2020-2021年高考生物一轮复习知识点讲解专题1-4 核酸、糖类和脂质

2020-2021年高考生物一轮复习知识点讲解专题1-4 核酸、糖类和脂质

‎2020-2021年高考生物一轮复习知识点讲解专题1-4 核酸、糖类和脂质 ‎【考情分析】‎ ‎1.概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质 ‎2．举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用 ‎3．概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 ‎【核心素养分析】‎ ‎1.生命观念：核酸、糖类、脂质的结构与其功能的适应。‎ ‎2.科学思维：比较DNA与RNA的异同；糖类和脂质的分类和作用。‎ ‎3.社会责任：注意饮食，养成良好的生活习惯。‎ ‎【重点知识梳理】‎ 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 ‎【特别提醒】ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析 ‎3．核酸的功能与分布 ‎(1)‎ ‎(2)‎ ‎4．生物大分子以碳链为骨架 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、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 核苷酸的种类、数量及排列顺序 结构多样性的决定因素 氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、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．细胞中的脂质 ‎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 ‎①主要的能源物质；②构成细胞结构，如糖被、细胞壁；③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖 ‎①生物体的储能物质，如脂肪；‎ ‎②构成细胞膜的重要成分，如磷脂；‎ ‎③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 ‎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 ‎①0.9%的NaCl溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。‎ ‎②蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。‎ ‎③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。‎ ‎【典型题分析】‎ 高频考点一 考查核酸的种类、结构、分布和功能 例1．(2020·河北唐山一中模拟)如图是DNA和RNA组成的结构示意图。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．人体细胞中都有5种碱基和8种核苷酸 ‎ B．硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成 C．病毒中也有上述两种核酸 D．DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖 ‎【答案】D ‎【解析】人体的成熟红细胞没有细胞核和细胞器(即无DNA)；硝化细菌的遗传物质是DNA，含有T、A、C、G 4种碱基；病毒中只有DNA或RNA；核糖是组成RNA的成分，不会在DNA的水解产物中出现。综上所述，D项正确。 ‎ ‎【变式探究】(2020·重庆巴蜀中学一模)下列有关核酸的分布情况的叙述，正确的是(　　)‎ A．核酸是遗传信息的携带者，生物中的核酸只分布在细胞内 B．细胞内的DNA都分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中 C．原核细胞的细胞器中只含有RNA，不含有DNA D．原核细胞中，DNA只分布于拟核中 ‎【答案】C　‎ ‎【解析】病毒含有DNA或RNA一种核酸，是一种没有细胞结构的生物，A错误；真核细胞内的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，B错误；原核细胞只有核糖体一种细胞器，核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质，不含DNA，C正确；原核细胞中的质粒是小型环状DNA分子，其分布于细胞质中。 ‎ 高频考点二 核酸和蛋白质的综合考查 例2.（2019·江苏卷）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 ‎ 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、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。‎ ‎【变式探究】(2018·全国卷Ⅰ)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物 B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 ‎【答案】B　‎ ‎【解析】真核细胞染色体和染色质主要由DNA和蛋白质组成，因此都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；原核细胞的拟核含一个裸露的环状DNA分子，该DNA的复制及转录都需要酶催化，故拟核中存在由DNA和酶构成的DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶的作用，DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，故复合物中参与DNA复制的蛋白质可能是DNA聚合酶，C正确；如果复合物中正在进行RNA的合成，则复合物中含有RNA聚合酶，因为核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键需要RNA聚合酶的催化，D正确。‎ 高频考点三 考查糖类和脂质的种类和作用 例3.（2019·浙江选考）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Ⅲ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Ⅲ染液用于检验细胞中的油脂，油脂可被苏丹Ⅲ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。‎ ‎【变式探究】(2020·吉林长春实验中学二模)糖类和脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是(　　)‎ A．糖类是细胞生命活动的主要能源物质 ‎ B．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用 C．维生素D能促进人体肠道对钙和磷的吸收 ‎ D．素食者主要通过分解植物中的纤维素获得能量 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】糖类是细胞生命活动的主要能源物质，A正确；分布在内脏器官周围的脂肪在机体内脏受到外力冲击时具有缓冲作用，B正确；维生素D属于脂质，能促进人体肠道对钙和磷的吸收，C正确；人体消化道中没有分解纤维素的酶，不能分解纤维素，D错误。 ‎ 高频考点四 考查糖类和脂质的特点及转化 例4.（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 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。‎ ‎【变式探究】(2020·山东淄博一中模拟)科研人员将某油料作物种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪含量和干重，结果如图所示。以下叙述正确的是(　　)‎ A．c点幼苗开始进行光合作用 B．导致ab段种子干重增加的主要元素是C C．ab段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率 D．在种子萌发初期，脂肪转化为糖可导致有机物的总量增加 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】油料作物种子含有较多的脂肪，种子萌发初期脂肪转变为糖类，糖类与脂肪相比，含有较多的O原子，故导致有机物的总量增加，导致ab段种子干重增加的主要元素是O，B项、C项错误，D项正确；糖类经过呼吸作用，氧化分解，释放能量，导致种子干重减少，当c点时种子干重再次增加，说明光合速率大于呼吸速率，而不是幼苗开始进行光合作用，A项错误。 ‎ 高频考点五 生物大分子的综合考查 例5．(2020·江西上饶一中模拟)多糖、核酸、蛋白质等生物大分子都是由许多单体连接而成的，因而被称为单体的多聚体。下列有关单体与多聚体的叙述，错误的是(　　)‎ A．单体进入细胞的方式都是被动运输 ‎ B．单体连接成多聚体都需要消耗能量 C．单体和多聚体都以碳链为基本骨架 ‎ D．组成多聚体的单体有些能发生水解 ‎【答案】A　‎ ‎【解析】多糖、核酸、蛋白质的单体分别是葡萄糖、核苷酸和氨基酸，它们进入细胞的方式是主动运输或被动运输。组成核酸的单体能够发生水解。 ‎ ‎【变式探究】(2020·湖北八校联考)肌糖原和肌动蛋白是人体肌肉细胞的两种大分子物质，下列有关说法错误的是(　　)‎ A．肌糖原的单体是葡萄糖，肌动蛋白的单体是氨基酸 B．肌糖原和肌动蛋白的合成都需要ATP水解供能 C．肌糖原和肌动蛋白在肌肉细胞内合成场所不同 D．肌糖原和肌动蛋白的合成都需要以RNA为模板 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】肌糖原是多糖，多糖的单体是葡萄糖，肌动蛋白是蛋白质，组成蛋白质的单体是氨基酸，A正确；肌糖原和肌动蛋白的合成都是吸能反应，都需要ATP水解供能，B正确；肌动蛋白在肌细胞中的核糖体上合成，肌糖原在肌细胞的细胞质中合成，故二者在肌肉细胞内合成场所不同，C正确；肌糖原的合成不需要以RNA为模板，D错误。‎ 高频考点六 考查DNA和RNA在细胞中的分布 例6.(2020·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“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。‎ ‎(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。　 ‎ ‎【变式探究】(2020·四川树德中学模拟)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(　　)‎ ‎①染色 '②水解 '③冲洗涂片 '④取口腔上皮细胞制片 ⑤观察 A．④①②③⑤，使细胞中的DNA水解成脱氧核苷酸 B．④②①③⑤，使细胞中物质全部水解 C．④⑤①③②，利用盐酸改变细胞壁的通透性，加速染色剂进入细胞 D．④②③①⑤，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。‎