2019-2020学年新教材素养突破人教版生物必修第一册讲义练习：第二章 组成细胞的分子 2-5

2019-2020学年新教材素养突破人教版生物必修第一册讲义练习：第二章 组成细胞的分子 2-5

第 5 节 核酸是遗传信息的携带者 课前自主预习案 一、核酸的种类及功能 1．种类 脱氧核糖核酸DNA 核糖核酸RNA 2．功能 (1)细胞内携带遗传信息的物质。 (2)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。 二、核酸的分子结构 1．核苷酸的种类和组成 (1)种类 分类依据：五碳糖的不同 类别：脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸 (2)组成： ①脱氧核糖核苷酸：构成 DNA 的基本单位。 ②核糖核苷酸：构成 RNA 的基本单位。 2．核酸的种类和组成 3．核酸的多样性 (1)原因：组成核酸的核苷酸的数目不同和排列顺序的多样化。 (2)遗传信息的储存： ①绝大多数生物的遗传信息储存在 DNA 分子中。 ②少数病毒的遗传信息储存在 RNA 中，如 HIV、SARS 病毒。 1.判断下列叙述的正误 (1)核苷酸包括 DNA 和 RNA 两类( ) (2)核酸的主要功能是携带遗传信息( ) (3)DNA 只分布于细胞核中，RNA 只分布于细胞质中( ) (4)一分子脱氧核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的 ( ) (5)病毒的遗传信息贮存在 RNA 中( ) (6)核酸分子中，五碳糖：磷酸：含氮碱基＝1：1：1( ) (7)一切生物的 DNA 都是由两条核苷酸链构成的，RNA 都是由一条核苷酸链构成的( ) (8)所有生物体内都含有 5 种碱基、8 种核苷酸、2 种核酸( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)× 2．将下列成分进行归类 ①脱氧核糖 ②磷酸 ③腺嘌呤 ④胸腺嘧啶 ⑤胞嘧啶 ⑥尿嘧啶 ⑦鸟嘌呤 ⑧核 糖 (1)组成 DNA 的成分有________________。 (2)组成 RNA 的成分有________________。 答案：(1)①②③④⑤⑦ (2)②③⑤⑥⑦⑧ 课堂互动探究案 【课程标准】 概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 【素养达成】 阅读教材图示，说出核酸的种类，并能简述核酸的结构和功能。(生命观念) 新浪网消息：德国马克斯·普朗克研究所从事植物育种研究的科学家们已经确定了一种高 山南芥(俗称高山岩石水芹)所使用的分子信号，可标记其年龄，他们发现，这种植物的年龄与 短核糖核酸(称为 miR156)的数量显著相关。 核酸究竟是由什么物质组成的呢？它具有怎样的结构呢？它在生命活动中有何作用？ 探究点一 核酸的种类、结构和功能 【师问导学】 完成下面 DNA 和 RNA 的比较表，并分析回答下列问题：DNA 和 RNA 的比较 名称 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸) 组成元素 C、H、O、N、P 基本组成单位 脱氧核糖核苷酸(4 种) 核糖核苷酸(4 种) 化 学 组 成 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)(特有) U(尿嘧啶)(特有) 无机盐 磷酸 一般结构 由两条脱氧核糖核苷酸长链 构成 由一条核糖核苷酸长链构成 分布 主要在细胞核中，线粒体和叶 绿体中有少量 主要在细胞质中，线粒体和叶 绿体、核糖体中有少量 功能 绝大多数生物(细胞生物和大 部分病毒)的遗传物质 某些病毒(少数病毒)的遗传 物质 染色剂(现象) 甲基绿(绿色) 吡罗红(红色) 1.如何判断某种核酸是 DNA 还是 RNA? 答案：根据五碳糖和碱基的种类判断：有脱氧核糖和 T 的是 DNA，有核糖和 U 的是 RNA。 2．研究表明，大肠杆菌中同时含有 DNA 和 RNA，乙肝病毒只含有 DNA，艾滋病病毒只 含有 RNA，那么这三种生物中含有的碱基种类和核苷酸种类各有几种？ 答案： 生物类别 碱基种类 核苷酸种类 大肠杆菌 5 8 乙肝病毒 4 4 艾滋病病毒 4 4 3.鱼体内的遗传物质含有几种碱基、几种五碳糖？ 答案：含碱基 A、G、C、T 4 种，1 种五碳糖。 4．蛋白质具有多样性，核酸是否也具有多样性？多样性的原因是什么？ 答案：核酸也具有多样性。