2020年高考生物一轮复习专题1.4遗传信息的携带者__核酸精讲含解析20190824117242234.pdf

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1、 1 遗传信息的携带者核酸 细胞中的糖类和脂质 1.核酸的组成、结构与功能 2.糖类、脂质的种类和作用()。3.实验：观察 DNA、RNA 在细胞中的分布 近年高考中，核酸分子的结构和功能，糖类、脂肪、核酸的鉴定是高考命题的热点。在高考中各种化合物的功能常与代谢、调节、遗传等知识进行综合考查。知识点一 核酸的组成、结构与功能 1 核酸的结构层次 2 DNA 和 RNA 的组成成分比较(1)相同成分：含氮碱基 A、G、C 和磷酸。(2)不同成分 DNA：脱氧核糖、胸腺嘧啶RNA：核糖、尿嘧啶【特别提醒】ATP、核苷酸、DNA、RNA 中“A”的辨析 2 3 核酸的功能与分布(1)(2)4 生物大

2、分子以碳链为骨架 生物大分子(多聚体)基本单位(单体)多糖 单糖 蛋白质 氨基酸 核酸 核苷酸【归纳总结】(1)同种生物不同细胞中 DNA一般相同，由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，蛋白质种类和含量也不完全相同。(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸、蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。(3)RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在 DNA。当 RNA作为遗传物质时，由于 RNA单链结构不稳定，容易发生突变。生物体内的少数 RNA具有催化功能。【知识拓展】1 核酸与蛋白质的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 C、H、O、N

3、、P C、H、O、N 等 组成单位 核苷酸 氨基酸 形成场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体 检测试剂 甲基绿(绿色)吡罗红(红色)双缩脲试剂(紫色)分子结构 一般为规则的双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸多肽蛋白质 结构多样核苷酸的种类、数量及排列顺序 氨基酸的种类、数量、排列顺序 3 性的决定因素 以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 2.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 3 核 DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”知识点二 糖类、脂质的种类和作用 1 细胞中的糖类(1)组成元素：仅由 C、H、O 元素构成。(2)种类和功能 2

4、细胞中的脂质 4 3 糖类和脂质的比较 比较项目 糖类 脂质 区别 元素组成 C、H、O C、H、O、(N、P)种类 单糖、二糖、多糖等 脂肪、磷脂、固醇等 合成部位 淀粉：叶绿体 纤维素：高尔基体 糖原：主要是肝脏、肌肉 主要是内质网 生理作用 主要的能源物质；构成细胞结构，如糖被、细胞壁；核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖 生物体的储能物质，如脂肪；构成细胞膜的重要成分，如磷脂；调节新陈代谢和生殖，如性激素 相同质量的物质分解情况 耗 O2少，产 H2O 少，释放能量少 耗 O2多，产 H2O 多，释放能量多 联系 糖类和脂肪相互转化 知识点三 观察 DNA和 RNA在细胞中的分布 1 实验

5、原理(1)DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中。(2)甲基绿和吡罗红对 DNA、RNA的亲和力不同。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可显示 DNA和 RNA在细胞中的分布情况。DNA甲基绿绿色；RNA吡罗红红色。(3)盐酸作用：改变细胞膜的通透性加速染色剂进入细胞；使染色质中的 DNA与蛋白质分离有利于 DNA与染色剂结合。2 实验步骤 5 3 实验注意问题(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，防止颜色的干扰。(2)缓水流冲洗目的：防止玻片上的细胞被冲走。(3)几种试剂在实验中的作用 0.9%的 NaCl溶液(生理盐水)：保持口

6、腔上皮细胞正常形态。蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。甲基绿和吡罗红染液：混合使用且现配现用。(4)DNA和 RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。考点一 核酸组成、结构与功能分析【典例 1】(2019江西上饶一中一模)下列说法正确的是()6 A 叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是 5 种、8 种和 2 种 B 大肠杆菌细胞中含有碱基 A、T、G、C 的核苷酸共 4 种 C 组成核酸的基本单位是核糖核苷酸 D DNA与 RNA的不同点只在于五碳糖和碱基的不同【答案】A【解析】叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分

