第一单元课时4细胞中的核酸

1、课时4细胞中的核酸、糖类和脂质见自学听讲P学科素养课程标准学习指导1.生命观念:结构和功能观核酸的结构特点决定了它能作为遗传物质,糖类和脂肪中C、H、O含量的差异决定了二者贮存能量多少的差异。2.科学思维:归纳与概括通过分析实验、观察结果归纳出DNA和RNA在细胞中的分布,结合化学知识概括DNA和RNA在组成上的区别,总结糖类、脂肪、蛋白质和核酸结构的共性,归纳出碳链是生物大分子的骨架,从而认同碳是生命的核心元素;演绎与推理根据细胞生物和病毒所含核酸的差异,推测其遗传物质的差异及所含的五碳糖、碱基、核苷酸种类的差异;批判性思维糖类和脂质按组成分为多种不同类型,不同类型的作用不完全相同,注意其主

2、要作用和特殊情况。3.科学探究:通过观察DNA、RNA在细胞中的分布,掌握用显微镜观察细胞中特定物质的原理和方法;通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,掌握检测相关物质的实验原理、方法和操作注意事项。4.社会责任:脂肪有多种重要的生理功能,但在体内含量过多会影响多种器官的寿命,应理性看待膳食脂肪的摄入和瘦身减肥观念。1.说出核酸的种类及其在细胞中的分布。2.简述核酸的结构和功能。3.尝试检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质;学会观察DNA和RNA在细胞中分布的方法。4.简述糖的种类和作用。5.列举脂质的种类和作用。6.说明生物大分子以碳链为基本骨架。1.比较DNA与RNA的组成、结构、分布、

3、功能等;比较真核细胞、原核细胞、DNA病毒、RNA病毒所含的五碳糖、碱基、核苷酸种类的差异;比较脂肪与糖类元素组成、功能的共性与差异,分析其元素组成上的差异决定了其功能差异。2.与DNA的结构和复制、转录、翻译等进行整合,形成完整的知识链。3.从水解情况、分布、还原性等方面对常见糖类进行分类,归纳出糖类在能量供应、组成遗传物质、信息传递等方面的功能。4.联系生活中的高血糖、高血脂、肥胖、膳食纤维、核酸保健品等学习本部分内容。核酸1.核酸在细胞中的分布2.核酸的结构和功能(1)结构基本组成单位是核苷酸,由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。 核酸分为DNA和RNA两种。

4、60;DNA和RNA在化学组成上的区别是DNA含有脱氧核糖和胸腺嘧啶,而RNA含有核糖和尿嘧啶。 (2)功能:细胞内携带遗传信息的物质,在生物的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作用。 细胞中的糖类1.元素组成:由C、H、O三种元素组成。 2.分类(1)单糖:不能水解,可直接被细胞吸收,如葡萄糖、果糖、核糖等。 (2)二糖:由两分子单糖脱水缩合而成,必须水解成单糖才能被吸收,常见种类有蔗糖、麦芽糖和乳糖。 (3)多糖:由多个单糖脱水缩合而成,水解成单糖后才可被吸收。常见的种类有淀粉、纤维素、糖原。 3.生理功能(1)细胞中的主要能源物质

5、,如葡萄糖是“生命的燃料”。 (2)组成生物体的重要成分,如纤维素是构成植物细胞壁的成分。 (3)细胞中的储能物质,如淀粉是植物细胞中主要的储能物质,糖原是人和动物细胞中主要的储能物质。 细胞中的脂质1.元素组成(1)主要由C、H、O三种元素组成,有的还含有N和P。 (2)与糖类相比,脂质分子中O的含量低,而H的含量高。 2.化学性质:脂质分子结构差异很大,通常不溶于水,而溶于有机溶剂。 3.分类及功能(1)脂肪:细胞内良好的储能物质,还有保温、缓冲和减压作用。(2)磷脂:构成细胞膜等膜结构的重要成分。 (3)固醇:胆固醇是

6、构成细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输;性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 1.混淆DNA、RNA、核苷酸和ATP中“A”的含义2.糖类和脂质的易错点(1)并非所有的糖都是能源物质,如核糖、纤维素等不提供能量。(2)糖类是细胞通讯、识别作用的基础,也是细胞膜的成分。(3)性激素属于固醇类激素,其合成场所是内质网。3.不能区分水解产物和代谢(氧化分解)产物项目初步水解产物彻底水解产物代谢产物DNA脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、碱基CO2、H2O、含N废物RNA核糖核苷酸磷酸、核糖、碱基CO2、H2O、含N废物蛋白质多肽氨基酸CO2、

