2022屆高考生物一輪復習新人教版必修1第1單元細胞的分子組成第3講細胞中的核酸糖類和脂質(zhì)學案

第3講細胞中的核酸、糖類和脂質(zhì)考情研讀·備考定位考點展示核心素養(yǎng)1.核酸的結(jié)構(gòu)和功能。2．糖類、脂質(zhì)的種類和作用。3．實驗：觀察DNA、RNA在細胞中的分布。1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：核酸、糖類和脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其具有的功能相適應(yīng)。2．理性思維——比較與分類：比較DNA和RNA的異同，比較糖類和脂質(zhì)的種類和作用。3．社會責任——健康生活：關(guān)注高血糖、高血脂類疾病，養(yǎng)成良好的習慣。4．科學探究——通過“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗，掌握顯微觀察類實驗的操作技能?？键c一核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能自主回顧·素養(yǎng)儲備基礎(chǔ)梳理1．核酸的結(jié)構(gòu)層次2．DNA和RNA的組成成分(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T,RNA：核糖、尿嘧啶U))3．核酸的功能(1)核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。(2)核酸控制生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成。思維辨析易錯整合，判斷正誤。(1)DNA的兩條脫氧核苷酸鏈之間通過磷酸二酯鍵連接(×)(2)DNA和RNA的堿基組成相同，五碳糖不同(×)(3)細胞中的DNA一定有氫鍵，RNA一定沒有氫鍵(×)(4)與DNA相比，RNA特有的化學物質(zhì)組成是胸腺嘧啶(T)和脫氧核糖(×)(5)細胞中RNA的合成過程不會在細胞核外發(fā)生(×)延伸探究1．DNA指紋法在案件偵破工作中有重要的用途。為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息？你能說出DNA鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用嗎？[提示]DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而每個人的遺傳物質(zhì)有所區(qū)別，因此DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息。DNA鑒定技術(shù)還可以運用在親子鑒定上，在研究人類起源、不同類群生物的親緣關(guān)系等方面，也可以利用DNA鑒定技術(shù)。2．金魚的遺傳物質(zhì)徹底水解可得到幾種小分子物質(zhì)？[提示]6種。3．生物體內(nèi)某些重要化合物的元素組成和功能關(guān)系如圖所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是組成A、B、C三種生物大分子的單體，這三種單體的結(jié)構(gòu)可用d或e表示，請分析：(1)A、B、C分別表示DNA、RNA、蛋白質(zhì)；a、b、c分別表示脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。(2)人體細胞中的n共有5種，d共有8種。(3)d、e都能水解嗎？(4)C具有多樣性，從c的角度分析原因是氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同。A具有多樣性的主要原因是a的排列順序千變?nèi)f化。[提示](3)d為核苷酸，能水解為m、f和n；e為氨基酸，不能水解。剖析難點·考點突破重難精講1．比較DNA和RNA的差異分類脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)組成單位成分堿基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鳥嘌呤)特有T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)五碳糖脫氧核糖核糖磷酸磷酸功能是主要的遺傳物質(zhì)，攜帶和復制遺傳信息，并控制蛋白質(zhì)的生物合成①對于RNA病毒：是RNA病毒的遺傳物質(zhì)；②mRNA：傳遞遺傳信息；③tRNA：運輸氨基酸；④rRNA：組成核糖體；⑤極少數(shù)RNA可作為酶，具有催化功能存在①真核生物：細胞核(主要)、線粒體、葉綠體；②原核生物：擬核、質(zhì)粒主要存在于細胞質(zhì)中2．