高三生物一轮复习学案：第3讲 蛋白质和核酸 人教版

高三生物一轮复习学案：第3讲 蛋白质和核酸 人教版

学案3 核酸和蛋白质 ‎ 课前探究案 ‎【预习目标】‎ ‎1、掌握核酸的结构和功能。 ‎ ‎2、理解氨基酸的结构特点，掌握氨基酸形成蛋白质的过程。 ‎ ‎【基础知识回顾】‎ 一、核酸 ‎1.核酸包括 （名称 ）和 （名称 ），前者主要分布于 ，后者主要分布于 。‎ 类别 ‎ DNA ‎ RNA 基本单位 碱基 五碳塘 结构 ‎2．DNA分子结构多样性的原因主要体现在 。‎ ‎3．真核生物的核酸 ，原核细胞的核酸 ，病毒的核酸是 。‎ ‎4．核酸是细胞内 的物质，在生物体的 、 和 ‎ ‎ 具有极其重要的作用。‎ 二、观察DNA和RNA 在细胞中的分布实验 ‎1．实验目的：根据颜色反应观察 。‎ ‎2．实验原理：DNA+ → （颜色）‎ ‎ RNA+ → （颜色）‎ ‎3．实验步骤；‎ ‎（1）取材：用牙签取 细胞，涂到载玻片上的 （浓度）的氯化钠溶液中，用酒精灯把载玻片 。‎ ‎（2）水解：把载玻片放到盛有 的小烧杯中， （温度）水浴加热。‎ ‎（3）冲洗：用 对载玻片进行冲洗。‎ ‎（4）染色：用 染色 分钟，制成装片。‎ ‎（5）观察：先用 观察，再换 观察。‎ ‎（6）结果：DNA主要分布在 中，呈 色；RNA主要分布于 中呈 色。‎ ‎【思考1】观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中，生理盐水的作用是 。‎ ‎ 盐酸的作用： 。‎ 三、蛋白质 ‎1．蛋白质的基本构成元素 ；‎ ‎2．蛋白质的基本构成单位——氨基酸 A．氨基酸的种类：生物体内约有 种，‎ B．结构特点： ‎ C．结构通式： ‎ ‎ ① 氨基酸，人体细胞不能合成，必须从环境获取，有 种。 ‎ D．分类：‎ ‎ ② 氨基酸，人体细胞可以合成的，有 种 ‎ ‎3．氨基酸的脱水缩合作用（场所： ）‎ 写出两个氨基酸脱水缩合的反应式：‎ ‎ ‎ ‎【思考2】M个氨基酸形成N条肽链，生成 个肽键？生成 分子水。‎ ‎4．蛋白质分子结构多样性的原因：‎ ‎① ② ③ ‎ ‎④ 。‎ ‎5．举例说明蛋白质功能的多样性 ‎① ，例 ‎ ‎② ，例 ‎ ‎③ ，例 ‎ ‎④ ，例 ‎ ‎⑤ ，例 ‎ ‎【自我检测】‎ ‎1、核苷酸的种类不很多，但组成的核酸携带的遗传信息却千差万别，根本原因是由( )‎ A．核苷酸的种类决定的 B．核苷酸的数量决定的 C．核苷酸长链的条数决定的 D．核苷酸的排列顺序决定的 ‎2、碱基A、G、C、T在洋葱根尖生长点细胞中组成的核苷酸最多有（ ）‎ A、4种 B、5种 C、7种 D、8种 ‎3、蛋白质和核酸的最终水解产物分别是（ ）‎ A、氨基酸和核苷酸 B、氨基酸和磷酸、五碳糖、含氮碱基 C、多肽和核苷酸 D、氨基酸和磷酸、核糖、含氮碱基 ‎4、形成蛋白质的结构层次，从小到大依次是( )‎ ‎①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合 ④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽 ⑥‎ 蛋白质 A．②→①→③→④→⑥→⑤ B．①→③→②→④→⑥→⑤‎ C．②→①→⑥→③→④→⑤ D．②→①→③→⑤→④→⑥‎ ‎5、催产素、牛加压素、血管舒张素是氨基酸数量相同的蛋白质，但其生理功能不同。主要原因是 ( )‎ A．氨基酸种类不同 B.蛋白质合成场所不同 C．蛋白质合成时期不同 D．氨基酸排列顺序不同 ‎6、蛋白质和多肽的主要差别在于( )‎ A．蛋白质含氨基酸的数目比多肽多 B．蛋白质相对分子质量比多肽大 C．多肽有一定的空间结构 D．蛋白质有特定的空间结构 ‎7、观察DNA和RNA在细胞中的分布，所运用的原理是( )‎ A．单独利用甲基绿对细胞染色可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布 B．单独利用吡罗红对细胞染色，可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布 ‎ C．利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，同时显示 DNA和RNA在细胞中的分布 D．在细胞核、细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此说明DNA和RNA的分布 ‎8、在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，加入8%盐酸的目的不包括（ ）‎ A．改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞 B．使染色体中的DNA与蛋白质分离 C．杀死细胞，有利于DNA与染色剂结合 ‎ D．水解DNA 学案3 核酸和蛋白质 ‎ 课内探究案 ‎【学习目标】‎ 1、 能够准确区分病毒、原核细胞、真核细胞所含有核酸、核苷酸、碱基数目。‎ 2、 能够准确计算蛋白质的肽键数、相对分子质量、氧原子个数等数据。‎ 3、 明确蛋白质的功能及其实例。‎ ‎【自主学习，合作探究】‎ 探究点一：氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系 ‎【例1】据下图所示的化合物结构简式，请回答问题：‎ ‎(1)上述结构中，代表氨基的结构式为_________；代表羧基的结构式为_________；‎ 代表肽键的结构式为____________；其中________________为R基。