7、H2O、尿素淀粉麦芽糖葡萄糖CO2、H2O4.观察DNA和RNA在细胞中的分布易错点(1)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)结论:DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布,只是量不同,故应强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。5.细胞中化合物检测常见错误(1)易错字提醒:双缩脲试剂的“脲”不可错写成“尿”。(2)斐林试剂只能检测具有还原性的糖类,而一些非还原性糖类,如蔗糖、淀粉等,无法用斐林试剂进行检测。(3)蛋白质、二肽或三肽以上(包括三肽)的多肽都能与双

8、缩脲试剂发生反应,但能与双缩脲试剂发生反应的不一定是蛋白质或多肽。(4)待检样液不含还原糖,加斐林试剂水浴加热后,溶液不是无色而是Cu(OH)2的颜色即浅蓝色;同理,不含淀粉,加碘液后,溶液不是无色而是碘液的颜色即浅黄色;不含蛋白质,加双缩脲试剂后,溶液不是无色而是CuSO4的颜色即蓝色。6.斐林试剂与双缩脲试剂(1)“双缩脲试剂”不同于“双缩脲”双缩脲是两分子尿素(CO(NH2)2)缩合后得到的产物,结构式为NH2-CO-NH-CO-NH2,该物质可与双缩脲试剂反应,形成紫色物质。蛋白质结构中的“肽键”与双缩脲分子结构相似,也能发生上述反应。因此检测蛋白质的试剂只能说“双缩脲试剂”而不能说“

9、双缩脲”。(2)斐林试剂与双缩脲试剂的比较配制斐林试剂与双缩脲试剂都要用到NaOH溶液,但斐林试剂中,利用NaOH与CuSO4反应产生的Cu(OH)2与还原糖中的醛基(-CHO)在水浴加热条件下产生砖红色氧化亚铜(Cu2O)沉淀;而双缩脲试剂中,利用NaOH创造碱性环境,在碱性条件下,Cu2+与蛋白质中的肽键发生紫色反应。配制斐林试剂与双缩脲试剂都要用到CuSO4溶液,但斐林试剂中用的是0.05 g/mL的CuSO4溶液,而双缩脲试剂中用的是0.01 g/mL的CuSO4溶液。斐林试剂中,0.1 g/mL的NaOH溶液与0.05 g/mL的CuSO4溶液的体积比为11;双缩脲试剂中则要求NaO

10、H溶液要过量,一般向试管中加入A液0.1 g/mL的NaOH溶液1 mL,再加入B液0.01 g/mL的CuSO4溶液4滴。见自学听讲P核酸1.核酸的组成和结构(1)核苷酸的组成(2)DNA和RNA的比较分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位成分碱基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)特有T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)五碳糖脱氧核糖核糖无机酸磷酸磷酸功能是主要的遗传物质,携带和复制遗传信息,并指导蛋白质的生物合成RNA是某些病毒的遗传物质在遗传信息表达中起作用:mRNA蛋白质合成的直接模板;tRNA运输特定氨基酸;rRNA核糖体的组成成分催化作用:极少数酶属于RNA存在真核生

11、物:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体原核生物:拟核(主要)、质粒主要存在于细胞质中(3)碱基种类与核苷酸种类的关系在只有DNA或RNA的生物(病毒)中:4种碱基+1种磷酸+1种五碳糖A、G、T、C(或A、G、U、C)+磷酸+脱氧核糖(或核糖)4种核苷酸同时含有DNA和RNA的生物(细胞生物)中:5种碱基+1种磷酸+2种五碳糖A、G、C、TA、G、C、U+磷酸+脱氧核糖核糖8种核苷酸2.核酸与蛋白质之间的关系(1)核酸控制蛋白质的合成(2)DNA多样性蛋白质多样性生物多样性。(3)蛋白质、核酸的结构及种类具有物种特异性,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

12、缘关系,也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定,但生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸等则不具有物种特异性。3.观察DNA和RNA在细胞中的分布(1)实验原理甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,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,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。盐酸(2)实验成功关键点选材:口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。缓水流冲洗目的:防止载玻片上的细胞被冲走。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形态和生理功能质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性,便于染色剂进入细胞使染

13、色质中的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着红色,甲基绿使DNA着绿色(3)实验结果细胞核区域呈现绿色,细胞质区域呈现红色。1.同一生物的不同细胞中,核DNA一般相同,而mRNA一般不完全相同,蛋白质种类和含量也不同,这是基因选择性表达的结果。2.糖类的“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;糖类氧化分解的终产物是CO2和H2O。3.DNA和RNA均能与甲基绿或吡罗红结合,单独使用时细胞质中的RNA和细胞核中的DNA均能与其结合,无法确定DNA和RNA的主要分布场所。混合使用时,由

