2013届高考生物一轮复习学案4遗传信息的携带者.pdf

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1、2013 届高考生物一轮复习学案4遗传信息的携带者 核酸 (人教版 ) 考纲要求 1.核酸的结构和功能()。 2.糖类、脂质的种类和作用()。3.观察 DNA 、 RNA 在细胞中的分布。 一、核酸的分布、结构和功能 1核酸在细胞中的分布 (1)分布 DNA主要分布于细胞核中，线粒体和 叶绿体中也有少量DNA 分布 RNA 主要分布在细胞质中 (2)检测 甲基绿使 DNA 呈绿色 吡罗红使 RNA 呈红色 2核酸的结构和功能 (1)结构 基本单位是核苷酸，由一分子含氮碱基、一分 子五碳糖和一分子磷酸组成。 根据五碳糖的不同，将核酸分为DNA 和 RNA 两种。 DNA 和 RNA 在化学组成上

2、的区别是DNA 含 有脱氧核糖和胸腺嘧啶，而RNA 则含有核糖和尿嘧 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。 想一想已知某核酸的碱基组成，能确定它的种 类吗？ 答案能。含 T 不含 U 一定是 DNA ，含 U 不含 T 一定是 RNA。 二、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：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：多个葡萄糖脱水缩合而成，水解成单糖后才可被吸收。常见的种类有

3、淀粉、 纤维素、糖原。 3生理功能 (1)细胞中的主要能源物质，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。 你知道吗所有糖类都甜吗？所有糖类都可作为人体生命活动的能源物质吗？请举例 说明。 答案淀粉、纤维素不甜；核糖、脱氧核糖是构成核酸的物质，不是能源物质。 三、细胞中的脂质 1元素组成 (1)主要是 C、 H、 O，有的还含有P 和 N。 (2)与糖类相比，脂质分子中氧的含量低，而氢的含量高。 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

4、溶剂。 3分类及功能 (1)脂肪：是细胞内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压作用。 (2)磷脂：是构成细胞膜等膜结构的重要成分。 (3)固醇：胆固醇是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。 你知道了吗相同质量的糖类和脂肪进行氧化分解，哪种物质消耗的氧气多，产生的水 多？ 答案脂肪， 因脂肪中含氧量低，而氢含量高， 氧化分解时需从外界吸收大量氧气，产 生较多水。 四、生物大分子以碳链为骨架 1单体 ：多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本单位称为单体。 2多聚体 ：每一个单体都以若干个相连的碳原子构

5、成的碳链为基本骨架，由许多单体 连接成多聚体。 探究点一核酸的结构和功能 观察 DNA 和 RNA 在化学组成上的关系，探讨、思考以下几个问题： 1DNA 与 RNA 共有的碱基有哪几种？哪一种是RNA 所特有的？ 答案A、G、 C； U。 2参与组成DNA 与 RNA 的五碳糖相同吗？如果用A、T、 U 三种碱基参与构成核苷 酸，能构成几种核苷酸？请写出一个核苷酸分子结构模式图。 答案不相同； 4 种(A、T 参与构成 DNA 的 2 种核苷酸， A、 U 参与构成RNA 的 2 种 核苷酸 )； 核苷酸模式图如下： 3核酸是细胞中携遗传信息的物质，它包括DNA 与 RNA 两大类，那么构成

6、核酸的碱 基有几种？基本结构单位核苷酸有几种？ 答案5 种； 8 种。 思维拓展 1 DNA 、 RNA 、蛋白质的水解产物和代谢产物 基本单位初步水解彻底水解代谢产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核苷 酸(4 种) 磷酸、 脱氧 核糖、 碱基 CO2、H2O、含 N 废物 RNA 核糖核苷酸 核糖核苷 酸(4 种) 磷酸、核 糖、碱基 CO2、H2O、含 N 废物 蛋白质氨基酸多肽氨基酸 CO2、H2O、尿 素 2.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、亲子鉴定、 案件侦破等提供依据，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。 3两大有

