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2014 届高考一轮生物复习课件:第4讲细胞中的核酸、糖类和脂质(人教版安徽专用)


2014届高考生物一轮复习课件

第4讲 细胞中的核酸、糖类 和脂质(人教版安徽专用)

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考纲要求
1.核酸的结构和功能(Ⅱ) 2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ) 3.实验:观察DNA、RNA在细胞中的分布

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

—— 知 识 梳 理 —— 一、核酸的结构和功能 1.核酸的结构 (1)化学元素:________________。 C、H、O、N、P 含氮的碱基 五碳糖

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

2.DNA和RNA结构比较 (1)结构
结构 通常呈 双螺旋 ______结构 通常呈单 链结构 基本组成 单位 碱基 五碳糖 脱氧 核糖 核糖 磷酸

DNA

脱氧核糖 T ________ A、______、 核苷酸 C、G 核糖 核苷酸 U A、______、 C、G

磷酸

RNA

磷酸

3.功能:是细胞内携带____________的物质,在生物的遗 遗传信息 传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用。
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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

二、细胞中的糖类和脂质 1.单糖、二糖和多糖的比较

核糖 脱氧核糖 葡萄糖

核酸

能源

乳糖

单糖

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

淀粉 纤维素 肝糖原

储能 细胞壁 储能

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

2.脂质的种类比较
种类 脂肪 ________ 磷脂 ________
________ 胆固醇 固 醇 类 性激素 维生素D

生理功能 生物体内的______物质,______、缓冲和减压的 储能 保温 作用 细胞膜 是构成________的重要成分 是构成________的重要成分 细胞膜 生殖器官 生殖细胞 促进人和动物__________的发育以及_________ 的形成 钙 磷 促进人和动物肠道对______和______的吸收

导思:脂肪氧化释放的能量为什么要比等质量的蛋白质和 糖类要多?(请翻阅教材必修1 P32“细胞中的脂质”)
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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

三、实验:观察DNA、RNA在细胞中的分布 (1)染色剂:________________,前者使DNA呈现绿色,后 甲基绿、吡罗红 者使RNA呈现红色。 人的口腔上皮细胞 (2)选材:__________________。 (3)结果:细胞核呈现绿色,细胞质呈现红色。 (4)结论:DNA主要分布在________中;RNA主要分布在 细胞核 ________中。 细胞质

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

—— 网 络 构 建 ——

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细胞中的核酸、糖类和脂质

—— 基 础 自 测 —— 判断正误,对的打“√”,错的打“×”。 1.[2012·海南卷] 大肠杆菌细胞中只含有A、T、C、G 四种碱基。( ) × [解析] 大肠杆菌细胞中含有DNA和RNA两种核酸,含 有A、G、C、T、U五种碱基。 2.[2012·江苏卷] 细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含 有氮元素。( ) × [解析] 脱氧核苷酸由C、H、O、N、P五种元素组成, 脂肪酸由C、H、O三种元素组成。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

3. [2011·课标全国卷] 下表根据实验目的,所选用的试 剂与预期的实验结果是否正确。( )
实验目的 试剂 预期的实验结果

观察DNA和RNA 斐林试剂 在细胞中的分布 吡罗红

斐林试剂将DNA染成绿色,吡 罗红将RNA染成红色

× [解析] 观察DNA和RNA在细胞中的分布应该选用甲基 绿—吡罗红染色剂,甲基绿将DNA染成绿色,吡罗红将RNA 染成红色;斐林试剂可用于鉴定还原糖,反应后呈现砖红 色沉淀。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

4. [2010·课标全国卷] 质量相同时,脂肪比糖原有氧氧 化释放的能量多。( ) √ [解析] 质量相同的脂肪和糖类,脂肪所储存的能量 更多,因此脂肪是主要的储能物质。在相同质量的糖类和 脂肪中,脂肪中C、H元素所占比例高,产生的能量也多。 5.[2010·海南卷] 葡萄糖和麦芽糖可被水解。( ) × [解析] 葡萄糖属于单糖不能够水解。 6.[2010·江苏卷] T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中。 ( ) × [解析] T2噬菌体的遗传物质是DNA,遗传信息贮存在 DNA中。
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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