14、于亲和力的不同,DNA和甲基绿的亲和力较强,而 RNA与吡罗红的亲和力较强,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布,所以要混合使用。例1(2018年苏州模拟)关于下图所示过程的叙述,错误的是()。A.甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同B.乙是五碳糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖C.丙是含氮碱基,在人体细胞遗传物质中有4种D.丁是核苷酸,在1个病毒中有8种解析甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同,A项正确;乙是五碳糖,有脱氧核糖和核糖2种,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖,B项正确;丙是含氮碱基,人体细胞的遗传物质为DNA,含氮碱基共有4种,C项正确;丁是核苷酸,病毒只有1种核酸,病

15、毒中的核苷酸只有4种,D项错误。答案D例2下图表示两类核酸分子结构的一部分,请回答:(1)甲为分子,乙为分子,二者的共同功能是,甲彻底水解的产物是,初步水解产物是,其初步水解产物的结构模式图为。 (2)甲和乙在空间结构上的不同点表现在,在组成上的不同是。 (3)从物质组成看,豌豆细胞含有的核酸为,其遗传物质是。 (4)大肠杆菌体内含有的核酸为,艾滋病病毒含有的核酸为。 解析分析甲、乙两图可知,甲为双链结构,是DNA;乙为单链结构,是RNA,二者都属于核酸,其共同功能是携带遗传信息。甲是DNA,所以初步水解的产物是脱氧核苷酸,只有四种。DNA的彻底水解产物

16、为磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基。豌豆细胞是真核细胞,含有DNA和RNA两种核酸,其遗传物质是DNA。大肠杆菌为原核生物,同样含有两种核酸,而艾滋病病毒只含有一种核酸(RNA)。答案(1)脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)携带遗传信息磷酸、脱氧核糖、含氮碱基脱氧核苷酸(2)多数甲为独特的双螺旋结构,乙一般为单链结构甲含有胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖,而乙含有尿嘧啶(U)和核糖(3)甲、乙甲(4)甲、乙乙细胞中的糖类和脂质1.糖类的组成和分类(1)元素:仅由C、H、O构成。(2)糖的种类和功能:2.脂质的种类和功能3.糖类与脂质的区别与联系比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O,有些含

17、有N、P种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位葡萄糖、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,如性激素联系糖类和脂肪在一定程度上可以相互转化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.脂肪是良好的储能物质,但不构成膜结构,磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。1.高考常考的“糖”(1)还原糖与非还原糖:还原糖包括葡萄糖、果糖、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、

18、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):正常人血糖浓度为0.81.2 g/mL,高于1.6 g/mL可致糖尿。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。例如:细胞膜蛋白质+糖类+磷脂C、H、O、N、P染色体蛋白质+DNAC、H、O、N、P核糖体蛋白质+RNAC、H、O、N、P病毒蛋白质+核酸C、H、O、N、P例3下图为糖的分类示意图,下列相关叙述正确的

19、是()。A.糖原、淀粉和纤维素是细胞中的储能物质B.糖类不参与细胞识别和免疫调节C.动物中的糖原都能与血液中的葡萄糖相互转换,以维持血糖浓度的相对稳定D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖解析纤维素是结构物质,不是储能物质,A项错误;细胞识别主要与细胞表面的糖蛋白有关,糖蛋白是由多糖和蛋白质结合形成的,B项错误;肌糖原不能转化成血糖,C项错误;纤维素的单体为葡萄糖,D项正确。答案D例4下列关于细胞膜中糖类和脂质的叙述,正确的是()。A.正常细胞发生癌变后,其细胞膜成分中的糖蛋白明显增多B.除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合成的糖脂C.细胞膜的功能主要取决于膜中糖类和脂质的种类

20、及含量D.组成细胞膜的磷脂“头”部是疏水的,脂肪酸“尾”部是亲水的解析正常细胞发生癌变后,其细胞膜成分中的糖蛋白明显减少,导致细胞间的黏着性降低,癌细胞容易转移,A项错误;除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合成的糖脂,B项正确;细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类和含量,C项错误;组成细胞膜的磷脂“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的,D项错误。答案B生物组织中物质的检测1.还原糖的检测实验成功的关键:(1)还原糖的含量、生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素,因此要选择可溶性还原糖含量高、组织颜色较浅或近于白色的植物,如苹果、梨、白萝卜。(2)斐林试剂应该现配现用,且先

21、将等体积甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中,并进行水浴加热。2.脂肪的检测(1)实验原理脂肪+苏丹(或苏丹)染液橘黄色(或红色)(2)方法步骤方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹染液橘黄色方法二:结论:花生种子的子叶中有脂肪存在。(3)实验成功的关键所用材料最好是富含脂肪的种子,如花生种子,取其子叶,但必须提前浸泡34 h。染色后,一定要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。3.蛋白质的检测实验注意事项:用富含蛋白质的生物组织(或器官)作材料,如大豆、鸡蛋清。如用大豆可直接用豆浆作实验材料;如用鸡蛋清,要注意稀释,一般稀释10倍以上,否则实验中其易黏附在试管壁上,使反应不彻底,且试管不易清洗。4.

