專題1.4 遺傳信息的攜帶者-核酸 細胞中的糖類和脂質1近年高考中，核酸分子的結構和功能，糖類、脂肪、核酸的鑒定是高考命題的熱點。在理綜高考中各種化合物的功能常與代謝、調節(jié)、遺傳等知識進行綜合考查。2對本講的復習可從以下角度展開：(1)將組成生物體的糖類、脂質和核酸，從組成元素、種類、結構、功能等方面進行列表比較、記憶。 (2)聯系后續(xù)各講中的有關知識進行復習，如基因控制蛋白質的合成，以明確蛋白質分子多樣性、生物多樣性與核酸分子多樣性的關系；糖類、脂質與光合作用，呼吸作用，糖類與血糖調節(jié)的聯系。 一、核酸的組成、結構與功能1.核酸的組成(1)組成元素：C、H、O、N、P。(2)單體核苷酸核苷酸的組成成分：a.磷酸、b.五碳糖、c.含氮堿基，其相關種類：b是2種，c是5種。(3)單體的種類2.核酸的種類(1)分類：脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。(2)DNA特有的物質：胸腺嘧啶和脫氧核糖。(3)RNA特有的物質：尿嘧啶和核糖。3.核酸的功能細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用。二、糖類、脂質的種類和作用1.細胞中的糖類(1)化學組成與種類(2)功能組成生物體的重要成分。生物體的主要能源物質。2.細胞中的脂質(1)元素組成：主要是C、H、O三種元素，有些還含有P和N。(2)種類及功能(連線)三、觀察DNA和RNA在細胞中的分布1.實驗原理(1)甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同：甲基綠DNA綠色；吡羅紅RNA紅色。(2)鹽酸能改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時可使染色質中的DNA與蛋白質分離，有利于DNA和染色劑結合。2.實驗步驟取口腔上皮細胞制片水解沖洗涂片：用蒸餾水的緩水流沖洗載玻片10 s染色觀察高頻考點一、考查核酸的組成、結構、功能 1核酸的組成(1)基本單位核苷酸的組成：(2)核酸的種類及分布：DNA：主要分布在細胞核，線粒體、葉綠體中也有。RNA：分布在細胞質。2不同生物與堿基、核苷酸的關系生物類別核酸遺傳物質核苷酸堿基原核生物和真核生物含有DNA和RNA兩種核酸DNA85病毒只含DNADNA44只含RNARNA443.DNA、RNA和蛋白質之間的關系圖例1如圖甲所示物質b是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關敘述中錯誤的是 ()A如果圖甲中的a是核糖，則b是丙的基本單位B如果m是胸腺嘧啶(T)，則b是乙的基本單位C在多個b聚合成乙或丙的過程中，都要產生水D乙或丙徹底水解的產物是甲答案D【變式探究】甲圖表示某些重要化合物的元素組成和功能關系，乙圖是甲圖中某物質的分子結構圖。下列敘述中正確的是()A乙圖表示的物質是甲圖中的aB甲圖中的X表示的元素是N，Y表示的元素是N和PCC由m個氨基酸構成，含n條肽鏈，其中有z個環(huán)狀多肽，完全水解C共需水分子(mnz)個D甲圖中過程堿基配對方式完全相同【答案】C【變式探究】從一動物細胞中得到兩類大分子有機物x、y，已知細胞中x的含量大于y，用胃液處理，x被分解而y不變。x含有化學元素N，有的還含有S，y含有化學元素N和P，它們與蘇丹染液都沒有顏色反應，細胞膜上有x沒有y。下列有關x、y的敘述，錯誤的是()Ax是蛋白質By的基本組成單位是核苷酸C細胞膜上的x可能是載體Dy可能在核糖體上合成解析：選D。x能被胃液分解，且還可能含有N、S，細胞膜上有x，可確定x是蛋白質。