高考生物北师大版一轮复习 讲义第一单元 第4讲 核酸糖类和脂质.docx

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高考生物北师大版一轮复习讲义第一单元第4讲核酸糖类和脂质

考点一　核酸的分子组成、分布与功能

1．核酸的分子组成

（1）组成元素：

C、H、O、N、P。

（2）单体——核苷酸

核苷酸的组成成分：

a.磷酸、b.五碳糖、c.含氮碱基，其相关种类：

b是2种，c是5种。

（3）单体的种类

2．核酸的种类

（1）分类：

脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。

（2）DNA特有的物质：

胸腺嘧啶和脱氧核糖。

（3）RNA特有的物质：

尿嘧啶和核糖。

3．核酸的分布与功能

DNA主要存在于细胞核内，与蛋白质构成了染色体（染色质），是细胞核中的遗传物质。

DNA通过控制蛋白质的合成进行遗传信息的表达。

RNA主要存在于细胞质中，在蛋白质合成中起重要作用。

[诊断与思考]

1．判断下列说法的正误

（1）DNA的两条脱核糖氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接（　×　）

（2）DNA和RNA分子的碱基组成相同（　×　）

（3）细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键（　×　）

（4）分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同（　×　）

（5）只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质（　×　）

（6）真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质（　×　）

2．说出细菌、噬菌体、烟草花叶病毒体内核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的种类。

提示　对于体内核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的种类，细菌分别是2种（DNA和RNA）、8种、5种、1种（DNA）；噬菌体分别是1种（DNA）、4种、4种、1种（DNA）；烟草花叶病毒分别是1种（RNA）、4种、4种、1种（RNA）。

3．用图示表示DNA、RNA、蛋白质各自的基本组成单位。

提示　

4．举例说明RNA有哪些功能？

提示　

（1）作为遗传物质（某些病毒）；

（2）作为酶，具有催化功能；（3）传递遗传信息（mRNA），运输氨基酸（tRNA），组成核糖体（rRNA）。

5．用箭头表示细胞中的DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系。

提示　DNA

RNA

蛋白质。

题组一　把握核酸的组成与结构

1．下图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列叙述不正确的是（　　）

A．若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤核糖核苷酸

B．在噬菌体、烟草花叶病毒体内b均为4种

C．若a为核糖，则ADP脱去一个磷酸后，可形成b

D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸可存在于HIV中

答案　D

解析　图示b为核苷酸，m为含氮碱基，a为五碳糖。

若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，A项正确；病毒只含有一种核酸（DNA或RNA），其核苷酸种类均为4种，B项正确；若ADP水解可形成b，则a为核糖，C项正确；HIV的遗传物质是RNA，其基本单位为核糖核苷酸，故a应为核糖，D项错误。

2.如图为某核苷酸长链的示意图，下列相关叙述错误的是（　　）

A．图中所示为脱氧核糖核苷酸长链

B．2为脱氧核糖

C．4为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸

D．5只能在细胞核中找到

答案　D

解析　由碱基T可知，该链为DNA的一条链，除细胞核外，线粒体、叶绿体中有少量的DNA和RNA。

3．在大肠杆菌的核酸中，含有A、C、T的核苷酸种类数是（　　）

A．8B．7C．5D．4

答案　C

解析　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糖核苷酸，C也能形成2种，T只能形成胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。

题组二　核酸与蛋白质的比较分析

4．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代表生物大分子，①②③代表过程。

据图分析不正确的是（　　）

A．人体中单体b的种类有4种

B．导致地球上生物多种多样的根本原因是C的结构具有多样性

C．人类的白化病基因产生于图中的①过程

D．图中A和C是组成染色体的主要成分

答案　B

解析　根据图示可判断，A代表DNA，B代表RNA，C代表蛋白质，①代表DNA复制，②代表转录，③代表翻译。

单体a代表脱氧核糖核苷酸，单体b代表核糖核苷酸，单体c代表氨基酸。

人体中单体b的种类有4种，即腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸，故A正确；导致地球上生物多样性的根本原因是A（DNA）的结构具有多样性，导致地球上生物多样性的直接原因是C（蛋白质）的结构具有多样性，故B错误；人类的白化病基因是由基因突变产生的，基因突变发生在DNA复制过程中，即图中的①过程，故C正确；组成染色体的主要成分是A（DNA）和C（蛋白质），故D正确。

