核酸糖類脂質(zhì)公開課

1．核酸的結(jié)構(gòu)和功能。2．糖類、脂質(zhì)的種類和作用。3．觀察DNA、RNA在細胞中的分布。課程標準知識梳理一、核酸的化學(xué)組成、種類及功能1．核酸的組成分析

“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”的實驗分析一、實驗原理的解讀1．DNA主要分布于細胞核中，RNA主要分布于細胞質(zhì)中。2．甲基綠和吡羅紅對DNA、RNA的親和力不同：利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑將細胞染色，可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。

二、實驗步驟三、實驗注意事項1．用酒精燈烘干玻片時要均勻加熱，并且不要把玻片太靠近火焰，防止載玻片破裂或把手燙傷。2．在蓋蓋玻片時要防止產(chǎn)生氣泡。3．準確把握水解、沖洗及染色時間。四、現(xiàn)象及相關(guān)結(jié)論現(xiàn)象結(jié)論綠色明顯集中且接近細胞中央DNA主要分布于細胞核中綠色周圍的紅色范圍較廣RNA廣泛分布于細胞質(zhì)中五、兩種試劑的作用1．質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液與細胞內(nèi)液滲透壓基本相同，能夠維持細胞內(nèi)水的含量，從而保持細胞原有的形態(tài)。2．質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸(1)改變細胞膜通透性，使染色劑迅速進入細胞。(2)使染色體中DNA與蛋白質(zhì)分離，利于甲基綠與DNA的結(jié)合。2．DNA和RNA的比較比較項目DNARNA組成單位成分無機酸磷酸五碳糖脫氧核糖核糖含氮的堿基T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)A(腺嘌呤)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)比較項目DNARNA分布主要分布于細胞核中，其次是線粒體、葉綠體中主要分布于細胞質(zhì)中功能遺傳物質(zhì)，攜帶遺傳信息，控制遺傳、變異和蛋白質(zhì)合成作為遺傳物質(zhì)(如某些病毒)，傳遞遺傳信息(mRNA)，組成核糖體(rRNA)，運輸氨基酸(tRNA)，催化作用(某些酶)1．下列與生物體內(nèi)的核酸分子功能多樣性無關(guān)的是(

)A．核甘酸的組成種類B．核甘酸的連接方式C．核甘酸的排列順序D．核甘酸的數(shù)量多少解析：選B。生物體內(nèi)核酸功能多樣性，取決于結(jié)構(gòu)多樣性，而結(jié)構(gòu)多樣性與核甘酸種類、數(shù)量及排列順序有關(guān)，核甘酸連接方式無物種的特異性。2．如圖為人體內(nèi)兩種重要化合物A與B的化學(xué)組成關(guān)系，相關(guān)敘述中正確的是(

