2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第一單元細(xì)胞及其分子組成第3講蛋白質(zhì)和核酸學(xué)案蘇教版

第3講蛋白質(zhì)和核酸[新高考復(fù)習(xí)目標(biāo)]1．生命觀念：基于蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子是生物所特有的，形成生命的物質(zhì)觀；認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)在細(xì)胞中的功能是由其組成和結(jié)構(gòu)決定的，形成結(jié)構(gòu)與功能觀。2．科學(xué)思維：通過模型構(gòu)建等形式，運(yùn)用比照或歸納等科學(xué)思維方法，說明蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能。3．科學(xué)探究：通過觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。(老課標(biāo)要求)授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第13頁考點(diǎn)一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及相關(guān)計(jì)算1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸2．蛋白質(zhì)的形成過程(1)二肽的形成過程①過程a：脫水縮合，物質(zhì)b：二肽，結(jié)構(gòu)c：肽鍵。②H2O中H來源于氨基和羧基；O來源于羧基。(2)蛋白質(zhì)的形成過程3．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的多樣性1．教材必修1P21“與生活的聯(lián)系〞：評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的依據(jù)是什么？提示：必需氨基酸的種類與含量。2．教材必修1P23“知識(shí)鏈接〞：說出遺傳信息決定蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序的兩個(gè)重要步驟。提示：轉(zhuǎn)錄和翻譯。3．教材必修1P24～25“科學(xué)史話〞：中國摘取人工合成蛋白質(zhì)桂冠關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)思路是什么？提示：先把天然胰島素的兩條鏈拆開，摸索將兩條鏈合在一起的方法。然后再分別合成兩條鏈，最后將兩條人工鏈合在一起。1．蛋白質(zhì)中的氮主要存在于氨基中。(×)2．組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合。(×)3．脫水縮合形成的蛋白質(zhì)中含有幾個(gè)肽鍵就稱為幾肽。(×)4．一個(gè)蛋白質(zhì)分子可以含有多個(gè)金屬離子。(√)5．氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類決定蛋白質(zhì)的功能。(×)6．將蛋白質(zhì)在酶的作用下徹底水解后，用雙縮脲試劑檢測(cè)仍可出現(xiàn)紫色。(√)1.圖解蛋白質(zhì)脫水縮合的過程(1)一條肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基和羧基在R基上。(2)參與脫水縮合的分別是兩個(gè)氨基酸中與中心碳原子相連的氨基和羧基，而不是R基中的氨基和羧基。2．明辨蛋白質(zhì)的鹽析、變性和水解(1)鹽析：是由溶解度的變化引起的，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。(2)變性：是由于高溫、過酸、過堿、重金屬鹽等因素導(dǎo)致的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。(3)水解：在蛋白酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反。3．常見蛋白質(zhì)的分布與功能名稱分布功能絕大多數(shù)酶細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外催化作用載體蛋白細(xì)胞膜運(yùn)輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等通道蛋白細(xì)胞膜水、K＋、Na＋等的運(yùn)輸通道核孔核膜控制細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的物質(zhì)交換和信息交流某些激素(如生長激素、胰島素)內(nèi)環(huán)境中調(diào)節(jié)生命活動(dòng)抗體內(nèi)環(huán)境中免疫作用血紅蛋白紅細(xì)胞內(nèi)主要運(yùn)輸O2和局部CO2糖蛋白細(xì)胞膜外表保護(hù)、潤滑、識(shí)別等作用結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞膜、肌細(xì)胞等構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的成分4.蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算(1)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系①肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)；②蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18。