核苷酸的数目、种类和排列顺序的不同是核酸多样性的原因。 【智涂笔记】 [巧学助记] 形象记忆核酸中的五种碱基 核酸中五种碱基英文缩写与中文名称的对应： “G”的英文手写体像高昂的鸟头，代表鸟嘌呤；“C”的形状具有包围之势，代表胞嘧 啶；“T”的形状像西方人胸前挂的十字架，代表胸腺嘧啶；“A”的形状像线飘起来，代表 腺嘌呤；“U”的形状像尿壶，代表尿嘧啶。 [方法规律] 生物体中的核酸等的相关判断 (1)核酸种类的判断技巧： ①根据五碳糖不同 核糖⇒RNA 脱氧核糖⇒DNA ②根据含氮碱基不同 U⇒RNA T⇒DNA (2)生物体内的碱基、五碳糖与核苷酸种类： ①在只有 DNA 或 RNA 的生物中，只含有： 4 种碱基A、G、T、C 或 A、G、U、C 1 种五碳糖 ⇒4 种核苷酸 ②在同时含有 DNA 和 RNA 的生物中，则含有： 5 种碱基A、G、C、T、U 2 种五碳糖 ⇒8 种核苷酸 [归纳总结] ①核酸初步水解产物：核苷酸； 彻底水解产物：磷酸、五碳糖、含氮碱基。 ②DNA 初步水解产物：脱氧核苷酸(4 种)； DNA 彻底水解产物：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、G、C、T)(6 种)。 ③RNA 初步水解产物：核糖核苷酸(4 种)； RNA 彻底水解产物：磷酸、核糖、含氮碱基(A、G、C、U)(6 种)。 【师说核心】 1．核苷酸的组成 (1)分子组成：一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。(下 图) (2)分类 ①根据五碳糖的不同，核苷酸可分为两类：脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)、核糖核苷 酸。 脱氧核苷酸 4 种 1 分子磷酸 1 分子脱氧核糖 1 分子含氮碱基A、T、G、C 核糖核苷酸 4 种 1 分子磷酸 1 分子核糖 1 分子含氮碱基A、U、G、C 【特别提醒】 由图可知，核苷酸/核酸的组成元素是：C、H、O、N、P。 DNA 的基本组成单位是脱氧(核糖)核苷酸；RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸。 ②根据含氮碱基的不同，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别有四种： 脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸含 A 鸟嘌呤脱氧核苷酸含 G 胞嘧啶脱氧核苷酸含 C 胸腺嘧啶脱氧核苷酸含 T 核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸含 A 鸟嘌呤核糖核苷酸含 G 胞嘧啶核糖核苷酸含 C 尿嘧啶核糖核苷酸含 U 2．核酸分子的结构层次 3．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况 生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例 细胞生物 DNA 和 RNA 8 种 5 种 DNA 细菌、人等 病毒 只含 DNA 4 种 4 种 DNA T2 噬菌体 只含 RNA 4 种 4 种 RNA 艾滋病病毒 4.核酸的组成 (1)DNA 是由脱氧核苷酸连接而成，在绝大多数生物体的细胞中，DNA 由两条脱氧核苷 酸链构成。 (2)RNA 由核糖核苷酸连接而成，一般由一条核糖核苷酸链构成。 5．功能 (1)细胞内携带遗传信息的物质。 (2)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。 【检测反馈】 1．(合格必考)下列有关概念图的叙述，正确的是( ) ① ＋ ②糖 ＋ ③磷酸 → ④ → ⑤DNA A．①表示的碱基有 5 种 B．②表示的是核糖 C．④表示脱氧核苷酸 D．④表示核糖核苷酸 解析：题图表示 DNA 的组成情况，所以①表示的碱基有 4 种，②表示脱氧核糖，④表示 脱氧核苷酸。 答案：C 2．(合格必考)与 DNA 相比，RNA 所特有的成分是( ) A．核糖和尿嘧啶 B．脱氧核糖和鸟嘌呤 C．脱氧核糖和尿嘧啶 D．核糖和胸腺嘧啶 解析：DNA 与 RNA 相比较，DNA 所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA 所特有的 成分是核糖和尿嘧啶。 答案：A 3．