1、第第 8 课时课时 核酸与脂质核酸与脂质 目标导读 1.结合图 213，分析核酸的结构和功能。2.通过教材 P30实验，了解 DNA 和 RNA 在细胞中的分布。3.阅读教材 P3133内容，说出脂质的种类和作用。4.尝试完成检测生 物组织中的脂肪的实验。 重难点击 1.核酸的结构、功能及在细胞中的分布。2.脂质的种类和作用。3.检测生物组织 中的脂肪的实验。 一、核酸的分子组成 核酸是细胞中的一种重要生物大分子，它是由核苷酸单体连接而成的多聚体。阅读教材 P2930内容，结合图示完成下列问题： 1核酸的基本组成单位是核苷酸，由图 1 可知，一个核苷酸是由一分子磷酸基、一分子五碳 糖和一分子含
2、氮碱基组成的。 2由图 2 可知，五碳糖分为脱氧核糖和核糖两种，脱氧核糖是不是脱去了核糖中的所有氧原 子？ 答案 不是。脱氧核糖(C5H10O4)是核糖(C5H10O5)脱去了 1 个氧原子形成的。 3由图 2 可知，根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。 4由图 3 分析： (1)DNA 和 RNA 特有的含氮碱基分别是胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)。 (2)DNA 和 RNA 共有的含氮碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。 (3)DNA 和 RNA 共有的成分还有磷酸基。 5观察图 3 思考核酸的组成 每个核酸分子是由几百个乃至上亿个核苷酸互相连接而成的长
3、链。 DNA 由脱氧核糖核苷酸连 接而成的长链，RNA 则由核糖核苷酸连接而成。在绝大多数生物体的细胞中，DNA 由两条 脱氧核苷酸链构成，RNA 由一条核糖核苷酸链构成。 6核酸分子的多样性 (1)构成 DNA 和 RNA 的核苷酸各有 4 种。 (2)核酸分子的多样性主要取决于核苷酸单体的排列顺序。 (3)绝大多数生物的遗传信息贮存在 DNA 分子中，少数病毒的遗传信息贮存在 RNA 分子中。 小贴士 细胞生物都含有 DNA 和 RNA，DNA 是遗传物质；病毒只含有一种核酸DNA 或者 RNA，含有哪种核酸，哪种核酸就是该病毒的遗传物质。 归纳提炼 DNA 与 RNA 分子组成的比较 项
4、目 DNA RNA 中文名 脱氧核糖核酸 核糖核酸 元素组成 C、H、O、N、P 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 组成 成分 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 磷酸基 磷酸基 一般结构 两条脱氧核糖核苷酸链 一条核糖核苷酸链 活学活用 1.由 1 分子磷酸基、1 分子碱基和 1 分子化合物 a 构成了化合物 b，如图所示，下列叙述正确 的是( ) A若 m 为腺嘌呤，则 b 肯定是腺嘌呤脱氧核苷酸 B若 a 为核糖，则 b 为 DNA 的基本组成单位 C若 m 为尿嘧啶，则 DNA 中肯定不含 b 这种化合物 D若由 b
5、 构成的核酸是病毒的遗传物质，则 a 必为脱氧核糖 问题导析 (1)若图中 b 看作脱氧核苷酸，则 a 为脱氧核糖，m 可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧 啶、胸腺嘧啶。 (2)若图中 b 看作核糖核苷酸，则 a 为核糖，m 可能为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶。 答案 C 解析 图中 m 表示碱基、a 表示五碳糖、b 表示核苷酸。若 m 为腺嘌呤，不知道五碳糖的种 类就无法确定核苷酸的种类，A 错；若 a 为核糖，则 b 为 RNA 的基本组成单位，B 错；尿嘧 啶只在 RNA 中存在，DNA 中一定不含，C 对；病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA，若由 b 构 成的核酸是 DNA，则 a 为脱氧
6、核糖，若由 b 构成的核酸是 RNA，则 a 为核糖，D 错。 方法点拨 DNA 和 RNA 的区别可以用下列口诀来记忆 “两种核酸有异同，腺鸟胞磷(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、磷酸基)能共用。RNA 有尿嘧啶， 还有核糖在其中。DNA 中含有胸(胸腺嘧啶)，脱氧核糖是特征。” 2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甲型 H7N9 流感病毒有 5 种碱基和 8 种核苷酸 B主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由 5 种碱基构成 C病毒中也有上述两种核酸 DDNA 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 甲型 H7N9 流感病毒为 RNA 病毒