7、别是 5 种、8 种和 2 种，A 正确；大肠杆菌细胞中既含有DNA，又含有 RNA，故含有碱基 A、T、G、C 的核苷酸共 7 种，B 错误；组成核酸的基本单位是核苷酸，C 错误；DNA与 RNA的不同点除了五碳糖和碱基的不同外，还有结构的不同，DNA一般是双链，RNA一般是单链，D 错误。【方法技巧】“三看法”快速确认 DNA、RNA 【变式 1】(2019河北石家庄高三模拟)下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是()A 如果甲中的 m 是 U，则甲一定是丙的基本单位 B 如果甲中的 m 是 G，则甲一定是乙的基本单位 C 如果甲中的 a 是脱氧核糖，则甲物质聚合成的

8、大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中 D 如果甲中的 a 是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中【答案】B【解析】甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是 DNA，丙是 tRNA。如果甲中的 m 是 G，则甲可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是 DNA或 RNA的基本单位，B 错误。考点二 核酸与蛋白质的关系分析【典例 2】（2019江苏卷1）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是 A 核酸和蛋白质的组成元素相同 7 B 核酸的合成需要相应蛋白质的参与 C 蛋白质的分解都需要核酸的直接参与 D 高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键【答案】B【解析】核酸的组成元素是 C、H

9、、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素 C、H、O、N，A 错误；核酸包括 DNA和 RNA，两者的合成都需要相关酶的催化，而这些酶的化学本质是蛋白质，B 正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C 错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D 错误。【特别提醒】（1）DNA、RNA与蛋白质的关系 (2)DNA多样性、蛋白质多样性的因果关系 (3)核 DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不完全相同”【变式 2】(2019河北秦皇岛一中质检)分析 HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是

10、()8 A a甲的过程在 HIV的核糖体上完成 B 乙彻底水解可产生磷酸、核糖和 A、G、T、C 四种碱基 C a 与 a 之间通过“NHCOOH”相连接 D HIV的遗传信息储存在大分子乙中【答案】D【解析】首先由图中 HIV联想到 RNA和蛋白质，然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和 RNA，a、b 是构成甲、乙的小分子物质，所以 a、b 可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a 分别是蛋白质和氨基酸，乙、b 分别是 RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质，A 错误；RNA中含有 U 而不含 T，B 错误；氨基酸之间通

11、过肽键“NHCO”相连接，C 错误；乙(RNA)是 HIV的遗传物质，D 正确。考点三 辨析糖类、脂质的种类与功能【典例 3】（2019浙江 4 月选考7）脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是 A 油脂可被苏丹染液染成紫色 B 磷脂主要参与生命活动的调节 C 胆固醇使动物细胞膜具有刚性 D 植物蜡是细胞内各种膜结构的组成成分【答案】C【解析】苏丹染液用于检验细胞中的油脂，油脂可被苏丹染液染成橙黄色，在显微镜的观察下呈现橙黄色的小液滴，A 选项错误；磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分，单位膜的基本骨架为脂双层，由磷脂参与构成，B 选项错误；胆固醇安插在质膜的结构中，为质膜的结构提供稳

12、定性，使细胞膜具有刚性，C 选项正确；植物蜡对植物细胞起保护作用，不是膜结构的组成成分，D 选项错误。【归纳总结】高考常考的“糖”(1)还原糖与非还原糖：还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等，非还原糖包括蔗糖、多糖等。(2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。(3)植物细胞壁中的糖：纤维素。(4)细胞膜中的糖：糖蛋白、糖脂。(5)病毒中的糖：RNA病毒含核糖，DNA病毒含脱氧核糖。【变式 3】（2018年江苏卷）下列关于糖类的叙述，正确的是 A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物 9 B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖 C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与

13、糖链无关 D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物【答案】D【解析】本题考查糖类的种类和作用。单糖是最简单的糖类，不能水解为更简单的糖类，A 错误；淀粉、纤维素和糖原都属于多糖，它们的单体都是葡萄糖，B 错误；细胞识别与细胞膜外侧的糖蛋白有关，而糖蛋白是由蛋白质和多糖组成的，C 错误；植物利用空气中的二氧化碳和水为原料，通过叶绿体合成糖类等有机物，即光合作用的产物主要是糖类，且细胞壁的结构成分也是糖类，因此大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D 正确。考点四 辨析细胞内的生物大分子【典例 4】(2019江苏徐州一中模拟)单体的排列顺序不同是许多生物大分子具有差异性的原因之一，下列选项

