2020高考生物一輪復(fù)習(xí)專題1.4遺傳信息的攜帶者-核酸精講含解析

遺傳信息的攜帶者——核酸細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)1.核酸的組成、結(jié)構(gòu)與功能2.糖類、脂質(zhì)的種類和作用(Ⅱ)。3.實(shí)驗(yàn)：觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布近年高考中，核酸分子的結(jié)構(gòu)和功能，糖類、脂肪、核酸的鑒定是高考命題的熱點(diǎn)。在高考中各種化合物的功能常與代謝、調(diào)節(jié)、遺傳等知識進(jìn)行綜合考查。知識點(diǎn)一核酸的組成、結(jié)構(gòu)與功能1．核酸的結(jié)構(gòu)層次2．DNA和RNA的組成成分比較(1)相同成分：含氮堿基A、G、C和磷酸。(2)不同成分eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(DNA：脫氧核糖、胸腺嘧啶,RNA：核糖、尿嘧啶))【特別提醒】ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析3．核酸的功能與分布(1)(2)4．生物大分子以碳鏈為骨架生物大分子(多聚體)基本單位(單體)多糖單糖蛋白質(zhì)氨基酸核酸核苷酸【歸納總結(jié)】(1)同種生物不同細(xì)胞中DNA一般相同，由于基因的選擇性表達(dá)，mRNA不完全相同，蛋白質(zhì)種類和含量也不完全相同。(2)核酸與蛋白質(zhì)在不同生物體中具有物種的特異性，因而可以從分子水平上，通過分析核酸、蛋白質(zhì)的相似程度來推斷物種親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。(3)RNA作為遺傳物質(zhì)的前提是生物體內(nèi)不存在DNA。當(dāng)RNA作為遺傳物質(zhì)時，由于RNA單鏈結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易發(fā)生突變。生物體內(nèi)的少數(shù)RNA具有催化功能?！局R拓展】1．核酸與蛋白質(zhì)的比較項(xiàng)目核酸蛋白質(zhì)DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等組成單位核苷酸氨基酸形成場所主要在細(xì)胞核中復(fù)制產(chǎn)生主要在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄生成核糖體檢測試劑甲基綠(綠色)吡羅紅(紅色)雙縮脲試劑(紫色)分子結(jié)構(gòu)一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的決定因素核苷酸的種類、數(shù)量及排列順序氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序以及多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別2.DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系3．核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”知識點(diǎn)二糖類、脂質(zhì)的種類和作用1．細(xì)胞中的糖類(1)組成元素：僅由C、H、O元素構(gòu)成。(2)種類和功能2．細(xì)胞中的脂質(zhì)3．糖類和脂質(zhì)的比較比較項(xiàng)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、多糖等脂肪、磷脂、固醇等合成部位淀粉：葉綠體纖維素：高爾基體糖原：主要是肝臟、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(xì)胞結(jié)構(gòu)，如糖被、細(xì)胞壁；③核酸的組成成分，如核糖、脫氧核糖①生物體的儲能物質(zhì)，如脂肪；②構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，如磷脂；③調(diào)節(jié)新陳代謝和生殖，如性激素相同質(zhì)量的物質(zhì)分解情況耗O2少，產(chǎn)H2O少，釋放能量少耗O2多，產(chǎn)H2O多，釋放能量多聯(lián)系糖類和脂肪相互轉(zhuǎn)化知識點(diǎn)三觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布1．實(shí)驗(yàn)原理(1)DNA主要分布在細(xì)胞核中，RNA大部分存在于細(xì)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(xì)胞染色，可顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布情況。