? 考点一 核酸的结构和功能 核酸结构的解读

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

(1)DNA和RNA结构组成区别(即判断依据):核糖和碱基U为 RNA特有;脱氧核糖和碱基T为DNA特有。 (2)若图示中碱基为A,五碳糖为核糖,则两部分之和为腺 苷,为ATP中A代表的含义。 (3)碱基互补配对原则:两条链之间的碱基配对时,总是A 与T配对、C与G配对。 拓展:①原核生物和真核生物含有DNA和RNA,其五碳糖的 种类数为2种,碱基种类数为5种,核苷酸种类数为8种; ②病毒含有DNA或RNA,其五碳糖的种类数为1种,碱基种 类数为4种,核苷酸种类数为4种。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

例1 [2012·衡水调研] 由1分子磷酸、1分子碱基和1分 子a构成了化合物b,如图1?4?1所示,则下列叙述不正确 的是( )

图1-4-1

A.组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种 B.a属于不能水解的糖,是构成生物体的重要成分 C.若a为核糖,则由b组成的核酸主要分布在细胞质 D.幽门螺杆菌体内含化合物m共四种
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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]D [解析] 由1分子磷酸、1分子碱基和1分子五碳糖组成了核 苷酸b,是核酸的基本组成单位,由C、H、O、N、P五种元 素组成。a可代表核糖,也可代表脱氧核糖。幽门螺杆菌 体内含有核糖核酸和脱氧核糖核酸,共含有A、T、C、G、 U五种碱基。 [点评] 解答本题需要明确:能看懂核苷酸图解,并能区 分核糖和脱氧核糖的含义;弄清DNA和RNA的分布;知道细 菌有细胞结构,含有DNA和RNA。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

探究:若将A选项改为“若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤 脱氧核苷酸”对吗? 错误。若m为腺嘌呤,因五碳糖有2种,则b对应2种核苷酸。

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细胞中的核酸、糖类和脂质

变式题 [2012·长春模拟] 图1?4?2表示某种大分子物质 的基本单位,关于它的叙述中错误的是( )

A.该物质是核糖核苷酸 B.该物质含有C、H、O、N、P等元素 C.该物质聚合形成的大分子物质是RNA,它只分布在细胞 质中 D.在T2噬菌体中找不到这种物质
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图1-4-2

第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]C [解析] 该物质属于核苷酸,因为五碳糖是核糖,所以属 于RNA的基本单位——核糖核苷酸。RNA主要分布在细胞质 中,但细胞核中也含有。T2噬菌体的核酸是DNA,所以不 可能有这种物质。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

? 考点二 1.区别

核酸(DNA、RNA)与蛋白质的比较

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质
氨基酸→多肽 链→空间结构→ 蛋白质分子 广泛分布在细 胞中 氨基酸的种类、 数量、排列顺序 及肽链的空间结 构不同

分子 结构

一般是反向平行的 双螺旋结构 主要在细胞核中, 线粒体、叶绿体、质 粒中也有分布

一般为单链 结构 主要在细胞 质中 RNA分子上 核糖核苷酸的 数量、排列顺 序不同

分布

DNA分子上脱氧核 多样性 苷酸的数量、排列顺 序不同

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

细胞内携带遗传信息的物质,在生 物体的遗传、变异和蛋白质的生物合 成中具有极其重要的作用 主 要 功 能 生物体内的主 要遗传物质;可 通过复制、转录 等过程,控制蛋 白质的合成 RNA病毒中,RNA 是遗传物质;mRNA 是蛋白质合成的模 板,tRNA是氨基酸 的转运工具,rRNA 是核糖体的组成成 分;少量RNA具有催 化功能

蛋白质是生命活 动的主要承担者

组成生物体的重 要结构物质、催化 功能、免疫功能、 调节功能、运输功 能等

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

两大有机高分子化合物的生理功能不同:核酸是生物的遗 传物质,是生物生命活动的最终控制者;蛋白质具有多种 生理功能,是生命活动的执行者(体现者)。

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细胞中的核酸、糖类和脂质

2.联系 (1)DNA、RNA与蛋白质的关系

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

(2)DNA多样性与蛋白质多样性的关系

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

提醒:①形成肽键及磷酸二酯键时都要产生水。 ②同一生物不同细胞中DNA一般相同,而mRNA则一般不同, 蛋白质种类和含量也不同。 ③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,通过分析核酸与蛋白质的相似程度来 推断物种亲缘关系的远近,为生物进化、亲子鉴定、案件 侦破等提供依据。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