14、中与此无关的是()A 糖原、淀粉和纤维素之间的差异 B 细胞膜上不同载体蛋白之间的差异 C mRNA、rRNA和 tRNA之间的差异 D 同一条染色体上不同基因之间的差异【答案】A【解析】糖原、淀粉和纤维素都是由葡萄糖构成的大分子有机物，只是三种化合物的葡萄糖数量和连接方式不同，A 错误。【易错辨析】大分子物质的“水解产物”与“氧化分解产物”物质初步水解的产物还可继续水解，而彻底水解是指在水解酶作用下，水解为不能再被水解的最小物质分子，如淀粉初步水解产物为麦芽糖等，彻底水解产物为葡萄糖；蛋白质的初步水解产物为多肽等，彻底水解产物为氨基酸；核酸的初步水解产物为核苷酸等；彻底水解产物为磷酸、五碳糖

15、、碱基。彻底氧化分解的产物不能再氧化分解，不彻底氧化分解的产物还可以继续氧化分解，如葡萄糖不彻底分解(无氧分解)产物是乳酸或酒精，仍含有大量能量，还可以再彻底分解为二氧化碳和水再释放能量。蛋白质在动物体内彻底分解产物是二氧化碳、水和尿素。脂肪水解产物是甘油和脂肪酸；氧化分解产物是 CO2和 H2O。【变式 4】(2019浙江诸暨中学模拟)如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物 M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是()10 A 相同质量的 M1和 M2被彻底氧化分解，则 M1的耗氧量多 B M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能 C m3和

16、 m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同 D 在 HIV体内，将 M4彻底水解，得到 5 种碱基，2 种五碳糖【答案】B【解析】由题图可知，M1和 M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类分子中的 H 元素含量少，氧化分解过程中消耗的氧气少，A 项错误；由题图可知，M3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能，B 项正确；m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C 项错误；在 HIV体内，将 M4彻底水解，得到 4 种碱基，1 种五碳糖，D 项错误。考点五 考查 DNA和

17、RNA在细胞中的分布【典例 5】(2019安徽安庆一中模拟)在“观察 DNA和 RNA在细胞中的分布”实验中，下列说法正确的是()A 染色时甲基绿和吡罗红要分别使用 B 可选择容易获取的绿色植物叶肉细胞进行观察 C 酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏 D 用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的 RNA分子【答案】C【解析】在配制染色剂时首先将甲基绿吡罗红混合溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又有吡罗红，A项错误；绿色植物叶肉细胞中含有叶绿素，不是理想的观察材料，B 项错误；酒精灯烘干临时装片的目的是杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶

18、体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括 DNA、RNA等，C 项正确；染色体是由 DNA和蛋白质组成的，此实验中使用盐酸是使 DNA和蛋白质分离，甲基绿染液只能使DNA分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体，D 项错误。【易错警示】观察 DNA和 RNA在细胞中分布的 3 个“易错点”(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，以防止颜色的干扰。11(2)吡罗红甲基绿染液：混合使用，且现配现用。(3)DNA和 RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故结论中强调“主要”，而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。【变式 5】(2019四川树德中

19、学模拟)在“观察 DNA和 RNA在细胞中的分布”实验中，正确的操作顺序以及将口腔上皮细胞置于 8%的盐酸溶液中水解的主要目的是()染色 水解 冲洗涂片 取口腔上皮细胞制片 观察 A，使细胞中的 DNA水解成脱氧核苷酸 B，使细胞中物质全部水解 C，利用盐酸改变细胞壁的通透性，加速染色剂进入细胞 D，使染色质中的 DNA与蛋白质分离，有利于 DNA与染色剂结合【答案】D【解析】该实验的完整步骤是取口腔上皮细胞制片水解冲洗涂片染色观察。其中用盐酸水解口腔上皮细胞的目的有两个：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中的 DNA与蛋白质分离，有利于 DNA与染色剂结合。综上所述，D 项正确。12