)A．a(chǎn)的種類約有20種，b的種類有8種B．連接兩個a的化學(xué)鍵是“NH—CO”C．b由含氮堿基、脫氧核糖和磷酸組成D．A的種類在神經(jīng)細胞與表皮細胞中相同，B則不同解析：選C。a是C、H、O、N組成的小分子，所以a是氨基酸，A是蛋白質(zhì)；同樣得出b為脫氧核苷酸，B為DNA。A項錯誤；b的種類只有4種；B項錯誤：連接兩個a的化學(xué)鍵是“—NH—CO—”；D項錯誤：神經(jīng)細胞和表皮細胞都是受精卵經(jīng)有絲分裂發(fā)育而成的，B(DNA)相同，但是由于基因選擇性表達的結(jié)果，A(蛋白質(zhì))不同。二、細胞中的糖類和脂質(zhì)2．糖類和脂質(zhì)的比較比較項目糖類脂質(zhì)區(qū)別元素組成C、H、OC、H、O(N、P)種類單糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、肝臟和肌肉主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)生理作用①主要的能源物質(zhì)②構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)，如糖被、細胞壁③核酸的組成成分，如核糖①生物體的儲能物質(zhì)，如脂肪②構(gòu)成生物膜的重要成分。如磷脂③調(diào)節(jié)新陳代謝和生殖，如性激素聯(lián)系糖類脂肪(1)單糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麥芽糖等都是還原糖，多糖不具有還原性。(2)并非所有的糖都是能源物質(zhì)，如核糖、纖維素等不參與氧化分解供給能量。(3)糖類和脂肪均由C、H、O三種元素組成，氧化分解產(chǎn)生CO2、H2O，同時釋放能量。但脂肪中氫的含量遠遠高于糖類，所以同質(zhì)量的脂肪儲存的能量是糖類的兩倍多。脂肪是生物體內(nèi)最好的儲能物質(zhì)，糖類是生物體主要利用的能源物質(zhì)。(1)脂肪由一個甘油分子和三個脂肪酸分子相結(jié)合而成，又稱甘油三酯，其主要生理功能是氧化分解釋放能量，供機體利用。脂肪是最好的儲能物質(zhì)，1g脂肪在體內(nèi)完全氧化產(chǎn)生的能量為39.81kJ，比1g蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)生的能量(17.15kJ)高一倍以上。這里有個關(guān)鍵的原因，即脂肪含碳原子數(shù)和氫原子數(shù)比氧原子數(shù)多得多，所以脂肪氧化產(chǎn)生的能量比糖分子的高。(2)脂肪是非極性化合物，可以以無水的形式儲存在體內(nèi)，其貯存所占體積相當于同等重量的糖原所占體積的1/4。因此脂肪是一種很“經(jīng)濟”的儲備能源。糖類是生物體主要利用的能源物質(zhì)的原因是：①大腦和神經(jīng)所利用的能源必須由糖類來供應(yīng)；②糖類氧化既可以在有氧條件下，也可以在無氧條件下進行。所以對于生物體的生命活動而言，糖類和脂肪都可以作為儲備能源，但是糖類是生物體生命活動利用的主要能源物質(zhì)。3．細胞中的能源物質(zhì)歸類糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都是有機化合物，其中貯有大量化學(xué)能，當其被氧化分解時，其中化學(xué)能釋放，供生命活動需要，因此稱為能源物質(zhì)。能源物質(zhì)分類原因主要供能物質(zhì)糖類70%以上能量是由糖類分解提供主要儲能物質(zhì)脂肪同質(zhì)量的脂肪體積小，氧化分解釋放的能量多直接供能物質(zhì)ATP貯能物質(zhì)中的能量只有轉(zhuǎn)移到ATP中，才能被利用能量根本來源太陽能地球上群落中流動的能量都是生產(chǎn)者固定的太陽能(少數(shù)空間除外)3．圖中動、植物糖類、脂質(zhì)的分類與比較，正確的是(

)解析：選A。B項錯誤：蔗糖是非還原糖，葡萄糖和果糖是單糖；C項錯誤：固醇不屬于脂肪；D項錯誤：固醇不屬于生物大分子。4．根據(jù)下列生物學(xué)事實回答問題：材料1

熊在入冬之前要吃大量的食物，在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為脂肪儲存起來，冬眠時，進行分解利用，維持生命活動。材料2

生活在南極寒冷環(huán)境中的企鵝，體內(nèi)脂肪可厚達4cm。材料3

幼兒常曬太陽，可以使皮膚表皮細胞內(nèi)的膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素D，預(yù)防佝僂病。(1)材料1說明脂肪是__________________________。分布在動物內(nèi)臟器官周圍的脂肪還具有________和________的作用。(2)材料2說明脂肪具有________的作用。(3)材料3說明維生素D具有________________________。該物質(zhì)屬于________類物質(zhì)，除此之外還包括________和________。解析：脂質(zhì)常見的種類有脂肪、磷脂、固醇。脂肪的作用有：①儲能物質(zhì)；②保溫作用，③緩沖和減壓作用。磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分。固醇類物質(zhì)包括膽固醇、性激素和維生素D等，其中維生素D的作用是：能有效地促進人和動物腸道對鈣和磷的吸收。幼兒缺鈣會引起佝僂病。答案：(1)良好的儲能物質(zhì)緩沖減壓(2)保溫(3)促進人體腸道對鈣和磷的吸收作用固醇膽固醇性激素

