译形成蛋白质，能在所有根尖细胞中检测到放射性，D错误。 命题2核酸与蛋白质的关系3(2017安徽合肥六校第一次联考)如图表示真核细胞某些结构的主
7、要组成成分(图中字母是元素符号)，下列叙述正确的是()A结构1功能的复杂程度主要是由图中甲的种类和数量直接决定的B物质乙、丙的单体分别是氨基酸和核糖核苷酸C萨顿用类比推理的方法证明了基因在结构2上D结构2在有丝分裂时会呈现周期性的变化解析：选D。结构1具有磷脂双分子层和蛋白质，为生物膜，甲由C、H、O、N、P组成，为磷脂，是生物膜的基本支架，乙由C、H、O、N组成，为蛋白质，决定生物膜的功能，A错误；蛋白质的单体为氨基酸，结构2为染色体，主要成分为蛋白质和DNA，DNA的单体为脱氧核苷酸，B错误；萨顿用类比推理的方法提出了基因在染色体上，摩尔根利用假说演绎法证明基因在染色体上，C错误；染色体在
8、有丝分裂时会呈现周期性的变化，D正确。4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；和 B；和C；和 D；和解析：选C。此图表示翻译过程，为核糖体，为mRNA，为tRNA，是肽链。核糖体由蛋白质和rRNA组成，它们彻底水解的产物分别是20种氨基酸、磷酸和核糖以及4种含氮碱基；mRNA彻底水解得到磷酸、核糖、4种含氮碱基；tRNA彻底水解后得到磷酸、核糖、4种含氮碱基；多肽链彻底水解后得到20种氨基酸。因此，彻底水解后得到的产物种类最多，和彻底水解后得到的产物种类一样多。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
9、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和尿素糖类、脂质的种类和作用学生用书P181细胞中的糖类类别主要糖类特点举例功能单糖五碳糖核糖核糖核酸的组成成分不能水解脱氧核糖脱氧核糖核酸的组成成分六碳糖葡萄糖主要的能源物质果糖提供能量半乳糖二糖麦芽糖提供能量能水解生成两分子单糖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)纤维素植物细胞壁的主要成分糖原储存能量和调节血糖2.脂质的种类和功能连一连脂肪是储能物质，糖原也是人和动物的储能物质；淀粉
10、是植物的储能物质。1(必修1 P33拓展题T2改编)在相同浓度的蔗糖和葡萄糖溶液中培养动物细胞，下列说法正确的是()A蔗糖和葡萄糖都能进入细胞，但进入速度一定不相等B蔗糖不能进入动物细胞，因为动物细胞细胞膜上没有运输蔗糖分子的载体蛋白C有氧呼吸第二阶段利用的是丙酮酸，葡萄糖被分解为丙酮酸之后才能进入细胞D蔗糖和葡萄糖都是以主动运输的方式进入细胞答案：B2(深入追问)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差异？提示：三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖连接的方式不同，使它们具有了不同的化学性质。1糖类与脂质的区别及联系名称项目糖类脂质区别化学组成和种类 合成部位细
11、胞器：叶绿体、内质网、高尔基体；器官：肝脏和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(细胞通讯、识别作用的基础)、细胞壁(植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶)；(3)核酸的组成成分(如五碳糖)(1)生物体的储能物质，如脂肪；(2)生物膜的重要组成成分，如磷脂、胆固醇；(3)调节细胞代谢和生殖，如性激素联系糖类 脂肪2. 细胞内的能源物质种类及其分解放能情况(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。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。
12、(4)能源物质为生命活动供能的过程 【感知考题】(2017南京市联考)下列关于糖类和脂质的叙述，错误的是()A纤维素由葡萄糖组成B葡萄糖可在叶绿体中合成C脂质不参与生命活动的调节D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解析性激素属于脂质，参与调节生命活动。答案C(1)葡萄糖作为能源物质，其氧化分解的场所是细胞质基质。(2)下列一定不含糖的物质或结构是。噬菌体ATP酶DNA烟草花叶病毒胰岛素(3)下列物质中是构成细胞膜的成分。脂肪磷脂性激素胆固醇(4)下列物质属于生物大分子的是。胰岛素糖原脱氧核苷酸核糖核酸脂肪磷脂 高分点拨类题通法高考常考的“糖”(1)还原糖与非还原糖：还