5．从一动物细胞中得到两类大分子有机物x、y，已知细胞中x的含量大于y，用胃液处理，x被分解而y不变。

x含有化学元素N，有的还含有S，y含有化学元素N和P，它们与苏丹Ⅲ染液都没有颜色反应，细胞膜上有x没有y。

下列有关x、y的叙述，错误的是（　　）

A．x是蛋白质

B．y的基本组成单位是核苷酸

C．细胞膜上的x可能是载体

D．y可能在核糖体上合成

答案　D

解析　x能被胃液分解，且还可能含有N或S，细胞膜上有x，可确定x是蛋白质。

y含有化学元素N和P，与苏丹Ⅲ染液没有颜色反应，不存在于细胞膜上，可确定y是核酸，y在细胞核或线粒体中合成。

6.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．①；②和③B．②；③和④

C．②；①和③D．④；①和②

答案　C

解析　由图可以判定出：

①为mRNA，②为核糖体，③为tRNA，④为多肽。

mRNA和tRNA水解产物为相同的四种核糖核苷酸；多肽水解产物为氨基酸；核糖体由蛋白质和rRNA组成，水解产物为氨基酸和四种核糖核苷酸。

1．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的生物中：

2．列表比较核酸和蛋白质的区别与联系

比较项目

蛋白质

核酸

组成元素

C、H、O、N等

C、H、O、N、P

分子结构

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

考点二　糖类、脂质的种类和作用

1．糖类的种类和作用

（1）化学组成与种类

（2）功能

①组成生物体的重要成分。

②生物体的主要能源物质。

2．糖类的不同分类标准

（1）按化学性质分

①葡萄糖　②果糖　③麦芽糖　④蔗糖　⑤多糖

（2）按功能分

①细胞的重要组成成分

②细胞生命活动所需要的主要能源物质：

葡萄糖。

③细胞的贮能物质：

淀粉、糖原。

3．细胞中的脂质

（1）元素组成：

主要是C、H、O三种元素，有些还含有P和N。

（2）种类及功能（连线）

[诊断与思考]

1．判断下列说法的正误

（1）所有的二糖和多糖基本组成单位都相同（　×　）

（2）所有的糖类和脂质都是能源物质（　×　）

（3）所有的糖类都能被斐林试剂鉴定（　×　）

（4）所有的脂质都能参与膜结构的构成（　×　）

（5）淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水（　×　）

2．相同质量的脂肪与糖类氧化分解供能时，哪一个消耗氧气较多？

提示　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。

3．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。

题组一　从组成、功能上把握糖类和脂质

1．下列关于糖类的叙述，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

答案　A

解析　葡萄糖属于单糖，不可被水解；构成纤维素的单体只有葡萄糖；乳糖属于二糖，水解成单糖后才能被吸收。

2．（2014·海南，2）下列有关脂质的叙述，正确的是（　　）

A．脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分

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

答案　A

解析　组成细胞膜的脂质主要是磷脂，A项正确；维生素D和性激素属于固醇类，B项错误；相同质量的脂肪中因含有较大比例的C和H，故彻底氧化分解后比糖类产能多，C项错误；脂质在内质网上合成，D项错误。

3.如图是两种二糖的组成示意图，相关叙述正确的是（　　）

A．图中M、N指代的物质分别是葡萄糖、果糖

B．图中M代表的物质也是纤维素和糖原的基本组成单位

C．因葡萄糖和果糖都是还原糖，故麦芽糖和蔗糖也是还原糖

D．细胞内的二糖以及单糖的作用只能是细胞呼吸供能的底物

答案　B

解析　麦芽糖是由两分子葡萄糖组成的，蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的，故图中M、N指代的物质都是葡萄糖，A项错误；葡萄糖是纤维素和糖原的基本组成单位，B项正确；葡萄糖和果糖、麦芽糖都是还原糖，但蔗糖不是还原糖，C项错误；细胞内的二糖以及单糖的作用除了是细胞呼吸供能的底物外，有的还参与物质组成，如脱氧核糖是DNA的组成成分，核糖是RNA的组成成分，D项错误。