(不考慮形成二硫鍵，氨基酸平均分子質(zhì)量為a)肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈相對(duì)分子量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm－1m－1am－18(m－1)至少1個(gè)至少1個(gè)n條mm－nm－nam－18(m－n)至少n個(gè)至少n個(gè)注：①環(huán)狀肽特點(diǎn)是肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相同，即肽鍵的數(shù)目＝脫去的水分子的數(shù)目＝氨基酸的數(shù)目。②如果形成二硫鍵，需考慮每形成一個(gè)二硫鍵需去掉兩個(gè)H。(2)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)×1。②游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)×1＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。(3)利用“原子守恒〞計(jì)算蛋白質(zhì)(多肽)中的原子數(shù)在脫水縮合形成多肽時(shí)，要失去局部氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會(huì)減少。其相關(guān)數(shù)量關(guān)系如下：①碳原子數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù)。②氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×2。③氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)。④氮原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)。⑤由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計(jì)算為突破口，計(jì)算特定氨基酸的個(gè)數(shù)最為簡(jiǎn)便。1．如圖表示蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次示意圖，思考相關(guān)問題：[設(shè)計(jì)意圖：考查生命觀念與科學(xué)思維](1)組成蛋白質(zhì)的化學(xué)元素中通常含有S，S在b中存在于哪局部？提示：存在于b的R基中。(2)①過程形成的化學(xué)鍵的分子式是______________，發(fā)生場(chǎng)所是在細(xì)胞中的________上。提示：—NH—CO—或—CO—NH—核糖體(3)假設(shè)該蛋白質(zhì)是胰島素，那么②發(fā)生的場(chǎng)所是哪里？提示：由多肽到成熟分泌蛋白的形成發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中。(4)圖中③和④分別是什么過程？有何區(qū)別？提示：③是變性的過程，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞；④是水解的過程，蛋白質(zhì)中肽鍵斷裂。2．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)牙齦卟啉細(xì)菌不僅是引起牙周炎的主要病原體，還易侵入大腦，分泌牙齦蛋白酶等有害蛋白，誘發(fā)阿爾茨海默病。[設(shè)計(jì)意圖：考查科學(xué)探究與社會(huì)責(zé)任](1)β-淀粉樣蛋白在大腦中沉積是阿爾茨海默病的典型特征之一。研究人員將牙齦卟啉細(xì)菌的牙齦蛋白酶基因敲除，利用健康小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證牙齦蛋白酶是引起阿爾茨海默病的主要有害蛋白，其實(shí)驗(yàn)思路是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：將小鼠平均分成兩組，一組小鼠口腔感染敲除牙齦蛋白酶基因的牙齦卟啉細(xì)菌，一組小鼠口腔感染正常的牙齦卟啉細(xì)菌。一段時(shí)間后，檢驗(yàn)兩組小鼠大腦中有無β-淀粉樣蛋白沉積(2)廣譜抗生素?zé)o法鏟除牙齦卟啉細(xì)菌，并且可能導(dǎo)致出現(xiàn)抗性，結(jié)合上述材料分析，治療阿爾茨海默病的新思路是______________________________________________。提示：研制抑制牙齦蛋白酶活性的藥物等命題點(diǎn)1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能))1．降鈣素和胰高血糖素的根本單位是氨基酸，氨基酸數(shù)目都為34個(gè)，但兩者生理作用截然不同。以下解釋錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．空間結(jié)構(gòu)不同 B．來源的細(xì)胞不同C．氨基酸的種類不同 D．氨基酸的排列順序不同解析：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)具有多樣性的原因是氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。故B錯(cuò)誤。答案：B2．科學(xué)家使用巰基乙醇和尿素處理牛胰核糖核酸酶(一種蛋白質(zhì))，可以將該酶去折疊轉(zhuǎn)變成無任何活性的無規(guī)那么卷曲結(jié)構(gòu)。