7、，含有 A、G、C、U 4 种碱基和 4 种核苷酸，A 项 错误；主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为 DNA，含有 A、G、C、T 4 种碱基，B 项错误； 病毒只有一种核酸，是 DNA 或 RNA，C 项错误；DNA 中含有的五碳糖为脱氧核糖，不是核 糖，D 项正确。 方法技巧 碱基种类与核苷酸种类的关系 (1)在只有 DNA 或 RNA 的生物中 (2)同时含有 DNA 和 RNA 的生物中 二、核酸的分布及功能 核酸分为 DNA 和 RNA 两种，这两种核酸在细胞中分布不同，我们可以用染色法进行观 察。阅读教材 P30内容，完成下列实验过程并思考后面的问题。 1实验目的 本实验是利用特殊的
8、染色剂对 DNA、RNA 的不同着色反应来探究 DNA、RNA 在真核细胞 中的分布位置。 2实验原理 甲基绿和焦宁两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同，甲基绿使 DNA 呈现绿色，焦宁把 RNA 染成红色。利用甲基绿焦宁染液将细胞染色，可以显示 DNA 和 RNA 在细胞中的分 布。 3方法步骤及注意事项 制片：在洁净的载玻片中央滴一滴清水，撕取洋葱鳞片叶 内表皮放在水滴中，用解剖针展平，盖上盖玻片 染色：滴加甲基绿焦宁染液，染色 5 min 左右 观察：(1)先用低倍镜找到染色均匀，色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰；(2) 换用高倍镜观察 4实验结果和结论 (1)绿色集
9、中于细胞核内，说明 DNA 主要分布在细胞核中，在叶绿体和线粒体中也有分布。 (2)红色集中于细胞质内，说明 RNA 主要分布在细胞质中。 5细胞中的 DNA 和 RNA 的功能相同吗？ 答案 不同，DNA 通过控制蛋白质的合成进行遗传信息的表达，RNA 在蛋白质合成中具有 重要作用。 归纳提炼 1不宜选用带颜色的细胞作本实验的材料，如叶肉细胞、血细胞等。 2哺乳动物成熟的红细胞无细胞核且为红色，亦不能选作实验材料。 活学活用 3下列有关遗传信息携带者核酸的说法，正确的是( ) A用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的 DNA 分子和呈红色的 RNA 分子 B在“观察 DNA、RNA 在细胞中
10、的分布”实验中，需将两滴焦宁和甲基绿染液先后滴在载 玻片上 C与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中 D核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用 答案 D 解析 所用的染色剂是甲基绿焦宁染液，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA 结合使之 呈现绿色，结果发现DNA 主要分布在细胞核中，也有少量DNA 分布在线粒体和叶绿体中。 三、脂质 脂质是指一类在化学组成和分子结构上差异很大，不溶于水而易溶于乙醚、氯仿和苯等 非极性溶剂的有机物。结合教材 P3133内容，分析回答下列问题。 1脂质的元素组成和性质 (1)观察某种脂质成分的结构进行分析： 脂质的基本元素组成是 C、H、O
11、，很多脂质还含有 N、P 等元素，其中 H 和 O 的比值远大 于糖类，可以说脂质主要是碳原子和氢原子通过共价键结合形成的非极性化合物。 (2)与糖类相比，脂肪在氧化分解时的耗氧量、释放能量、产水量如何？ 答案 脂肪在氧化分解时的耗氧量要比糖类多，释放出来的能量也多，产生的水也多。 (3)水禽都有梳理羽毛的习惯，这是为了把油脂涂抹到羽毛上面起防水作用，由此推断脂质是 非极性化合物，具有疏水性，即脂质不溶于水，可溶于非极性溶剂(如乙醚、氯仿和苯等)。 2检测生物组织中的脂肪 (1)实验原理：脂肪苏丹()染液橘黄(红)色。 (2)脂肪的鉴定 方法： 表面皿中加入少量的清水滴加 12 滴植物油， 使
12、之浮于水面呈较大的圆滴状加 入几滴苏丹染液，使其进入油滴十几分钟后，观察油滴的颜色。 结果和结论：油滴呈现橘黄色，说明脂肪和苏丹染液发生特定的颜色变化。 (3)生物组织(花生种子)中脂肪的检测：制作花生子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着 色情况。 (4)实践应用：脱脂淡奶粉中不含糖类和脂肪，受到老年人的喜爱，要检验某种脱脂淡奶粉是 否合格，可能用到哪些试剂？ 答案 符合要求的脱脂淡奶粉应该无糖和脂肪，因此要用到斐林试剂和苏丹()染液；同 时还应该含有丰富的蛋白质，要用双缩脲试剂来检测。 3脂质的种类和功能 (1)脂肪 分布：大量储存于植物种子、果实细胞和动物脂肪细胞中。 脂肪的功能 a1