22、斐林试剂与双缩脲试剂的比较比较项目斐林试剂双缩脲试剂成分甲液乙液A液B液0.1 g/mLNaOH溶液0.05 g/mLCuSO4溶液0.1 g/mLNaOH溶液0.01 g/mLCuSO4溶液反应原理含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物添加顺序甲、乙两液等量混匀后立即使用先加入A液1 mL,摇匀;再加B液4滴,摇匀反应条件5065 水浴加热不需加热,摇匀即可反应现象样液浅蓝色棕色砖红色样液变紫色相同点都含有NaOH、CuSO4两种成分,且所用NaOH溶液浓度都是0.1 g/mL1.三类有机物(糖类、蛋白质、脂肪

23、)检测在操作步骤上的“三个唯一”(1)唯一需要加热还原糖检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜脂肪检测。(3)唯一使用酒精脂肪的检测,实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。2.物质鉴定实验材料的选择(1)必须含有相对丰富的所要鉴定的物质。(2)所选材料通常颜色较浅,或近于白色,不能用有色材料,主要是由于物质鉴定多为显色反应。例如:还原糖的鉴定中所选的梨,含有丰富的还原糖,并且颜色较浅。观察DNA和RNA在细胞中的分布实验,所选口腔上皮细胞是无色的,不能选用含叶绿体的植物细胞。例5(2018年吉林模拟)关于下列实验说法正确的是()。用斐林试

24、剂检测还原糖用苏丹染液检测脂肪用双缩脲试剂检测蛋白质观察DNA和RNA在细胞中的分布A.实验和都需要水浴加热B.只有实验需要使用显微镜观察C.实验所用的试剂经稀释后可用于实验D.实验所用的试剂都需要现配现用解析用斐林试剂检测还原糖,需要水浴加热;在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”时,将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5 min,也需要水浴加热,A项正确。实验观察组织细胞中的脂肪需要使用显微镜,实验观察DNA和RNA在细胞中的分布,也需要使用显微镜,B项错误。实验所用的试剂是双缩脲试剂,实验所用的试剂是斐林试剂,斐林试剂稀释后可用作双缩脲试剂,C项错误;双缩脲试剂不需要现配现用,D项

25、错误。答案A例6下图为鉴定蛋白质的流程图,其中甲、乙、丙、丁的含义分别是()。A.黄豆浆、双缩脲、1 mL、4滴B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mLC.黄豆浆、双缩脲、4滴、1 mLD.花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴解析鉴定蛋白质既可以用蛋清稀释液,也可以用黄豆浆滤液;鉴定蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂,先加A液1 mL,再加B液4滴,故选A。答案A1.(2018年海南高考)下列与真核生物中核酸有关的叙述,错误的是()。A.线粒体和叶绿体中都含有DNA分子B.合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量C.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键D.转录时有DNA双链解开和恢复的过程解析在真核

26、细胞中,DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体中也有少量分布,A项正确;合成核酸的酶促反应过程中消耗能量,酶的作用是降低反应活化能,B项错误;DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键,C项正确;转录时首先要解旋即DNA双链解开,转录完成后,DNA双链恢复成双螺旋结构,D项正确。答案B2.(2018年江苏高考)下列关于糖类的叙述,正确的是()。A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物解析单糖是糖类水解形成的最终产物,其不可以再水解,A项错误;淀粉、糖原和纤维素都属于多糖,

27、它们的单体都是葡萄糖,B项错误;细胞识别与细胞膜外侧的糖蛋白有关,而糖蛋白是由蛋白质和多糖组成的,C项错误;植物光合作用的产物主要是糖类,且细胞壁的结构成分也是糖类,因此大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类,D项正确。答案D3.(2018年江苏高考)脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是()。A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险D.胆固醇既是细胞膜的重要组分,又参与血液中脂质的运输解析分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官,A项正确;蛇毒中的磷脂酶具有专一性,只能催化磷脂

28、分子水解,不能催化蛋白质水解,B项错误;过量摄入反式脂肪酸会增加患心血管疾病(如粥样动脉硬化)的风险,C项正确;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,D项正确。答案B4.(2017年全国高考)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是()。A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色解析通常认为细胞膜丧失完整性,即细胞已经死亡。台盼蓝是检测细胞膜完整性最常用的生物染色试剂。健康的正常细胞会排斥台盼蓝,而死亡的细胞,细胞膜的

29、完整性丧失,通透性增加,细胞可被台盼蓝染成蓝色,A项正确;氨基酸不含肽键,而双缩脲试剂是用来检测蛋白质中的肽键的,B项错误;观察细胞分裂过程中的染色体,通常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液或改良的苯酚品红溶液染色,C项正确;斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖在水浴加热条件下还原生成砖红色沉淀,D项正确。答案B5.(2017年海南高考)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是()。A.固醇在动物体内可转化成性激素B.C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质D.胆固醇是细胞膜的组分,也参与血脂运输解析胆固醇是高等动物细胞的重要组分,它与长链脂肪酸形成的胆固醇酯

