第4课时遗传信息的携带者.docx

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第4课时遗传信息的携带者

第4课时　遗传信息的携带者——核酸　细胞中的糖类和脂质

一、核酸的结构与功能

想一想　从化学组成上如何区分DNA和RNA?

2．功能：

生物的________物质；对于生物体的遗传变异和________________具有重要作用。

二、核酸在细胞中的分布

[判一判]

1．DNA只分布于细胞核中，RNA只分布于细胞质中（　　）

2．甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色（　　）

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（　　）

4．盐酸的作用：

改变膜的透性便于染色剂进入；将染色体中的蛋白质水解，便于DNA染色（　　）

5．缓水流冲洗玻片的原因是防止细胞被水流冲走（　　）

三、细胞中的糖类

1．元素：

________

3．功能

（1）组成生物体的重要成分。

（2）生命活动的________。

[判一判]

1．所有糖都有甜味（　　）

2．所有糖都能做能源物质（　　）

3．所有糖都必须消化后才能吸收（　　）

四、细胞中的脂质

[连一连]

提醒　①并非所有激素都是蛋白质，如性激素属脂质。

②上述物质合成场所为内质网，运输方式为自由扩散。

[练一练]　下列哪项是脂质不具有的生物学功能（　　）

A．构成生物膜B．调节生理代谢

C．储存能量D．携带遗传信息

1．教材26页[问题探讨]DNA鉴定用途及教材27页右下角“

”的问题。

2．教材31页图2－11三种二糖组成和图2－12中三种多糖连接方式的不同。

3．教材32～33页[与生活的联系]——人体健康。

4．教材38页一中判断题和画概念图。

考点9　提升识图析图能力——核酸的分类和结构

1．由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，

如右图所示。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸

B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位

C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物

D．若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a为脱氧核糖

E．组成化合物b的元素有C、H、O、N四种

F．a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质

G．若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中

H．幽门螺杆菌体内含的化合物m共四种

排雷　明确DNA和RNA的分布，化学组成、元素组成及常见病毒的核酸种类。

核苷酸结构模式图

（1）DNA和RNA结构组成区别即判断依据：

核糖和碱基U为RNA特有；脱氧核糖和碱基T为DNA特有。

（2）若图示中碱基为A，五碳糖为核糖，则两部分之和为腺苷，为ATP中A代表的含义。

（3）糖是遗传物质DNA或RNA的组成成分。

迁移应用　碱基种类与核苷酸种类的关系

（1）只有DNA或RNA的生物——病毒

4种碱基＋1种磷酸＋1种五碳糖

（2）同时含有DNA和RNA的生物——所有真核和原核生物

5种碱基＋1种磷酸＋2种五碳糖

1．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

E．DNA和RNA在细胞内存在的主要部位相同

F．由A、T、G三种碱基组成的核苷酸在根尖分生区细胞中有3种

考点10　以基因的表达为纽带构建知识内在联系——蛋白质与核酸的比较

2．如图是人体细胞中两种重要有机物B、E的元素组成及相互关系，相关叙述正确的是（　　）

①细胞核中能发生E～G的过程

②细胞质中能发生G～B的过程

③B的种类和数量的不同可能导致生物膜的功能不同

④E具有多种重要功能是因为B的排列顺序不同

⑤E是人类的遗传物质

A．①②B．①②③⑤

C．①②④⑤D．①②③④⑤

排雷　有关蛋白质与核酸的关系题一般联系中心法则，通过关系图进行。

识别该图的突破点是蛋白质的合成受DNA控制，直接模板是mRNA。

1．肽键和磷酸二酯键的形成

（1）两种化学键的形成都伴随着H2O生成，都是吸能反应，都消耗ATP。

（2）肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶；磷酸二酯键的形成需DNA聚合酶或DNA连接酶（片段连接），断裂需DNA水解酶或限制酶。

（3）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．蛋白质与核酸的关系

（1）由A、B、C三种大分子之间的关系分析推断甲、乙、丙三个过程分别为：

甲是DNA复制，乙是转录，丙是翻译。

单体a、b、c分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，大分子物质A、B、C分别是DNA、mRNA和蛋白质。

（2）生物多样性的直接原因是蛋白质多样性，根本原因是DNA多样性（不能说核酸多样性，因为核酸有两种）；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是基因的选择性表达（转录形成的mRNA不同）。

（3）蛋白质、核酸的结构及种类具有物种差异性，因而可以从分子水平上，通过分析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系，也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定。

