必修一第二章第4节遗传信息的携带者-核酸细胞中的糖类和脂质

必修一第二章第4节遗传信息的携带者——核酸细胞中的糖类和脂质第1页/共63页第2页/共63页一、核酸的分类、结构和功能1．核酸的功能核酸是细胞内携带

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。遗传信息第3页/共63页2．核酸的分类和结构种类DNA(脱氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)组成成分五碳糖磷酸磷酸碱基A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)基本单位脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)结构规则的

结构常呈单链结构脱氧核糖核糖T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)双螺旋第4页/共63页吡罗红3．“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验分析(1)实验原理绿

红

甲基绿第5页/共63页(2)实验现象及相关结论现象结论绿色明显集中且接近细胞中央DNA主要分布于

中绿色周围的红色范围较广RNA广泛分布于

中细胞核细胞质第6页/共63页(3)几种液体在实验中的作用①0.9%NaCl溶液：保持口腔上皮细胞

。②8%盐酸：改变

等的通透性；使染色体

中的

与

分开。③蒸馏水：配制

；冲洗

。正常形态细胞膜DNA蛋白质染色剂载玻片第7页/共63页二、细胞中的糖类糖类分子都是由

三种元素组成，其中多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是

。主要种类如表所示：C、H、O2∶1种类分子式分布生理功能单糖五碳糖

C5H10O5动植物细胞构成

的重要物质脱氧核糖C5H10O4六碳糖葡萄糖C6H12O6光合作用的产物，细胞的

物质核糖核酸重要能源第8页/共63页种类分子式分布生理功能二糖C12H22O11植物细胞水解成

和葡萄糖而供能麦芽糖水解成两分子

而供能动物细胞水解成

和葡萄糖而供能多糖淀粉(C6H10O5)n植物细胞植物细胞中重要的

物质

植物

的基本组成成分动物细胞动物细胞中重要的储能物质主要作用生物体进行生命活动的主要能源物质蔗糖葡萄糖半乳糖细胞壁纤维素糖原果糖储能乳糖第9页/共63页三、细胞中的脂质1．元素组成(1)主要是

，有的还含有P和N。(2)与糖类相比，脂质分子中

的含量低，而

的含量高。C、H、O氧氢第10页/共63页种类生理功能脂肪①细胞内良好的

②保温、缓冲和减压作用磷脂构成

的重要成分固醇①构成细胞膜的重要成分②参与血液中

的运输性激素促进

的发育和

的形成维生素D促进肠道对

的吸收2．种类及功能储能物质生物膜脂质生殖器官生殖细胞Ca和P胆固醇第11页/共63页1．(2011·长春调研)下列哪组物质都是由许多单体连接而成

的多聚体(

)A．纤维素、脱氧核糖核酸B．蛋白质、核糖核苷酸

C．葡萄糖、核糖核酸

D．氨基酸、糖原解析：多聚体是由单体结合而成的分子。核糖核苷酸、葡萄糖、氨基酸都是单体。答案：A第12页/共63页2．下列关于糖类生理作用的叙述中，不正确的是(

)A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分

B．葡萄糖是细胞的重要能源物质

C．淀粉是植物细胞中重要的储能物质

D．纤维素是动物细胞中主要的储能物质解析：淀粉是植物细胞中重要的储存能量的物质；糖原是动物细胞中重要的储存能量的物质；葡萄糖是动植物细胞的重要能源物质；纤维素是植物细胞壁的组成成分。答案：D.第13页/共63页3．(2011·威海检测)下列有关糖类和脂质的叙述，不正确

的是(

)A．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞

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.第14页/共63页解析：磷脂是组成细胞膜的重要成分，所有细胞都含有膜结构，因此都含有磷脂。植物中的多糖是淀粉和纤维素，动物中的多糖是糖原，乳糖属于二糖。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D，它们在细胞的营养、调节和代谢中具有重要作用。动物和植物共有的糖有葡萄糖、核糖和脱氧核糖。答案：B第15页/共63页4．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．盐酸有利于染色体中DNA与蛋白质分开，不利