不同生物含有的核酸種類不同。原核生物和真核生物同時含有DNA和RNA，病毒體內(nèi)含有DNA或RNA，下列各種生物中關(guān)于堿基、核苷酸、五碳糖種類的描述正確的是AT4噬菌體B煙草葉肉細胞C煙草花葉病毒D豌豆根毛細胞堿基5種5種4種8種核苷酸5種8種8種8種五碳糖1種2種2種2種解析：選B。由題干可獲取的信息有：①原核生物與真核生物同時含有DNA和RNA，則推知真核與原核生物共有5種堿基、8種核苷酸、2種五碳糖。②病毒只有DNA或RNA，則病毒只有4種堿基、4種核苷酸、1種五碳糖。解答本題可先判斷四種生物的類別，再依題干信息判斷各選項。T4噬菌體與煙草花葉病毒都是病毒，生物體中有4種堿基、4種核苷酸、1種五碳糖。煙草葉肉細胞、豌豆根毛細胞都是真核細胞，細胞中有2種五碳糖，5種堿基，8種核苷酸。1.(1)T4噬菌體、煙草葉肉細胞和豌豆根毛細胞體內(nèi)均有DNA，為什么其表現(xiàn)性狀不一樣呢？(2)煙草葉肉細胞內(nèi)核酸徹底水解的產(chǎn)物有什么？答案：(1)DNA具有特異性，不同生物體組成其DNA的脫氧核苷酸的排列順序不同，決定的蛋白質(zhì)不同，表現(xiàn)出的性狀也就不一同。(2)兩種五碳糖、五種堿基和一種磷酸。實驗測得甲、乙、丙三種植物的干種子中三大類有機物的含量如圖所示，有關(guān)論述錯誤的是A．形成同等質(zhì)量的種子，甲需要礦質(zhì)元素的質(zhì)量數(shù)最少B．種子中有機物最終都來自光合作用C．萌發(fā)時，三種種子中酶的種類、含量不同D．同樣質(zhì)量的三種種子在動物體內(nèi)水解后丙形成的含氮物質(zhì)最多解析：選D。由坐標直方圖可知：甲、乙、丙三種植物干種子中三大類有機物的含量是不同的，甲主要是淀粉，乙含蛋白質(zhì)豐富，丙含脂肪最多；淀粉、脂肪由C、H、O三種化學(xué)元素組成，不含礦質(zhì)元素，蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N四種化學(xué)元素組成，甲種子含有蛋白質(zhì)最少，所以形成種子時所需要的礦質(zhì)元素數(shù)量最少。植物種子中貯藏的有機物最終都來源于植物的光合作用。植物種子中含有的有機物種類、含量不同，決定了萌發(fā)時種子內(nèi)產(chǎn)生的酶的種類、數(shù)量是不同的，因為酶具有專一性。含氮有機物在動物體內(nèi)水解后，形成尿素、尿酸、NH3等含氮物質(zhì)，三種種子中乙種子蛋白質(zhì)含量最高，因此其水解后形成的含氮物質(zhì)最多。

請回答以下有關(guān)細胞物質(zhì)組成和功能的問題：(1)細胞中含有N元素的生物大分子是(

)A．核苷酸和糖原B．胰島素和核酸C．氨基酸和胰高血糖素D．血紅蛋白和纖維素(2)細胞中的糖類可以分為3類，其中可以被消化道直接吸收的是______，完全由葡萄糖縮合而成的二糖是______。(3)構(gòu)成細胞膜的脂質(zhì)是________和________。(4)癌細胞轉(zhuǎn)移與細胞膜上________減少有關(guān)。解析：糖原、纖維素屬于生物大分子，但其不含N元素。氨基酸分子含N元素，但不屬于生物大分子。癌細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，導(dǎo)致細胞彼此之間因黏著性減小而易在體內(nèi)轉(zhuǎn)移。答案：(1)B

