高中生物北师大必修1教学案第2章 第3节 第3课时 核酸和脂质 Word含答案Word文档下载推荐.docx
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元素组成
C、H、O、N、P
单体
脱氧核苷酸(四种)
核糖核苷酸(四种)
组
成
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基
A(腺嘌呤)
C(胞嘧啶)
G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
无机酸
磷酸
存在
主要在细胞核中
主要在细胞质中
一般结构
两条脱氧核苷酸链
一条核糖核苷酸链
2.遗传信息的贮存
(1)以DNA为遗传物质时,其遗传信息就蕴含在碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序中。
(2)以RNA为遗传物质时,其遗传信息就蕴含在碱基(或核糖核苷酸)的排列顺序中。
[关键一点] 凡是具有细胞结构的生物和多数病毒的遗传物质是DNA;
少数病毒的遗传物质是RNA,如HIV、SARS病毒等。
1.下列关于核酸的叙述中,不正确的是( )
A.核酸由C、H、O、N、P等元素组成
B.核酸是生物的遗传物质
C.核酸的基本组成单位是DNA和RNA
D.核酸能控制蛋白质的合成
解析:
核酸的基本组成单位是核苷酸。
答案:
C
2.关于病毒遗传物质的叙述,下列哪一项是正确的( )
A.都是脱氧核糖核酸
B.都是核糖核酸
C.同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸
D.有的是脱氧核糖核酸,有的是核糖核酸
病毒体内只含有一种核酸,DNA或RNA。
D
核酸的分布及功能
1.观察核酸在细胞中的分布
(1)原理:
用甲基绿-焦宁染液对细胞进行染色:
甲基绿使DNA呈绿色,焦宁使RNA呈红色,这样可以显示出DNA和RNA在细胞中的分布情况。
(2)实验步骤:
(3)观察结论:
真核细胞中DNA主要分布在细胞核中,少量分布在线粒体和叶绿体中;
RNA主要分布在细胞质中。
2.核酸的功能
(1)DNA通过控制蛋白质的合成进行遗传信息的表达。
(2)RNA在蛋白质合成中起重要作用。
3.小麦叶肉细胞中的DNA存在于( )
A.细胞核、叶绿体和高尔基体
B.内质网、线粒体和细胞核
C.线粒体、叶绿体和细胞核
D.细胞核、核糖体和线粒体
小麦是绿色植物,细胞内的DNA主要存在于细胞核中。
其细胞质内既有线粒体也有叶绿体,其中都含有少量DNA;
核糖体、内质网和高尔基体中都不含DNA。
4.在观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,发现细胞内被染成绿色的部位较________(填“深”或“浅”),范围较________(填“小”或“大”),被染成红色的部位颜色较________(填“深”或“浅”),范围较________(填“小”或“大”),形成这种现象的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
DNA与甲基绿的亲和力强,被染成绿色,RNA与焦宁的亲和力强,被染色红色。
细胞中DNA主要分布于核内,且核内DNA比较集中,因此染色深;
RNA主要分布于细胞质中,且RNA在细胞质中比较松散,因此,染色也就较浅,范围也比较大。
深 小 浅 大 染成绿色的是DNA,染成红色的是RNA,DNA主要分布于细胞核内,核内DNA比较密集,RNA主要分布于细胞质中,细胞质中RNA比较分散
脂质的元素组成、性质、种类和功能
1.脂质的化学特点
主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。
(2)化学性质:
脂质的分子结构差异很大,通常不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂。
2.脂质的种类和功能
种 类
功 能
脂 肪
①细胞内良好的储能物质
②是一种很好的绝热体,皮下的脂肪层起到保温作用
③分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压作用,保护内脏器官
磷 脂
构成细胞膜及多种细胞器膜的重要成分
固
醇
胆固醇
构成细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输
性激素
促进生殖器官发育及生殖细胞的形成
维生素D
促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
饮食中应注意的问题
(1)胆固醇:
限制高胆固醇食物的过量摄入→防止胆固醇沉积堵塞血管。
(2)脂肪:
适量食用脂肪类食物→防止肥胖,减轻肝脏负担。
(3)糖类:
糖尿病病人应严格控制甜味食品,米饭馒头应定量摄取。
(4)蛋白质:
经常食用奶制品、肉类、蛋类、大豆制品→保证必需氨基酸的供应→促使各种蛋白质的合成。
[关键一点] 含有大量能量的物质并不一定是生命活动主要的供能物质,如脂肪、糖原都含有很高能量,但只有在葡萄糖供能不足时,才为生命活动供能。
5.细胞中脂肪的作用是( )