于DNA与染色剂结合第16页/共63页解析：实验中加入质量分数为8%的盐酸的重要作用：一是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；二是使染色体中的DNA和蛋白质分开，有利于染色；甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应配成甲基绿吡罗红混合染液；叶肉细胞含有叶绿体，绿色会干扰实验结果。答案：B第17页/共63页5．如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物及其作用，

a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同

的大分子物质，下列分析不正确的是(

).第18页/共63页A．在动物细胞内与A作用最相近的物质是糖原B．在生物体内物质b约有20种C．在人体细胞中物质c共有8种D．物质d的化学本质是固醇第19页/共63页解析：由图可知，物质a为单糖，物质A为多糖，在动物细胞内与A作用最相近的物质是糖原；由C、H、O、N构成的小分子化合物为氨基酸，其在生物体中约有20种；由C、H、O、N、P构成的物质c组成物质C，C为染色体的主要成分即DNA，可知c为脱氧核苷酸，在人体细胞中有4种；物质d为性激素，其化学本质是固醇。答案：C第20页/共63页6．如图是细胞内遗传物质

的组成示意图。据图回

答问题：(1)细胞内遗传信息的携带者是[

]________。(2)e的名称是________，e和f的关系是________。1分子的e是由______、______、_____组成的。e共有______种。(3)a包括__________等元素。f被彻底水解后的产物是__________(用字母表示)。(4)用图示表示1分子e的组成成分的连接方式________。第21页/共63页解析：细胞内的遗传物质是DNA，故a是C、H、O、N、P，e是脱氧核苷酸，f是DNA，b、c、d分别是磷酸，含氮碱基和脱氧核糖。答案：(1)[f]DNA(2)脱氧核苷酸e是f的基本组成单位1分子磷酸1分子脱氧核糖1分子含氮的碱基4(3)C、H、O、N、P

b、c、d(4)第22页/共63页第23页/共63页考点一核酸的结构及与蛋白质的关系命题解读核酸与蛋白质是组生成物体的最重要的两类有机化合物。核酸的化学组成及功能在高考中考查较多，特别是DNA与RNA的比较、核酸与蛋白质之间的关系。高考命题的知识难度较低，主要是挖掘易被忽略的知识点或联系其他化合物综合考查。第24页/共63页[示例1]

右图表示生物体内某些有机物的组成关系及功能关系，其中D是RNA，C、E都是高分子化合物，C是主要的遗传物质，A、B是组成它们的基本单位。请据图分析回答：(1)真核生物体内的A物质有________种，B物质在生物体内

约有________种。第25页/共63页(2)合成C、D的A物质的不同点表现在________和

________，C物质和D物质在空间结构上的不同点

表现在_______，C物质与D物质的关系是________。(3)C存在的主要场所是________。(4)C与E相比特有的元素是________。第26页/共63页[解析]

由题意可判断A、B、C、D、E分别代表核苷酸、氨基酸、DNA、mRNA、蛋白质，所以A包括4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种。组成C和D的核苷酸分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，它们的区别主要是五碳糖(前者是脱氧核糖，后者是核糖)和碱基(前者含有胸腺嘧啶，后者含有尿嘧啶)不同；DNA主要存在于细胞核内，化学元素组成是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，所以DNA特有的元素是P。[答案]

(1)8

20

(2)五碳糖(脱氧核糖、核糖)碱基(胸腺嘧啶、尿嘧啶)

C为独特的双螺旋结构，D一般为单链结构C控制D的合成(3)细胞核(4)P第27页/共63页1．蛋白质与核酸的比较种类蛋白质核酸元素组成C、H、O、N等C、H、O、N、P组成单位核苷酸1分子磷酸＋1分子五碳糖＋1分子含N碱基第28页/共63页种类蛋白质核酸连接方式肽键磷酸二酯键形成场所细胞质内核糖体上细胞核、线粒体、叶绿体等(1)同种生物不同细胞中DNA一般相同，而mRNA则一般

不同，蛋白质种类和含量也不同，这与基因的选择

性表达有关。(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，

因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的

相似程度来推断物种亲缘关系的远近。第29页/共63页2．核酸和蛋白质的联系(1)核酸控制蛋白质的合成第30页/共63页(2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系第31页/共63页1．(2008·广东高考)核酸是细胞内携带遗传信息的物质，