假設(shè)通過透析的方法除去導(dǎo)致該酶去折疊的巰基乙醇和尿素，再將沒有活性的該酶轉(zhuǎn)移到生理緩沖液中，經(jīng)過一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該酶活性得以恢復(fù)。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．由于巰基乙醇和尿素處理破壞了蛋白質(zhì)中的肽鍵，故該酶失去活性B．該蛋白質(zhì)的氨基酸序列可以決定蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)C．這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明結(jié)構(gòu)并不一定決定功能D．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)從根本上說是由外界環(huán)境決定的解析：巰基乙醇和尿素可以將牛胰核糖核酸酶去折疊轉(zhuǎn)變成無規(guī)那么卷曲結(jié)構(gòu)，不會(huì)破壞蛋白質(zhì)中的肽鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)的氨基酸序列是決定蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的因素之一，B項(xiàng)正確；牛胰核糖核酸酶去折疊轉(zhuǎn)變成無規(guī)那么卷曲結(jié)構(gòu)后無任何活性，說明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定功能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)從根本上說是由遺傳物質(zhì)決定的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B(1)胰島素在核糖體上合成后還不具有降低血糖的生物學(xué)活性，請(qǐng)從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)方面分析原因。提示：胰島素在核糖體上合成的只是具有特定氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序的多肽鏈，還需要經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才具有降低血糖的生理作用。(2)熟雞蛋更容易消化的原因是________________________________________。提示：高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解命題點(diǎn)2以蛋白質(zhì)為依托考查科學(xué)思維與科學(xué)探究3．科學(xué)家從牛的胰臟中別離出一種由76個(gè)氨基酸組成的多肽(Ub)，通過研究發(fā)現(xiàn)Ub在細(xì)胞自我監(jiān)測(cè)和去除某些“不適用蛋白〞(即靶蛋白)的機(jī)制中扮演著重要角色。如果某個(gè)蛋白質(zhì)分子被貼上了Ub這個(gè)“標(biāo)簽〞，就會(huì)被運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶處被水解掉，過程如下圖。以下說法中不正確的選項(xiàng)是()A．如果靶蛋白不與Ub結(jié)合，便不能被水解B．完成①②過程所需的主要條件是酶和ATPC．去除“不適用蛋白〞所需要的ATP全部是由線粒體提供的D．上述過程得到的氨基酸也可能有必需氨基酸解析：根據(jù)題圖分析，蛋白質(zhì)分子只有被貼上Ub這個(gè)標(biāo)簽，才會(huì)被水解掉。完成①②過程所需的主要條件是酶和ATP。ATP的合成場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，主要在線粒體中。該蛋白質(zhì)水解所得到的氨基酸也可能有必需氨基酸。答案：C4．有研究說明，阿爾茨海默病患者體內(nèi)的β-淀粉樣蛋白(Aβ)會(huì)引起神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞活化并分泌某些物質(zhì)，導(dǎo)致病情加重。為探究Aβ和藥物X的作用機(jī)理，科研人員測(cè)定不同處理?xiàng)l件下神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1基因的表達(dá)情況，結(jié)果如下圖。(1)據(jù)圖分析，實(shí)驗(yàn)的自變量是_______________________________________________________________________________________________________________________，藥物X不影響IL-1基因的表達(dá)，依據(jù)是_________________________________________________________________________________________________________。(2)3組與1組結(jié)果比擬，說明__________________________________________，3、4、5、6組的結(jié)果說明________________________________________________________________________________________________________________________。(3)NF蛋白能促進(jìn)IL-1基因轉(zhuǎn)錄。研究說明，大局部NF蛋白與IK蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成穩(wěn)定復(fù)合物，Aβ能使IK蛋白降解，從而釋放NF蛋白。