13、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)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。【跟进题组】 命题1从组成和功能上考查糖类和脂质1(2017安徽六安一中高三月考) 汉堡包的制作原料有鸡胸肉、面包、鸡蛋、生菜等。下列说法正确的是()A生菜中的纤维素经消化分解可被人体吸收B面包中的淀粉进入口腔先被酶催化水解为麦芽糖C鸡蛋中的化合物含
14、量最少的是糖类，最多的是蛋白质D鸡胸肉中含有的动物多糖糖原可被人体直接吸收解析：选B。纤维素在人体内不被消化分解，A错误；唾液中含有唾液淀粉酶，能把淀粉催化水解为麦芽糖，B正确；鸡蛋中的化合物含量最少的不是糖类，最多的是水分，C错误；动物多糖糖原必须被分解成葡萄糖后才能被人体吸收，D错误。 2(2017青岛高三模拟)下列关于细胞中脂质的说法，正确的是()A脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物B生物膜的组成成分包括磷脂、胆固醇和脂肪C含N元素的脂质包括胆固醇、性激素等D维生素A能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收解析：选A。脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，其中磷脂是构成生物膜的重要
15、成分，因此，脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。生物膜中不含脂肪。胆固醇、性激素只含有C、H、O三种元素。维生素D能够有效促进小肠对钙和磷的吸收。1混淆糖的“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；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不能全面掌握糖类和脂质的功能(1)误认为糖类都能提供能量。如纤维素、核糖和脱氧核糖，它们都不提供能量。(2)误认为脂质中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。 命题2依据信息考查糖类与脂肪的关系3(2017南昌二模)如图是人体内葡萄糖转化
16、成脂肪的部分过程示意图，下列有关叙述不正确的是()A长期偏爱高糖膳食的人，图示过程会加强而导致体内脂肪积累B细胞质基质中有催化过程的酶，该过程会产生少量H和ATPC酒精是过程产生的二碳化合物之一D在糖尿病患者体内，图示过程减弱，脂肪分解增加解析：选C。从图示过程可以看出，葡萄糖可以转化为脂肪，故长期摄取糖时，图示过程会加强，A正确；细胞呼吸第一阶段是在细胞质基质中完成的，其产物是丙酮酸、少量H和ATP，细胞质基质中有催化过程的酶，B正确；图示表示葡萄糖转化为脂肪的过程，在此过程中糖代谢产生一种非常重要的二碳化合物，经复杂变化可以用于合成脂肪酸，而酒精是某些植物或酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物，C
17、错误；糖尿病患者因胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足，或与胰岛素结合的受体不敏感，致使葡萄糖氧化分解下降而使细胞供能不足，机体感觉饥饿，故体内脂肪、蛋白质分解增加，D正确。 命题3对糖类、脂质、蛋白质及核酸共性的考查4(2015高考江苏卷，1)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述，正确的是()A都能被相应的酶水解B都是水溶性物质C都含C、H、O、N这4 种元素D都是人体细胞中的能源物质解析：选A。A项，淀粉、脂肪、蛋白质和核酸都是细胞内的有机物，都可以被相应的酶水解成小分子物质。B项，脂肪是脂溶性物质，不溶于水。C项，淀粉和脂肪只含有C、H、O三种元素，蛋白质含有C、H、O、N等元