A.激素的主要成分 B.储能的主要物质
C.酶的主要成分D.细胞膜的主要成分
激素的主要成分各不相同,只有小部分激素为脂质,而不是脂肪,比如性激素的主要成分属于固醇类;
大多数酶的本质是蛋白质;
细胞膜的主要成分是蛋白质分子和脂质中的磷脂;
脂肪是生物体内储能的主要物质。
B
6.维持高等动物第二性征的物质属于( )
A.核酸B.糖类
C.蛋白质D.脂质
首先要明确维持高等动物第二性征的物质是性激素,性激素的化学本质是脂质中的固醇类。
检测生物组织中的脂肪
1.原理
脂肪+
2.实验流程
7.检测生物组织中淀粉、蛋白质、脂肪所用的试剂依次是( )
①双缩脲试剂 ②稀碘液 ③苏丹Ⅳ染液
A.①②③B.②③①
C.①②①D.②①③
淀粉遇碘变蓝;
蛋白质与双缩脲试剂发生颜色反应呈紫色;
脂肪可被苏丹Ⅳ染液染成红色。
核酸的结构组成
[例1] 不同生物含有的核酸种类不同。
原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA,病毒体内含有DNA或RNA,下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述中正确的是( )
选项
A
生物
(细胞)
T4噬菌体
烟草叶
肉细胞
烟草花
叶病毒
豌豆根
毛细胞
碱基
5种
4种
8种
核苷酸
1种
2种
[解析] 由题干可获取的信息有:
①原核生物与真核生物同时含有DNA和RNA,则推知真核与原核生物共有5种碱基、8种核苷酸、2种五碳糖。
②病毒只有DNA或RNA,则病毒只有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖。
解答本题可先判断四种生物的类别,再依题干信息判断各选项。
T4噬菌体与烟草花叶病毒都是病毒,各有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖。
烟草叶肉细胞、豌豆根毛细胞都是真核细胞,细胞中都有2种五碳糖、5种碱基、8种核苷酸。
[答案] B
规律方法
运用核酸分类知识解题时,应注意含氮碱基和五碳糖的种类区别
(1)同种核苷酸(指同属于脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸)间只有含氮碱基不相同。
(2)不同种核苷酸(指脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸)间的五碳糖一定不相同,含氮碱基可能相同。
(3)脱氧核糖和胸腺嘧啶是DNA特有的,核糖和尿嘧啶是RNA特有的。
观察核酸在细胞中的分布
[例2] 在“观察DNA、RNA在细胞中的分布”实验中,下列分析正确的是( )
A.实验的操作步骤是:
染色→制片→观察
B.染色时先用甲基绿染液,再滴加焦宁染液
C.选取紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验材料
D.与甲基绿结合的核酸分子主要分布在细胞核中
[解析] 实验的操作应是:
制片→染色→观察;
染色时可把甲基绿焦宁染液混合加入;
本实验应选用洋葱鳞片叶内表皮做实验材料,防止外表皮颜色干扰本实验的实验结果;
与甲基绿结合的DNA主要分布在细胞核中。
[答案] D
脂质的功能
[例3] 脂质不具有的生物学功能是( )
A.构成生物膜B.调节生理代谢
C.储存能量D.携带遗传信息
[解析] 脂质包括脂肪、磷脂、固醇,其中脂肪是主要的储能物质;
磷脂是构成各种生物膜的基本骨架;
固醇中的性激素有调节功能。
归纳拓展
血浆中的脂质(统称血脂)
它包括甘油三酯、磷脂、胆固醇以及游离的脂肪酸等。
临床研究表明,血浆中的总胆固醇和甘油三酯含量长时间过高,就可能引起动脉粥样硬化。
此外,糖尿病等疾病患者的血脂含量也会明显升高,因此,测定血脂含量可以作为诊断某些疾病的依据之一。
身体较胖的人往往身体内脂肪较多,夏天特别怕热。
其主要原因是( )
A.脂肪具有储存能量的作用
B.脂肪能减少体内热量的散失、有保温作用
C.脂肪是主要的供能物质
D.脂肪有减少内脏器官之间的摩擦和缓冲外界压力的作用
脂肪是很好的绝热体,有隔热、保温的作用,所以胖人特别怕热。
生物组织中的糖类、脂肪的检测
[例4] 现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。
请回答:
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组,这种试剂是______,其中发生显色反应的一组是________和________溶液,不发生显色反应的一组是________和________溶液。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是___________________________。
[解析] 分析题意可知,稀蛋清和淀粉酶属于蛋白质,葡萄糖和淀粉属于糖类,可用双缩脲试剂加以区分;
葡萄糖属于还原糖,淀粉属于非还原糖,可用斐林试剂加以鉴定;
题目最难的地方在于稀蛋清和淀粉酶的鉴定,这时要充分利用题干中的信息,借助于第三方来解决问题,即考虑利用淀粉酶对淀粉的催化作用。
[答案]