7、机高分子化合物的生理功能不同：核酸是生物的遗传物质，是生物生命活动 的最终控制者；蛋白质具有多种生理功能，是生命活动的执行者(体现者 )，即 核酸多样性 决定 蛋白质多样性 体现 生物多样性 探究示例1 下列叙述中不正确的是() ADNA 分子结构的多样性取决于4 种核苷酸的多样性 B生物界丰富多彩，起决定作用的是DNA 的多样性 C体现生物界多样性的是蛋白质的多样性 D没有 RNA 的多样性，就没有蛋白质的多样性 思路导析 DNA 中的核苷酸只有四种，核苷酸排列顺序是多种多样的。 DNA 的多样性决定了RNA 的多样性， RNA 的多样性决定了蛋白质的多样性，体现 了生物界的多样性。 答案A

8、 解析构成 DNA 的核苷酸只有4 种，核苷酸的排列次序的多样性决定了DNA 的多样 性， DNA 的多样性通过RNA 决定了蛋白质的多样性，进而体现了生物界的多样性。 变式训练1 (2011 无锡模拟 )如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。 (2)合成 C、D 的 A 物质的不同点表现在_和_上， 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 物质的关系一般是_。 (3)

9、C 存在的主要场所是_。 答案(1)820(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 解析由题干知C 是主要的遗传物质， 与 D(RNA) 都是由 A 组成，可以判断C 为 DNA ， A 是核苷酸。 E 是在 DNA 控制下由B 合成的高分子化合物，所以 B 是氨基酸， E 是蛋白质。 真核生物体内既有DNA 又有 RNA ，所以核苷酸A 有 8 种，生物体内氨基酸约有20 种。构 成 DNA 的物质中五碳糖为脱氧核糖、特有碱基为胸腺嘧啶(T)，构成 RNA 的物质中五碳糖 为核糖、特有碱基为尿嘧啶

10、(U)，所以 DNA 与 RNA 的不同表现在五碳糖和碱基。DNA 为 双螺旋结构，主要存在于细胞核中；RNA 一般为单链结构，主要存在于细胞质中。 探究点二细胞中的糖类和脂质 1请将核糖、脱氧核糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原填入下 图中。 2 请描述玉米、小麦等禾本科植物的种子形成及种子萌发时的糖类变化。 答案种子形成时：单糖二糖多糖（淀粉） 种子萌发时：多糖（淀粉）二糖单糖。 3请辨析脂肪与脂质、脂质与磷脂、固醇与胆固醇的关系。 答案脂肪只是脂质的一种，磷脂也是脂质的一种。此外， 脂质还包括固醇。固醇包括 胆固醇、性激素和维生素D。 思维拓展 1单糖中的葡萄糖、果糖及二

11、糖中的麦芽糖是还原糖，可用斐林试剂鉴定，多糖不具 有还原性。 2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。 3糖类和脂肪均由C、H、O 三种元素组成， 氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量， 但脂肪中氧元素含量低，碳和氢元素比例较高，而糖类则相反， 脂肪是细胞中良好的储能物 质。同质量的脂肪比淀粉在氧化时耗氧多，因此播种含脂肪较多的油料作物的种子时应比播 种含淀粉多的谷类作物的种子时要浅一些。 探究示例2 (2010 淮安质检 )下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的是() A

12、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糖类 思路导引解答此题要从糖类、脂质的基础知识入手，准确把握其分类及功能。 答案B 解析动物细胞中的乳糖是二糖。 题后归纳(1)糖类的种类和作用 糖类分子都是由C、H、O 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 21。主要种类如表所示： 种类分子式分布生理功能 单 糖 五碳糖 核糖C5H10O5 动 植 物 细 胞 构成核酸的重要物 质 脱氧 核糖 C5H10O

