第4讲 细胞中的核酸.docx

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第4讲细胞中的核酸

第4讲　细胞中的核酸、糖类和脂质

最新考纲

高频考点

核心素养

1.核酸的结构和功能（Ⅱ）

2．糖类、脂质的种类和作用（Ⅱ）

3．实验：

观察DNA、RNA在细胞中的分布

1.核酸的功能

2．脂质及糖类的种类和作用

1.科学思维——比较与分类：

比较DNA和RNA的异同，比较糖类和脂质的分类及作用

2．科学探究——观察能力：

观察DNA和RNA在细胞中的分布

3．社会责任——健康生活：

注重饮食，养成良好的生活习惯

考点1　核酸的组成、结构和功能

1．核酸的结构、功能与分布

巧学助记

DNA组成结构的“五、四、三、二、一”

2．DNA和RNA的比较

3.核酸分子的多样性

（1）绝大多数生物的遗传信息就储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。

组成DNA分子的碱基虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序就是极其多样化的，它所贮存的遗传信息容量自然也就非常大了。

由此可见DNA分子能够贮存大量的遗传信息。

（2）部分病毒的遗传信息，直接贮存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。

4．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况

判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

1．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．细胞中的DNA和RNA都是遗传物质。

（　×　）

3．只有双链DNA分子中有氢键，单链RNA分子中没有氢键。

（　×　）

4．核酸彻底水解的产物是核苷酸。

（　×　）

5．DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同。

（　×　）

6．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。

（　×　）

（必修1P28图2－9改编）如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段（“○”代表磷酸基团）模式图，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（　C　）

A．甲说：

“物质组成和结构上完全正确”

B．乙说：

“只有一处错误，就是U应改为T”

C．丙说：

“有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”

D．丁说：

“如果说他画的是RNA双链则该图是正确的”

解析：

组成DNA的糖为脱氧核糖，含氮碱基为A、G、C、T，无U，核苷酸之间是磷酸与脱氧核糖相连。

下图表示核酸与蛋白质的关系，试分析：

（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，则甲、乙、丙分别是DNA、蛋白质和磷脂。

（3）从中心法则的角度分析胰岛B细胞内核酸和蛋白质之间的关系。

【深挖教材】

1．（必修1P27右旁栏思考）原核细胞DNA也是双链结构吗？

位于细胞内的什么部位？

提示：

是双链环状DNA，位于拟核和细胞质中。

2．（必修1P26问题探讨）①DNA的中文全名是脱氧核糖核酸，DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传信息都有所区别。

②DNA鉴定技术还可以应用在亲子鉴定、不同类群生物的亲缘关系等方面。

●考向突破1　核酸的组成、结构和功能

1．（2020·江西上饶六校联考）关于核酸的说法不正确的是（　C　）

A．DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸，没有DNA的生物一定没有细胞结构

B．同一个体的不同细胞中，DNA和RNA含量可能都不相同

C．DNA和RNA化学组成上的差异表现在五碳糖的不同

D．tRNA分子内也存在碱基对，其基本组成单位之一可用于合成ATP

解析：

DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸，没有DNA的生物是RNA病毒，病毒无细胞结构，A正确；同一个体的不同细胞中，进行分裂的细胞中的DNA含量会加倍，而由于基因的选择性表达，RNA含量可能也会与其他细胞不同，B正确；DNA和RNA的不同主要体现在：

①五碳糖不同，②含氮碱基不同（DNA中含有T不含U，RNA中则相反），C错误；tRNA分子呈三叶草型，其结构中也存在碱基对，其基本组成单位之一腺嘌呤核糖核苷酸可用于合成ATP，D正确。

2．（2020·长春实验中学模拟）下列有关核酸的叙述，错误的是（　D　）

A．线粒体和叶绿体中都含有DNA分子

B．RNA分子中也可能含有氢键

C．转录时有DNA双链解开和恢复的过程

D．限制酶和DNA连接酶作用的化学键不同

解析：

线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器，都有DNA分子，都能进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，A正确；RNA有三种：

mRNA、tRNA和rRNA，其中tRNA分子中有氢键，B正确。

转录主要在细胞核内进行，是以DNA双链中的一条链为模板，合成mRNA的过程，包括解旋、配对、连接和释放四个步骤，解旋是指DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露，释放是指合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复，C正确；限制酶和DNA连接酶作用的化学键都是磷酸二酯键，D错误。