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究藥物X能緩解Aβ作用的機(jī)理，簡(jiǎn)要寫明實(shí)驗(yàn)思路：①實(shí)驗(yàn)組：用________________處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞；對(duì)照組：用________處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞。②________________________________________________________________________。③假設(shè)結(jié)果實(shí)驗(yàn)組________(填“<〞或“>〞)對(duì)照組，那么說明藥物X對(duì)________________有抑制作用。解析：(1)由圖可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是Aβ、藥物X的有無和藥物X的濃度。由圖可知，參加藥物X的2組和不加藥物X的1組，IL-1的相對(duì)表達(dá)量相同，由此可確定藥物X不影響IL-1基因的表達(dá)。(2)3組(參加Aβ)與1組(對(duì)照組)結(jié)果比擬，3組中IL-1基因的表達(dá)量明顯高于1組，說明Aβ促進(jìn)IL-1基因的表達(dá)。3、4、5、6組中藥物X的濃度逐漸增加，而IL-1的相對(duì)表達(dá)量逐漸降低，可說明藥物X濃度越高，緩解Aβ作用的效果越明顯。(3)①正常細(xì)胞中，大局部NF蛋白與IK蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成復(fù)合物穩(wěn)定存在，Aβ促進(jìn)IK蛋白的降解，釋放出NF蛋白。為探究藥物X的作用，實(shí)驗(yàn)組可用藥物X和Aβ處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞，對(duì)照組可用等量的Aβ處理。②一段時(shí)間后檢測(cè)細(xì)胞中IK蛋白含量。③假設(shè)藥物X能抑制Aβ作用，那么實(shí)驗(yàn)組中Aβ作用受到抑制，不能促進(jìn)IK蛋白的降解，而對(duì)照組中沒有添加藥物X，Aβ可促進(jìn)IK蛋白的降解，故實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞質(zhì)中IK蛋白的含量高于對(duì)照組。綜上分析可知，假設(shè)實(shí)驗(yàn)組IK蛋白的含量大于對(duì)照組，那么說明藥物X對(duì)Aβ降解IK蛋白有抑制作用。答案：(1)Aβ、藥物X的有無和藥物X的濃度1組和2組的IL-1的相對(duì)表達(dá)量相同(2)Aβ促進(jìn)IL-1基因的表達(dá)藥物X濃度越高，緩解Aβ作用的效果越明顯(3)①Aβ和藥物XAβ②檢測(cè)IK蛋白含量③>Aβ降解IK蛋白命題點(diǎn)3eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算))5.如下圖，一個(gè)蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈(52個(gè)氨基酸)和一個(gè)環(huán)狀肽(20個(gè)氨基酸)組成，它們之間由二硫鍵(兩個(gè)—SH形成—S—S—)相連，假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，那么以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為72a－1264B．該蛋白質(zhì)共有肽鍵70個(gè)C．該蛋白質(zhì)至少含有兩個(gè)氨基和兩個(gè)羧基D．該蛋白質(zhì)分子至少含有N原子和O原子的數(shù)量為72和75解析：該蛋白質(zhì)合成時(shí)，共形成52－2＋20＝70個(gè)肽鍵，失去70個(gè)水分子，形成兩個(gè)二硫鍵共失去4個(gè)氫原子，故該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為72a－18×70－4＝72a－1264；一條肽鏈(非環(huán)狀)至少含有1個(gè)氨基和1個(gè)羧基，該蛋白質(zhì)至少含有兩個(gè)氨基和兩個(gè)羧基；該蛋白質(zhì)分子至少含有N原子和O原子的數(shù)量為72和74。答案：D6.某五十肽中有丙氨酸(R基為－CH3)4個(gè)，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如圖)得到4條多肽鏈和5個(gè)氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)。以下有關(guān)表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．該五十肽水解得到的幾種有機(jī)物比原五十肽增加了4個(gè)氧原子B．假設(shè)將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長鏈將脫去3個(gè)H2OC．假設(shè)將得到的5個(gè)氨基酸縮合成五肽，那么有5種不同的氨基酸序列D．假設(shè)新生成的4條多肽鏈總共有5個(gè)羧基，那么其中必有1個(gè)羧基在R基上解析：該五十肽水解得到4條多肽鏈和5個(gè)氨基酸，比原五十肽增加了8個(gè)氨基和8個(gè)羧基，即增加了8個(gè)氧原子，A錯(cuò)誤；假設(shè)將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長鏈將脫去3個(gè)H2O形成3個(gè)肽鍵，B正確；假設(shè)將得到的5個(gè)氨基酸縮合成五肽，那么除了丙氨酸外的另一種氨基酸可有5種不同排列方式，因此有5種不同的氨基酸序列，C正確；新生成的4條多肽鏈的末端各有一個(gè)羧基，假設(shè)總共有5個(gè)羧基，那么其中必有1個(gè)羧基在R基上，D正確。