DNA＋甲基綠→綠色；RNA＋吡羅紅→紅色。(3)鹽酸作用：改變細(xì)胞膜的通透性→加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞；使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離→有利于DNA與染色劑結(jié)合。2．實(shí)驗(yàn)步驟3．實(shí)驗(yàn)注意問題(1)選材：口腔上皮細(xì)胞、無色的洋蔥表皮細(xì)胞，不能用紫色洋蔥表皮細(xì)胞或葉肉細(xì)胞，防止顏色的干擾。(2)緩水流沖洗目的：防止玻片上的細(xì)胞被沖走。(3)幾種試劑在實(shí)驗(yàn)中的作用①0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)：保持口腔上皮細(xì)胞正常形態(tài)。②蒸餾水：a.配制染色劑；b.沖洗載玻片。③甲基綠和吡羅紅染液：混合使用且現(xiàn)配現(xiàn)用。(4)DNA和RNA在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中都有分布，只是量的多少不同。故結(jié)論中強(qiáng)調(diào)“主要”而不能說“只”存在于細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)中?？键c(diǎn)一核酸組成、結(jié)構(gòu)與功能分析【典例1】(2019·江西上饒一中一模)下列說法正確的是()A．葉肉細(xì)胞中堿基、核苷酸、五碳糖種類分別是5種、8種和2種B．大腸桿菌細(xì)胞中含有堿基A、T、G、C的核苷酸共4種C．組成核酸的基本單位是核糖核苷酸D．DNA與RNA的不同點(diǎn)只在于五碳糖和堿基的不同【答案】A【解析】葉肉細(xì)胞中堿基、核苷酸、五碳糖種類分別是5種、8種和2種，A正確；大腸桿菌細(xì)胞中既含有DNA，又含有RNA，故含有堿基A、T、G、C的核苷酸共7種，B錯誤；組成核酸的基本單位是核苷酸，C錯誤；DNA與RNA的不同點(diǎn)除了五碳糖和堿基的不同外，還有結(jié)構(gòu)的不同，DNA一般是雙鏈，RNA一般是單鏈，D錯誤?！痉椒记伞俊叭捶ā笨焖俅_認(rèn)DNA、RNA【變式1】(2019·河北石家莊高三模擬)下圖中甲是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．如果甲中的m是U，則甲一定是丙的基本單位B．如果甲中的m是G，則甲一定是乙的基本單位C．如果甲中的a是脫氧核糖，則甲物質(zhì)聚合成的大分子物質(zhì)可以分布于線粒體和葉綠體中D．如果甲中的a是核糖，則甲物質(zhì)聚合成的大分子物質(zhì)可以分布于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中【答案】B【解析】甲是核苷酸，是乙和丙的基本單位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，則甲可能是脫氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本單位，B錯誤。考點(diǎn)二核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系分析【典例2】（2019江蘇卷·1）下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的敘述，正確的是A．核酸和蛋白質(zhì)的組成元素相同B．核酸的合成需要相應(yīng)蛋白質(zhì)的參與C．蛋白質(zhì)的分解都需要核酸的直接參與D．高溫會破壞蛋白質(zhì)和核酸分子中肽鍵【答案】B【解析】核酸的組成元素是C、H、O、N、P，而蛋白質(zhì)的主要組成元素C、H、O、N，A錯誤；核酸包括DNA和RNA，兩者的合成都需要相關(guān)酶的催化，而這些酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，B正確；蛋白質(zhì)的分解需要蛋白酶的參與，而蛋白酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此蛋白質(zhì)的分解不需要核酸的直接參與，C錯誤；高溫會破壞蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)，但是不會破壞肽鍵，且核酸分子中不含肽鍵，D錯誤?！