13、4 六 萄葡糖 C6H12O6 碳 糖 光合作用产物， 细胞 的重要能源物质 二 糖 蔗糖 C12H22O11 植物 细胞 水解成果糖和葡萄 糖而供能物质 麦芽糖 水解成两分子葡萄 糖而供能 动物 细胞 水解成半乳糖和葡 萄糖而供能乳糖 多 糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物 细胞 植物细胞壁的基本 组成成分 植物细胞中重要的 储能物质 纤维素 动物 细胞 动物细胞中重要的 储能物质 糖原 主要作用生物体进行生命活动的主要能源物质 (2)脂质的种类和作用 脂质分子主要由C、H、O 三种元素组成，有些脂质还含有N 和 P，主要种类和作用如 下表所示： 种类分布生理功能 脂肪 大量存在于某些植物

14、的种子、果实及动 物体的脂肪组织中 主要的储能物质；对于高等动物和人还 具有保温，减少器官之间的摩擦，缓冲 外界压力，保护内脏器官等作用 磷脂 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大 豆等的种子中含量较多 构成细胞膜及各种细胞器膜的重要成分 固 醇 如 ： 胆 固 醇 在许多动物性食物中含量丰富 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 变式训练2 根据下列生物学事实回答问题： 材料 1：熊在入冬之前要吃大量的食物，在体内转化为脂肪储存起来，冬眠时，进行分 解利用，维持生命活动。 材料 2：生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4 cm。 材料 3：幼儿常晒太阳，可以使皮肤表皮细

15、胞的胆固醇转化为维生素D，预防佝偻病。 (1)材料 1 说明脂肪是 _。 分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有_ 和_的作用。 (2)材料 2 说明脂肪具有 _的作用。 (3)材料 3 说明维生素D 具有 _ 。该物质属于 _类物质， 除此之外还包括_和_。 思路导引解答此题的关键：分析材料情景，探究材料目的。 准确把握脂质的分类 及功能。 答案(1)良好的储能物质缓冲减压(2)保温(3)促进人体肠道对钙的吸收作用 固醇胆固醇性激素 解析脂质常见的种类有脂肪、磷脂、 固醇。脂肪的作用有： 储能物质， 保温作用， 缓冲和减压作用。磷脂是构成生物膜的重要成分。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生 素

16、D 等，其中维生素D 的作用是能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收。人体缺钙会引起 佝偻病。 实验探究观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 思维拓展 1由于绿色植物叶肉细胞含叶绿体，为避免色素的干扰，该实验不宜选用绿色植物的 叶肉细胞。 2DNA 和 RNA 在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。 3在配制时首先将吡罗红甲基绿混合粉剂溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又 有吡罗红。 4酒精灯烘干临时装片的目的是迅速杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时， 溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括DNA、RNA 等。 探究示例3 下列有关实验过程中对注意事项的解释，不正确的是()

17、A用 0.9%的 NaCl 溶液，防止人口腔上皮细胞形态改变 B用 8%的盐酸，改变细胞膜通透性，使染色体中DNA 和蛋白质分离，便于染色 C用缓水冲洗，防止将载玻片上的细胞冲掉 D用吡罗红甲基绿染色剂染色后，吸去多余的染色剂，防止浪费 思路导引(1)明确实验中试剂的作用。(2)明确每一步操作的目的。 答案D 解析实验中用吡罗红甲基绿染色剂染色后，吸去多余的染色剂，是为了防止多余的染 色剂对染色结果的影响。 拓展提升(1)该实验中选用实验材料时，不能用哺乳动物的红细胞作为实验材料，因 为红细胞没有细胞核，无法观察DNA 和 RNA 的分布。 (2)实验中， 0.9%的 NaCl 溶液的作用是保

18、持口腔上皮细胞正常的形态。 (3)8% 的盐酸的作用：一是改变细胞膜的通透性，二是使染色体中的DNA 和蛋白质分 开。 (4)蒸馏水的作用：配制染色剂、冲洗涂片。 题组一核酸的结构和功能及分布 1(2011 盐城测试 )由 1 分子磷酸、 1 分子碱基和1 分子化合物a 构成了化合物b，如图 所示，则叙述正确的是() A若 m 为腺嘌呤，则b 肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B若 a 为核糖， b 则为 DNA 的基本组成单位 C若 m 为尿嘧啶，则DNA 中肯定不含b 这种化合物 D在人和SARS 病毒体内，化合物b 都含有 8 种 答案C 解析依据脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异可确定化合物b