y含有化學元素N和P，與蘇丹染液沒有顏色反應，不存在于細胞膜上，可確定y是核酸，y在細胞核或線粒體中合成。高頻考點二、核酸與生物種類關系例2將從大腸桿菌細胞中提取到的核酸徹底進行水解，直至形成不能再水解的小分子，則能得到的小分子的種類共有()A9種 B8種 C6種 D4種答案B解析大腸桿菌含有DNA和RNA，DNA初步水解形成4種脫氧核苷酸，徹底水解為磷酸、脫氧核糖和A、C、G、T 4種堿基；RNA初步水解形成4種核糖核苷酸，徹底水解為磷酸、核糖和A、C、G、U 4種堿基。故從大腸桿菌細胞中提取到的核酸徹底水解后會得到磷酸、核糖、脫氧核糖和A、C、G、T、U 5種堿基，共8種小分子。【變式探究】下列有關核酸的敘述，正確的是()A在細菌中，遺傳物質可能是DNA或RNAB核酸的基本組成單位是脫氧核苷酸C魚體內的遺傳物質徹底水解后可得到脫氧核糖、磷酸和含氮堿基D除病毒外，一切生物都具有核酸答案C高頻考點三、核酸與蛋白質的關系例3下圖是人體細胞中三種重要的大分子有機物B、G、E的元素組成、基本單位及相關關系圖。關于此圖的敘述不正確的是()AEG發(fā)生的主要場所是細胞核，GB發(fā)生的場所是核糖體BB的功能多樣性只與b的種類、數目和排列順序有關CE中e的排列順序決定了B中b的排列順序D元素X含有氮元素，元素Y是氮元素和磷元素答案B解析分析題意可知，E為DNA，G為RNA，B為蛋白質，E到G主要發(fā)生在細胞核內，G到B發(fā)生在細胞質的核糖體上，A正確；蛋白質功能多樣性取決于氨基酸的種類、數目、排列順序和多肽的空間結構多樣性，B錯誤；DNA中脫氧核苷酸的排列順序決定了蛋白質中氨基酸的排列順序，C正確；DNA的組成元素有C、H、O、N、P，蛋白質的組成元素一定含有的是C、H、O、N，D正確。【變式探究】下列關于核酸和蛋白質的敘述，不正確的是()ADNA和RNA都由四種核苷酸組成，可以儲存遺傳信息B蛋白質的功能與氨基酸的排列順序有關，與空間結構無關CDNA分子的多樣性取決于堿基排列順序的多樣性DDNA分子的多樣性決定了蛋白質分子結構和功能的多樣性答案B【方法技巧】蛋白質與核酸關系模型及解讀(1)圖1中由A、B、C三種大分子之間的關系可推斷A為DNA、B為RNA、C為蛋白質，甲是DNA復制、乙是轉錄、丙是翻譯；單體a、b、c分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸；元素X為N、P，Y為N。(2)染色體的主要成分是DNA和蛋白質，核糖體的主要成分是RNA和蛋白質，因此圖2中甲、乙、丙分別是DNA、RNA和蛋白質，a是核苷酸，b是氨基酸。高頻考點四、糖類和脂質的種類、組成和功能例4下面關于脂質的敘述，其中正確的是()A磷脂由C、H、O三種元素組成，是構成液泡膜的主要成分B性激素的化學本質是蛋白質，對維持生物體生殖過程起重要的調節(jié)作用C脂肪只存在于動物的脂肪細胞中，而其他部位和植物細胞中沒有D企鵝體內的脂肪有減少熱量散失，維持體溫恒定的作用答案D解析磷脂中除C、H、O外還含有N、P，A錯誤；性激素的化學本質是脂質中的固醇，B錯誤；脂肪既存在于動物細胞中，也存在于植物細胞中，C錯誤?！咀兪教骄俊肯铝杏嘘P糖類和脂質的敘述，不正確的是()A脂質中脂肪具有緩沖和減壓的作用B植物細胞中的多糖主要是淀粉和纖維素，動物細胞中的多糖主要是乳糖和糖原C固醇類物質在細胞的營養(yǎng)、調節(jié)和代謝中具有重要功能D葡萄糖、核糖、脫氧核糖是動植物細胞共有的糖類答案B【變式探究】下列有關化合物的敘述正確的是()A單糖都是動植物細胞共有的糖類B脂肪和多糖都屬于生物大分子C蛋白質和DNA是所有細胞共有的化合物D磷脂和膽固醇均屬于組成動物細胞膜的脂質答案D解析單糖中的葡萄糖是動植物共有的糖類，但并不是所有的單糖都是動植物細胞共有的，如半乳糖是構成乳糖的一種單糖，只存在于動物細胞中，A錯誤；脂肪不屬于生物大分子，B錯誤；哺乳動物的成熟紅細胞中無DNA，C錯誤；磷脂雙分子層是生物膜的基本骨架，而膽固醇也是組成動物細胞膜的重要成分，D正確。