(1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉
(2)斐林试剂
(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液,出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液
易错提醒
(1)待测物质与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,只能确定它是还原糖,如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。
(2)斐林试剂现配现用的原因:
试剂甲和试剂乙混合后可强烈反应产生Cu(OH)2,Cu(OH)2很容易沉淀析出,因此斐林试剂一般要现用现配,而且在实验时,是混合后加入,不能分别加入,否则就无Cu(OH)2生成。
1.检测生物组织中的还原糖。
2.检测生物组织中是否含有脂肪。
3.探究糖和脂质的作用。
典例剖析
科学家发现,一种叫“熊虫”的动物,能耐受零下271℃的冰冻数小时(这时它的代谢率几乎降至0),此时,它的体内会大量产生一种叫海藻糖的二糖。
实验证明“该动物体液中的海藻糖可以保护组织细胞,使组织细胞避免受到低温造成的损伤”。
为了验证海藻糖对动物组织细胞具有上述作用,请分析并设计实验过程。
(1)实验材料:
①海藻糖;
②细胞培养液及其他相关材料;
③适量哺乳动物细胞。
(2)操作过程:
①取适量哺乳动物细胞,等分成甲、乙两组,向甲组细胞中添加________________,向乙组细胞中添加________________。
②________________________________________________________________________
③观察并记录两组细胞的生活状况。
(3)预期结果及相应结论:
该实验结果会有________种可能性,实验结果是_______________________________
[解析] 研究海藻糖对组织细胞的影响,以海藻糖为自变量,在设计实验时,实验组加入海藻糖,对照组不加,将其他无关变量控制为等量,创设单一变量。
由于该实验为验证性实验,实验结果只有一种,加海藻糖的细胞生活良好,不加海藻糖的细胞均(或大部分)死亡。
[答案]
(2)①一定量的含海藻糖的培养液 等量的无海藻糖的培养液 ②将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时
(3)1 甲组细胞均生活良好,乙组细胞均(或大部分)死亡
归纳拓展
实验设计遵循的单一变量原则和等量原则
等量原则与单一变量原则是完全统一的,只不过强调的侧面不同。
单一变量原则强调的是实验变量的单一性,而等量原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须相同,以平衡和消除无关变量对结果的影响。
需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时,不但要等量,而且是在适宜条件下的等量。
如:
(1)生物材料要相同,即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同。
(2)实验器具要相同,即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样。
(3)实验试剂要相同,即试剂的成分、浓度、体积要相同,尤其要注意体积上等量的问题。
(4)处理方法要相同,保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡都要一致。
(满分50分 时间20分钟)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.下列有关核酸的叙述中,错误的是( )
A.生物体内具有遗传功能的大分子化合物
B.细胞内生命物质的主要成分之一
C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
D.由核苷酸聚合而成的大分子化合物
核酸中的五碳糖不一定是脱氧核糖。
如果是DNA,由含氮碱基、脱氧核糖、磷酸组成;
如果是RNA,由含氮碱基、核糖、磷酸组成。
2.观察用甲基绿—焦宁染液染过的蟾蜍血涂片,可看到绿色主要集中在( )
A.叶绿体和线粒体B.细胞质
C.细胞核D.内质网
甲基绿易与DNA分子结合,使DNA显示绿色,而DNA主要分布在细胞核中。
而叶绿体和线粒体中只有少量的DNA,且蟾蜍血细胞中没有叶绿体。
3.细胞核中的遗传物质是DNA,那么细胞质中的遗传物质是( )
A.DNAB.RNA
C.DNA和RNAD.DNA或RNA
生物体中如果既有DNA又有RNA,则DNA是遗传物质;
如果只有RNA时,则RNA是遗传物质。
细胞质中有RNA,而线粒体和叶绿体中有DNA。
4.由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子,按其碱基的排列顺序不同可区别为多少种,表明了DNA分子的什么特性( )
①504种 ②450种 ③425种 ④遗传性 ⑤多样性