30、是血浆脂蛋白(参与血脂运输)及细胞膜的重要组分,它还是动物组织中其他固醇类化合物如胆汁醇、性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3等的前体,A、D项正确。糖原属于糖类,只由C、H、O三种元素组成,B项错误。脂肪与糖原都属于储能物质,C项正确。答案B见高效训练P1.下列有关糖类和脂质的叙述,不正确的是()。A.脂质均能与苏丹发生橘黄色反应,所有细胞都含有磷脂B.糖类只含C、H、O三种元素,但是并非所有的糖类都属于细胞生命活动的能源物质C.固醇类物质在细胞的结构、营养、调节和代谢中具有重要功能D.原核生物和真核生物都含有核糖、脱氧核糖等糖类物质解析脂质中只有脂肪能与苏丹发生橘黄色反应,A项错误;糖类只含

31、C、H、O三种元素,但是并非所有的糖类都属于细胞生命活动的能源物质,如纤维素,B项正确;固醇类物质在细胞的结构、营养、调节和代谢中具有重要功能,C项正确;原核生物和真核生物都含有核糖、脱氧核糖等糖类物质,D项正确。答案A2.某同学设计了以下实验,用以检测生物材料中的有机物。以下有关实验评价或实验结论的叙述正确的是()。实验步骤试管编号12342 mL蒸馏水2 mL发芽的小麦种子匀浆样液2 mL蒸馏水2 mL发芽的小麦种子匀浆样液1 mL斐林试剂1 mL斐林试剂1 mL双缩脲试剂1 mL双缩脲试剂摇匀60 水浴加热室温实验现象?砖红色沉淀?紫色结论?A.1、3号试管内的实验结果相同,均为无色B.

32、斐林试剂和双缩脲试剂均要等量混合均匀后加到样液中再摇匀C.1、3号试管内没有特殊的颜色反应,没有必要设置D.可以得出“发芽的小麦中含有麦芽糖和蛋白质”的结论解析1、3号试管内有铜离子,均为蓝色,A项错误;双缩脲试剂使用时不要先混合,B项错误; 1、3号试管内没有特殊的颜色反应,有对照作用,C项错误;根据实验结果可以得出“发芽的小麦种子中含有麦芽糖和蛋白质”的结论,D项正确。答案D3.(2019年池州质检)下列有关核酸分布的叙述正确的是()。A.SARS病毒中的RNA主要分布在细胞质中B.绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中C.原核细胞的DNA主要存在于细胞核中D.人体口腔上皮

33、细胞中的RNA主要分布在细胞质中解析病毒没有细胞结构,A项错误;植物的根细胞内一般没有叶绿体,B项错误;原核细胞没有细胞核,C项错误;真核细胞中,DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,D项正确。 答案D4.(2019年长沙月考)下图所示为油料作物的种子在成熟过程中,4种有机物(可溶性糖、淀粉、含氮化合物和脂肪)的变化情况。下列相关叙述正确的是()。A.图中1和2代表的是糖类,4代表的是脂肪B.图中4代表淀粉,可用碘液来检验C.随着种子的成熟,含氮化合物主要是磷脂、核酸D.向该类型种子的提取液中滴加苏丹,溶液将呈红色解析油料作物种子中含有丰富的脂肪,成熟过程中随着可溶性糖、淀粉向脂

34、肪的转变,可溶性糖、淀粉的含量减少,而脂肪的含量增加,含量基本不变的应该是含氮化合物;向该类型种子的提取液中滴加苏丹,溶液将呈橘黄色。综上所述,本题选A项。答案A5.(2019年昌吉月考)下列有关实验的说法中,正确的是()。A.在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,加质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)的目的是使DNA与蛋白质分离,便于染色B.在“还原糖的鉴定”和“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,需要进行水浴加热或保温C.在“还原糖、蛋白质和脂肪的鉴定”实验中,脂肪的鉴定用显微镜观察到的颜色肯定是橙黄色D.在“蛋白质鉴定”实验中,向蛋白质溶液中先加入质量浓度为0.1

35、g/mL的NaOH溶液,摇匀,再加入质量浓度为0.5 g/mL的CuSO4溶液,出现紫色解析在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,用质量分数为0.9%的NaCl溶液的目的是维持口腔上皮细胞的形态,A项错误;“还原糖的鉴定”需要水浴加热,“观察DNA和 RNA在细胞中的分布”实验中需要30 保温,B项正确;在脂肪鉴定实验中,苏丹与脂肪作用呈橘黄色,而苏丹与脂肪作用呈红色, C项错误;双缩脲试剂B液即CuSO4溶液浓度为0.01 g/mL,D项错误。答案B6.下图表示真核生物细胞中有机物的组成和功能,图乙表示组成细胞内某化合物的单体。请据图回答下列问题:(1)写出图中“横线”上相应的元素:

36、,。 (2)动物细胞内合成的物质E是。选用花生种子检测物质F时,若不借助显微镜,实验材料的处理为;若借助显微镜,实验材料的处理为。  (3)图乙中,化合物b对应图甲中物质(填字母);若a为核糖,则化合物b构成的物质主要分布于中。  解析(1)根据题图所示信息,主要的能源物质是糖类,主要的储能物质是脂肪,糖类和脂肪的组成元素都是C、H、O,所以处填C、H、O。生命活动的主要承担者是蛋白质,蛋白质的组成元素是C、H、O、N(可能还含有S),与遗传有关的物质是核酸,核酸的组成元素是C、H、O、N、P,两者共有的元素是C、H、O、N,所以处填C、H、O、N。(2)物质A为

37、主要能源物质葡萄糖,动物细胞内合成的由葡萄糖构成的生物大分子为糖原。选用花生种子检测物质F时,若不借助显微镜,实验材料的处理为制成匀浆(或组织样液);若借助显微镜,实验材料的处理为切取子叶切片。(3)图乙中,化合物b应该为核苷酸,对应图甲中物质D;若a为核糖,则化合物b构成的物质主要分布于细胞质中。答案(1)C、H、OC、H、O、N(2)糖原制成匀浆(或组织样液)切取子叶切片(3)D细胞质7.洋葱鳞片叶内表皮是中学生物实验常用的材料。下列描述正确的是()。A.单独使用吡罗红对细胞进行染色,细胞质染成红色而细胞核不着色B.单独使用甲基绿对细胞进行染色,细胞核染成绿色而细胞质不着色C.观察“DNA

38、和RNA在细胞中的分布”及“观察细胞中的脂肪颗粒”实验均要使用高倍显微镜D.经苏丹染色,可观察到细胞中的脂质均被染成橘黄色的颗粒解析单独使用吡罗红或甲基绿对细胞进行染色,细胞质和细胞核都着色,A、B项错误;观察“DNA和RNA在细胞中的分布”及“观察细胞中的脂肪颗粒”实验均要使用高倍显微镜,C项正确;经苏丹染色,可观察到细胞中的脂肪被染成橘黄色的颗粒,D项错误。答案C8.下列关于糖类的叙述正确的是()。A.单糖分子的组成中都含有6个碳原子B.ATP、DNA和RNA分子结构中都含有单糖C.组成糖类的氢与氧的原子个数比均为21D.糖原的水解产物与淀粉、纤维素的水解产物不同解析根据所含碳原子的数量,

39、单糖分为五碳糖如核糖、脱氧核糖,六碳糖如葡萄糖、果糖,A项错误;ATP、RNA分子中含有核糖,DNA分子中含有脱氧核糖,B项正确;脱氧核糖的分子式为C5H10O4,其氢与氧的原子个数比不是21,因此C项错误;糖原、淀粉、纤维素的水解产物都是葡萄糖,D项错误。答案B9.将小麦种子分别置于20 和30 的培养箱中培养4天,取等量的萌发种子分别制成提取液和提取液。取3支试管甲、乙、丙,分别加入等量的淀粉液,然后按下图所示加入等量的提取液和蒸馏水,45 (适宜温度)水浴保温5 min,立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2 min,摇匀观察试管中的颜色。结果是()。A.甲呈蓝色,乙产生砖红色沉淀

40、,丙呈无色B.甲呈无色,乙产生砖红色沉淀,丙呈蓝色C.甲、乙皆呈蓝色,丙产生砖红色D.甲产生浅砖红色沉淀,乙产生砖红色沉淀,丙呈蓝色解析20 和30 培养条件下相比较,30 时淀粉酶的活性相对较高,淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快,相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖,与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,而且麦芽糖越多显色越明显,另外斐林试剂本身为蓝色,所以结果是甲试管产生浅砖红色沉淀,乙试管产生砖红色沉淀,丙试管呈蓝色。答案D10.(2019年赤峰月考)下列有关组成生物体的化合物的叙述错误的是()。A.肺炎双球菌中既有DNA又有RNA,其中DNA是遗传物质B.胆固醇是动

41、物细胞膜的组分,也参与血脂运输C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质D.蛋白质区别于脂质的特有元素是氮解析不论真核细胞还是原核细胞,其遗传物质都是DNA,A项正确;胆固醇是动物细胞膜的组分,参与血液中脂质的运输,B项正确;脂肪是动植物细胞内都存在的储能物质,糖原是动物细胞内储存能量的物质,C项正确;蛋白质的组成元素中一定含有C、H、O、N,脂质包括脂肪、磷脂、固醇等,磷脂是由C、H、O、N、P 5种元素组成的,D项错误。答案D11.下表表示用碘液、苏丹染液和双缩脲试剂检测甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物的颜色反应,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,有关说法不正确的是()。试剂种类碘