18、素，核酸含有C、H、O、N、P。D项，核酸不能为人体生命活动提供能量，淀粉、脂肪和蛋白质都可为人体生命活动提供能量。根据元素的种类和功能推断有机物的种类5(2017金溪一中一模)构成细胞的有机化合物及其组成元素如表，下列叙述中正确的是()有机化合物组成元素甲C、H、O乙C、H、O、N、P丙C、H、O、N，很多种类还含有P、S丁C、H、O，很多种类还含有N和PA.细胞核中不含甲类化合物B细胞膜中不含乙类化合物C细胞质基质中不含丙类化合物D线粒体中不含丁类化合物解析：选B。从元素组成分析，甲、乙、丙、丁分别为糖类、核酸、蛋白质和脂质。细胞核中含糖类化合物，细胞质基质中含蛋白质类化合物，线粒体膜中含
19、脂质类化合物磷脂，A、C、D错误；细胞膜中不含核酸类化合物，B正确。(实验3)观察DNA和RNA在细胞中的分布学生用书P201实验原理(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿DNA绿色，吡罗红RNA红色。(2)盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时可使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。2实验步骤实验成功的关键点(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质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞的正常生理状态质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性
20、；使染色质中DNA与蛋白质分开蒸馏水配制染色剂；冲洗载玻片吡罗红甲基绿染液吡罗红使RNA呈红色，甲基绿使DNA呈绿色【感知考题】(2017南京统考)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”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%的盐酸的目的之一是使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到呈绿色的细胞质和呈红色的细胞核解析观察DNA和RNA在细胞中的分布时，加入的染色剂是甲基绿吡罗红混合染液，即两种试剂是同时加入的，A错误。加入盐酸的目的是增大细胞膜的通透性，并使蛋白质和D
21、NA分离便于染色，但不能使DNA水解，B错误。在高倍显微镜下可以观察到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，D错误。答案C不能用哺乳动物成熟的红细胞观察DNA和RNA分布的原因是哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。 高分点拨类题通法观察DNA和RNA在细胞中分布的3个关键点(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，故结论中强调“主要”而不能说“只”分布于细胞核或细胞质中。【跟进题组】1(2017抚州模拟)观察人口腔
22、上皮细胞中DNA和RNA的分布实验中，加入质量分数为8%的盐酸的作用不包括()A促使细胞膜上蛋白质变性，有利于染色剂进入细胞B改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞C促使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于染色D促使染色质中的DNA解旋，有利于与染色剂结合解析：选D。染色质中DNA的解旋要靠解旋酶的催化或温度变化，不是实验中盐酸的作用，因此D项错误。2“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
23、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在细胞中的分布解析：选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。核心体系构建填空细胞核脱氧核苷酸双螺旋结构细胞质核糖核苷酸C、H、OC、H、O脂肪、磷脂和固醇规范答题必备1.细胞内的核酸、核苷酸和碱基(1)细胞内核苷酸有8种(2)细胞内的核酸有2种(3)细胞内的碱基有5种2.糖类存在场所、组成及作用(1)植物体内的