以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是(

)A．在细胞内存在的主要部位相同

B．构成的五碳糖不同

C．核苷酸之间的连接方式不同

D．构成的碱基相同第32页/共63页解析：构成DNA和RNA的五碳糖分别是脱氧核糖和核糖。构成DNA和RNA的碱基分别为A、T、C、G和A、U、C、G。构成DNA和RNA的核苷酸之间均以磷酸二酯键连接。细胞中的DNA主要存在于细胞核或拟核中，而RNA主要存在于细胞质中。答案：

B第33页/共63页2．下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，

下列有关叙述正确的是(多选)(

)A．a的种类约有20种，b的种类有8种B．a的结构通式可表示为C．B是人的遗传物质D．A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同第34页/共63页解析：由N和C、H、O四种元素组成的小分子化合物是氨基酸，其种类约有20种，由氨基酸构成蛋白质(A)；由C、H、O和N、P组成的小分子化合物是脱氧核苷酸(人染色体的主要成分是DNA和蛋白质，所以排除b是核苷酸的可能)，其种类有4种，由脱氧核苷酸再形成DNA(B)。人体不同功能的细胞，其蛋白质的种类可以不同，但DNA相同。答案：BC第35页/共63页考点二细胞中的糖类和脂质命题解读本考点主要包括糖类和脂质的分类、分布和主要功能等，其中以糖类的分类和功能最为重要。高考中主要以选择题形式呈现，也可能结合代谢、调节等知识，借助新情景素材命制非选择题。第36页/共63页[示例2]

下列关于细胞中糖类的叙述，正确的是(

)A．细胞中的糖类只有提供能量一种功能B．能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀的糖类有蔗糖、麦芽

糖、果糖和葡萄糖C．植物细胞特有的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞中特有

的多糖是糖原D．因为同样质量的糖类比脂肪含有更多的能量，所以糖类

是主要的能源物质第37页/共63页[解析]

细胞中的糖类主要功能是提供能量，但它也是细胞的组成成分，如植物细胞壁中含有纤维素。蔗糖不是还原糖，所以不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。生命活动所需能量大多由糖类提供，所以糖类是主要的能源物质，同样质量的脂肪含有的能量是同质量糖类的二倍还要多。纤维素是植物细胞壁的组成成分，淀粉是其储能物质，动物细胞中的多糖是在肝脏细胞或肌肉细胞中合成的糖原。[答案]

C第38页/共63页1．糖类分类归纳(1)还原糖与非还原糖①葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原糖，可与斐林试剂在

加热的情况下反应，产生砖红色沉淀。②核糖、脱氧核糖、蔗糖、淀粉、糖原、纤维素等属

于非还原糖。第39页/共63页(2)按其归属分类第40页/共63页(3)按功能分类①生命活动的主要能源物质：葡萄糖。②细胞中的储能物质：淀粉、糖原。③参与细胞构成的物质：核糖、脱氧核糖、

纤维素。2．细胞中的能源物质糖类、脂肪、蛋白质都是有机化合物，其中贮有大

量化学能，当其被氧化分解时，其中化学能释放，

供生命活动需要，因此称为能源物质。第41页/共63页能源物质分类原因主要供能物质糖类70%以上能量是由糖类分解提供主要储能物质脂肪同质量的脂肪体积小，氧化分解释放的能量多直接供能物质ATP储能物质中的能量只有转移到ATP中，才能被利用能量根本来源太阳能地球上群落中流动的能量都是生产者固定的太阳能(少数空间除外)第42页/共63页3．下列关于糖类及其生理作用的叙述中，正确的是(

)A．糖类是生命活动的惟一能源物质

B．核糖存在于细菌中而不存在于病毒中

C．肝糖原只含有C、H、O三种元素

D．蔗糖和乳糖水解产物都是葡萄糖第43页/共63页解析：糖类是生命活动的主要能源物质，但不是惟一的能源物质；核糖是构成RNA的重要成分，某些RNA病毒也含有核糖；肝糖原属于多糖，糖类都是由C、H、O三种元素组成的；蔗糖水解产物是果糖和葡萄糖，乳糖水解产物是半乳糖和葡萄糖。答案：C第44页/共63页4．脂质在细胞中具有重要的作用，下列关于细胞中脂质