‎ ‎(2)上述化合物是由__________ 种氨基酸组成。‎ ‎(3)该化合物是由______个氨基酸失去_______分子水形成的，该化合物称为________，‎ 这样的反应叫做___________。水分子中的氧来自__________，氢来自___________。‎ 思考：a～f代表什么？‎ ‎【归纳提升】蛋白质的计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链。‎ 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量 ‎1‎ m ‎(1)氨基数＝ 。‎ ‎(2)羧基数＝ ，‎ ‎(3)N原子数＝ 。‎ ‎(4)O原子数＝ 。‎ ‎【评价练习】‎ ‎1、某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是( )‎ A. n-m B. n‎-2m C. n+m D. n+‎‎2m ‎2、某多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是( )‎ A．75对碱基 B．78对碱基 C．90对碱基 D．93对碱基 ‎3、一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：‎ 据此判断，下列有关叙述错误的是 (　　)‎ A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸 B．合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子 C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基 D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA ‎4、下列各项与蛋白质结构多样性无关的是 (　　)‎ A．氨基酸的数目、种类和排列顺序 B．构成蛋白质的多肽链的数目 C．构成蛋白质的多肽链盘曲折叠形成的空间结构 D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基 探究点二：核酸的组成、功能 ‎【例2】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，下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是（ ）‎ A.T4噬菌体 B.烟草花叶细胞 C.烟草花叶病毒 D.豌豆根毛细胞 碱基 ‎5种 ‎5种 ‎4种 ‎8种 核苷酸 ‎5种 ‎8种 ‎8种 ‎8种 五碳糖 ‎1种 ‎2种 ‎2种 ‎2种 思考：1、烟草叶肉细胞内核酸彻底水解的产物是 ？‎ ‎2、根据胸腺嘧啶和尿嘧啶可判断核酸的种类，含胸腺嘧啶的一定是 ；含尿嘧啶的一定是 。‎ ‎【归纳提升】1、DNA和RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本组成单位 组 无机酸 成 五碳糖 含氮的 碱基 A、G、C 分布 功能 遗传物质，携带遗传信息，控制遗传、变异和蛋白质合成 ‎2、DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物 基本单位 初步水解 彻底水解 代谢产物 DNA RNA 蛋白质 ‎【评价练习】1、下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关叙述中正确的是（ ）‎ ‎①a的种类约有20种，b的种类有8种 ‎②a的结构通式可表示为 ‎③B是人体的遗传物质 ‎④A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同， B则不同　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ A．①③ B．②③ C．①④ D．③④‎ ‎2、由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则叙述正确的是 (　　)‎ A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 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构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a为脱氧核糖 ‎【当堂检测】‎ ‎1、由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条多肽，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为 (　　)‎ A．m－n＋z B．m－n－z C．m－z＋n D．m＋z＋n ‎2、朊病毒蛋白(PrP)有两种，一种是PrPC，一种是PrPSc，它们的比较如下表：‎ ‎ ‎ PrPC PrPSc 空间结构 α螺旋为主 β折叠为主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 肽链氨基酸排列顺序 相　同 由此可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质的原因分别是 (　　)‎ A．