(合格必考)组成 DNA 结构的基本成分是( ) ①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶 A．①③④⑤ B．①②④⑥ C．②③④⑤ D．②③④⑥ 解析：DNA 的基本成分中五碳糖为脱氧核糖，碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧 啶，还有磷酸。 答案：C 4．(等级选考)下列有关核酸组成表示正确的是( ) 解析：核酸含 C、H、O、N、P 五种元素；DNA 中含有脱氧核糖，而 RNA 中含有核糖。 答案：D 探究点二 生物大分子以碳链为骨架 【师问导学】 科学家说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。阅读教材，结合下面的 材料，谈谈你对这句话的理解。 1．像多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基 本单位称为________，这些生物大分子称为单体的________。 答案：单体 多聚体 2．每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成 ________。 正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”， “没有碳，就没有生命”。 答案：多聚体 【智涂笔记】 [易混辨析] 大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物 物质 初步水解产物 彻底水解产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸 RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基、磷酸 蛋白质 多肽 氨基酸 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 【师说核心】 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。 单体(基本单位、小分子) 多聚体(生物大分子) 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 脱氧(核糖)核苷酸 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核苷酸 核糖核酸(RNA) 单体 脱水缩合产生水 水解消费水 多聚体 【检测反馈】 1．(合格必考)下列叙述中，错误的是( ) A．多聚体水解后的产物是它的单体 B．脂肪彻底氧化分解后的产物是 CO2 和 H2O，所以 CO2 和 H2O 是脂肪的单体 C．淀粉和纤维素的单体都是单糖 D．DNA 和 RNA 单体的分子组成不同 解析：生物大分子都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，因 此这些生物大分子又称为单体的多聚体。蛋白质的单体是氨基酸，淀粉和纤维素等多糖的单 体是单糖，核酸的单体是核苷酸。脂肪的氧化产物不是生物大分子的单体。 答案：B 2．(等级选考)唾液淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，再在麦芽糖酶的作用下进一步分解为 葡萄糖，对此下列说法不正确的是( ) A．麦芽糖是淀粉的单体 B．葡萄糖是淀粉的单体 C．该过程是水解反应 D．淀粉是一种多聚体 解析：淀粉是一种多聚体，其单体是葡萄糖，麦芽糖可以进一步的水解，不是其基本单 位，也就不是单体；多聚体可以水解成单体。 答案：A 【网络建构】 【主干落实】 1．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作 用。 2．真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中，少量分布于线粒体和叶绿体中，RNA 主要分 布在细胞质中。 3．核酸的基本单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子 磷酸组成。 4．DNA 和 RNA 共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是 DNA 特有的碱基，尿嘧啶(U)是 RNA 特有的碱基。 5．甲基绿使 DNA 呈现绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色。 