(2)單糖麥芽糖(或纖維二糖)(3)磷脂膽固醇(4)糖蛋白組成細胞化合物的考查，往往通過一定的聯(lián)系，綜合考查幾種化合物的基本知識，有時與酶、遺傳物質(zhì)等知識進行跨章節(jié)綜合考查，檢驗學(xué)生對知識間內(nèi)在聯(lián)系的把握程度及綜合分析問題的能力。

如圖表示細胞內(nèi)某些有機物的元素組成和功能關(guān)系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，圖中X、Y、Z、P分別為構(gòu)成生物大分子的基本單位，請回答下列問題：(1)圖中X是________，Ⅰ在小麥種子中主要是指_______________________________。(2)圖中Z是________________，使用甲基綠吡羅紅混合染液染色，可使Ⅲ呈現(xiàn)________色。(3)圖中P的結(jié)構(gòu)通式為________，填寫出由P形成Ⅳ的結(jié)構(gòu)層次________________________。(4)Ⅱ和Ⅳ兩者都有多樣性，兩者多樣性的關(guān)系是前者____________后者。(5)構(gòu)成細胞的化合物中，隨著年齡增長明顯減少的主要是________。解析：糖類是生物體的主要能源物質(zhì)。小麥種子中貯存的多糖是淀粉，其組成單位是葡萄糖。攜帶遺傳信息的是核酸，DNA主要分布在細胞核，其組成單位是脫氧核苷酸；RNA主要分布在細胞質(zhì)，其組成單位是核糖核苷酸。生命活動的主要承擔(dān)者是蛋白質(zhì)，其組成單位是氨基酸。答案：(1)葡萄糖淀粉(2)核糖核苷酸紅(3) 氨基酸―→多肽―→蛋白質(zhì)(4)決定(5)水1．下列物質(zhì)或結(jié)構(gòu)中含胸腺嘧啶“T”的是(

)A．DNA聚合酶 B．煙草花葉病毒C．ATP D．B淋巴細胞中的線粒體解析：選D。胸腺嘧啶“T”是DNA的組成成分。DNA聚合酶是一種蛋白質(zhì)，煙草花葉病毒含有蛋白質(zhì)和RNA，ATP是三磷酸腺苷，含有腺嘌呤，不含胸腺嘧啶。線粒體中含有DNA。2．根據(jù)概念圖，下列敘述正確的是(

)

A．A表示的堿基有5種B．B表示的是核糖C．D表示的是核糖核苷酸D．D表示脫氧核糖核苷酸解析：選D。從概念圖中可以看出，本題是考查DNA的基本組成單位，DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。3．如圖表示細胞中的5類有機化合物的關(guān)系，每個橢圓形代表一種有機物，下列列出這5種化合物名稱中最合理的一組是(

)A．①～⑤：維生素、脂質(zhì)、酶、蛋白質(zhì)、激素B．①～⑤：維生素、脂質(zhì)、激素、蛋白質(zhì)、酶C．①～⑤：酶、蛋白質(zhì)、激素、脂質(zhì)、維生素D．①～⑤：激素、脂質(zhì)、維生素、蛋白質(zhì)、酶解析：選B。有些維生素及激素屬脂質(zhì)類；也有些激素屬蛋白質(zhì)類，多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。4．下列哪一項表示的是對多糖功能的分類(

)解析：選C。糖原是動物細胞的儲能物質(zhì)，淀粉是植物細胞的儲能物質(zhì)，二者功能一致。纖維素是植物細胞壁的組成成分，是結(jié)構(gòu)物質(zhì)。1．(2010年江蘇卷)下列關(guān)于核酸的敘述中，正確的是(