歸納概括生物種類與核酸、核苷酸及堿基種類的關(guān)系生物種類核酸種類堿基種類核苷酸種類遺傳物質(zhì)細胞生物DNA和RNA5種8種DNA病毒DNA病毒DNA4種4種DNARNA病毒RNA4種4種RNA3．核酸與蛋白質(zhì)的功能聯(lián)系(1)DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者之間的關(guān)系(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系■核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”精準命題〔典例剖析〕例1(2021·石家莊模擬)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(B)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)主要分布于細胞質(zhì)中[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。RNA主要分布于細胞質(zhì)，DNA在細胞核、線粒體和葉綠體中都有分布，D正確。┃┃方法技巧?“三看法”判斷DNA和RNA〔對應(yīng)訓練〕1．(2018·海南高考)下列與真核生物中核酸有關(guān)的敘述，錯誤的是(B)A．線粒體和葉綠體中都含有DNA分子B．合成核酸的酶促反應(yīng)過程中不消耗能量C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯鍵D．轉(zhuǎn)錄時有DNA雙鏈解開和恢復的過程[解析]線粒體和葉綠體中都含有DNA和RNA兩種核酸，A正確；酶通過降低化學反應(yīng)的活化能實現(xiàn)其催化作用，但合成核酸的酶促反應(yīng)過程中仍消耗能量，B錯誤；DNA通常由兩條(脫氧)核苷酸鏈構(gòu)成，RNA通常由一條(核糖)核苷酸鏈構(gòu)成，同一條核苷酸鏈中的相鄰核苷酸分子是通過磷酸二酯鍵連接的，C正確；DNA的解旋過程發(fā)生在DNA的復制和轉(zhuǎn)錄過程中，轉(zhuǎn)錄過程需要以DNA的一條鏈為模板，即在RNA聚合酶的催化下DNA雙鏈解開，轉(zhuǎn)錄完成后雙鏈恢復，D正確。2．(2021·天津模擬)下圖是DNA和RNA的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(D)A．甲型H1N1流感病毒有5種堿基和8種核苷酸B．主要存在于硝化細菌擬核中的核酸由5種堿基構(gòu)成C．病毒中也有上述兩種核酸D．DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖，沒有核糖[解析]甲型H1N1流感病毒為RNA病毒，含有A、G、C、U4種堿基和4種核苷酸，A錯誤；主要存在于硝化細菌擬核中的核酸為DNA，含有A、G、C、T4種堿基，B錯誤；病毒只有一種核酸，DNA或RNA，C錯誤；DNA中含有的五碳糖為脫氧核糖，不是核糖，D正確?？键c二糖類和脂質(zhì)自主回顧·素養(yǎng)儲備基礎(chǔ)梳理1．細胞中的糖類(1)組成元素：僅由C、H、O構(gòu)成。(2)種類和功能2．細胞中脂質(zhì)的種類和功能思維辨析易錯整合，判斷正誤。(1)蔗糖水解的產(chǎn)物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的產(chǎn)物是半乳糖，麥芽糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖(×)(2)糖原的組成單位是葡萄糖，主要功能是提供能量，與斐林試劑反應(yīng)呈現(xiàn)磚紅色(×)(3)糖類不參與細胞識別和免疫調(diào)節(jié)(×)(4)棉、麻的主要成分是纖維素(√)(5)脂肪酸和磷脂含有的元素相同(×)(6)脂肪比相同質(zhì)量的多糖徹底氧化產(chǎn)能少(×)(7)膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的(×)(8)人體大腦活動的能量主要來自脂肪的有氧氧化(×)延伸探究1．油料作物種子如花生、蓖麻在播種時，播種的深度相對較淺，從物質(zhì)代謝的角度分析，可能的原因是什么？[提示]油料作物種子含脂肪較多，種子萌發(fā)時消耗的氧氣量相對較大。2．組成細胞的六種化合物，哪些有物種的特異性？哪些沒有物種的特異性？