6．盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；也能使染色质中的 DNA 与蛋白 质分离，利于 DNA 与染色剂结合。 课后分层检测案 7 核酸是遗传信息的携带者 授课提示：对应学生用书 141 页 【合格考全员做】(学业水平一、二) 1．下列对核酸的叙述不正确的是( ) A．核酸的基本结构单位是核苷酸 B．核酸是生物的遗传物质 C．核酸有 DNA 和 RNA 两大类 D．核酸只存在于细胞核中 解析：核酸是生物大分子，基本结构单位是核苷酸；核酸是生物的遗传物质；核酸因五 碳糖不同分为 DNA 和 RNA 两大类；DNA 主要分布于细胞核中，RNA 主要分布于细胞质中。 答案：D 2．下列核苷酸中，在 DNA 结构中不可能有的是( ) 解析：组成 DNA 的碱基有 A、T、C、G 四种，不含 U。 答案：B 3．下面为核苷酸的模式图，相关叙述正确的是( ) A．DNA 与 RNA 在核苷酸上的不同点只在②方面 B．如果②为核糖，则③有 5 种 C．③在生物体中共有 8 种 D．人体内的③有 5 种，②有 2 种 解析：DNA 与 RNA 在核苷酸上的不同点：五碳糖不同，含氮碱基不完全相同；如果② 为核糖，则③有 4 种，可构成 4 种核糖核苷酸；③在生物体中共有 5 种，即 A、G、C、T、U； 人体内既有 DNA 又有 RNA，所以③有 5 种，②有 2 种。 答案：D 4．根据概念图，下列叙述正确的是( ) A．甲表示的碱基有 5 种 B．乙表示的是核糖 C．丙表示的是核糖核苷酸 D．丁表示的是脱氧核糖核苷酸 解析：从概念图中可以看出，考查的是组成 DNA 的基本单位，组成 DNA 的基本单位是 脱氧核糖核苷酸。 答案：D 5．下列关于“地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来”的原因的叙述，错误的是 ( ) A．碳元素在生物体内含量最多 B．碳原子含有四个价电子 C．碳原子之间能以共价键结合 D．许多含碳有机物能连成链或环 解析：碳元素是组成生物体的主要成分之一，但并非含量最多，在生物体内含量最多的 元素是氧。但由于碳原子的四个价电子可与许多原子结合，也可以与其他碳原子以共价键的 形式形成不同长度的链状或环状结构，从而构成有机物的基本骨架，所以碳是构成细胞的最 基本元素。 答案：A 6．水稻叶肉细胞中的 DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布在细胞质中。若将水稻 的遗传物质彻底水解后，可以得到( ) A．一种五碳糖 B．五种含氮碱基 C．四种核糖核苷酸 D．八种核苷酸 解析：水稻的遗传物是 DNA，组成它的基本单位是脱氧核糖核苷酸，而脱氧核糖核苷酸 彻底水解后得到的是一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基(只有四种：A、T、G、 C)。 答案：A 7．[2019·丰台高一期末]瘦素是由动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素。机体脂肪储存 量增大时，瘦素分泌量增加，进而促使食欲降低，能量消耗增加。 (1)研究发现，病态肥胖可能是由于瘦素功能受损引起的，这与患者的遗传物质 DNA 有关， DNA 的基本单位是________。每个人的遗传信息各不相同，正是由于这些基本单位的数量和 ________千变万化。 (2)成熟的瘦素分子由一条肽链盘曲折叠而成，链内有 145 个肽键，推测这条肽链是由 ____________个氨基酸分子通过____________形成的。 (3)脂肪是细胞内良好的________物质，但在饥饿时，机体会先调动糖原的分解，以更快 供能。糖原与植物细胞中的________和________都属于多糖，组成它们的单体是________。 解析：(1)DNA 的基本单位是脱氧核糖核苷酸，其储存的遗传信息蕴藏在组成 DNA 分子 的 4 种脱氧核苷酸的排列顺序中。正是由于这些脱氧核苷酸的数量和排列顺序的千变万化， 才导致每个人的遗传信息各不相同。(2)氨基酸通过脱水缩合形成多肽，多肽通常呈链状结构， 叫做肽链，肽链能盘曲、折叠形成有一定空间结构的蛋白质分子。瘦素是一种蛋白质类激素， 成熟的瘦素分子由一条肽链盘曲折叠而成，链内有 145 个肽键，依据“肽键数＝氨基酸数－ 肽链数”可推测这条肽链是由 146 个氨基酸分子通过脱水缩合形成的。