13、g 糖原氧化分解释放出约 17 kJ 的能量，而 1 g 脂肪可以放出约 39 kJ 的能量，这说明脂 肪是生物体内储存能量的主要物质。 b生活在海洋中的鲸、海豹等皮下有厚厚的脂肪层，起保温作用。另外，脂肪还广泛分布在 肠系膜、腹腔大网膜等处，对内脏器官起保护作用。这说明高等动物和人体内的脂肪还有减 少身体热量散失，维持体温恒定以及减少内部器官之间的摩擦、缓冲外界压力的作用。 脂肪代谢障碍：脂肪摄取过多会导致肥胖，从而诱发脂肪肝、动脉硬化、高血压等疾病。 (2)磷脂 分布：动物的脑、神经、肝脏，植物中大豆的种子。 功能：构成细胞膜和各种细胞器膜的主要成分。 (3)固醇类物质 种类：主要包括胆固
14、醇、性激素等。其中胆固醇是人体必需的化合物，是动物细胞膜的重 要成分。 胆固醇代谢障碍：如果过量摄入胆固醇，体内过量的胆固醇会在血管壁上沉积下来，阻碍 血液正常的流动，引起一些心血管疾病。 归纳提炼 1脂质的种类和作用 2在鉴定脂肪的实验中，若用花生种子作实验材料，必须提前浸泡 34 h，浸泡时间短了， 不容易切片，浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形；另外染色时间不宜过长。 活学活用 4连一连 答案 b a d c 1流行性出血热是由汉坦病毒(一种 RNA 病毒)引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性 疾病。那么，在人类患者、鼠类、汉坦病毒这 3 种生物体中，碱基种类及组成遗传物质的
15、核 苷酸种类数依次是( ) A8、5、4 和 8、8、4 B5、5、4 和 8、4、4 C5、5、4 和 4、4、4 D5、4、4 和 8、4、8 答案 C 解析 人类患者和鼠类均为真核生物，其碱基种类有 5 种，即 A、T、G、C、U，遗传物质 都是 DNA，所以构成遗传物质的核苷酸种类只有 4 种；汉坦病毒是一种 RNA 病毒，在它体 内只有一种核酸即它的遗传物质是 RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是 4 种。 2下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能( ) A作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中 B是生物的遗传物质 C运输氧气和二氧化碳 D通过控制蛋白质的合成进行遗传信息的表达 答
16、案 C 解析 运输氧气和二氧化碳是血红蛋白的功能。 3脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下面是有关脂质的生物学功能，其中属于磷脂的生 物学功能的是( ) A是细胞膜等生物膜的重要成分 B是储能分子，具有保温作用 C构成生物体表面的保护层 D具有生物活性，对生命活动起调节作用 答案 A 解析 磷脂是构成细胞膜等生物膜的成分，脂肪具有储能和保温等作用，固醇类物质对生命 活动具有调节作用，构成植物体表面保护层的是蜡质，属于脂质但不是磷脂，如植物体的果 实、叶片等的表面。 4媒体报道的“地沟油”事件，引起了公众的关注。“地沟油”的主要成分是脂质，但还有 许多致病、致癌的毒性物质。下列有关叙述正确的是(
17、 ) A“地沟油”的主要成分的组成元素一定是 C、H、O、N B“地沟油”的主要成分是生物体内主要的能源物质 C“地沟油”的主要成分遇苏丹染液可能呈现橘黄色 D“地沟油”的主要成分在细胞中的含量多于蛋白质 答案 C 解析 “地沟油”的主要成分为脂质，主要由 C、H、O 三种元素构成，其主要功能是作为 储能物质，A、B 错误；脂质在细胞中的含量少于蛋白质，D 错误。 5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，而其前提 是对核酸分子结构和功能的认识。如图表示细胞内与核酸有关的物质或结构，请据图回答下 列问题： (1)细胞内的核酸包括两类：一类是_， 简称 DNA；另一
18、类是_，简称_。二者除在含氮碱基上有所区别外， 还有_ _。 (2)e 和 f 的关系是_。 (3)f 被彻底水解后的产物是_(用字母表示)，元素 a 包括_。 答案 (1)脱氧核糖核酸 核糖核酸 RNA DNA 中含有脱氧核糖而 RNA 中含有核糖(或在 所含五碳糖上的区别) (2)e 是 f 的基本结构单位 (3)b、c、d C、H、O、N、P 解析 (1)核酸可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)， 前者特有脱氧核糖和胸腺嘧啶， 后者特有核糖和尿嘧啶。(2)图中 e 为核苷酸，f 为核酸，e 是 f 的基本结构单位。(3)核酸被彻 底水解后的产物为磷酸基、五碳糖和含氮碱基，可用字母 b、c、d 表示。核酸的元素组成为 C、H、O、N、P。