生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸等则不具有物种差异性。

2．如图为人体中的两种重要有机物B、E的组成及相互关系图，关于此图的叙述中正确的是（　　）

A．E和G在同一个体的不同细胞中含量基本相同

B．G是遗传物质的载体，在细胞核中合成

C．B是细胞中含量最多的有机物

D．鉴定B时需要水浴加热

考点11　列表比较法——糖类和脂质

3．（2010·海南生物，1）下列关于糖的叙述中，正确的是（　　）

A．葡萄糖和果糖分子均有还原性

B．葡萄糖和麦芽糖均可被水解

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

排雷　

（1）糖类的分类

（2）核糖、脱氧核糖、纤维素为结构糖，而非能源糖。

比较项目

糖类

脂质

元素组成

C、H、O

C、H、O（N、P）

种类

单糖、二糖、多糖

脂肪、磷脂、固醇

合成部位

叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉

主要是内质网

功能

见基础导学三和四内容

特别提醒　

（1）脂质分类的相关图示

（2）单糖、二糖、多糖的划分根据是能否水解及水解后产生单糖的多少；单糖不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须被消化后才能被吸收。

尽管淀粉无甜味，但可以在口腔里经唾液淀粉酶水解成麦芽糖而产生甜味。

（3）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。

（4）相同质量的糖类和脂肪，在体内彻底氧化分解放出的能量与体外燃烧时放出的能量相同，而蛋白质则不一样，蛋白质在体外放出的能量多。

原因是蛋白质虽然像糖类和脂肪一样，体内彻底氧化的产物也有二氧化碳和水，但同时产生了含有能量的尿素。

（5）脂肪和糖类一样，只含C、H、O三种元素，但因C、H比例高，O的比例低，故相同质量的脂肪比糖类氧化分解放能多。

3．淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，表示某生物体内糖类的转化过程，则下列说法中正确的是（　　）

A．此生物一定是动物，因为能将淀粉转化为糖原

B．上述关于糖的转化不可能发生在同一生物体内

C．此生物一定是植物，因为它能利用淀粉和麦芽糖

D．淀粉和糖原都是动物细胞储存能量的多糖

考点12　实验技能提升——观察DNA和RNA在细胞中的分布

4．下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法中，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RNA

D．盐酸有利于染色体中DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合

排雷　这类试题，抛开外衣，实质就是教材实验的再现。

教材实验在复习中不仅要注意对实验技术的掌握，对实验原理、实验流程、实验现象、实验结论等内容的分析、归纳与总结，而且要站在全新的、应用的角度去重新分析已做过的每一个实验，从中提取出真正要掌握的最重要的内容，主要包括两部分：

一是每个实验的设计思路，做到触类旁通、能力迁移；二是每个实验中最基本的实验方法和技术（如显微镜的使用、徒手切片、临时装片的制作、研磨、过滤、细菌培养等）。

1．原理、步骤、结论

2．实验注意问题

（1）选材：

口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，防止颜色的干扰。

（2）缓水流冲洗目的：

防止玻片上的细胞被冲走。

（3）几种试剂在实验中的作用

①0.9%NaCl溶液（生理盐水）：

保持口腔上皮细胞正常形态。

②8%盐酸：

a.改变细胞膜等的通透性；b.使染色体中DNA与蛋白质分开。

③蒸馏水：

a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。

④甲基绿吡罗红染液：

混合使用且现配现用。

（4）DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。

故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。

4．甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。

利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，以下与甲基绿吡罗红染液用法相似的是（　　）

A．碘液B．双缩脲试剂

C．斐林试剂D．苏丹Ⅲ染液

DNA与蛋白质的关系

正确理解蛋白质和DNA的关系，首先要从二者的元素组成、基本单位、结构和功能等了解区别，然后通过基因的表达过程了解两者的内在联系，同时在相关的图解中能准确判断物质和过程的名称。

计算时要注意碱基与氨基酸的换算。

典例

　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，请据图回答：

（1）请在图中方框①、②中写出两种重要有机物A和E的元素组成。

（2）E具有多样性，其原因：

从b分析是由于______________________________________，从A分析是由于______________________________。

b→B进行的场所是________。

（3）⑥过程为________，若b的平均分子质量为r，通过⑥过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成分子质量为e的E，则E分子中肽键的数目是________________。

对碱基、核苷酸、ATP、DNA和RNA

的图解关系模糊不清

典例

　关于下列四图的叙述中，正确的是（　　）

A．甲图中共有5种核苷酸

B．乙图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．在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖

纠错笔记　

（1）DNA和RNA的基本组成单位不同点在于五碳糖的种类和碱基种类两个方面。

（2）ATP结构简式与核苷酸结构简式对比，则发现磷酸腺苷就是RNA基本组成单位的一

种。

题组一　糖类和脂质

1．下列关于生物体内糖类物质的叙述中，正确的是（　　）

A．麦芽糖在动植物细胞中都能检测到

B．单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化

C．糖类物质都是细胞内的能源物质

D．糖类物质在细胞内不能贮存

2．生物体内脂肪的生理功能包括（　　）

①生物膜的重要成分

②储能物质

③缓冲和减压、保护内脏器官

④具有生物学活性，对生命活动具有调节作用

⑤促进人和动物肠道对钙和磷的吸收

⑥绝热体，保温作用

A．①②⑥B．②③⑥

C．③④⑤D．①②③④⑤⑥

题组二　核酸及其他化合物

3．核苷酸分子中都含有（　　）

A．脱氧核糖B．核糖

C．含氮碱基D．氨基

4．以下是生物体内四种有机物的组成与功能关系图，有关叙述错误的是（　　）

A．小麦种子细胞中，物质A是葡萄糖，物质E是淀粉

B．相同质量的E和F彻底氧化分解，释放能量较多的是F

C．物质C的种类约20种，基本化学元素是C、H、O、N

D．SARS病毒的物质H彻底水解后，产物是CO2和H2O

5．下列关于组成细胞的化合物的叙述中，正确的是（　　）

A．胆固醇是构成细胞膜的重要成分之一

B．蔗糖和麦芽糖水解的产物都是葡萄糖

C．脂肪和纤维素都是生物体内的能源物质

D．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变

课时规范训练

【组题说明】

考　点

题　号

错题统计

错因分析

糖类和脂质

3、4、6、14、16

蛋白质和核酸

1、2、5、8、10、11、12

有关化合物的综合考查

7、9、13、15

特别推荐

借图推断分析题——8、10、12、13、14、15；实验探究题——2、16

1．下列对蛋白质和核酸的关系的描述中，错误的是（　　）

A．生物体内蛋白质的分子结构最终都是由DNA分子决定的

B．基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质，遗传信息可以通过蛋白质中氨基酸的排列顺序得到表达

C．蛋白质的空间结构具有多样性，而DNA的空间结构没有多样性

D．真核细胞中，DNA的复制和转录主要在细胞核中完成，而蛋白质的合成均在细胞质

中完成

2．带有负电荷的核酸对碱性染料甲基绿和吡罗红具有不同的亲和力，核仁能被染成紫红色。

通过染色实验，可对细胞中的DNA和RNA进行定位、定性和定量分析。

下列对于有关实验的叙述正确的是（　　）

A．甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞质中的RNA染成红色

B．甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞核中的DNA染成红色

C．核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁是由蛋白质构成的

D．核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁中含有RNA

3．下列有关糖类和脂肪的元素组成的叙述中，正确的是（　　）

A．都只含C、H、O三种元素

B．糖类只含C、H、O，而脂肪除含C、H、O三种元素外，还含有N、P

C．糖类含C、H多，氧化时耗氧多

D．脂肪含C、H多，储存能量多，氧化时耗氧少

4．胆固醇和磷脂均具有的生物学功能是（　　）

A．生物膜的重要成分

B．保温作用

C．在人体内参与血液中脂质的运输

D．细胞内主要的贮能物质

5．（2011·海南卷，16）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、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同

D．用甲基绿吡罗红混合染色液将SARS病毒染色可观察到DNA和RNA的分布

6．下列关于糖类的叙述，正确的是（　　）

A．核糖存在于RNA分子中

B．核糖、半乳糖含六个碳原子，属于单糖

C．糖类是人体的主要储能物质

D．人体过剩的葡萄糖可以转变成淀粉储存于肝脏或肌肉中

7．下列物质或结构中含胸腺嘧啶“T”的是（　　）

A．DNA聚合酶B．烟草花叶病毒

C．ATPD．B细胞中的线粒体

8．如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是（　　）

A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在①和②两方面上

B．如果要构成ATP，只要在①位置上加上2个磷酸基团即可

C．③在病毒中共有4种，在人体中共有8种

D．植物体内的③有5种，②有2种

9．仔细观察下面四幅图，下列叙述错误的是（　　）

A．图甲中共有8种核苷酸

B．组成人体的化合物乙的R基种类约有20种

C．组成丙化合物的单糖是脱氧核糖

D．在松鼠体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖

10．生物体的生命活动都有共同的物质基础，图示中a、b为有机小分子物质，甲、乙、丙代表有机大分子物质。

已知核糖体是由RNA和蛋白质构成的。

则相关叙述正确的是（　　）

A．在人体细胞内，a共有5种

B．b在细胞核中经缩合反应合成丙

C．区分甲与乙的依据是组成它们的五碳糖不同

D．在某人的神经细胞和肝细胞中，甲一般不同，丙一般相同

11．法国科学家西诺西和吕克·蒙塔尼因发现遗传物质为RNA的艾滋病病毒（HIV）而获得2008年诺贝尔生理学或医学奖。

下列关于生物体内的RNA的叙述错误的是（　　）

A．生物的遗传物质只能是DNA或RNA

B．RNA具有多种生理功能，如遗传功能、催化功能等

C．HIV通过病毒RNA的自我复制能在T细胞外完成增殖

D．RNA分子中含有核糖，DNA分子中含有脱氧核糖

12．如图表示生物体内两种重要化合物的化学组成关系，相关叙述正确的是（　　）

A．图中大分子B的空间结构是呈双螺旋排列的

B．a的种类约有20种，b的种类为8种

C．a与a之间通过“NHCOOH”相连接，b与b之间通过磷酸二酯键相连接

D．HIV的遗传信息储存在大分子B中

13．下图是生物体内几种有机物组成以及它们各自功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是大分子物质M1、M2、M3、M4的组成单位。