(3)脂肪是细胞内良好 的储能物质。糖原是动物细胞中的储能物质，淀粉是植物细胞中的储能物质，纤维素是构成 植物细胞壁的主要成分。糖原与植物细胞中的淀粉和纤维素都属于多糖，组成它们的单体(基 本单位)都是葡萄糖。 答案：(1)脱氧核糖核苷酸 排列顺序 (2)146 脱水缩合 (3)储能 淀粉 纤维素 葡 萄糖 【等级考选学做】(学业水平三、四) 8．不同生物含有的核酸种类不同。细胞生物同时含有 DNA 和 RNA，病毒体内含有 DNA 或 RNA 中的一种，下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是( ) ①真菌 ②肌细胞 ③病毒 ④细菌 碱基 5 种 5 种 4 种 8 种 核苷酸 5 种 8 种 8 种 8 种 A.① B．② C．③ D．④ 解析：肌细胞、真菌、细菌内同时含有 DNA 和 RNA，即均含有 4 种脱氧核糖核苷酸和 4 种核糖核苷酸，共 8 种核苷酸，其中包含 5 种碱基。病毒只含有一种核酸，故只含 4 种核苷 酸，4 种碱基。 答案：B 9．鱼体内的遗传物质水解后，对水解产物的判断错误的是( ) A．1 种五碳糖 B．4 种脱氧核苷酸 C．4 种含氮碱基 D．8 种核苷酸 解析：鱼体内同时含有 DNA 和 RNA，但其遗传物质是 DNA，DNA 初步水解产物是 4 种 脱氧核苷酸，彻底水解产物为 1 种脱氧核糖、4 种含氮碱基和磷酸。 答案：D 10．关于下图所示过程的叙述，错误的是( ) A．甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同 B．乙是五碳糖，在 DNA 中是脱氧核糖，在 RNA 中是核糖 C．丙是含氮碱基，在人体细胞遗传物质中有 4 种 D．丁是核苷酸，在一个病毒中有 8 种 解析：题图所示为核苷酸的组成，甲是磷酸，乙是五碳糖，丙是含氮碱基。人体细胞中 的遗传物质是 DNA，DNA 中的含氮碱基只有 4 种。病毒中的核酸只有 1 种，所以组成病毒核 酸的核苷酸(含氮碱基)只有 4 种。 答案：D 11．下列关于遗传信息的携带者——核酸的相关叙述，正确的是( ) A．在“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中，用质量分数为 8%的盐酸处理的口 腔上皮细胞仍是活细胞，只是其膜的通透性增强 B．在“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中，需将两滴吡罗红和甲基绿染液先后 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 解析：在“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中，要想染色成功，必须先烘干将 细胞杀死，再用质量分数为 8%的盐酸处理，改变细胞膜的通透性。所用的染色剂是吡罗红甲 基绿混合染色剂，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 分布在线粒体或叶绿体中。 答案：D 12．如图表示某种大分子物质的基本单位，关于它的叙述错误的是( ) 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 解析：由题图可知，该物质属于核苷酸，又因为五碳糖是核糖，所以它是 RNA 的基本单 位——核糖核苷酸。RNA 主要分布在细胞质中，但细胞核中也有。T2 噬菌体的核酸是 DNA， 所以不可能有这种物质。 答案：C 13．经过实验测得衣藻 DNA 在细胞中分布如下：84%在染色体上，14%在叶绿体中，1% 在线粒体中，1%游离在细胞质中。这些数据说明( ) A．衣藻的遗传物质主要是 DNA B．衣藻 DNA 的主要载体是染色体 C．衣藻细胞染色体中的 DNA 对细胞质中的 DNA 有控制作用 D．衣藻染色体由 DNA、蛋白质和少量 RNA 组成 解析：衣藻的遗传物质只有 DNA，题干数据表明衣藻细胞内几个含有 DNA 的场所及其 含量，可见染色体上含有的 DNA 最多，说明染色体是 DNA 的主要载体。 答案：B 14．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、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成遗传物质的 核苷酸种类数依次是( ) A．8、5、4 和 8、8、4 B．5、5、4 和 8、4、4 C．5、5、4 和 4、4、4 D．