咎貏e提醒】（1）DNA、RNA與蛋白質(zhì)的關(guān)系(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性的因果關(guān)系(3)核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不完全相同”【變式2】(2019·河北秦皇島一中質(zhì)檢)分析HIV的化學(xué)組成，得到下圖所示組成關(guān)系，相關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)→甲的過程在HIV的核糖體上完成B．乙徹底水解可產(chǎn)生磷酸、核糖和A、G、T、C四種堿基C．a(chǎn)與a之間通過“—NH—COOH—”相連接D．HIV的遺傳信息儲存在大分子乙中【答案】D【解析】首先由圖中HIV聯(lián)想到RNA和蛋白質(zhì)，然后推出甲、乙兩種物質(zhì)分別是蛋白質(zhì)和RNA，a、b是構(gòu)成甲、乙的小分子物質(zhì)，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根據(jù)元素組成再確認(rèn)甲、a分別是蛋白質(zhì)和氨基酸，乙、b分別是RNA和核糖核苷酸。HIV無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有侵入宿主細(xì)胞，利用宿主細(xì)胞的核糖體才能合成自身的蛋白質(zhì)，A錯誤；RNA中含有U而不含T，B錯誤；氨基酸之間通過肽鍵“—NH—CO—”相連接，C錯誤；乙(RNA)是HIV的遺傳物質(zhì)，D正確?？键c(diǎn)三辨析糖類、脂質(zhì)的種類與功能【典例3】（2019浙江4月選考·7）脂質(zhì)在細(xì)胞中具有獨(dú)特的生物學(xué)功能。下列敘述正確的是A．油脂可被蘇丹Ⅲ染液染成紫色B．磷脂主要參與生命活動的調(diào)節(jié)C．膽固醇使動物細(xì)胞膜具有剛性D．植物蠟是細(xì)胞內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)的組成成分【答案】C【解析】蘇丹Ⅲ染液用于檢驗(yàn)細(xì)胞中的油脂，油脂可被蘇丹Ⅲ染液染成橙黃色，在顯微鏡的觀察下呈現(xiàn)橙黃色的小液滴，A選項(xiàng)錯誤；磷脂是細(xì)胞內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)的重要成分，單位膜的基本骨架為脂雙層，由磷脂參與構(gòu)成，B選項(xiàng)錯誤；膽固醇安插在質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)中，為質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定性，使細(xì)胞膜具有剛性，C選項(xiàng)正確；植物蠟對植物細(xì)胞起保護(hù)作用，不是膜結(jié)構(gòu)的組成成分，D選項(xiàng)錯誤?！練w納總結(jié)】高考?？嫉摹疤恰?1)還原糖與非還原糖：還原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖等，非還原糖包括蔗糖、多糖等。(2)RNA、DNA、ATP中的糖依次為核糖、脫氧核糖、核糖。(3)植物細(xì)胞壁中的糖：纖維素。(4)細(xì)胞膜中的糖：糖蛋白、糖脂。(5)病毒中的糖：RNA病毒含核糖，DNA病毒含脫氧核糖?！咀兪?】（2018年江蘇卷）下列關(guān)于糖類的敘述，正確的是A.單糖可以被進(jìn)一步水解為更簡單的化合物B.構(gòu)成淀粉、糖原和纖維素的單體均為果糖C.細(xì)胞識別與糖蛋白中蛋白質(zhì)有關(guān)，與糖鏈無關(guān)D.糖類是大多數(shù)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(xì)胞識別與細(xì)胞膜外側(cè)的糖蛋白有關(guān)，而糖蛋白是由蛋白質(zhì)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(jī)物，即光合作用的產(chǎn)物主要是糖類，且細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)成分也是糖類，因此大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物是糖類，D正確?？键c(diǎn)四辨析細(xì)胞內(nèi)的生物大分子【典例4】(2019·江蘇徐州一中模擬)單體的排列順序不同是許多生物大分子具有差異性的原因之一，下列選項(xiàng)中與此無關(guān)的是()A．糖原、淀粉和纖維素之間的差異B．細(xì)胞膜上不同載體蛋白之間的差異C．mRNA、rRNA和tRNA之間的差異D．同一條染色體上不同基因之間的差異【答案】A【解析】糖原、淀粉和纖維素都是由葡萄糖構(gòu)成的大分子有機(jī)物，只是三種化合物的葡萄糖數(shù)量和連接方式不同，A錯誤?！