的描述，错误的是(

)A．常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等

B．脂肪是细胞中良好的储能物质

C．磷脂是生物膜的重要成分，以双分子层的形式构成

生物膜的基本支架

D．所有的脂质都可以在细胞内氧化分解释放能量第45页/共63页解析：脂质主要包括脂肪、磷脂和固醇三类；脂肪是重要的储能物质，且能保温和缓冲机械压力；磷脂是生物膜的主要成分，以双分子层的形式排列，构成生物膜的基本支架；脂质中只有脂肪属于能源物质，在细胞内能氧化分解释放能量，其他脂质是细胞结构的成分，或者是具有调节作用的物质(如性激素和维生素D)。答案：D第46页/共63页第47页/共63页[示例]

制作蛙血涂片，将血涂片浸在1mol·L－1的盐酸水解液中30℃水解10min，用清水将血涂片冲洗后，再用吡罗红甲基绿染色剂在20℃下染色10min，镜检观察。(1)在显微镜下会看到红细胞中的______被染成绿色，原

因是________；_____被染成红色，原因是_________。(2)通过该实验能得出什么结论？____________________。第48页/共63页(3)用人的血液制作血涂片观察红细胞，能看到上述现象吗？

为什么？______________________________________。[解析]

本题考查对观察核酸分布的实验原理的理解。(1)甲基绿可使DNA呈绿色，吡罗红可使RNA呈红色，因此有DNA和RNA分布的结构被吡罗红甲基绿染色后会呈现相应的颜色。(2)通过颜色反应可推知DNA主要分布于细胞核，RNA主要存在于细胞质。(3)由于人成熟红细胞没有细胞核，也无RNA的合成，所以不能看到相应的颜色反应。第49页/共63页[答案]

(1)细胞核甲基绿使细胞核中的DNA呈现绿色细胞质吡罗红使细胞质中的RNA呈现红色(2)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中(3)不能。因为人的成熟红细胞中无细胞核第50页/共63页程序操作步骤注意事项及原因取口腔上皮细胞制片在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液载玻片要洁净，防止污迹干扰观察效果；保持细胞原有形态用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻刮几下，把牙签上附有碎屑的一端，放在载玻片上的液滴中涂抹几下消毒是为防止感染及其他微生物的影响；漱口避免取材失败用酒精灯将载玻片烘干玻片烘干：要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均破裂；烘干至细胞吸附即可第51页/共63页程序操作步骤注意事项及原因水解将烘干的载玻片放入质量分数为8%的盐酸溶液中，用水浴保温5min改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，促进染色体的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合冲洗涂片用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s蒸馏水：洗去残留在外的盐酸缓水流：防止细胞被水流冲走染色将吡罗红甲基绿染色剂滴2滴于载玻片上，染色5min吡罗红甲基绿染色剂的配制需要蒸馏水且要现配现用观察先低倍镜观察，选择染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰。然后换用高倍物镜观察先用低倍镜找到要观察的区域，再换用高倍镜调节清晰观察第52页/共63页第53页/共63页1．(2010·新课标全国卷)若要在普通显微镜下观察到质壁

分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是

(

)A．水稻胚乳和花生子叶B．天竺葵叶和水稻胚乳

C．紫色洋葱和花生子叶

D．天竺葵叶和紫色洋葱第54页/共63页解析：本题结合实验考查细胞中物质的分布与细胞的结构。能观察到质壁分离的植物细胞应具有颜色较深的大液泡；观察RNA和脂肪要经过染色，故应选择浅色且脂肪含量高的细胞。答案：C第55页/共63页2．(2010·江苏高考)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解析：DNA含的五碳糖是脱氧核糖，RNA含的五碳糖是核糖；组成DNA和ATP的元素种类都是C、H、O、N、P；T2噬菌体的遗传信息贮存在DNA中；DNA中A与T配对、G与C配对，故双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。答案：D第56页/共63页3．(2009·广东高考)(多选)脂质具有的生物学功能是(

)A．构成生物膜

B．调节生理代谢

C．储存能量

D．携带遗传信息解析：