42、液苏丹染液双缩脲试剂甲+乙+丙+A.乙种子中含蛋白质最多B.碘液、苏丹染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜D.这三种试剂使用时均不需要水浴加热解析碘液用于检测淀粉,其颜色反应为蓝色;苏丹染液用于检测脂肪,其颜色反应为橘黄色;双缩脲试剂用于检测蛋白质,其颜色反应为紫色。分析图表可知,甲种子中含淀粉较多,乙种子中含脂肪较多,丙种子中含蛋白质较多。在脂肪的鉴定过程中可能需要用到显微镜来观察。答案A12.细胞中由以下元素组成的几种重要化合物及其主要作用如下图所示。请回答下列问题:(1)玉米籽粒中含有的多糖是;玉米籽粒未成熟时较甜,成熟后

43、的籽粒几乎没有甜味,原因是。 (2)图中X与Y一定都含有的元素是;在组成上,b与c的主要不同点在于 。  (3)若要对细胞中的B和C的主要分布进行观察,材料的选择非常重要,应选择洋葱鳞片叶(填“外表皮”或“内表皮”),理由是。甲基绿、吡罗红必须混合使用给细胞染色,才能显示B和C在细胞中的主要分布部位,如果单独使用甲基绿或吡罗红就无法达到实验目的,原因是。若用人的口腔上皮细胞为实验材料,将口腔上皮细胞置于8%的盐酸溶液中水解的主要目的是改变,加速染色剂进入细胞等。 (4)在生物体内,D的主要功能有等。 (5)红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。某兴

44、趣小组猜测土豆中可能不含酶,所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法,他们进行了相关实验,请帮助其完成以下实验。 实验原理:淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;。 备选材料与用具:去掉淀粉与还原糖的红薯提取液,去掉淀粉的土豆提取液,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,斐林试剂甲液,斐林试剂乙液,苏丹染液,质量分数为3%的淀粉溶液,质量分数为3%的蔗糖溶液等。实验步骤:(请补充完整)第一步:第二步:向A、B两支试管中分别加入等量的,水浴加热至60 ,保温5 min; 第三步:将 注入C试管混合均匀后,向A、B试管中各加入2 mL,然后 。 实验结果预测:

45、该实验最可能的结果是。 解析据图可知,A为多糖,B为DNA,C为RNA,D为蛋白质。(1)玉米籽粒中含有的多糖是淀粉和纤维素等;玉米籽粒未成熟时较甜,成熟后的籽粒几乎没有甜味,原因是葡萄糖等转化为淀粉。(2)图中X与Y一定都含有的元素是N; b为脱氧核苷酸,在组成上,与c核糖核苷酸的主要不同点在于b中的糖为脱氧核糖,含有碱基T,而c中的糖为核糖,含有碱基U。(3)若要对细胞中的B和C的主要分布情况进行观察,材料的选择非常重要,应选择洋葱鳞片叶内表皮,理由是外表皮有紫色的大液泡,大液泡的颜色会干扰实验现象。甲基绿、吡罗红必须混合使用才能观察到B和C的主要分布部位,如果单独使用甲基绿或吡

46、罗红就无法达到实验目的,原因是若单独使用甲基绿或吡罗红,DNA和RNA都能与染料结合,导致细胞核和细胞质显现相同的颜色。若用人的口腔上皮细胞为实验材料,将口腔上皮细胞置于8%的盐酸溶液中水解的主要目的是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞等。(4)在生物体内,D(蛋白质)的主要功能有构成细胞和生物体的结构、催化、运输、调节、免疫及信息传递等。答案(1)淀粉和纤维素等葡萄糖等转化为淀粉(2)Nb中的糖为脱氧核糖,含有碱基T,而c中的糖为核糖,含有碱基U(3)内表皮外表皮有紫色的大液泡,本身的颜色会干扰实验现象单独使用甲基绿或吡罗红,DNA和RNA都能与染料结合,导致细胞核和细胞质显现相同的颜色

47、细胞膜的通透性(4)构成细胞和生物体的结构、催化、运输、调节、免疫及信息传递(5)淀粉还原糖与斐林试剂反应能生成砖红色沉淀第二步:质量分数为3%的淀粉溶液第三步:等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液5065 恒温水浴2 min实验结果预测:A试管内液体为蓝色,B试管内出现砖红色沉淀单 元 总 结走近细胞和组成细胞的分子这个单元在考纲上的能力要求主要是级(对所列知识要知道其含义,能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们)和级(理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用,进行分析、判断、推理和评价),主要在理解能力、实验与探究能力上考查。为达到考纲的能