[提示]蛋白質(zhì)、核酸具有物種的特異性，因而可以從分子水平上區(qū)分不同物種的親緣關(guān)系。糖類、脂質(zhì)、水、無機鹽則沒有物種特異性。剖析難點·考點突破重難精講1．糖類和脂質(zhì)分類分布圖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)成細胞結(jié)構(gòu)，如糖被、細胞壁；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)系糖類脂肪3．能源物質(zhì)的3個“一”與1個“二”■對糖類、脂肪功能的理解①糖類是生物體的主要能源物質(zhì)a．糖類是生物體進行生命活動的主要能源物質(zhì)(70%)；b．淀粉和糖原分別是植物、動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)，而纖維素為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，非儲能物質(zhì)。②糖類是細胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)成分a．五碳糖是構(gòu)成核酸的主要成分；b．纖維素和果膠是植物細胞壁的主要成分；c．細菌的細胞壁主要由肽聚糖組成。③糖類是細胞通訊、識別作用的基礎(chǔ)，也是細胞膜的成分，如在細胞膜上糖類常與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起構(gòu)成糖蛋白。④糖類、脂肪、蛋白質(zhì)三大有機物都儲存有大量的化學能，當其氧化分解時，這些化學能就釋放出來，供生命活動所利用，故三大有機物都是能源物質(zhì)。三者供能順序為糖類、脂肪、蛋白質(zhì)。精準命題〔典例剖析〕例2(2019·海南卷，2)下列關(guān)于淀粉和纖維素的敘述，正確的是(C)A．淀粉是植物細胞壁的主要成分B．淀粉與纖維素中所含的元素不同C．分解淀粉與纖維素所需的酶不同D．纖維素是由果糖聚合而成的多糖[解析]植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，A錯誤；淀粉與纖維素中所含的元素均為C、H、O，B錯誤；分解淀粉的酶是淀粉酶，分解纖維素的酶是纖維素酶，C正確；纖維素是由葡萄糖聚合而成的多糖，D錯誤。故選C。┃┃技巧點撥?高考常考的“糖”(1)還原糖與非還原糖：還原糖包括葡萄糖、果糖、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)細胞壁中的糖：纖維素(4)細胞膜中的糖(與其他物質(zhì)相結(jié)合)：糖蛋白、糖脂(5)病毒中的糖：核糖(RNA病毒)、脫氧核糖(DNA病毒)(6)血漿中的糖(葡萄糖)：血糖濃度為0.8～1.2g/L，高于1.6g/L可致尿糖〔對應(yīng)訓練〕3．(2018·江蘇卷，2)脂質(zhì)與人體健康息息相關(guān)，下列敘述錯誤的是(B)A．分布在內(nèi)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(zhì)的運輸[解析]B錯：酶具有專一性，磷脂酶可將磷脂水解，不能催化膜蛋白水解。4．(2020·廣東茂名模擬)下圖為糖類概念圖，下列說法不正確的是(C)A．若某種單糖A為果糖，則物質(zhì)①是蔗糖B．若③是動物細胞中的儲能物質(zhì)，則③是糖原C．若構(gòu)成物質(zhì)②的堿基有胸腺嘧啶，則某種單糖A為核糖D．若④是腺嘌呤核糖核苷酸，則它可作為ATP的組成部分[解析]若A為果糖，果糖＋葡萄糖→蔗糖，A正確；由單糖縮合而成的動物細胞中的儲能物質(zhì)是糖原，B正確；胸腺嘧啶只存在于DNA中，不存在于RNA中，構(gòu)成DNA的單糖A為脫氧核糖，不是核糖，C錯誤；ATP脫去2個磷酸基團就是腺嘌呤核糖核苷酸，D正確?？键c三實驗：觀察DNA、RNA在細胞中的分布自主回顧·素養(yǎng)儲備基礎(chǔ)梳理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(zhì)中的DNA與_蛋白質(zhì)分離，有利于DNA和染色劑結(jié)合。2．