不相同；溶解度不同 B．不相同；氨基酸组成的种类不同 C．相同；空间结构不同 D．相同；组成氨基酸的数量不同 学案3 核酸和蛋白质 课后拓展案 ‎1、如图为人体中的两种重要有机物B、E的组成及相互关系图，关于此图的叙述中正确的是 (　　)‎ A．E和G在同一个体的不同细胞中含量基本相同 B．G是遗传物质，在细胞核中合成 C．B是细胞中含量最多的有机物 D．鉴定B时需要水浴加热 ‎2、下列叙述中不正确的是 (　　)‎ A．DNA分子结构的多样性取决于4种碱基配对方式的多样性 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 ‎3、分析下表某种大肠杆菌细胞的分子组成，能够做出的推论是 (　　)‎ 成分 水 蛋白质 DNA RNA 糖类 脂质 中间产物 无机离子 相对含量 %‎ ‎70‎ ‎15‎ ‎1‎ ‎6‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎1‎ 分子 种类 ‎1‎ ‎3 000‎ ‎1‎ ‎1 000‎ ‎50‎ ‎40‎ ‎500‎ ‎12‎ A.大肠杆菌的遗传物质是DNA和RNA B．蛋白质是细胞中含量最多的化合物 C．1种DNA转录出1种RNA D．1种DNA分子可控制多种蛋白质的合成 ‎4、下列哪一组物质的基本组成单位是相同的 (　　)‎ A．动物和植物的遗传物质 B．动物的肝糖原和抗原 C．人的胰岛素和性激素 D．植物的纤维素和维生素 ‎5、关于下列四图的叙述中，正确的是 (　　)‎ A．甲图中共有5种核苷酸 B．乙图所示的化合物中不含糖类物质 C．组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖 D．在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖 ‎6、继禽流感后，猪流感再次威胁人类的安全，各国政府和科学家在多个领域开展了广泛的合作。已检测发现猪流感病毒含尿嘧啶(U)，则其遗传物质是 (　　)‎ A．DNA B．RNA C．核苷酸 D．氨基酸 ‎7、下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是 (　　)‎ A．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NS B．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的 C．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m－n D．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则甜味肽一定是一种二肽 ‎8、下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述不正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A．以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH B．将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下经脱水缩合可形成三肽化合物最多有27种 C．甲是最简单的氨基酸 D．从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸 ‎9、营养专家认为菠菜中铁的含量较高，缺铁性贫血患者多食用菠菜，对疾病的治疗有一定的疗效。你认为菠菜所影响的缺铁性贫血患者合成的化合物名称及最终决定菠菜含铁量较高的化合物分别是 (　　)‎ A．血浆蛋白、核酸 B．血红蛋白、核酸 C．血浆蛋白、载体 D．血红蛋白、载体 ‎10、某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是（ ） ‎ ‎11、如图表示细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系。请分析回答下列问题：‎ ‎(1)图中X代表的化学元素是________，Y代表的主要化学元素是________。‎ ‎(2)组成细胞的主要化合物中，都是由C、H、O三种元素构成的一类有机化合物是_____。‎ ‎(3)物质A决定物质B的合成是通过________和________两个过程来实现的。‎ ‎(4)现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里，再加入下列几种有机物，模拟化合物B的合成。‎ ‎①NH2—CH2—COOH ‎②NH2—CH2—CH2OH 假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件。其中实验中所用的培养液相当于细胞内的____________________。上述五种化合物中能作为原料合成化合物B的是____ ____(填序号)。