48、力要求,并根据高考试题命题的取材和立意分析,在进行走近细胞和组成细胞的分子复习时,一定不能孤立学习和理解所涉及的这些物质,而应该培养联系、发散的思维,找到“物质结构代谢”这条主线,把与某重要物质相关的代谢过程纳入复习范围,从而立体化、全方位地理解和掌握细胞中这些重要物质的组成、结构、功能、特性等,进而增强对这部分知识的理解能力。由于细胞的物质基础涉及有关物质的鉴定,在掌握有关知识的同时,一定要熟悉和掌握有关物质的鉴定实验,对实验的原理、材料、试剂、操作步骤、结果分析等都应有所知晓,从而提高对这部分知识的实验探究能力。以下所列举的例题,主要目的就是训练和培养对这一单元主干知识的理解能力和实验探究

49、能力。案例示范1国家食品药品监督管理局曾经通告,“东方牌”系列奶粉为不合格产品。经查,该系列奶粉是用80%的麦芽糊精和20%的奶粉简单勾兑而成的,含有大量糖类物质,而蛋白质含量少,婴儿喜欢吃却得不到足够的蛋白质营养。请据以上资料,回答下列问题:(1)劣质奶粉中含有大量还原糖,如果用斐林试剂鉴定,则该试剂与待测样液在试管中混合均匀后,还必须经过处理,预计试管中混合液的颜色变化是。 (2)如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质,应选用的试剂是。 (3)评价奶粉营养价值高低的主要标准是看其中必需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸,缺乏则会影响人体内蛋白质的合成,出现营养不良的

50、症状。赖氨酸是不是大鼠的必需氨基酸呢?某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究。请补充并完善他们的实验原理和实验方案。材料和用具:20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。实验原理: 。 实验方案:配食:, 配制成食物A(对照组); , 配制成食物B。分组:将20只大鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重。饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A; 。 观测:。 实验结果预测及结论:实验结果(营养状况和体重)实验结论解析(1)利用斐林试剂鉴定还原糖需

51、要水浴加热,其颜色变化是由蓝色变成砖红色。(2)鉴定蛋白质的有无用双缩脲试剂。(3)必需氨基酸是动物体内不能合成的,只能从食物中获得的氨基酸。若动物缺乏,将影响体内蛋白质的合成,出现营养不良、体重增加缓慢等症状。因此,要证明赖氨酸是不是必需氨基酸,应取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的由20种氨基酸配制成的食物A(对照组);另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸配制成的食物B,其中各氨基酸的含量和比例与食物A中相同。对甲、乙两组大鼠分别饲喂等量的食物A、食物B,分别测量两组大鼠的体重,计算体重增加量。若两组大鼠营养状况和体重基本相同,则赖氨酸不是

52、大鼠的必需氨基酸;若乙组大鼠营养不良、体重增加缓慢,甲组大鼠正常,则赖氨酸是大鼠的必需氨基酸。答案(1)水浴加热由蓝色变成砖红色(2)双缩脲试剂(3)实验原理:必需氨基酸是动物体内不能合成的,只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需氨基酸时,就会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良、体重增加缓慢等症状实验方案:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,其含量和比例与食物A中的相同乙组每天饲喂与甲组食物A等量的食物B。两组大鼠其他饲养条件相同分别测量甲、乙两组大鼠的体重,并计算体重增加量实验结果预测及结论

53、见下表:实验结果(营养状况和体重)实验结论若两组大鼠营养状况和体重基本相同赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸若乙组大鼠出现营养不良、体重增加缓慢等症状,甲组大鼠正常赖氨酸是大鼠的必需氨基酸案例示范2越来越多的研究证实,从酵母、果蝇到哺乳动物小鼠,饮食限制能显著延长成年生物体的寿命。日常饮食成分复杂,究竟哪种成分与寿命延长相关?假设限制食物中的某种成分会显著影响成年小鼠的寿命(Y0饲喂正常食物)。为证明上述假设而设计的实验记录如下表所示。实验变量(Y)检验参数(Z)实验组别(X)Y0Y1Y2Y3成年小鼠(对照组X0)Z0成年小鼠(实验组X1)Z11Z12Z13(1)在本研究中,实验对象选择小鼠相比选择酵母或果蝇的优势是小鼠。 A.采取有性生殖B.与人类亲缘关系更近C.生命周期更长D.遗传学研究更系统深入(2)在本研究中,若Y3是蛋白质,较合理的实验变量Y1和Y2应设计为、。 (3)对照组喂养正常食物(Y0),实验组限制食物中的某种成分,然后记录小鼠的存活情况(即检测参数Z)。在下图所示的实验数据处理方式中,有助于对本研究假设做出迅速且准确判断的是。(多选) (4)若初步实验结果显示蛋白质限制对实验小鼠寿命延长具有显著效果,那么就实验变量Y而言,Y4和Y5的合理选择是和。(填