高頻考點五、綜合考查細胞中多種有機物之間的關系例5下圖表示油菜種子在成熟過程中種子質量和有機物相對含量的變化趨勢，下列相關敘述錯誤的是()A大量糖類輸入并參與代謝，導致種子質量不斷增加B細胞代謝利用大量糖類，導致淀粉含量降低C糖類不斷轉化為脂質，導致脂質含量持續(xù)增加D糖類不轉化為蛋白質，導致含氮物質含量基本不變答案D【變式探究】如果圖2表示核酸的結構組成方式，那么符合圖1所示結構組成方式的是()核酸多肽淀粉糖原A B C D答案C解析淀粉、糖原和纖維素一樣，都是由葡萄糖(單體)構成的大分子物質。而圖2所示為不同的單體(4種或4種以上)構成的化合物?！痉椒记伞?.各種有機物的組成、種類、結構和功能總結2界定有機物的“水解”與“氧化分解”(1)混淆糖的“水解”與“氧化分解”多糖和二糖水解的終產物是單體，如淀粉水解的產物是葡萄糖，蔗糖水解的產物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的終產物是CO2和H2O，即糖參與有氧呼吸后的最終產物。(2)不同有機物的消化(水解)產物、氧化分解產物(代謝終產物)不同高頻考點六、觀察DNA和RNA在細胞中的分布【實驗原理】(1)甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同：DNA甲基綠,綠色；RNA吡羅紅,紅色利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑可顯示DNA和RNA在細胞中的分布。(2)鹽酸可改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色質中的DNA與蛋白質分離，利于DNA與染色體結合?！緦嶒灢襟E】【特別提醒】1甲基綠、吡羅紅混合染液要現配現用。2常選口腔上皮細胞、無色的洋蔥表皮細胞等，不能用紫色洋蔥外表皮細胞或葉肉細胞，以防止顏色的干擾。3幾種液體在實驗中的作用0.9%的NaCl溶液：保持口腔上皮細胞正常形態(tài)。8%的鹽酸：a.改變細胞膜的通透性；b.使染色體中DNA與蛋白質分離。蒸餾水：a.配制染色劑；b.沖洗載玻片。例6在“觀察DNA和RNA在細胞中分布”的實驗中，下列說法正確的是()A本實驗的操作過程是制片水解染色沖洗觀察B不宜選用細菌作為實驗材料是因為細菌中沒有DNA分子C酒精燈烘干涂有口腔上皮細胞的載玻片的目的是使細胞固定在載玻片上D用高倍顯微鏡可以清楚地看到呈綠色的染色體和呈紅色的RNA分子答案C解析本實驗的操作過程是制片水解沖洗染色觀察，A錯誤；細菌是原核生物，細菌中有DNA和RNA，B錯誤；酒精燈烘干涂有口腔上皮細胞的載玻片的目的是使細胞固定在載玻片上，C正確；用高倍顯微鏡可以清楚地看到呈綠色的細胞核和呈紅色的細胞質，D錯誤?！咀兪教骄俊肯铝嘘P于“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗的說法，正確的是()A甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同，實驗中應分別加入甲基綠和吡羅紅B該實驗用口腔上皮細胞而不用葉肉細胞，是因為葉肉細胞不含RNAC鹽酸能夠改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞D鹽酸有利于染色質中DNA與蛋白質分開，不利于DNA與染色劑結合答案C1（2018江蘇卷，1）（2018年江蘇卷）下列關于糖類的敘述，正確的是A. 