19、 的种类。 2(2011 宿迁月考 )鱼体内的核酸水解后，对水解物的判断错误的是() A1 种五碳糖B4 种脱氧核苷酸 C5 种含氮碱基D8 种核苷酸 答案A 解析 知识归纳DNA 和 RNA 的比较 比较项目 核酸 DNA RNA 基本单位 核苷酸 脱氧核苷酸核糖核苷酸 分布细胞核 (主要 )、线粒体、叶绿体细胞质 (主要 ) 空间结构 由两条脱氧核苷酸长链构成，呈规 则双螺旋结构 由一条核糖核苷酸 长链构成 化 学 成 分 碱基 A(腺嘌呤 )、C(胞嘧啶 )、 G(鸟嘌呤 ) T(胸腺嘧啶 ) U(尿嘧啶 ) 五碳糖脱氧核糖核糖 磷酸磷酸 3. (2011阳江质检 )对细胞中某些物质的组

20、成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个 体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是（） A.蛋白质B.DNA C.RNAD.核苷酸 答案D 解析蛋白质是生物性状的体现者和生命活动的承担者，其结构差异越大，性状表现差 异也越大，亲缘关系也越远，反之，亲缘关系则越近。而核酸（DNA 和 RNA ）中所具有的 核苷酸的序列以及由核酸控制合成的蛋白质分子的氨基酸排列顺序在不同的生物是不同的， 即 DNA 、信使 RNA 、蛋白质具有物种的特异性。而核苷酸在所有真核生物中种类是相同的， 即都有 4 种脱氧核苷酸和4 种核糖核苷酸（如高等生物人与小麦），因此，核苷酸不能作为 鉴别是否是同一物种的辅助

21、手段。 题组二细胞中的糖类和脂质 4存在于RNA 中而不存在于DNA ，存在于叶绿体中而不存在于线粒体中，存在于动 物细胞质中而不存在于植物细胞质中的糖类物质分别是() A核糖、葡萄糖、糖原B脱氧核糖、核糖、纤维素 C核糖、脱氧核糖、麦芽糖D脱氧核糖、葡萄糖、淀粉 答案A 解析RNA 中含有的糖是核糖，DNA 中含脱氧核糖；叶绿体光合作用合成葡萄糖，线 粒体氧化分解的底物是丙酮酸(来自基质 )；动物细胞质中的多糖是糖原，而植物细胞质中的 多糖为淀粉。 归纳提升糖类、脂类分类图示 5三类营养物质氧化时释放能量与耗氧量如下表： 营养 物质 体外燃烧释 放能量 (kJ/g) 体内氧化释放能 量(kJ

22、/g) 耗氧量 (dL/g) 糖17 17 0.83 蛋白质23.5 18 0.95 脂肪39.8 39.8 2.03 据上表内容不能作出的判断是() A糖是生命活动的主要能源物质 B耗氧量的多少可能与它们含有元素比例不同有关 C体内外蛋白质分解释放能量的差异可能是因为分解产物不完全相同 D同质量时，脂肪贮存能量最多 答案A 解析表中数据只是反映了体内或体外氧化放能情况及耗氧量，无法说明哪种物质是主 要能源物质，而B、C、D 三项的解释与表中信息相对应，属可作出的判断。 6(经典易错题 )“核糖”不可能是下列哪一种结构或物质的组成成分() A HIV BT2噬菌体C核糖体DATP 答案B 解析

23、HIV 是人类免疫缺陷病毒，其遗传物质是RNA ，由核糖、碱基和磷酸组成；T2 噬菌体由DNA 和蛋白质组成，DNA 内无核糖；核糖体由rRNA 和蛋白质组成，其中rRNA 内有核糖； ATP 是三磷酸腺苷，其中腺苷由核糖和腺嘌呤组成。 题组三应用提升 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 7.下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是() A ATP 脱去 2 个磷酸基团后是RNA 的基本组成单位之一 B糖原代谢的最终产物是葡萄糖 C蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖 D脂肪和生长激素是生物体内的能源物质 答案A 解析ATP 脱去 2 个磷酸基团后变为一个核糖分子上同时连接一个腺嘌呤和一个磷酸