答案：A考點(diǎn)二核酸的結(jié)構(gòu)和功能1．核酸的結(jié)構(gòu)層次2．核酸的功能與分布1．教材必修1P26“問題探討〞：DNA指紋法在案件偵破工作中有重要的用途。為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息？提示：DNA是人的遺傳物質(zhì)，而每個(gè)人的遺傳物質(zhì)有所區(qū)別，因此DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息。2．教材必修1P29“拓展題〞：核酸保健品真的保健嗎？提示：不保健，因?yàn)楹怂嵩谙纼?nèi)會(huì)徹底消化才能被吸收，且構(gòu)成人體核酸的原料一般是不缺乏的。1．雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。(×)2．DNA和RNA的核苷酸之間的連接方式不同。(×)3．DNA分子儲(chǔ)存遺傳信息與其特定的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。(×)4．只有細(xì)胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。(×)5．HIV以特定脫氧核糖核苷酸序列的形式貯存遺傳信息。(×)6．大腸桿菌體內(nèi)既有DNA，又有RNA，但以DNA作為遺傳物質(zhì)。(√)1.“三看法〞判斷DNA和RNA2．核酸與蛋白質(zhì)的歸納與概括工程核酸蛋白質(zhì)DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等組成單位核苷酸氨基酸形成場(chǎng)所主要在細(xì)胞核中復(fù)制產(chǎn)生主要在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄生成核糖體分子結(jié)構(gòu)一般為規(guī)那么的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)具有特定的空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)多樣性的決定因素核苷酸的種類、數(shù)量及排列順序氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別1．如圖表示某些重要化合物的元素組成和功能關(guān)系。試分析：[設(shè)計(jì)意圖：考查生命觀念與科學(xué)思維](1)圖中X、Y各代表何類元素？提示：X代表N、P；Y代表N。(2)請(qǐng)寫出圖中A、B、C所代表的物質(zhì)名稱，并寫出推斷依據(jù)。提示：A表示DNA、B表示RNA、C表示蛋白質(zhì)。A可復(fù)制，那么A為DNA，DNA可轉(zhuǎn)錄為RNA進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。(3)人體細(xì)胞中①～④發(fā)生的場(chǎng)所分別是什么？提示：①②主要發(fā)生于細(xì)胞核，其次發(fā)生于線粒體，③④只發(fā)生于核糖體或細(xì)胞質(zhì)。(4)C具有多樣性，從c角度分析原因是_____________________________________________________________________________________________________________。A具有多樣性的主要原因是___________________________________________。提示：氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同a的排列順序千變?nèi)f化2．探究禽流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。[設(shè)計(jì)意圖：考查科學(xué)思維與科學(xué)探究]材料用具：顯微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活雞胚、DNA酶、RNA酶等。(說明：活雞胚的培養(yǎng)方法和檢測(cè)方法不做要求)寫出實(shí)驗(yàn)思路。提示：①取活雞胚分成等量的兩組并編號(hào)為甲、乙，用顯微注射器分別向甲組注射核酸提取物和DNA酶混合液，向乙組注射等量的核酸提取物和RNA酶混合液。②在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。③分別從培養(yǎng)后的活雞胚中提取樣品，檢測(cè)是否產(chǎn)生禽流感病毒。命題點(diǎn)1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(考查核酸的組成、結(jié)構(gòu)與功能))1．(2021·高考海南卷)以下與真核生物中核酸有關(guān)的表達(dá)，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．線粒體和葉綠體中都含有DNA分子B．合成核酸的酶促反響過程中不消耗能量C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯鍵D．