24、二糖是蔗糖和麦芽糖。(2)蔗糖、麦芽糖和乳糖都能水解产生葡萄糖。(3)淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖。(4)作为储能物质的糖类是淀粉和糖原。(5)纤维素是植物细胞壁的重要成分。3.脂质元素组成及合成场所(1)脂肪和固醇类的元素组成是C、H、O。(2)磷脂的元素组成是C、H、O、N、P。4.核糖和核酸的元素组成(1)核糖的元素组成是C、H、O。(2)核酸的元素组成是C、H、O、N、P。课时作业1大肠杆菌、甘蔗、噬菌体、酵母菌都具有的是()A纤维素 B淀粉C糖原 D脱氧核糖解析：选D。脱氧核糖是构成DNA的成分之一，上述四种生物中都含有DNA。2如图所示，关于动植物糖类、脂质的分类与比较，正确
25、的是()解析：选A。还原糖不包括蔗糖，葡萄糖不属于二糖；固醇和脂肪都是脂质的一种；固醇不属于生物大分子。3(2017郑州一模)下列关于生物体中化合物的叙述，不正确的是()A核糖和脱氧核糖都属于五碳糖B构成蛋白质、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性CDNA、RNA和ATP的化学组成中均有糖类分子D蔗糖、乳糖和麦芽糖水解产物中都有葡萄糖，脂质中的性激素具有调节功能解析：选B。构成淀粉的单体是葡萄糖，在排序顺序上不具有多样性，B错误。4转运RNA是与蛋白质合成有关的重要分子，下列能正确表示其基本组成单位的是()A鸟嘌呤磷酸核糖B磷酸核糖胸腺嘧啶C磷酸核糖尿嘧啶D腺嘌呤脱氧核糖磷酸解
26、析：选C。组成转运RNA的基本单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸是由一分子核糖、一分子磷酸和一分子碱基组成的，在核糖上分别连接有磷酸和碱基，碱基种类有A、U、G、C。5(2017深圳第一次调研)下列与核酸有关的说法，正确的是()A含RNA的生物一定含DNAB含DNA的生物一定含RNAC含RNA的细胞器一定含DNAD含DNA的细胞器一定含RNA解析：选D。含RNA的病毒不含DNA，A错误；含DNA的病毒不含RNA，B错误；核糖体含RNA，但不含DNA，C错误；含DNA的细胞器有线粒体和叶绿体，它们都含有少量的RNA，D正确。6(2017南昌模拟)核酸是重要的生物大分子之一，下列有关叙述正确的是()A所
27、有生物的核酸都主要是DNAB细胞癌变后mRNA的种类和数量改变C核酸的单体是脱氧核苷酸D参与细胞分裂的核酸只分布于细胞核中解析：选B。生物包括有细胞结构的生物(真核生物、原核生物)和无细胞结构的生物(病毒)，真核生物和原核生物的核酸有DNA和RNA两种，病毒的核酸是DNA或RNA；细胞癌变后，细胞内的遗传物质发生改变，因此细胞内mRNA的种类和数量也发生改变；核酸的单体是核苷酸，包括核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸；参与细胞分裂的核酸主要分布于细胞核中，但在细胞质中也存在一定量的核酸(RNA)。7(2017长沙长郡中学高三模拟)蔗糖是一种常见的二糖，下列与蔗糖相关的说法中，错误的是()A蔗糖必须水解
28、为单糖，才能被人体细胞吸收 B缺乏淀粉分支酶的豌豆中蔗糖的含量较高 C植物细胞内合成蔗糖时需ATP水解为其供能 D蔗糖及其水解产物均不与斐林试剂发生颜色反应解析：选D。蔗糖是二糖，必须水解为单糖，才能被人体细胞吸收，A项正确；缺乏淀粉分支酶的豌豆细胞中，淀粉的含量较低，游离的蔗糖的含量较高，B项正确；ATP水解释放的能量，可用于葡萄糖与果糖脱水缩合形成蔗糖的反应，C项正确；蔗糖为非还原糖，不与斐林试剂发生颜色反应，但蔗糖的水解产物葡萄糖与果糖均属于还原糖，与斐林试剂发生颜色反应，D项错误。8(原创)如图为苹果成熟期有机物质含量的变化图，相关分析错误的是() A图中的五种有机物质中最可能含有S的是酶B每个月采集苹果制备样液，用斐林试剂检测，则10月的样液砖红色最深C图中的酶最有可能是淀粉酶，在该酶的作用下，苹果细胞液浓度逐渐变小D图中五种有机物质中属于单糖的是果糖、葡萄糖解析：选C。糖类的组成元素是C、H、O，而大多数酶的本质为蛋白质，蛋白质的特征元素是S，故最可能含有S的是酶，A正确。斐林试剂可用于检测还原糖，图中的果糖、葡萄糖均为还原糖，可与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀。在611月期间，葡萄糖含量变化不大，而10月果糖含量最多，