题组二　细胞中糖类、脂质、蛋白质与核酸的综合判断

4．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（　　）

①核酸　②多肽　③淀粉

A．①②B．②③C．①③D．①②③

答案　A

解析　分析图2，组成该大分子的基本单位不同，核酸是由4种核苷酸聚合而来，多肽是由20种氨基酸脱水缩合而来，可用图2表示；淀粉是由葡萄糖聚合而来，可见构成淀粉的基本单位相同，所以可用图1表示。

5．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

C．DNA、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

答案　B

解析　构成淀粉的单体是葡萄糖，在排列顺序上不具有多样性，B错误。

题组三　细胞内常见有机物的推测与判定

6．如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。

下列说法正确的是（　　）

A．相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M1的耗氧量多

B．M3具有物质运输、催化、调节、防御等多种功能

C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同

D．不同的M4在结构上的区别主要是m4的连接方式不同

答案　B

解析　根据题意可知，M1是多糖，在植物细胞中是淀粉，在动物细胞中是糖原，m1是葡萄糖；M2是脂肪，m2是脂肪酸和甘油；M3是蛋白质，m3是氨基酸；M4是核酸，m4是核苷酸。

相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，由于M2（脂肪）中的C、H含量高，O含量低，因此M2的耗氧量多；M3（蛋白质）可以是载体蛋白、酶、部分激素、抗体蛋白等物质，具有物质运输、催化、调节、防御等多种功能；m3和m4分别是氨基酸和核苷酸，它们的元素组成不同；不同的M4在结构上的区别主要是m4的数目和排列顺序不同。

7．如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是（　　）

A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸

B．若②是细胞中重要的贮能物质，则②是脂肪

C．若③为能贮存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA

D．若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质，则④是糖原

答案　C

解析　由图示可知，①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，但因②是细胞中重要的贮能物质，故②是脂肪；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能贮存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA，也可能是RNA；④只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质，则④指肝糖原和肌糖原。

1．关注糖类、脂质的5点警示

（1）多糖中的纤维素是构成植物细胞细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。

因此能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。

（2）脂肪中氧元素含量低，碳和氢元素比例较高，而糖类则相反，同质量的脂肪比淀粉在氧化分解时耗氧多。

（3）性激素属于固醇类物质，而细胞膜主要由磷脂构成，根据相似相溶原理，性激素能够通过自由扩散进入细胞内，与细胞内受体结合，从而调节代谢过程。

（4）细胞内三大能源物质的供能顺序为：

糖类→脂肪→蛋白质。

蛋白质一般不作为能源物质供能。

（5）糖类是生物体主要的能源物质，脂肪是生物体的良好贮能物质，ATP是生物体生命活动的直接供能物质，太阳光能是最终的能量来源。

2．有机物的元素组成与种类的相互推导

（1）通过关系图记忆有机物的元素组成

（2）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，再推测其元素组成。

如：

细胞膜→蛋白质＋糖类＋磷脂→C、H、O、N、P

染色体→蛋白质＋DNA→C、H、O、N、P

核糖体→蛋白质＋RNA→C、H、O、N、P

病毒→蛋白质＋核酸→C、H、O、N、P

（3）记忆特殊有机物的元素组成

物质名称

特征元素

共有元素

ATP

P

C、H、O、N

叶绿素

Mg

血红蛋白

S、Fe

甲状腺激素

I

胰岛素

S

考点三（实验）　观察DNA和RNA在细胞中的分布

1．实验原理

甲基绿—焦宁染液中的甲基绿能使DNA呈现绿色，而焦宁则能把RNA染成红色。

因此，可以通过观察细胞中不同部位呈现的颜色，来检测DNA、RNA在细胞中的分布。

2．方法步骤

3．实验现象

细胞核区域被染成绿色，细胞质区域被染成红色。

[深度思考]

（1）不能用哺乳动物成熟的红细胞观察DNA与RNA分布的原因是什么？

提示　哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核。

（2）能用紫色洋葱的外表皮为材料进行观察吗？

提示　不能，因为不宜选用带颜色的细胞作本实验的材料。

（3）由上述实验得到的实验结论是什么？

提示　DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。

题组　观察DNA与RNA在细胞中分布的原理与方法

1．在做“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验时，如果选用植物细胞，则对其颜色有一定要求，这一要求及原因是（　　）