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．同一个体不同细胞中M3的种类不同取决于基因的选择性表达

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

14．糖尿病患者可以用尿糖试纸化验自己的尿糖情况。

尿糖试纸中含有葡萄糖氧化酶，它可以催化葡萄糖形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢可以将试纸中一种无色化合物氧化成为有色化合物。

试纸颜色的变化情况就可以显示尿中葡萄糖含量的高低。

以下为上述作用机理的表达式，有关叙述错误的是（　　）

A．表达式中，a的基本组成单位为氨基酸

B．表达式中，b为葡萄糖酸

C．表达式中，c为无色化合物

D．表达式中，e为有色化合物

15．生物体内某些有机物及元素组成如下图，已知A、B、C是由a、b、c组成的。

请回答下列问题：

（1）x、y分别是________、________。

（2）a经________方式形成A，连接两个a的化学键的结构简式是________________。

A多种多样，从a分析原因是_______________________________________________

________________。

（3）如果B是人和动物细胞的能源物质，则b的名称是________。

（4）一分子c是由________、________、________三分子物质构成，其结构简图是________________________。

（5）E在化学组成上与D的不同是__________________________________________

________________________________________________________________________。

16．科学家发现一种叫“熊虫”的动物，能耐受－271℃的冰冻数小时（这时它的代谢率几乎可降至0），此时，它的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。

实验证明该动物体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到低温造成的损伤。

（一）对于“熊虫”种群而言，具有产生大量海藻糖，耐受低温这种特征是________________的结果；对“熊虫”个体而言，具有这种特征的根本原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（二）为了探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有上述保护作用，请你分析并设计实验过程。

（1）实验材料

①海藻糖；②细胞培养液及其他相关材料；③适量哺乳动物细胞。

为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，该细胞应具有_____________________________

_________________的特点。

（2）操作过程

①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组，向甲组细胞中添加_________________

___________，向乙组细胞中添加________________________________。

②________________________________________________________________________。

③观察并记录两组细胞的生活状况。

（3）预期结果及相应结论

如果实验结果是___________________________________________________________，则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用。

答案

回扣基础构建网络

一、1.C、H、O、N、P　含氮碱基　核苷酸　双螺旋

想一想　

（1）五碳糖——核糖还是脱氧核糖；

（2）含N碱基——U还是T。

2．遗传　蛋白质的生物合成

二、判一判　1.×　2.√　3.×　4.√　5.√

三、1.C、H、O　2.DNA　麦芽糖　蔗糖　半乳糖　储能　细胞壁　糖原　3.

（2）能源物质

判一判　1.×　2．×　3．×　

四、连一连

　练一练　D

知识网络　脱氧核糖核苷酸　核酸核苷酸　磷脂　核糖　脱氧核糖

突破考点提炼方法

典例引领1　C　

对位训练1　D

典例引领2　B　

对位训练2　C

典例引领3　A　

对位训练3　A

典例引领4　B　

对位训练4　C　

方法体验

典例　

（1）①N、P　②N　

（2）组成B（多肽）的b（氨基酸）的种类、数量、排列顺序不同　组成A（DNA）的a（脱氧核苷酸）的排列顺序不同　核糖体　（3）脱水缩合　（e－rm）/（r－18）

易错警示

典例　C　

检测落实体验成功

1．B2．B　3．C　4．D　5.A

课时规范训练

1．A2．D　3．A　4．A　5．B　6．A　7．D　8．D　9．D　10．C11．C　12．D　13．B　14．C

15．

（1）N　P　

（2）脱水缩合　NHCO　构成A的氨基酸的种类不同，数目不同，排列顺序不同（或构成A的a的种类不同，数目成百上千，排列顺序千差万别）

（3）葡萄糖　（4）五碳糖

磷酸　含氮碱基　如图

（5）E含有核糖、尿嘧啶，不含有脱氧核糖、胸腺嘧啶

16．

（一）自然选择　该生物细胞内具有参与海藻糖合成的相关基因

（二）

（1）自身不含海藻糖且不能合成海藻糖

（2）①含海藻糖的培养液　等量的普通培养液　②将甲、乙两组细胞均控制在－271℃的条件下冰冻数小时

（3）甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或大部分）死亡