實驗步驟eq\a\vs4\al(取口腔,上皮細,胞制片)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①載玻片上滴一滴質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液,②消毒牙簽刮口腔內(nèi)側(cè)壁，然后涂抹在液滴中,③載玻片在酒精燈上烘干))↓eq\a\vs4\al(水解)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①將載玻片放入盛有30mL質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽,酸的小燒杯中,②大燒杯中加入30℃溫水,③小燒杯放入大燒杯中保溫5min))↓沖洗涂片：用蒸餾水的緩水流沖洗載玻片10s↓eq\a\vs4\al(染色)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①用吸水紙吸去載玻片上的水分,②用吡羅紅甲基綠染色劑2滴染色5min,③吸去多余染色劑，蓋上蓋玻片))↓觀察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①低倍鏡觀察：選擇染色均勻、色澤淺的區(qū)域，移至,視野中央，將物像調(diào)清晰,②高倍鏡觀察：調(diào)細準焦螺旋，觀察細胞核、細胞質(zhì),的染色情況))3．實驗結(jié)論結(jié)論eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(DNA))主要分布于細胞核,\o(→,\s\up7(RNA))主要分布于細胞質(zhì)))思維辨析判斷下列說法的正誤。(1)“觀察DNA、RNA在細胞中的分布”只能選用口腔上皮細胞作為材料(×)(2)DNA和RNA在細胞核和細胞質(zhì)中均有分布(√)(3)鹽酸的作用：改變膜的通透性便于染色劑進入；將染色體中的蛋白質(zhì)與DNA分離，便于DNA染色(√)(4)可選用植物的葉肉細胞作為觀察DNA和RNA在細胞中分布的實驗材料(×)延伸探究1．甲基綠、吡羅紅染色劑能否分開使用分別對DNA、RNA進行染色？[提示]不能。若分別使用，會使DNA和RNA都呈綠色或都呈紅色。2．實驗選材時，為何不選用紫色洋蔥外表皮細胞或葉肉細胞？[提示]紫色洋蔥外表皮細胞含紫色液泡，葉肉細胞含葉綠體，易對實驗結(jié)果造成顏色干擾。3．不能用哺乳動物成熟紅細胞觀察DNA和RNA分布的原因是什么？[提示]哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核，沒有DNA。4．根據(jù)人的口腔上皮細胞中DNA、RNA分布的狀況，某同學得出的結(jié)論是“真核細胞的DNA主要分布于細胞核中，RNA主要分布于細胞質(zhì)中”，你認為有何不妥？[提示]僅由人口腔上皮細胞實驗得出的結(jié)論不帶有普遍性，不能說明其他真核細胞中DNA、RNA的分布情況。剖析難點·考點突破重難精講1．實驗原理甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同。2．實驗中試劑的作用試劑作用甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮細胞的正常形態(tài)質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸①能改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞②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)合蒸餾水①配制染色劑；②沖洗載玻片3．實驗中的三點提醒(1)應(yīng)選擇口腔上皮細胞或無色的洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞，不能用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞或葉肉細胞，以防止顏色的干擾。(2)吡羅紅甲基綠染液要混合使用，且現(xiàn)用現(xiàn)配。(3)DNA和RNA在細胞核和細胞質(zhì)中均有分布，只是量不同，故強調(diào)“主要”而不能說“只”存在于細胞核或細胞質(zhì)中。精準命題例3堿性染料甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同，且能把核仁染成紫紅色。通過染色實驗，可對細胞中的DNA和RNA進行定位、定性和定量分析。下列對于有關(guān)實驗的敘述正確的是(C)A．甲基綠吡羅紅的作用有選擇性，只能將細胞質(zhì)中的RNA染成紅色B．甲基綠吡羅紅的作用有選擇性，只能將細胞核中的DNA染成紅色C．核仁能被甲基綠吡羅紅染成紅色，說明核仁中含有RNAD．代謝越旺盛的細胞中，核仁染色越淺[解析]甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠能使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅能使RNA呈現(xiàn)紅色。