名师导学课件-207必修第二章第四课

核酸的结构和功能实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布糖类、脂质的种类和作用实验：生物组织中还原糖、脂肪的鉴定实验考点一

核酸的结构组成和功能特性【回扣

】核酸的基本组成单位：

核苷酸，其分子组成为

1分子五碳糖、1分子含氮碱基、1分子无机磷酸

。核酸的种类及比较类别核酸DNARNA基本单位核苷酸化学成分碱基A、C、G、TA、C、G、U五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸磷酸空间结构两条链一般为一条链制。【知识拓展】1.核酸的功能特性构成DNA

的是4

种脱氧核苷酸,但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的,DNA

分子具有多样性。每个DNA

分子的4

种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是特定的,其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息。有些

只含有RNA

一种核酸,其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性。3．核酸的功能：细胞内携带遗传信息的物质，控蛋白质不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例原核生物和真核生物含有DNA

和RNA

两种核酸85DNA细菌、人等只含DNA44DNA噬菌体只含RNA44RNA烟草花叶【典例精析】【例

1】(2015

新课标

卷Ⅰ)下列叙述错．误．的是(

D

)DNA

与ATP中所含元素的种类相同一个

tRNA

分子中只有一个反

子T2

噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成控制细菌性状的 位于拟核和线粒体中的DNA

上【解析】ATP脱去两个磷酸基团后是构成RNA的基本单位之一,而RNA与DNA的组成元素相同,由此可看出,ATP

与包括DNA

在内的核酸的组成元素相同,A确。tRNA

是由一条RNA

链自身折叠形成的三叶草状结构,其下端有能与

mRNA

上的 子进行碱基配对的三个连续碱基,这三个连续碱基构成了反 子,B

确。T2噬菌体的遗传物质是DNA,组成DNA

的基本单位是四种脱氧核糖核苷酸,C

确。细菌是原核生物,其细胞内没有线粒体,D

项错误。考点二 核酸与蛋白质【知识拓展】蛋白质和核酸的关系(1)核酸控制蛋白质的(2)DNA

多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系】【总结提升】蛋白质和核酸两者均存在物种特异性,因此可以从分子水平上为生物进化、亲子鉴 件侦破等提供依据,但生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等不存在物种的特异性。【典例精析】【例

2

为生物体内某些有机物的组成关系及其功能,其中

C、D、E1、E2

为小分子化合物,F、G、H

I、J

均为大分子化合物。请回答：(1)D

的基本元素组成为C、H、O、N

。(4)E1、E2

的区别是细胞核(2)控制细胞遗传性状的物质是

F

(填字母),构成它的单体是

脱氧核苷酸

。、线粒体(3)F→G→H

过程可以发生在

、

叶绿体

(填细胞结构)中。E1中有脱氧核糖,E2中有核糖；E1中有碱基T,而E2中有碱基U

。图中

J

代表

酶

。【解析】由图可知C为核苷酸、D为氨基酸、E1

为脱氧核苷酸、E2

为核糖核苷酸、F

为

DNA、G

为

mRNAH

为蛋白质。E1、E2

的区别是碱基种类不同,五碳糖不同控制细胞遗传性状的物质是

DNA,其基本组成单位是脱氧核苷酸。解答本题的关键是正确识别出F→G→H

为中心法则的转录、翻译过程。转录和翻译过程可发生于细胞核、线粒体和叶绿体中。考点三 “观察

DNA

和

RNA

在细胞中的分布”实验【知识拓展】一、实验原理①DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中。②甲基绿和吡罗红对DNA、RNA

的亲和力不同：DNA甲―基― 色；RNA吡―罗―→红红色。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。③盐酸(HCl)能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使

中的DNA

与蛋白质分离,有利于DNA

与染色剂结合。皮细胞取口腔上二、实验流程图载玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液↓牙签刮口腔内侧壁后涂在液滴上↓载玻片在