24、 基团的结构，即组成RNA 的基本单位之一 腺嘌呤核糖核苷酸。糖原水解的最终产物为 葡萄糖，而其代谢的最终产物是CO2和 H2O。蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖，乳糖水解产 物为半乳糖和葡萄糖。生长激素是调节机体代谢的物质。 8关于下列四图的叙述中，正确的是() A甲图中共有5 种核苷酸 B乙图所示的化合物中不含糖类物质 C组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖 D在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖 答案C 解析甲中有 4 种脱氧核苷酸和4 种核糖核苷酸， 共 8 种核苷酸； 乙表示 ATP，含有核 糖；丁 C12H22O11表示二糖，如乳糖、蔗糖等，但蔗糖分布于植物细胞中；丙可能是脱氧核 苷

25、酸，也可能是核糖核苷酸。 9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 答案C 10(2011 盐城测试 )如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，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，请分析回答下列问题： (1)物质 a 是_，在动物细胞内，与物质A 作用最相近的物质是_。若物质A 在动物、 植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，不仅含能量多而且体积 较小，则A 是_。 (2)物质 b 是_，其分子结构的特点是 _

26、 _ 。 若某种 B 分子由 n 个 b 分子 (平均相对分子质量为m)组成的 2 条链构成，则该 B 分子的 相对分子质量大约为_。 (3)物质 c 在人体细胞中共有_种，分子中 _的不同决定了c 的种类不同。 (4)物质 d 是_，d 和 _、_都属于固醇类物质。 答案(1)葡萄糖糖原脂肪(2)氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有 一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上mn18(n 2)(3)4含氮碱基(4)雄性激素 胆固醇维生素 D 12已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

27、质中。 (1)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)质量分数为8%的盐酸、吡罗红甲基绿染色剂、显微镜 (2)盐酸能改变细胞膜的通透性，使染色体中的DNA 与蛋白质分离，有利于DNA 与染 色剂结合；甲基绿和吡罗红对DNA 和 RNA 的亲和力不同，混合使用给细胞染色，可显示 DNA 和 RNA 在细胞中的分布；实验需用显微镜观察制作的切片 水解 (放入盛有8%盐酸的小烧杯中，30水浴5 分钟 )水解 (放入盛有8%盐酸的小烧 杯中，30水浴 5 分钟

28、)冲洗装片 (蒸馏水缓冲10 秒)染色 (将吡罗红甲基绿染色剂滴2 滴 在载玻片上，染色5 分钟 )观察 (先低倍镜，后高倍镜) 解析本题是教材实验在新情境下的迁移应用，实验的材料由洋葱细胞代替口腔上皮细 胞。本实验的核心是用吡罗红甲基绿染色剂对细胞进行染色和显微镜观察。但要注意染色前 首先要用盐酸水解。 知识整合注意归纳总结每个显微观察类实验的设计思想、设计思路，做到触类旁通、 能力迁移； 在此类实验中综合运用显微观察技术、染色技术、 玻片标本制作技术等。具体列 表如下： 实验 名称 观察方 式 观察对象显微镜玻片标本染色剂生物材料 观 察 叶 绿 体 原 色 观 察 叶绿体高倍临时装片无菠菜叶或 黑藻嫩叶 观 察 植 物 细 胞 质 壁 分离 紫色大液泡低倍临时装片无紫色的洋 葱表皮细 胞 观 察 细 胞 中 DNA 、 RNA 染 色 观 察 DNA 、 RNA 的分布 高倍临时装片吡罗红、 甲 基绿染色 剂 人口腔上 皮细胞 观察 线粒体 线粒体高倍临时装片健 那 绿 染 液 人口腔上 皮细胞 观 察 细 胞 有丝分裂 染色体高倍临 时 装 片 （压片） 龙胆紫溶 液或醋酸 洋红液 洋 葱 根 尖 分 生 区 细 胞