A．选择深色叶肉细胞，因为其中有叶绿体

B．尽量选择浅色或无色的植物细胞，避免细胞本身的颜色对实验结果的观察产生影响

C．选择深色细胞，这样可以和实验结果形成强烈对比，便于观察

D．颜色无所谓，因为DNA和RNA与染色剂的结合具有特异性

答案　B

解析　颜色反应对实验材料的要求是白色或近于白色，以免影响实验结果的观察。

2．下列有关遗传信息携带者——核酸的说法，正确的是（　　）

A．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的DNA分子和呈红色的RNA分子

B．在“观察DNA、RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴焦宁和甲基绿染液先后滴在载玻片上

C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中

D．核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用

答案　D

解析　所用的染色剂是甲基绿—焦宁混合染色剂，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之呈现绿色，结果发现DNA主要分布在细胞核中，也有少量DNA分布在线粒体和叶绿体中。

虽然“DNA和RNA在细胞中的分布”这个知识点在教材中不算一个重要的实验，但要知道DNA和RNA在细胞中的分布，必须通过实验证明，就必须按照实验的要求，知道实验原理、材料、试剂、步骤、结果、结论、分析等有关实验的内容。

以实验的思想，用实验的思维来解答试题，是最为有效和简单的。

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要语强记

1．核酸包括两大类：

一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA。

2．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。

3．淀粉和糖原分别是植物细胞和动物细胞的贮能物质。

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是葡萄糖。

4．脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。

其中脂肪是细胞内良好的贮能物质；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。

5．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。

”

探究高考　明确考向

1．（2015·全国Ⅰ，1）下列叙述错误的是（　　）

A．DNA与ATP中所含元素的种类相同

B．一个tRNA分子中只有一个反密码子

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

答案　D

解析　DNA与ATP的元素组成均为C、H、O、N、P，A项正确；每个tRNA的一端有3个相邻的碱基，能与mRNA的密码子互补配对，称为反密码子，一个tRNA分子上只含一个反密码子，B项正确；T2噬菌体的遗传物质是DNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，C项正确；细菌为原核生物，无线粒体，D项错误。

2．（2014·新课标Ⅱ，5）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．用甲基绿和焦宁染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布

答案　C

解析　转录是在RNA聚合酶的催化作用下，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，A项正确；线粒体和叶绿体中均含有的少量DNA控制着细胞质遗传，植物细胞的线粒体和叶绿体中均可进行DNA的复制，B项正确；双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接，C项错误；甲基绿和焦宁两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，并呈现不同的颜色反应，故可以用于观察DNA和RNA在细胞中的分布，D项正确。

3．（2013·海南，12）甲（ATGG）是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙（A—P～P～P）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

答案　D

解析　甲是一段单链DNA片段，甲（ATGG）的转录产物是乙（UACC），丙是直接能源物质ATP，甲、乙、丙的组分中均有五碳糖，A、C正确；甲（ATGG）与乙（UACC）中共有6种核苷酸，B正确；乙的水解产物中含有AMP，不含有ATP，D错误。

4．（2013·海南，23）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

答案　C

解析　A正确，蔗糖是二糖，由葡萄糖和果糖脱水缩合形成。

B正确，乳糖是二糖，由葡糖糖和半乳糖脱水缩合形成。

C错误，麦芽糖是二糖，是由两分子葡萄糖脱水缩合形成的。

D正确，纤维素、糖原、淀粉都是多糖，其基本单位都是葡萄糖。

5．（2015·江苏，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

答案　A

解析　A项对，四种生物分子分别都能被相应酶水解；B项错，脂肪为脂溶性物质，不溶于水；C项错，淀粉和脂肪都只含有C、H、O三种元素；D项错，核酸是与遗传有关的物质，不是能源物质。

6．（2013·江苏，1）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．核酸是生物体贮存遗传信息的物质

D．糖类不参与细胞识别和免疫调节

答案　C

解析　脂质中的固醇参与生命活动的调节；糖类是生物体主要的能源物质；核酸是生物体贮存遗传信息的物质；细胞膜上的糖蛋白与精子和卵细胞之间的识别以及免疫细胞识别抗原都有关。