归纳提升

DNA、RNA、ATP及核苷酸中“A”的含义

●考向突破2　核酸与蛋白质的关系

3．（2020·辽宁沈阳重点高中联合体质检）蛋白质和核酸是细胞重要的大分子物质，下列关于真核细胞中蛋白质和核酸的叙述，正确的是（　D　）

A．二者主要在细胞核内合成，都能通过核孔出入细胞核

B．二者都是线粒体、内质网和染色体重要的组成成分

C．合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸不需要蛋白质参与

D．蛋白质的N元素主要存在于肽键中，核酸的N元素存在于碱基中

解析：

蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成，核酸主要在细胞核内合成，有些蛋白质能通过核孔进入细胞核，mRNA等能通过核孔离开细胞核，但细胞核中的DNA不能通过核孔离开细胞核，A错误；二者都是线粒体和染色体重要的组成成分，但内质网的成分中不含核酸，B错误；合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸需要蛋白质类的酶参与，C错误；蛋白质的N元素主要存在于肽键中，核酸的N元素存在于碱基中，D正确。

4．（2020·黑龙江牡丹江一高月考）图甲是由氨基酸合成蛋白质的示意图，图乙表示DNA部分结构模式图。

下列有关叙述正确的是（　A　）

A．图甲中由a到b的过程中，必须脱去一个水分子

B．图甲的全过程都发生在内质网上的核糖体上

C．图乙中的a可表示构成DNA的基本组成单位

D．限制酶的作用位点在图乙中的①处

解析：

甲为由氨基酸形成蛋白质的过程，包括了多肽链的折叠、加工过程，由a到d发生在核糖体上，由d到e则需要内质网、高尔基体等参与，B项错误。

DNA的基本单位为脱氧核苷酸，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基构成，图乙中的a为脱氧核糖和含氮碱基，C项错误。

限制酶作用于磷酸二酯键，即②处，D项错误。

5．（不定项选择题）生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如下图所示。

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，这三种单体的结构可用d或e表示。

据图分析下列叙述错误的是（　ACD　）

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

C．a、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充分体现

解析：

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。

整合提升

DNA、RNA与蛋白质的比较

1．区别

2．DNA、RNA与蛋白质的关系

3．DNA多样性、蛋白质多样性与生物多样性的关系

●考向突破3　核酸与生物种类的关系

6．（2020·河北辛集中学高三模拟）下列有关RNA或DNA的叙述，正确的是（　B　）

A．RNA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RNA

C．双链DNA中碱基数目等于磷酸二酯键数目

D．鱼体内的遗传物质初步水解后可得到8种核苷酸

解析：

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的产物是4种脱氧核苷酸，D错误。

7．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（　B　）

A．多种氨基酸、4种核糖核苷酸

B．多种氨基酸、1种核糖、4种含氮碱基、磷酸

C．20种氨基酸、5种含氮碱基、2种五碳糖、磷酸

D．20种氨基酸、5种核苷酸、磷酸

解析：

HIV与抗体结合形成的沉淀的主要成分是RNA和蛋白质，RNA彻底水解的产物是磷酸、核糖、4种含氮碱基，蛋白质彻底水解的产物是多种氨基酸。

综上所述，B正确。

考点2　糖类、脂质的种类和功能

1．细胞中糖的种类、分布及功能

2．区分动植物含有的糖类

植物特有的糖类：

果糖、蔗糖、麦芽糖、纤维素、淀粉。

动物特有的糖类：

半乳糖、乳糖、糖原。

动植物共有的糖类：

核糖、脱氧核糖、葡萄糖。

还原糖：

常见还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等（合理即可）。

蔗糖不能（填“能”或“不能”）用斐林试剂鉴定。

特别提醒

（1）单糖、二糖、多糖的划分依据是能否水解及水解后产生单糖的多少。

（2）单糖可不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须经消化后才能被吸收。

（3）糖类并非都能提供能量。

纤维素是组成植物细胞壁的主要成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，它们都不能提供能量。

（4）不是所有糖都是甜的，如纤维素、淀粉不甜（淀粉水解成麦芽糖才会有甜味）。

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

因此细胞壁能否被纤维素酶分解是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。

3．脂质的分类和功能

脂质的合成主要在内质网中进行。

4．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。

（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）能源物质为生命活动供能的过程

判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

1．糖类物质不都是能源物质，如纤维素、核糖和脱氧核糖。

（　√　）

2．蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的产物是半乳糖，麦芽糖水解的产物是葡萄糖。

（　×　）

3．可与斐林试剂发生显色反应的还原糖包括葡萄糖、果糖和麦芽糖。

（　√　）

4．脂肪酸和磷脂含有的元素相同。

（　×　）

5．脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分。

（　√　）

6．脂质分子通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂。

（　√　）

7．细胞生命活动所需的能量直接来自于糖类。

（　×　）

8．有的脂质能够参与人的生命活动调节。

（　√　）

下图为糖类和脂质的组成，据图分析下列问题：

（1）若①表示糖类，则②③④可分别表示单糖、二糖、多糖（物质）。