⑥特异性
A.①④B.②⑤
C.③⑥D.③⑤
据题意50个脱氧核苷酸是25个脱氧核苷酸对,这些碱基对就相当于有25个位置,根据数学排列组合的相关知识可知,排列方式有425种。
碱基对的排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性。
5.核酸是细胞内携带遗传信息的物质,以下关于DNA与RNA特点的比较,叙述正确的是( )
A.在细胞内存在的主要部位相同
B.构成的五碳糖不同
C.核苷酸之间的连接方式不同
D.构成的碱基相同
DNA和RNA在细胞内的存在位置不同,前者主要存在于细胞核内,后者主要存在于细胞质内;
两者构成的五碳糖不同,前者为脱氧核糖,后者为核糖。
6.下列物质不属于脂质物质的是( )
A.维生素DB.胆固醇
C.胰脂肪酶D.雄性激素
A、B、D选项都属于固醇,是脂质物质,而胰脂肪酶是蛋白质。
7.脂类物质在细胞中具有独特的生物学功能,下面是有关脂类物质的生物学功能中,属于磷脂的生物学功能的是( )
①生物膜的主要成分 ②储存能量的分子
③构成生物体表面的保护层
④很好的绝缘体,具有保温作用
⑤具有生物学活性,对生命活动起调节作用
A.①③B.⑤
C.①D.②④
磷脂的生物学功能主要是构成生物膜的成分。
脂肪的生物学功能是储存能量和具有保温、缓冲等作用。
固醇类物质的生物学功能是对生命活动起调节作用。
构成生物体表面保护层的蜡质,属于脂类但不是磷脂,如植物体的果实、叶片等表面的蜡质。
8.每克脂肪储能多于每克糖类储能的原因之一是( )
A.分子中O原子所占比例高
B.分子中C、H原子所占比例高
C.主要由C、H、O三种元素组成
D.除含C、H、O元素外,有的含有N、P
脂肪的基本组成元素也是C、H、O,不过脂肪中C、H原子所占比例高,因此氧化分解时消耗更多的氧气以产生水,能释放出更多能量。
9.下列生理活动与脂质有关的是( )
A.流感病毒侵入人体后,机体获得免疫力
B.促进动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成
C.血液中氧气的运输
D.细细咀嚼馒头后,发现变甜现象
A项与抗体有关、C项与血红蛋白有关、D项与消化酶有关,它们都是蛋白质。
B项是性激素的作用,性激素属于脂质。
10.在检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验中,需要加热的是( )
A.脂肪的鉴定B.蛋白质的鉴定
C.淀粉的鉴定D.还原糖的鉴定
还原糖和斐林试剂的显色反应需要加热。
二、非选择题(共20分)
11.(8分)根据下列生物学事实回答问题:
材料1:
熊在入冬之前要吃大量的食物,在体内转化为脂肪储存起来,冬眠时,进行分解利用,维持生命活动。
材料2:
生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内脂肪可厚达4cm。
材料3:
幼儿常晒太阳,可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D,预防佝偻病。
(1)材料1说明脂肪是____________。
分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有________和________的作用。
(2)材料2说明脂肪具有________作用。
(3)材料3说明维生素D具有______________________________作用。
该物质属于______类物质,除此之外还包括______和________。
脂肪以其体积小储能多而成为动植物体内主要的储能物质。
同时以其良好的弹性、绝缘隔热的特点,还可以缓冲、减压、保温。
皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化成的维生素D可以促进人体小肠对Ca、P的吸收。
它属于固醇。
(1)良好的储能物质 缓冲 减压
(2)保温
(3)促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 固醇 胆固醇 性激素
12.(12分)人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义,其基础是对DNA分子的结构和功能的认识。
下图表示人体细胞内遗传物质的组成示意图。
请根据图回答下面的问题。
(1)人体细胞内遗传信息的携带者是[ ]________。
(2)e和f的关系是________,e共有________种,分别是
(3)f被彻底水解后的产物是________________________________________________。
由图分析可知:
f是人体中的遗传物质DNA,e是它的基本单位脱氧核苷酸,1分子脱氧核苷酸由1分子脱氧核糖、1分子磷酸、1分子含氮碱基构成。
(1)f DNA
(2)e是f的基本组成单位 4 腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (3)脱氧核糖、磷酸、含氮碱基
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