灯上烘干载玻片放入盛有30

mL

8%的盐酸的小烧杯中↓水解大烧杯中加30℃温水↓小烧杯放入大烧杯中保温5

min冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10

s吸水纸吸去载玻片上的水分↓染色用吡罗红、甲基绿染色剂2滴染色5

min↓吸去多余染色剂，盖上盖玻片低倍镜观察：选染色均匀、色浅区域，移至视野 调清晰观察高倍镜观察：调细准焦螺旋，观察细胞核、细胞质染

况三、实验现象及相关结论现象结论绿色明显集中且接近细胞DNA

主要分布于细胞核中绿色周围的红色范围较广RNA

广泛分布于细胞质中四、注意问题①0.9%的NaCl

溶液是为了保持口腔上皮细胞正常形态。②DNA主要存在于细胞核,少量存在于细胞质的叶绿体、线粒体中,RNA主要存在于细胞质中,少数存在于细胞核中,即两个部位两种核酸都有分布,只是量的多少不同而已。③选口腔上皮细胞而不选植物叶肉细胞,是为了避免叶绿体中色素的干扰。【典例精析】【例

3】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(

B

)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【解析】甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,所以不用分别加入,A错误；用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞是因为叶肉细胞会影响颜色的观察,C

错误；在8%的盐酸溶液中水解的主要目的是改变细胞膜的通透性使 中的DNA

与蛋白质分离,有利于

DNA

与染色剂结合,D

错误。考点四 细胞中的糖类、脂质【回扣

】(1)单糖：不能

,可直接被细胞

,如 、果糖、核糖等。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、 和乳糖。(3)

：多个单糖脱水缩合而成,水解成单糖后动物细胞中的

。是构成植物细胞壁的成分。一、细胞中的糖类组成元素：

C、H、O

。分类及特点：根据是否能水解及水解成单糖的数量分为：再水解的糖

吸收葡萄糖单糖(2)

二糖

：两分子麦芽糖多糖才可被吸收。常见的种类有植物细胞中的淀粉、纤维素

,糖原3.功能：细胞的

能源

物质,其中“生命的 ”是指

葡萄糖；是组成细胞壁的重要成分,如

纤维素二、细胞中的脂质1.组成元素：主要由,有的还含有P

和N,还有等的重要成分。分类：分为脂肪、磷脂和固醇三类。功能(3)固醇类物质包括胆固醇、

和维生素

D

等①胆固醇是构成 的重要成分,在 内还参C、H、O储能物质脂肪是细胞内良好的作用。磷脂是构成细胞膜保温细胞膜与血液中

脂质

的

；② 能促进人和动物

官

的发育以及

生殖细胞的形成；③维生素D

能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。【知识拓展】一、糖类和脂质的比较比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O(N、P)种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇部位叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉主要是内质网生理作用①主要的能源物质②构成细胞结构，如糖被、细胞壁③核酸的组成成分①生物体的储能物质②生物膜的重要组成成分③调节新陈代谢和生殖联系糖类 脂肪1.单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖，可用斐林试剂鉴定，多糖不具还原性。多糖中的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。糖类和脂肪均由C、H、O

三种元素组成,氧化分解产生能量。二、细胞的能源物质及能量供应细胞的能源物质细胞中的糖类、脂肪、蛋白质都 的化学能,都可以氧化分解为生命活动供能,产物中都有

CO2、H2O。三大能源物质的供能顺序为：糖类→脂肪→蛋白质,这是由它们的生理功能所决定的。主要的能源物质：糖类。为生物体提供所需能量的

70%以上。主要的储能物质：脂肪,含能量高。其他储能物质还有动物细胞中的糖原、植物细胞中的淀粉。直接能源物质：ATP。【典例精析】【例

4】下列有关糖类和脂质的叙述,不正确的是(

B

)A.脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质,所以细胞都含有磷脂B.植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素,动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原C.固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的【解析】磷脂是构成细胞膜的主要成分,所有细胞都有细胞膜,A正确；淀粉、纤维素、糖原都是多糖,乳糖是二糖,B

错误；固醇类物质包括胆固醇

、维生素D等,它们在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能,C正确；葡萄糖、核糖和脱氧核糖在动植物细胞中都存在,D

正确。考点五 生物组织中还原性糖、脂肪的鉴定【知识拓展】某些化学试剂能够使生物组织中的有机化合物产生特定的颜色反应。一、实验原理还原糖＋斐林试剂热水浴（―50―℃→～65