單糖可以被進一步水解為更簡單的化合物B. 構成淀粉、糖原和纖維素的單體均為果糖C. 細胞識別與糖蛋白中蛋白質有關，與糖鏈無關D. 糖類是大多數植物體干重中含量最多的化合物【答案】D【解析】本題考查糖類的種類和作用。單糖是最簡單的糖類，不能水解為更簡單的糖類，A錯誤；淀粉、纖維素和糖原都屬于多糖，它們的單體都是葡萄糖，B錯誤；細胞識別與細胞膜外側的糖蛋白有關，而糖蛋白是由蛋白質和多糖組成的，C錯誤；植物利用空氣中的二氧化碳和水為原料，通過葉綠體合成糖類等有機物，即光合作用的產物主要是糖類，且細胞壁的結構成分也是糖類，因此大多數植物體干重中含量最多的化合物是糖類，D正確。2（2018江蘇卷，2）脂質與人體健康息息相關，下列敘述錯誤的是（）A分布在內臟器官周圍的脂肪具有緩沖作用B蛇毒中的磷脂酶因水解紅細胞膜蛋白而導致溶血C攝入過多的反式脂肪酸會增加動脈硬化的風險D膽固醇既是細胞膜的重要組分，又參與血液中脂質的運輸【答案】B12017海南高考關于哺乳動物體內脂質與糖類的敘述，錯誤的是()A固醇在動物體內可轉化成性激素BC、H、O、P是構成脂質和糖原的元素C脂肪與糖原都是細胞內儲存能量的物質D膽固醇是細胞膜的組分，也參與血脂運輸答案B解析膽固醇是高等動物細胞的重要組分，它與長鏈脂肪酸形成的膽固醇酯是血漿脂蛋白(參與血脂運輸)及細胞膜的重要組分，D正確；膽固醇是動物組織中其他固醇類化合物如膽汁醇、性激素、腎上腺皮質激素、維生素D3等的前體，A正確；糖原屬于糖類，只有C、H、O三種元素組成，B錯誤；脂肪與糖原都屬于儲能物質，C正確。2（2017年江蘇卷，1）下列關于糖類化合物的敘述，正確的是（）A葡萄糖、果糖、半乳糖都是還原糖，但元素組成不同B淀粉、糖原、纖維素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C蔗糖、麥芽糖、乳糖都可與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀D蔗糖是淀粉的水解產物之一，麥芽糖是纖維素的水解產物之一【答案】B【解析】葡萄糖、果糖和半乳糖都具有還原性，屬于還原糖，組成元素相同，都是C、H、O，A錯誤；淀粉、糖原和纖維素的基本組成單位都是葡萄糖，都是由葡萄糖聚合而成的多糖，B正確；蔗糖不具有還原性，屬于非還原糖，不能與斐林試劑發(fā)生反應，麥芽糖和乳糖都具有還原性，都能與斐林試劑發(fā)生反應，生成磚紅色沉淀，C錯誤；淀粉的初步水解產物是麥芽糖，徹底水解產物是葡萄糖，纖維素的初步水解產物是纖維二糖，徹底水解產物是葡萄糖，D錯誤。【考點定位】糖類，還原糖，非還原糖。12016江蘇高考關于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是()A還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑B鑒定還原糖、蛋白質和DNA都需要進行水浴加熱C二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色D脂肪、蛋白質鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀答案C2.（2016上海卷.11）下列病毒的構成組合中錯誤的是DNA RNA 蛋白質 磷脂A. B. C. D.【答案】B【解析】病毒只含有一種核酸，為DNA或RNA。1.