轉(zhuǎn)錄時(shí)有DNA雙鏈解開和恢復(fù)的過程解析：線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器，在其基質(zhì)中都含有DNA和RNA分子，A正確；合成核酸需要能量(ATP)、模板、原料和酶，B錯(cuò)誤；DNA和RNA都是由核苷酸形成的，相鄰核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，C正確；轉(zhuǎn)錄時(shí)DNA雙鏈解開，以其中一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄生成RNA，轉(zhuǎn)錄結(jié)束后RNA從DNA上脫下，DNA雙鏈恢復(fù)，D正確。答案：B2．如圖甲所示物質(zhì)b是組成乙或丙的根本單位(單體)。以下相關(guān)表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．如果圖甲中的a是核糖，那么b是丙的根本單位B．如果m是胸腺嘧啶(T)，那么b是乙的根本單位C．在多個(gè)b聚合成乙或丙的過程中，都要產(chǎn)生水D．乙或丙徹底水解的產(chǎn)物是甲解析：由題圖可知，乙為規(guī)那么的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，丙為轉(zhuǎn)運(yùn)RNA。圖甲中a是五碳糖，如果a是核糖，那么b是核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的根本單位。T是DNA特有的堿基，如果m為T，那么b為乙的根本單位。b聚合成乙或丙的過程中，在核苷酸的磷酸基團(tuán)和相鄰核苷酸的五碳糖的羥基之間脫水縮合形成磷酸二酯鍵，因此產(chǎn)生水。核酸初步水解的產(chǎn)物是核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物是五碳糖、堿基和磷酸。答案：D分布于原核細(xì)胞擬核DNA與真核細(xì)胞核內(nèi)的DNA在結(jié)構(gòu)上有什么不同？提示：真核細(xì)胞染色體上的DNA是雙鏈鏈狀，與蛋白質(zhì)結(jié)合，擬核中的DNA是雙鏈環(huán)狀DNA，不與蛋白質(zhì)結(jié)合。命題點(diǎn)2eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(核酸與蛋白質(zhì)的比擬))3．(2021·新高考北京卷)蛋白質(zhì)和DNA是兩類重要的生物大分子，以下對(duì)兩者共性的概括，不正確的選項(xiàng)是()A．組成元素含有C、H、O、NB．由相應(yīng)的根本結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成C．具有相同的空間結(jié)構(gòu)D．體內(nèi)合成時(shí)需要模板、能量和酶解析：蛋白質(zhì)的根本組成元素是C、H、O、N，DNA的根本組成元素是C、H、O、N、P，故兩者組成元素都含有C、H、O、N，A正確；蛋白質(zhì)的根本組成單位是氨基酸，DNA的根本組成單位是脫氧核苷酸，兩者都由相應(yīng)的根本結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成，B正確；蛋白質(zhì)具有多種多樣的空間結(jié)構(gòu)，DNA具有相同的空間結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)和DNA在體內(nèi)合成時(shí)都需要模板、能量和酶，D正確。答案：C4．在人體內(nèi)，HIV與特異性抗體結(jié)合后產(chǎn)生沉淀，被吞噬細(xì)胞攝取后徹底水解可得到()A．20種氨基酸、5種含氮堿基B．20種氨基酸、4種脫氧核糖C．多種氨基酸、1種核糖D．多種氨基酸、4種核糖核苷酸解析：HIV的成分是蛋白質(zhì)和RNA，抗體的成分是蛋白質(zhì)，HIV與特異性抗體結(jié)合后產(chǎn)生沉淀，被吞噬細(xì)胞攝取后徹底水解可得到多種氨基酸、1種核糖。答案：Ceq\a\vs4\al([題后總結(jié)])核酸、蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物和氧化分解產(chǎn)物的比擬比擬工程DNARNA蛋白質(zhì)初步水解產(chǎn)物4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸多肽徹底水解產(chǎn)物脫氧核糖、含氮堿基和磷酸核糖、含氮堿基和磷酸氨基酸氧化分解產(chǎn)物CO2、H2O、尿素和磷酸鹽等CO2、H2O和尿素命題點(diǎn)3eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(組成細(xì)胞分子的綜合判斷))5．以下關(guān)于細(xì)胞中化合物的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是()A．遺傳信息的攜帶者一定是DNA B．細(xì)胞呼吸的底物一定是糖類C．含磷元素的物質(zhì)一定是磷脂D．含碳、氫、氧元素的物質(zhì)一定是糖類解析：細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNA，因此遺傳信息的攜帶者一定是DNA，A正確；細(xì)胞呼吸的底物可以是糖類、脂肪等，B錯(cuò)誤；含有磷元素的化合物有磷脂、DNA、ATP等，C錯(cuò)誤；含碳、氫、氧元素的物質(zhì)可能是脂肪、糖類等，D錯(cuò)誤。答案：A6.生物大分子是由許多根本的組成單位連接而成的。以下關(guān)于細(xì)胞利用根本單位合成生物大分子的表達(dá)，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．假設(shè)根本單位中含有U，那么該生物大分子可能是HIV的遺傳物質(zhì)B．假設(shè)根本單位為葡萄糖，那么該生物大分子可能是植物細(xì)胞壁的主要成分之一C．假設(shè)生物大分子是分子式為C55H50O19N10的多肽鏈，那么該多肽水解最多需要9分子水D．