例2 [2013·武昌检测] 如图1?4?3是人体细胞中两种重 要有机物B、E的元素组成及相互关系图,关于此图的叙述 不正确的是( )

A.细胞核中能发生E→G的过程 B.B具有多种重要功能是由于b的种类、数目、排列顺序 及所形成化合物的空间结构不同 C.E具有多样性的根本原因是B的排列顺序不同 D.E是人的遗传物质
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图1-4-3

第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]C [解析] 从图中可以看出b、e、B、E分别是氨基酸、脱氧 核苷酸、蛋白质、DNA,E→G表示转录过程,能发生在细 胞核中,E具有多样性的根本原因是e的排列顺序不同。 [点评] 解答本题需要明确:正确理解蛋白质和DNA的关系, 首先要从二者的元素组成、基本单位、结构和功能等了解 区别,然后通过基因的表达过程了解两者的内在联系,同 时在相关的图解中能准确判断物质和过程的名称。计算时 要注意碱基与氨基酸的换算。

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细胞中的核酸、糖类和脂质

变式题 [2013·合肥月考] 生物体的生命活动都有共同 的物质基础,图中a、b为有机小分子物质,甲、乙、丙代 表有机大分子物质。相关叙述不正确的是( ) A.在人体细胞的遗传物质中,a共 有4种 B.在某人的神经细胞和肝细胞中, 两种细胞的结构和功能不同的根本 原因在于乙的不同 C.连接两个b之间的化学键是肽键 D.b在细胞核中经脱水缩合反应合 图1- 4 4成丙
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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]D [解析] 图中a是核苷酸、b是氨基酸,人体细胞的遗传物 质是DNA,a只有4种,A项叙述正确;人的神经细胞和肝细 胞中遗传物质相同,由于基因的选择性表达,导致两种细 胞中的mRNA和蛋白质不同,最终表现为细胞的结构和功能 不同,B项叙述正确;两个氨基酸脱水缩合形成一个肽键, C项叙述正确;氨基酸脱水缩合在细胞质中进行,D项叙述 错误。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

? 考点三 脂质和糖类的比较 1.脂质和糖类的比较
脂质 相 同 点 糖类

元素组成
代谢终产物 能量代谢

都含有C、H、O三种元素
都是二氧化碳和水 氧化分解过程中都有能量的释放(生成ATP)

不 相同质量 同 时,C、H元 点 素所占比例

种类

脂肪、磷脂、固醇


单糖、二糖、多糖


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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

在相同 质量, 彻底氧 化分解 不 时 同 点

释放能量 产生的水 消耗氧气

多 多 多

少 少 少 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

主要功能

①细胞内的主要贮 能物质,如脂肪 ②构成生物膜的重 要成分,如磷脂 ③调节新陈代谢和 生殖,如性激素

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

2. 理解生物大分子以碳链为骨架 (1)单体构成:单体均为碳原子构成的基本骨架连接而成。 (2)形成的基本方式:脱水缩合。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

例3 [2013·福州检测] 根据表中分析,同质量的脂肪和 糖类在氧化分解时的差异,以下说法错误的是( )
物质
脂肪 糖类 各元素比例 C 75% 44% O 13% 50% 耗氧量 较多 较少 氧化分解时 释放能量 较多 较少 产生的水 X Y

A.相同质量条件下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多 B.脂肪中H的比例是12% C.相同质量的脂肪和糖类氧化分解时产生的水量X<Y D.脂肪中H的比例较高,所以释放的能量较多
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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]C [解析] 脂肪与糖类相比,C/O比值大,相同质量条件下, 氧化分解耗氧量多,相应产生的水也多,即X>Y。糖类和 脂肪都是由C、H、O三种元素组成的,根据表中数据可知, 脂肪中H的比例是1-75%-13%=12%,糖类中H的比例是1 -44%-50%=6%。 [点评] 解答本题需要明确:组成脂肪的化学元素是C、H、 O,脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