利用甲基綠吡羅紅混合染色劑將細胞染色，可以顯示DNA、RNA在細胞中的分布。核仁能被甲基綠吡羅紅染成紅色，說明核仁中含有RNA。代謝越旺盛的細胞中核仁越大，染色越深?！矊?yīng)訓練〕5．下列關(guān)于“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗的說法正確的是(B)A．甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同，實驗中應(yīng)分別加入甲基綠和吡羅紅B．鹽酸能夠改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞C．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RNAD．鹽酸有利于染色質(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)分開，不利于DNA與染色劑結(jié)合[解析]本題主要考查觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗的原理。實驗中加入質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸的重要作用：一是改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞；二是使染色體中的DNA和蛋白質(zhì)分開，有利于染色，故B正確、D錯誤；甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同，實驗中應(yīng)配成吡羅紅甲基綠混合染液，故A錯誤；葉肉細胞中含有葉綠體，綠色會干擾實驗結(jié)果，因此不用葉肉細胞做實驗材料，故C錯誤。6．在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗中，下列說法正確的是(C)A．染色時先用甲基綠染液，再用吡羅紅染液B．用8%的鹽酸的目的之一是使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細胞質(zhì)和呈紅色的細胞核[解析]觀察DNA和RNA在細胞中的分布時，加入的染色劑是甲基綠吡羅紅混合染液，即兩種試劑是同時加入的，A錯誤。加入鹽酸的目的是增大細胞膜的通透性，并使蛋白質(zhì)和DNA分離便于染色，但不能使DNA水解，B錯誤。在高倍顯微鏡下可以觀察到呈綠色的細胞核和呈紅色的細胞質(zhì)，D錯誤。課末總結(jié)知識導圖·思維縷析學科素養(yǎng)·核心釋疑(1)呼吸熵是物質(zhì)氧化分解時釋放CO2與消耗O2的比值，糖類的呼吸熵等于1，而脂肪的呼吸熵卻小于1，請從糖和脂肪的元素組成方面分析原因是脂肪分子中氧的含量遠遠少于糖類，而氫的含量卻比糖類多，因此等質(zhì)量的脂肪與糖相比，脂肪氧化分解時消耗的O2多于產(chǎn)生的CO2。(2)等質(zhì)量的脂肪比糖類含能量多，為什么卻不是生物體利用的主要能源物質(zhì)？(至少答出兩點)因為脂肪不溶于水，脂肪氧化分解慢，且消耗大量氧氣；糖類在有氧和無氧時都能進行氧化分解。(3)膳食中為什么要限制高膽固醇類食物的攝入？因為飲食中如果攝入過多的膽固醇，就會在血管壁上形成沉積，造成血管堵塞。探究高考·明確考向1．(2020·江蘇卷，2)下列關(guān)于細胞中生物大分子的敘述，錯誤的是(B)A．碳鏈是各種生物大分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)B．糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等有機物都是生物大分子C．細胞利用種類較少的小分子脫水縮合成種類繁多的生物大分子D．細胞中生物大分子的合成需要酶來催化[解析]生物大分子都是以碳鏈為基本骨架，A正確；糖類中的單糖、二糖和脂質(zhì)不屬于生物大分子，B錯誤；細胞中利用種類較少的小分子(單體)脫水縮合成種類繁多的生物大分子(多聚體)，如許多氨基酸分子脫水縮合后通過肽鍵相連形成蛋白質(zhì)，C正確；生物大分子的合成過程一般需要酶催化，D正確。故選B。2．(2020·天津卷，2)組成下列多聚體的單體的種類最多的是(A)A．血紅蛋白 B．DNAC．淀粉 D．纖維素[解析]血紅蛋白屬于蛋白質(zhì)，構(gòu)成蛋白質(zhì)的單體是氨基酸，約有20種；組成DNA的單體是脫氧核苷酸，有4種；組成淀粉和纖維素的單體是葡萄糖，所以單體種類最多的是血紅蛋白。故選A。3．(2020·北京卷，1)下列組成細