假設(shè)生物大分子是人和動(dòng)物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)，那么其根本單位為甘油和脂肪酸解析：假設(shè)圖中生物大分子含有U，那么該生物大分子是RNA，可能是HIV的遺傳物質(zhì)，A正確；假設(shè)圖中的根本單位是葡萄糖，那么對(duì)應(yīng)的生物大分子可能是纖維素、淀粉、糖原，纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分之一，B正確；假設(shè)生物大分子是分子式為C55H50O19N10的多肽鏈，每種氨基酸至少含有一個(gè)氮原子，故該多肽最多為十肽，那么一分子該多肽水解最多需要9分子水，C正確；人和動(dòng)物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)為糖原，其根本單位是葡萄糖，良好的儲(chǔ)能物質(zhì)是脂肪，脂肪不是大分子物質(zhì)，由甘油和脂肪酸構(gòu)成，不能稱作單體，D錯(cuò)誤。答案：Deq\a\vs4\al([技法提煉])(1)根據(jù)元素組成確定化合物的名稱(2)根據(jù)化合物的組成單位確定化合物的名稱圖1—○—○—○—○—○—○—○—○—○—○—圖2—△—□—△—

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—○—△—□—

—△—①圖1表示由相同單體構(gòu)成的生物大分子，可表示淀粉、纖維素和糖原，都是由葡萄糖構(gòu)成的。②圖2表示由不同單體構(gòu)成的生物大分子，可表示核酸和多肽的結(jié)構(gòu)組成。(3)根據(jù)化合物的功能確定化合物的名稱考點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)：觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布1．實(shí)驗(yàn)原理(1)甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不同：甲基綠＋DNA→綠色，吡羅紅＋RNA→紅色。(2)鹽酸能改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，同時(shí)使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)別離，有利于DNA與染色劑結(jié)合。2．實(shí)驗(yàn)步驟3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞核局部被染成綠色；細(xì)胞質(zhì)局部被染成紅色。4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA主要分布在細(xì)胞核中，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。1.明辨實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)應(yīng)選擇口腔上皮細(xì)胞或無色的洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞，不能用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞或葉肉細(xì)胞，以防止顏色對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾。(2)吡羅紅甲基綠染色劑：混合使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用。(3)DNA和RNA在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中均有分布，只是量不同，故結(jié)論中強(qiáng)調(diào)“主要〞，而不能說“只〞存在于細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)中。2．實(shí)驗(yàn)中試劑的作用試劑作用甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮細(xì)胞的正常形態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸①改變細(xì)胞膜的通透性②使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)別離蒸餾水①配制染色劑；②沖洗載玻片命題點(diǎn)1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(教材根底實(shí)驗(yàn)))1．在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布〞實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．染色時(shí)先用甲基綠染液，再用吡羅紅染液B．用8%的鹽酸目的之一是使DNA與蛋白質(zhì)別離，使DNA水解C．酒精燈烘干載玻片，可迅速殺死細(xì)胞，防止細(xì)胞死亡時(shí)溶酶體對(duì)核酸的破壞D．用高倍顯微鏡可以比擬清楚地看到呈綠色的染色體和呈紅色的RNA分子解析：在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布〞實(shí)驗(yàn)中，染色時(shí)用甲基綠、吡羅紅混合染色劑；用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸目的之一是使DNA與蛋白質(zhì)別離，但不能使DNA水解；酒精燈烘干載玻片，可迅速殺死細(xì)胞，防止細(xì)胞死亡時(shí)溶酶體對(duì)核酸的破壞；用高倍鏡可