变式题 [2013·威海检测] 下列有关糖类和脂质的叙述, 不正确的是( ) A.脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质,所有细胞都 含有磷脂 B.植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素,动物细胞中 的多糖主要是乳糖和糖原 C.固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功 能 D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]B [解析] 磷脂是组成细胞膜的重要成分,所有细胞都含有 膜结构,因此都含有磷脂。植物中的多糖是淀粉和纤维素, 动物中的多糖是糖原,乳糖属于二糖。固醇类物质包括胆 固醇、性激素和维生素D,它们在细胞的营养、调节和代 谢中具有重要作用。动物和植物共有的糖有葡萄糖、核糖 和脱氧核糖。

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细胞中的核酸、糖类和脂质

实验 观察DNA、RNA在细胞中的分布 1.实验原理 甲基绿使DNA呈绿色,吡罗红使RNA呈红色。染色观察的结 果是细胞核呈绿色,细胞质呈红色,说明DNA主要存在于 细胞核,RNA主要存在于细胞质。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

2.实验步骤

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

注意:①甲基绿和吡罗红染色剂不是单独使用的,而是混 合使用;②甲基绿—吡罗红染色剂与斐林试剂相似,使用 时需现配;③0.9%的NaCl溶液能保持口腔上皮细胞正常形 态,蒸馏水中细胞会吸水涨破;④水解过程要水浴保温, 保温时间要严格控制,以确保水解充分而又不会破坏细胞 结构;⑤水解时8%的盐酸的作用:盐酸能改变细胞膜的通 透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中 DNA与蛋白 质分离,有利于DNA与染色剂结合;⑥蒸馏水:a.配制染 色剂;b.冲洗载玻片。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

例4 [2013·合肥月考] 下面是“观察DNA和RNA在细胞中 分布”的实验有关描述,正确的是( ) A.实验原理是利用甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和 RNA的亲和力不同 B.甲基绿使RNA呈现绿色,吡罗红使DNA呈现红色 C.实验时先加甲基绿,水浴充分染色后再加吡罗红水浴 染色 D.该实验结论:DNA分布在细胞核中,RNA分布在细胞质 中

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]A [解析] 利用甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲 和力不同,可分别对DNA和RNA进行染色,A项正确;甲基 绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色,B项错误;染 色时使用的是甲基绿和吡罗红混合试剂,且不需水浴加热, C项错误;DNA主要分布在细胞核中,RNA大多数分布在细 胞质中,D项错误。

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

设计实验的依据——实验原理 实验原理是该实验依据的生物学知识以及物理、化学等自 然科学的常识,通常是我们设计实验的主要依据。如观察 DNA和RNA在细胞中的分布的实验,涉及生物知识的原理有: 细胞膜的通透性原理;化学原理有:甲基绿使 DNA呈现绿 色,吡罗红使RNA呈现红色;物理原理有:蒸馏水中细胞 会吸水涨破等。因此实验原理从以下四个方面分析:

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第4讲

细胞中的核酸、糖类和脂质

(1)从研究题目中分析:即该题是探究什么或验证什么? 明确题意要弄清设计实验方案并写出实验步骤,或是作出 假设和预期,或是收集数据、解释证据和根据证据作出合 理判断以及分析实验结果等。 (2)从实验步骤中分析(实验步骤是依据实验原理设计的): 根据题目给定的器材及提出的使用目的,设计或补全实验 步骤。

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细胞中的核酸、糖类和脂质

(3)从学过的知识原理中分析:明确实验到底要解决什么 问题,要用到生物学上的什么原理。 (4)从实验材料和试剂分析可得:实验材料可以确定实验 思路,题目中给出的实验试剂和材料一般应充分利用,除 非题目条件允许,否则不能自己随意添加实验试剂和材料。