疽族e辨析】大分子物質(zhì)的“水解產(chǎn)物”與“氧化分解產(chǎn)物”物質(zhì)初步水解的產(chǎn)物還可繼續(xù)水解，而徹底水解是指在水解酶作用下，水解為不能再被水解的最小物質(zhì)分子，如淀粉初步水解產(chǎn)物為麥芽糖等，徹底水解產(chǎn)物為葡萄糖；蛋白質(zhì)的初步水解產(chǎn)物為多肽等，徹底水解產(chǎn)物為氨基酸；核酸的初步水解產(chǎn)物為核苷酸等；徹底水解產(chǎn)物為磷酸、五碳糖、堿基。徹底氧化分解的產(chǎn)物不能再氧化分解，不徹底氧化分解的產(chǎn)物還可以繼續(xù)氧化分解，如葡萄糖不徹底分解(無氧分解)產(chǎn)物是乳酸或酒精，仍含有大量能量，還可以再徹底分解為二氧化碳和水再釋放能量。蛋白質(zhì)在動物體內(nèi)徹底分解產(chǎn)物是二氧化碳、水和尿素。脂肪水解產(chǎn)物是甘油和脂肪酸；氧化分解產(chǎn)物是CO2和H2O?！咀兪?】(2019·浙江諸暨中學(xué)模擬)如圖是細(xì)胞內(nèi)幾種有機(jī)物及其功能的關(guān)系圖，m1、m2、m3、m4分別是有機(jī)物M1、M2、M3、M4的組成成分。下列說法正確的是()A．相同質(zhì)量的M1和M2被徹底氧化分解，則M1的耗氧量多B．M3具有物質(zhì)運(yùn)輸、催化、調(diào)節(jié)、免疫等多種功能C．m3和m4之間的區(qū)別主要是五碳糖和堿基的種類不同D．在HIV體內(nèi)，將M4徹底水解，得到5種堿基，2種五碳糖【答案】B【解析】由題圖可知，M1和M2分別是糖類和脂肪，與脂肪相比，糖類分子中的H元素含量少，氧化分解過程中消耗的氧氣少，A項(xiàng)錯誤；由題圖可知，M3是蛋白質(zhì)，具有物質(zhì)運(yùn)輸、催化、調(diào)節(jié)、免疫等多種功能，B項(xiàng)正確；m3是蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸，m4是核酸的基本組成單位核苷酸，五碳糖和堿基的種類不同是脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的區(qū)別，不是氨基酸和核苷酸的區(qū)別，C項(xiàng)錯誤；在HIV體內(nèi)，將M4徹底水解，得到4種堿基，1種五碳糖，D項(xiàng)錯誤?？键c(diǎn)五考查DNA和RNA在細(xì)胞中的分布【典例5】(2019·安徽安慶一中模擬)在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()A．染色時甲基綠和吡羅紅要分別使用B．可選擇容易獲取的綠色植物葉肉細(xì)胞進(jìn)行觀察C．酒精燈烘干載玻片，可迅速殺死細(xì)胞，防止細(xì)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【答案】C【解析】在配制染色劑時首先將甲基綠吡羅紅混合溶解，最后得到的染色劑中既有甲基綠，又有吡羅紅，A項(xiàng)錯誤；綠色植物葉肉細(xì)胞中含有葉綠素，不是理想的觀察材料，B項(xiàng)錯誤；酒精燈烘干臨時裝片的目的是殺死并固定細(xì)胞，否則口腔上皮細(xì)胞在死亡時，溶酶體中的水解酶會破壞細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)，包括DNA、RNA等，C項(xiàng)正確；染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，此實(shí)驗(yàn)中使用鹽酸是使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，D項(xiàng)錯誤?！疽族e警示】觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布的3個“易錯點(diǎn)”(1)應(yīng)選擇口腔上皮細(xì)胞或無色的洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞，不能用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞或葉肉細(xì)胞，以防止顏色的干擾。(2)吡羅紅甲基綠染液：混合使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用。(3)DNA和RNA在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中均有分布，只是量不同，故結(jié)論中強(qiáng)調(diào)“主要”，而不能說“只”存在于細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)中?！咀兪?】(2019·四川樹德中學(xué)模擬)在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序以及將口腔上皮細(xì)胞置于8%