℃）砖红色沉淀脂肪＋苏丹Ⅲ染液―镜―检→橘黄色苏丹Ⅳ染液―镜―检→红色蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色二、实验流程1.还原性糖的鉴定2.脂肪的鉴定【典例精析】【例

5】还原糖、脂肪、蛋白质和

RNA

四种有机物的鉴定实验中,选材或操作正确的是(

B

)用斐林试剂检测胡萝卜汁中的还原糖向花生 匀浆中滴加苏丹Ⅲ染液检测脂肪将双缩脲试剂A液与B液混合,摇匀后检测豆浆中的蛋白质常温条件下,核糖核酸与甲基绿作用,呈现绿色【解析】用斐林试剂检测还原糖需要通过观察结果的砖红色颜色变化,而胡萝卜汁中本身含有红 素会干扰结果的颜色,所以A

错误。花生 匀浆中含较多的脂肪,所以可以用苏丹Ⅲ染液检测脂肪,B

正确。双缩脲试剂

A液与B液必须先加A液,摇匀后,再加B液来检测豆浆中的蛋白质,C

错误。核糖核酸(RNA)与吡罗红亲和显红色DNA

与甲基绿亲和显绿色,D

错误。练习四一、选择题(每小题只有一个正确选项)

1.下列各项中,不属于核酸功能的是(

D

)A.它是生物的遗传物质B.携带遗传信息,对生物的遗传有重要作用

C.核酸分子的变化可能引起生物的变异D.

能量供应生命活动【解析】核酸是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中具有极其重要的作用,故A、B、C

不符合题意；能量供应生命活动不是核酸的功能,D

项符合题意。2.以下关于DNA

与RNA

特点的比较,叙述正确的是B

)(A.在细胞中分布的主要部位相同

B.DNA

不含尿嘧啶,RNA

不含胸腺嘧啶

C.DNA

和RNA

都由两条核苷酸链组成D.DNA

和RNA

在同种生物的不同细胞中含量相同【解析】DNA

主要分布在细胞核中,而RNA

主要分布在细胞质中,A错误；DNA含有胸腺嘧啶,不含尿嘧啶,RNA含有尿嘧啶,不含胸腺嘧啶,B正确；DNA一般是双链,RNA一般是单链,C错误；线粒体中也有DNA,同种生物不同细胞中DNA

和RNA

的含量都不相同,D

错误。3．下列各种生物中关于组成核酸的碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是(

B

)AT4

噬菌体B烟草叶肉细胞C烟草花叶D豌豆根毛细胞碱基5

种5

种4

种8

种核苷酸5

种8

种8

种8

种五碳糖1

种2

种2

种2

种4.在下列四种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是(

D

)A.①和②

B.②和③

C.③和④

D.①和④【解析】据图中结构可知,①是ATP,A代表的是腺苷(即一个腺嘌呤和一个核糖),所以圆圈中的是腺嘌呤核糖核苷酸,②是核糖核苷酸,所以圆圈中是腺嘌呤,③是一段DNA

双链,所以圆圈中的是腺嘌呤脱氧核苷酸,④是一段RNA

单链,所以圆圈中的是腺嘌呤核糖核苷酸,故选

D。②只要把DNA

单链中的T

换成U

就是RNA

了③老鼠细胞质中的遗传物质是RNA

④一种同时含有

DNA

和RNA

⑤原核细胞中既有DNA,也有RNA

⑥只有DNA

能携带遗传信息A.只有①⑤

C.③④⑤⑥B.①②⑤⑥D.①②③④5.下列对核酸的说法,正确的是(

A

)①

中含A、C、T

这3

种碱基的核苷酸共有5

种【解析】①内由A

碱基参与的核苷酸有2

种,由C

碱基参与的核苷酸有2

种,由T

碱基参与的核苷酸有1种,①正确；②DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,RNA

的基本单位是核糖核苷酸,两者之间五碳糖也不同,不仅仅是碱基的区别,②错误；③老鼠的遗传物质是DNA,③错误；④只有一种核酸,要么是DNA,要么是

RNA,④错误；⑤原核细胞具有细胞结构,细胞内既有DNA,也有RNA,只有的体内只含有一种核酸,⑤正确；⑥有些的遗传物质是

RNA,也可以携带遗传信息,⑥错误。6.下列关于生物体内有机物的叙述,正确的是(

B

)A.脂质不参与生命活动的调节B.核酸可控制细胞代谢过程和生物性状

C.糖类不参与细胞识别和免疫调节D.蛋白质是生物体主要的能源物质【解析】有的脂质参与生命活动的调节,如(属于固醇类)参与激素调节,A错误；核酸是生物体遗传信息的物质,DNA是主要的遗传物质,可控制细胞代谢和生物性状,B正确；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,C错误；生物体主要的能源物质是糖类,D