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细胞中的核酸、糖类和脂质

例5 下列相关实验原理和方法的描述中正确的是( ) A.用纸层析法提取绿叶中的色素 B.观察口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布,8%盐酸的作用 促使染色体中的DNA解旋,有利于与染色剂结合 C.通过显微镜观察可检测出镰刀型细胞贫血症 D.在探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时,在血 球计数板中央滴一滴培养液后盖上盖玻片,即可用显微镜 观察

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细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]C [解析] 提取绿叶中的色素是用无水乙醇,色素分离采用 的是纸层析法,故A项错误;8%盐酸的作用是改变细胞膜 通透性,加速染色剂进入细胞,促使染色体中的DNA与蛋 白质分离,利于染色,故B项错误;镰刀型细胞贫血症的 病人血液中的成熟红细胞呈镰刀状,在显微镜下观察其形 状区别于正常的圆饼状的红细胞,要特别注意不是观察突 变基因,故C项正确;在探究培养液中酵母菌种群数量的 动态变化时,先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养 液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用 滤纸吸去,稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底
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细胞中的核酸、糖类和脂质

部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵 母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数,故 D项错误。

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细胞中的核酸、糖类和脂质

[备选理由] 由于篇幅有限,下列试题在讲解部分没有涉 及,在此补充。第1题涉及DNA和RNA的碱基不同;第2题涉 及多糖的共同点;第3题涉及遗传物质水解后的产物;第4 题涉及脂质问题;第5题涉及有关DNA多样性和蛋白质多样 性等相关问题。 1.下列化合物的组成中,含有胸腺嘧啶的是( ) A.ATP B.tRNA C.mRNA D.DNA [答案]D [解析]胸腺嘧啶是DNA所特有的碱基,ATP中含有的碱基是 腺嘌呤。
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细胞中的核酸、糖类和脂质

2.[2013·南京月考]下列有关淀粉、纤维素和糖原的共 同特征的叙述,正确的是( ) A.都是细胞内储存能量的主要物质 B.都是由C、H、O、N 4种元素组成 C.基本组成单位都是五碳糖 D.基本组成单位都是六碳糖 [答案]D [解析]淀粉和糖原分别为植物细胞、动物细胞中储存能量 的物质,纤维素虽然也属于多糖,但主要是用来构成细胞 壁的。它们的元素组成有且只有C、H、O三种。
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细胞中的核酸、糖类和脂质

3.[2012·盐城调研]甲学者将HIV病毒的遗传物质彻底水 解后得到A、B、C三种化合物,乙学者将组成T2噬菌体的 遗传物质彻底水解后得到了A、B、D三种化合物。你认为C、 D两种化合物分别指的是( ) A.尿嘧啶、胸腺嘧啶 B.胸腺嘧啶、尿嘧啶 C.核糖、脱氧核糖 D.尿嘧啶、腺嘌呤

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细胞中的核酸、糖类和脂质

[答案]C [解析] HIV病毒的遗传物质是RNA,彻底水解后得到是核 糖、碱基、磷酸;T2噬菌体的遗传物质是DNA,彻底水解 后得到是脱氧核糖、碱基、磷酸。C、D分别是核糖和脱氧 核糖。

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细胞中的核酸、糖类和脂质

4.[2013·海口月考]下列关于脂质的有关叙述,错误的 是( ) A.有些固醇类物质是构成细胞膜的成分 B.有些脂质能促进生殖细胞的形成 C.磷脂是细胞膜的主要成分,它的基本组成单位是甘油 和脂肪酸 D.性激素在动物减数分裂中具有重要作用[

[答案]C [解析]胆固醇是构成细胞膜的成分。性激素能促进人和动 物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,故在减数分裂中 具有重要作用。脂肪是由甘油和脂肪酸组成的。
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细胞中的核酸、糖类和脂质

5.[2013·昆明模拟]下列叙述中不正确的是( ) A.DNA分子结构的多样性取决于4种核苷酸的多样性 B.生物界丰富多彩,起决定作用的是DNA的多样性 C.体现生物界多样性的是蛋白质的多样性 D.没有RNA的多样性,就没有蛋白质的多样性 [答案]A [解析]构成DNA的核苷酸只有4种,核苷酸的排列顺序的多 样性决定了DNA的多样性,DNA的多样性通过RNA决定了蛋 白质的多样性,进而体现了生物界的多样性。

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