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1.4 遗传信息的携带者1近年高考中，核酸分子的结构和功能，糖类、脂肪、核酸的鉴定是高考命题的热点。在理综高考中各种化合物的功能常与代谢、调节、遗传等知识进行综合考查。2对本讲的复习可从以下角度展开：(1)将组成生物体的糖类、脂质和核酸，从组成元素、种类、结构、功能等方面进行列表比较、记忆。 (2)联系后续各讲中的有关知识进行复习，如基因控制蛋白质的合成，以明确蛋白质分子多样性、生物多样性与核酸分子多样性的关系；糖类、脂质与光合作用，呼吸作用，糖类与血糖调节的联系。 一、核酸的组成、结构与功能1.核酸的组成(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.核酸的功能细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。二、糖类、脂质的种类和作用1.细胞中的糖类(1)化学组成与种类(2)功能组成生物体的重要成分。生物体的主要能源物质。2.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)三、观察DNA和RNA在细胞中的分布1.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.实验步骤取口腔上皮细胞制片水解冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10 s染色观察高频考点一、考查核酸的结构、功能与蛋白质的关系1核酸的组成(1)基本单位核苷酸的组成：(2)核酸的种类及分布：DNA：主要分布在细胞核，线粒体、叶绿体中也有。RNA：分布在细胞质。2不同生物与碱基、核苷酸的关系生物类别核酸遗传物质核苷酸碱基原核生物和真核生物含有DNA和RNA两种核酸DNA85病毒只含DNADNA44只含RNARNA443.DNA、RNA和蛋白质之间的关系图例1如图表示化合物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bD.若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸可存在于HIV中【答案】D【变式探究】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，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，代表DNA复制，代表转录，代表翻译。单体a代表脱氧核苷酸，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高频考点二、考查糖类与脂质的种类和作用1糖类与脂质的比较比较项目糖类脂质元素组成和种类种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位淀粉：叶绿体纤维素：高尔基体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网生理作用主要的能源物质构成细胞结构，如糖被、细胞壁核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖生物体的储能物质，如脂肪构成生物膜的重要成分，如磷脂调节新陈代谢和生殖，如性激素2.脂质的种类和作用【特别提醒】糖类和脂质的理解误区(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检测，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，而磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。(4)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，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；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。例2下列关于细胞内化合物的分类和比较，正确的是()【解析】本题考查物质的分类及包含关系。脂质包括脂肪、类脂和固醇，脂肪不包括固醇和性激素，A错误；由B图左半圆内应都是动物细胞含有的糖类，右半圆内应都是植物细胞含有的糖类，两圆交叉部分为动植物细胞共有的糖类可知，由于半乳糖和果糖是动植物共有的糖，麦芽糖只存在于植物细胞，B错误；蔗糖为非还原性糖，属于二糖，C错误；激素有的属于脂质(如性激素)，有的属于蛋白质(如胰岛素)；多数酶属于蛋白质，极少数为RNA，D正确。【答案】D【变式探究】下图是人体内葡萄糖转化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【答案】C考点三、观察DNA和RNA在细胞中的分布【实验原理】(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：DNA甲基绿,绿色；RNA吡罗红,红色利用甲基绿、吡罗红混合染色剂可显示DNA和RNA在细胞中的分布。(2)盐酸可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，利于DNA与染色体结合。【实验步骤】【特别提醒】1甲基绿、吡罗红混合染液要现配现用。2常选口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞等，不能用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰。3几种液体在实验中的作用0.9%的NaCl溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。8%的盐酸：a.改变细胞膜的通透性；b.使染色体中DNA与蛋白质分离。蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。例3在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，将口腔上皮细胞置入质量分数为8%的盐酸溶液的主要目的是()A使细胞中的DNA水解成脱氧核苷酸B用盐酸改变生物膜的通透性，加速染色剂进入细胞C使细胞中的物质全部水解D使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于吡罗红与DNA结合【解析】考查“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的操作原理。细胞膜能阻碍染色剂进入细胞，质量分数为8%的盐酸溶液的作用是改变生物膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于甲基绿与DNA结合。【答案】B【变式探究】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与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合【答案】B1.（2016上海卷.11）下列病毒的构成组合中错误的是DNA RNA 蛋白质 磷脂A. B. C. D.【答案】B【解析】病毒只含有一种核酸，为DNA或RNA。2.【2015上海卷.5】将血液中胆固醇运送到全身组织的主要脂蛋白是（ ）A乳糜微粒B低密度脂蛋白C高密度脂蛋白D极低密度脂蛋白【答案】B【解析】低密度脂蛋白携带胆固醇，并将其通过血液运送到全身各组织细胞，一旦低密度脂蛋白与受体结合，并进入细胞后，被传送到溶酶体，在溶酶体内蛋白质被降解，胆固醇被释放出来被细胞利用；【答案】选B。3.【2015课标I卷.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的元素组成是：C、H、O、N、P，ATP的元素组成是C、H、O、N、P；A叙述正确。反密码子是tRNA上能与mRNA上的密码子通过碱基互补配对结合的三个相邻的碱基组成的，一个密码子（除终止密码子）编码一个氨基酸，而一个tRNA一次只能转运一个氨基酸，由此可推知一个tRNA上只有一个反密码子；B叙述正确。T2噬菌体由DNA和蛋白质构成，构成DNA的单位是脱氧核糖核苷酸；C叙述正确。细菌是原核生物，原核细胞中无线粒体；D叙述错误。4.【2015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【答案】A【解析】淀粉被淀粉酶催化水解，脂肪被脂肪酶催化水解，蛋白质被蛋白催化水解，核酸被核酸酶催化水解，A正确；脂肪不具有水溶性，溶于有机溶剂，B错误；淀粉和脂肪的组成元素是C、H、O，蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，C错误；淀粉是植物细胞的储能物质，脂肪是生物体良好的储能物质，蛋白质作为生物体生命活动的主要承担者，一般不作为能源物质，核酸是生物体的遗传物质，不能作为能源物质，D错误。5.【2014课标卷】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用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布【答案】C6.【2014江苏单科】下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是()AtRNA分子中含有一定数量的氢键B每个ADP分子中含有两个高能磷酸键C血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接DDNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接【解析】tRNA的分子结构呈“三叶草”形，单链RNA在某些区域折叠形成局部双链，通过氢键相连，A正确；每个ADP分子中含有两个磷酸基团，但只含一个高能磷酸键，B错误；血红蛋白的不同肽链之间是通过二硫键等化学键相连的，C错误；DNA的两条脱氧核苷酸链之间的碱基互补配对，通过氢键连接成碱基对，D错误。【答案】A7.【2014海南单科】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】A8.【2013广东卷】有关糖的叙述，正确的是()A葡萄糖在线粒体中合成 B葡萄糖遇碘变为蓝色C纤维素由葡萄糖组成 D胰岛素促进糖原分解【解析】植物体内葡萄糖在叶绿体中合成，A错误；淀粉遇碘变为蓝色，B错误；纤维素属于多糖，它的基本组成单位是葡萄糖，C正确；胰岛素促进糖原合成，D错误。【答案】C1.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的活细胞一定含RNA【答案】D【解析】含RNA的病毒不含DNA，A项错误；含DNA的病毒不含RNA，B项错误；核糖体含RNA，但不含DNA，C项错误；含DNA的活细胞无论是原核细胞还是真核细胞都含RNA，D项正确。2.将从大肠杆菌细胞中提取到的核酸彻底进行水解，直至形成不能再水解的小分子，则能得到的小分子的种类共有()A.9种 B.8种C.6种 D.4种【答案】B【解析】大肠杆菌细胞中同时含有DNA和RNA两种核酸，因此彻底水解后就会得到核糖和脱氧核糖、磷酸、五种含氮碱基(A、T、U、G、C)共8种小分子。