‎ 学案3 核酸和蛋白质答案 ‎ 课前探究案 一、‎ ‎1、 DNA 脱氧核糖核酸 RNA 核糖核酸 细胞核 细胞质 类别 DNA RNA 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 碱基 A G C T A G C U 五碳塘 脱氧核糖 核糖 结构 双螺旋结构 一条核苷酸链 ‎2、碱基排列顺序千变万化 3、DNA和RNA DNA和RNA DNA或RNA ‎4、携带遗传信息 遗传 变异 蛋白质的生物合成中 二、‎ ‎1、DNA和RNA在细胞中的分布 ‎2、甲基绿 绿色 吡罗红 红色 ‎ ‎3、（1）口腔上皮 0.9% 烘干 （2）8%的盐酸 ‎30℃‎ （3）蒸馏水 （4）吡罗红甲基绿 5 ‎ ‎（5）低倍镜 高倍镜 （6）细胞核 绿 细胞质 红 ‎【思考1】生理盐水的作用：保持细胞的正常形态盐酸的作用：能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合 三、‎ ‎1、C H O N 有的含有P S ‎ ‎2、 A、20 B、每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 C、D、必需 8 非必需 12 ‎ ‎3、核糖体 ‎ ‎【思考2】M-N M-N ‎ ‎4、氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同 肽链的数目和空间结构不同 ‎ ‎5、构成细胞和生物体结构的重要物质 结构蛋白 催化 酶 运输 载体 调节 激素 免疫 抗体 自我检测：1、D 2、C 3、B 4、D 5、D 6、D 7、C 8、D ‎ 课内探究案 探究点一：氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系 例1（1）a、d g、f c、e b、d、g ‎（2）3 （3）3 2 三肽 脱水缩合 羧基 羧基和氨基 ‎【思考】提示：a=氨基 b=R基 c=肽键 d=R基 e=肽键 f=羧基 g=R基 归纳提升：‎ 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量 ‎1‎ n-1‎ n-1‎ 至少1个 至少1个 N*a-（n-1）*18‎ m n-m n-m 至少m个 至少m个 A*n-（n-m）*18‎ ‎(1)氨基数＝肽链数+R基上的氨基数 =各氨基酸中氨基总数-肽键数 ‎ ‎(2)羧基数＝肽链数+R基上的羧基数 =各氨基酸中羧基总数-肽键数 ‎ ‎(3)N原子数＝肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮的总数 ‎ ‎(4)O原子数＝肽键数+肽链数*2+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧的总数-脱去水分子数 评价练习 1、 C 2、D 3、C 4、D ‎ 探究点二：核酸的组成、功能 例2、B ‎ 思考1：提示：烟草叶肉细胞内的核酸为DNA和RNA，彻底水解后为磷酸、含氮碱基（A、G、C、T、U）、核糖、脱氧核糖 思考2：DNA RNA 归纳提升：‎ 1、 DNA和RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本组成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 组 成 无机酸 磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮的 碱基 A、G、C、T A、G、C、U A、G、C 分布 主要分布在细胞核 主要分布在细胞质 功能 遗传物质，携带遗传信息，控制遗传、变异和蛋白质合成 ‎①遗传物质②作为酶具有催化功能③传递遗传信息（mRNA）④运输氨基酸（tRNA）组成核糖体（rRNA）‎ ‎2、DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物 基本单位 初步水解 彻底水解 代谢产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 一分子磷酸，一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基 CO2、H2O、含N废物 RNA 核糖核苷酸 核糖核苷酸 一分子磷酸，一分子核糖，一分子含氮碱基 CO2、H2O、含N废物 蛋白质 氨基酸 氨基酸 氨基酸 CO2、H2O、尿素 评价练习：1、B 2、C ‎ 当堂检测：1、A 解析：直链肽为：n－z。环状肽是：z。它需的水是：m－(n－z)。‎ ‎ 2、C 课后拓展案 ‎1、C 2、A 3、D 4、A ‎ ‎5、C 解析：甲图中共有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸；乙图表示的为ATP的结构简式，A为腺苷，包括核糖和腺嘌呤；丙图表示一个核苷酸，连接的碱基为腺嘌呤，其五碳糖可为核糖或者脱氧核糖；丁图表示的为一个二糖，动物体内的二糖是乳糖，植物体内的二糖是麦芽糖、蔗糖。‎ ‎6、B ‎7、C解析：一般情况一个氨基酸上一个氨基，形成一条多肽链 时会有一个游离的氨基，现在n个氨基酸共有m个氨基，多余的氨基应该在R基上，不参与肽键的形成，所以氨基数是1+多余的氨基即1+m-n。‎ ‎8、D 9、B 10、C ‎11、⑴N、P N ⑵ 糖 ⑶ 转录 翻译 ⑷细胞质基质 ① ④ ⑤‎