)A．DNA和RNA中的五碳糖相同B．組成DNA與ATP的元素種類不同C．T2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中D．雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)解析：選D。本題主要考查DNA、RNA的化學(xué)組成及T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，意在考查考生的識記、判斷能力。A項，DNA含的五碳糖是脫氧核糖，RNA含的五碳糖是核糖；B項，組成DNA和ATP的元素種類都是C、H、O、N、P；C項，T2噬菌體的遺傳信息貯存在DNA中；D項，DNA中A與T配對、G與C配對，故雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)。2．(2010年課標全國卷)若要在普通顯微鏡下觀察到質(zhì)壁分離、RNA和脂肪，下列四組材料中應(yīng)選擇的一組是(

)A．水稻胚乳和花生子葉B．天竺葵葉和水稻胚乳C．紫色洋蔥和花生子葉D．天竺葵葉和紫色洋蔥解析：選C。本題結(jié)合實驗考查細胞中物質(zhì)的分布與細胞的結(jié)構(gòu)。能觀察到質(zhì)壁分離的植物細胞應(yīng)具有顏色較深的大液泡；觀察RNA和脂肪要經(jīng)過染色，故應(yīng)選擇淺色且脂肪含量高的細胞。3．(2009年江蘇卷)下列關(guān)于細胞內(nèi)化合物的敘述正確的是(

)A．ATP脫去2個磷酸基團后是RNA的基本組成單位之一B．糖原代謝的最終產(chǎn)物是葡萄糖C．蔗糖和乳糖水解的產(chǎn)物都是葡萄糖D．脂肪和生長激素是生物體內(nèi)的能源物質(zhì)解析：選A。糖原水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖，代謝的最終產(chǎn)物是二氧化碳和水；蔗糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖和果糖，乳糖水解的產(chǎn)物是葡萄糖和半乳糖；生長激素是生物體的調(diào)節(jié)物質(zhì)。ATP脫去2個磷酸基團后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一。

4．(2009年福建卷)下列關(guān)于組成細胞化合物的敘述不正確的是(

)A．蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變B．RNA與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似，由四種核苷酸組成，可以儲存遺傳信息C．DNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性D．膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運輸解析：選A。一般來說，肽鏈盤曲、折疊成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才具有活性，才能行使一定的功能，一旦空間結(jié)構(gòu)被破壞，其功能也就喪失；某些病毒內(nèi)沒有DNA只有RNA，其RNA中核苷酸的排列順序儲存了遺傳信息。課堂作業(yè)1.在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”的實驗中，下列說法正確的是(

)A．染色時先用甲基綠染液，再用吡羅紅染液B．用8%的鹽酸目的之一是使DNA與蛋白質(zhì)分離，使DNA水解C．酒精燈烘干載玻片可迅速殺死細胞，防止細胞死亡時溶酶體對核酸的破壞D．用高倍顯微鏡可以比較清楚地看到呈綠色的染色體和呈紅色的RNA分子【解析】

“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”的實驗，主要是考查實驗材料和操作步驟。解題時應(yīng)以教材基礎(chǔ)知識為出發(fā)點，進行類比和遷移。A項在配制時首先將吡羅紅、甲基綠混合粉劑溶解，最后得到的染色劑中既有甲基綠，又有吡羅紅；B項用8%鹽酸目的之一是使DNA與蛋白質(zhì)分開，利于甲基綠染色，并不是分解DNA，否則就觀察不出DNA分布狀況；C項酒精燈烘干臨時裝片的目的是殺死并固定細胞，否則口腔上皮細胞在死亡時，溶酶體中的水解酶會破壞細胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)，包括DNA、RNA等；D項染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，此實驗中使用鹽酸時已使DNA和蛋白質(zhì)分離，甲基綠染液只能使DNA分子著色，所以觀察不到呈綠色的染色體?！敬鸢浮?/p>

C2.該實驗中使用鹽酸的目的是(

)①改變細胞膜的流動性②改變細胞膜的通透性③改變細胞膜的活性④使DNA與蛋白質(zhì)分離⑤使RNA與蛋白質(zhì)分離⑥有利于RNA與染色劑結(jié)合⑦有利于蛋白質(zhì)與染色劑結(jié)合⑧有利于DNA與染色劑結(jié)合A．①④⑥B．②④⑧C．③⑤⑦D．②⑤⑥【解析】實驗