【2015上海卷.5】將血液中膽固醇運送到全身組織的主要脂蛋白是（ ）A乳糜微粒B低密度脂蛋白C高密度脂蛋白D極低密度脂蛋白【答案】B【解析】低密度脂蛋白攜帶膽固醇，并將其通過血液運送到全身各組織細胞，一旦低密度脂蛋白與受體結合，并進入細胞后，被傳送到溶酶體，在溶酶體內蛋白質被降解，膽固醇被釋放出來被細胞利用；答案選B。2.【2015課標I卷.1】下列敘述錯誤的是（ ）A.DNA與ATP中所含元素的種類相同B.一個tRNA分子中只有一個反密碼子C.T2噬菌體的核酸由脫氧核糖核苷酸組成D.控制細菌性狀的基因位于擬核和線粒體中的DNA上【答案】D【解析】DNA的元素組成是：C、H、O、N、P，ATP的元素組成是C、H、O、N、P；A敘述正確。反密碼子是tRNA上能與mRNA上的密碼子通過堿基互補配對結合的三個相鄰的堿基組成的，一個密碼子（除終止密碼子）編碼一個氨基酸，而一個tRNA一次只能轉運一個氨基酸，由此可推知一個tRNA上只有一個反密碼子；B敘述正確。T2噬菌體由DNA和蛋白質構成，構成DNA的單位是脫氧核糖核苷酸；C敘述正確。細菌是原核生物，原核細胞中無線粒體；D敘述錯誤。3.【2015江蘇卷.1】下列關于淀粉、脂肪、蛋白質和核酸4 種生物分子的敘述,正確的是（ ）A. 都能被相應的酶水解 B. 都是水溶性物質C. 都含 C、H、O、N 這4 種元素 D. 都是人體細胞中的能源物質【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，蛋白質被蛋白催化水解，核酸被核酸酶催化水解，A正確；脂肪不具有水溶性，溶于有機溶劑，B錯誤；淀粉和脂肪的組成元素是C、H、O，蛋白質的組成元素主要是C、H、O、N，核酸的組成元素是C、H、O、N、P，C錯誤；淀粉是植物細胞的儲能物質，脂肪是生物體良好的儲能物質，蛋白質作為生物體生命活動的主要承擔者，一般不作為能源物質，核酸是生物體的遺傳物質，不能作為能源物質，D錯誤。1.【2014課標卷】關于核酸的敘述，錯誤的是()A細胞核中發(fā)生的轉錄過程有RNA聚合酶的參與B植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復制C雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的D用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細胞中的分布【答案】C2.【2014江蘇單科】下列關于細胞中化合物及其化學鍵的敘述，正確的是()AtRNA分子中含有一定數量的氫鍵B每個ADP分子中含有兩個高能磷酸鍵C血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接DDNA的兩條脫氧核苷酸鏈之間通過磷酸二酯鍵連接【解析】tRNA的分子結構呈“三葉草”形，單鏈RNA在某些區(qū)域折疊形成局部雙鏈，通過氫鍵相連，A正確；每個ADP分子中含有兩個磷酸基團，但只含一個高能磷酸鍵，B錯誤；血紅蛋白的不同肽鏈之間是通過二硫鍵等化學鍵相連的，C錯誤；DNA的兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基互補配對，通過氫鍵連接成堿基對，D錯誤?！敬鸢浮緼3.【2014海南單科】下列有關脂質的敘述，正確的是()A脂質中的磷脂是細胞膜的組成成分B維生素D和性激素不屬于固醇類物質C脂肪比相同質量的多糖徹底氧化產能少D脂質在核糖體、內質網及高爾基體上合成【解析】組成細胞膜的脂質主要是磷脂，A正確；維生素D和性激素屬于固醇類，B錯誤；相同質量的脂肪中因含有較大比例的H，故徹底氧化后比糖類產能多，C錯誤；脂質在內質網上合成，D錯誤?！敬鸢浮緼