错误。7.果实在成熟过程中,要经过复杂的生化转变,才能使果实的色、香、味发生很大的变化。下图表示的是某品种苹果成熟期有机物含量的变化情况。请据图分析,下列说法错．误．的是(B

)由图可知,10

月的苹果要比8

月甜在成熟苹果的细胞中,含量最多的有机物是果糖C.9

月,果糖和蔗糖含量的增加可能是因为淀粉水解转变成可溶性糖D.有机酸被彻底氧化分解的产物是CO2

和H2O【解析】在苹果成熟期有机物含量不断变化,前期细胞中酸的含量较多,后期果糖含量较多,B

错误。8.下列关于脂质的说法,错误的是(

D

)A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分B.脂质具有构成生物膜、调节代谢等生物学功能

C.使用苏丹Ⅲ染色,可使脂肪呈现橘黄色D.脂肪氧化分解提供能量比等质量糖类多,是主要能源物质【解析】胆固醇是构成动物细胞膜的重要组成成分,此外胆固醇在 内还参与血液中脂质的

,A正确；脂质中的磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分,能调节代谢,B

正确；脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色),所以使用苏丹Ⅲ检测脂肪,预期显色结果是呈现橘黄色,C正确；脂肪氧化分解提供能量比等质量糖类多,是主要的储能物质,D

错误。9.下列与核酸有关的说法正确的是(

D

)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【解析】含RNA

的生物不一定含DNA,如RNA

病毒,A错误；含DNA的生物不一定含RNA,如噬菌体病毒,B

错误；含RNA

的细胞器不一定含DNA,如核糖体由

RNA

和蛋白质构成,C

错误；活细胞内含有DNA

和RNA,故含DNA

的活细胞一定含RNA,D

正确。只有油脂的鉴定需要使用显微镜缩脲试剂检测蛋白质时不需要加热灯直接加热产生砖红C.使用斐林试剂需现配现用

D.在还原糖的鉴定中,可用色沉淀10.在生物组织中还原糖、油脂和蛋白质三种有机物的鉴定实验中,以下操作错误的是(

D

)【解析】生物组织中还原糖、油脂和蛋白质的鉴定,是根据其与某种试剂产生特定的颜色反应进行的。在题目给出的选项中,还原糖的鉴定需要

试剂,同时还要水浴加热,不能直接加热产生砖红色沉淀。11.下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是(B

)用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定脂肪的鉴定需要显微镜才能看到被苏丹Ⅲ染成橘黄色的脂肪颗粒鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀后,再加入乙液用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A

液与B

液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现混现用【解析】要注意不同鉴定实验之间的差别；斐林试剂与双缩脲试剂的异同,A

液、B

液的配制方法或使用顺序脂肪的鉴定中,由于脂肪颗粒小且分散在细胞中,所以观察时需要借助于显微镜。二、非选择题12.下图的分子结构为某种核苷酸,已知分子结构式的右上角部分为腺嘌呤碱基。请仔细观察分析后回答下列问题：该核苷酸的生物学名称为

腺嘌呤核糖核苷酸。其组成元素包括：

C、H、O、N、P

。该核苷酸是构成

核糖核酸(RNA)

的基本原料。由该核苷酸构成的核酸含有

4

种碱基；其特有的碱基是

U

。(3)在“验证DNA

和RNA

的分布实验”中,将口腔上皮细胞浸到质量分数为0.9%的NaCl

溶液中的目的是

维持细胞的正常形态,有利于观察。该实验材料也可以用植物细胞来做,但如果用植物细胞则要选择的细胞,是为了

。【解析】(1)图中五碳糖是核糖,含氮碱基为腺嘌呤,因此该核苷酸的名称为腺嘌呤核糖核苷酸,其组成元素有

C、H、O、N