3.在自然界中，许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列与生物螺旋结构相关的叙述，正确的是()A.DNA的螺旋结构由核糖和磷酸交替排列构成基本骨架B.破坏某蛋白质的螺旋结构一定不影响其功能C.染色体高度螺旋会导致其基因因转录受阻而影响表达D.螺旋藻属于蓝藻，其细胞内的遗传物质含有8种核苷酸【答案】C【解析】DNA的螺旋结构由脱氧核糖和磷酸交替排列构成基本骨架；破坏某蛋白质的螺旋结构会影响其功能；螺旋藻的遗传物质是DNA，含有4种核苷酸。4.下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，叙述正确的是()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外表皮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【答案】D5.大肠杆菌、玉米、噬菌体、酵母菌都具有的糖是()A.纤维素 B.淀粉 C.糖原 D.脱氧核糖【答案】D【解析】原核生物与真核生物均以DNA为遗传物质，噬菌体是DNA病毒，故均含脱氧核糖。6.在人体中既是细胞膜的成分，又可参与血液中脂质运输的物质是()A.维生素D B.磷脂C.脂肪 D.胆固醇【答案】D【解析】胆固醇既是构成动物细胞膜的重要成分，又可参与血液中脂质的运输。7.下列生物或细胞中，含磷脂最少的是()A.蛙的红细胞 B.酵母菌C.噬菌体 D.小鼠成熟的红细胞【答案】C【解析】磷脂是构成生物膜的成分，所有具有细胞结构的生物都含有磷脂；噬菌体没有细胞结构，也无生物膜，不含磷脂。8.下列有关元素和化合物的叙述中，正确的是()A.ATP和DNA中含有核糖B.磷脂和质粒可含有C、H、O、N、PC.酶的单体是氨基酸和脱氧核苷酸D.细胞膜上的糖蛋白能够识别性激素和胰岛素【答案】B【解析】ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A错误；磷脂可含有C、H、O、N、P元素，质粒是DNA，是由C、H、O、N、P五种元素构成，B正确；酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸，C错误；性激素的受体在细胞内，糖蛋白不能够识别性激素，D错误。9.如图表示人体内两种重要化合物A和B的化学组成关系，相关叙述中错误的是()A.人体中构成B的元素只有图示5种，构成A的元素除图示外还有Fe、S等B.ATP脱去2个磷酸基团后可作为B的基本组成单位之一C.B彻底水解产生的单糖，可与半乳糖脱水缩合形成乳糖D.由a形成A、b形成B的过程中均有水生成【答案】C10.下列各组物质在细胞内合成时，需要模板的一组是()A.磷脂和膜蛋白 B.DNA和DNA聚合酶C.性激素和RNA D.核糖核苷酸和胰岛素【答案】B【解析】DNA、RNA和蛋白质的合成需要模板，磷脂、性激素、核糖核苷酸的合成均不需要模板。11.分析图甲和图乙，图甲中A、B、C代表物质单体，图乙中表示物质合成或分解、转化途径，回答以下相关问题：(1)图甲中A、B、C代表的单糖分别是_、_、_(填写具体名称)，属于非还原性二糖的是_。(2)人体在血糖浓度过高时，会通过图乙中_(填图中标号)途径合成多糖。(3)肝糖原在适宜条件下能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀吗？_，原因是_。(4)北京填鸭育肥利用的是图乙中_(填图中标号)过程。【答案】(1)葡萄糖果糖半乳糖蔗糖(2)(3)不能肝糖原属于非还原糖(4)12.大多数植物种子的贮藏物质以脂肪(油)为主，并储存在细胞的油体中。种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育，如图所示。(1)大多数植物种子以贮藏脂肪为主，这是因为与糖类相比，脂肪是更好的_物质，其原因之一是相同质量的脂肪彻底氧化分解释放出的能量比糖类_。(2)为了观察植物种子中的脂肪，常用苏丹染液对种子切片进行染色，然后在_下观察，可见_的脂肪颗粒。(3)油料种子萌发时，细胞中催化脂肪水解的酶是_；脂肪储存和转变为蔗糖的过程中，先后依赖于油体、乙醛酸循环体、线粒体，是细胞器之间_的典型例子。(4)油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少。其原因是_。真叶长出之后，干重_，原因是_。【答案】(1)储能多(2)显微镜橘黄色(3)脂肪酶协调配合(分工合作)(4)早期由于大量脂肪转变为蔗糖，蔗糖的氧元素含量高于脂肪，导致干重增加；之后由于大量蔗糖用于细胞呼吸等异化作用，分解为二氧化碳和水等代谢废物，导致干重减少增加真叶通过光合作用制造了有机物13.给你准备了一些洋葱和大小烧杯、载玻片、盖玻片、滴管、温度计、蒸馏水等实验材料及用具，证明洋葱细胞的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。(1)你还需准备哪些实验材料及用具才能完成此实验？_。(2)你准备的实验材料和用具在本实验中有什么作用？_。(3)写出主要的实验步骤。_。【答案】(1)质量分数8%的盐酸、吡罗红甲基绿染色剂、显微镜(2)质量分数8%的盐酸用于水解，吡罗红甲基绿染色剂用于染色，显微镜用于观察(3)撕取洋葱内表皮，制成临时装片；水解；冲洗涂片；染色；观察【解析】本实验的核心是用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞进行染色和显微观察。但要注意染色前首先要用盐酸水解。
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