5、4、4 和 8、4、8 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 体内只有一种核酸也就是它的遗传物质 RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是 4 种。 答案：C 15．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： 元素 a―→ b c d e―→f (1)细胞内的核酸包括两类：一类是 ________________________________________________________________________， 简称 DNA；另一类是________________，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________。 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、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。 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 【素养养成练】 16．已知流感病毒只含有一种核酸，现欲探究甲型 H1N1 流感病毒的核酸是 DNA 还是 RNA。 材料用具： 显微注射器，甲型 H1N1 流感病毒的核酸提取液，活鸡胚，DNA 水解酶，RNA 水解酶。 (1)选用活鸡胚的理由是： ________________________________________________________________________。 (2)选用 DNA 水解酶的理由是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验步骤： (1)把甲型 H1N1 流感病毒核酸提取液分成相同的三组，分别用____________________处 理其中两组核酸提取液。 (2)取等量的活鸡胚分成 A、B、C 三组，用显微注射技术向 A 组注射甲型 H1N1 流感病毒 的核酸提取液，再分别向 B、C 两组活鸡胚中注射有关物质。 (3)分别从培养后的活鸡胚中抽取出样品，检测是否产生甲型 H1N1 流感病毒。 预测实验结果及分析： (1)A 组样品检测中含有甲型 H1N1 流感病毒。 (2)给 B 组活鸡胚注射的物质是 ________________________________________________________________________， 若样品检测无甲型 H1N1 流感病毒产生，则________是遗传物质。 (3)给 C 组活鸡胚注射的物质是 ________________________________________________________________________， 若样品检测无甲型 H1N1 流感病毒产生，则________是遗传物质。 解析：(1)病毒专营活细胞内寄生生活，离开了活细胞不能单独生存。(2)用核酸水解酶处 理核酸提取液，会使核酸分解而不能再复制，就不会在活鸡胚细胞内产生甲型 H1N1 流感病毒。 (3)设计该实验步骤的关键是确定单一变量，设计好对照实验，具体思路可见下表： 分组 注射物质 现象预测 相关判断 A 组 核酸提取液 出现病毒 核酸是遗传物质 B 组 核酸提取液＋DNA 水解酶 无病毒出现 DNA 是遗传物质 有病毒出现 RNA 是遗传物质 C 组 核酸提取液＋RNA 水解酶 无病毒出现 RNA 是遗传物质 有病毒出现 DNA 是遗传物质 答案：材料用具： (1)病毒只能寄生在活细胞中，用活鸡胚做实验材料比用其他活的鸟类成体或胚胎更方便、 更经济 (2)如果甲型 H1N1 流感病毒的核酸提取液中含有 DNA，用 DNA 水解酶处理核酸提取液， 会使 DNA 分解而不能再复制，就不会在活鸡胚细胞内产生甲型 H1N1 流感病毒 实验步骤： (1)等量的相同浓度的 DNA 水解酶、RNA 水解酶 预测实验结果及分析： (2)核酸提取液＋DNA 水解酶 DNA (3)核酸提取液＋RNA 水解酶 RNA 单元排查强化 【主干知识理脉络】 【易错易混早防范】 易错点 1 混淆原核生物与原生生物 点拨 原核生物包括细菌、蓝藻等，没有由核膜包被的细胞核；原生生物则指单细胞动 物(如草履虫、变形虫)及单细胞藻类植物(如衣藻等)，原生生物全为真核生物。 易错点 2 整理带“菌”字与“藻”字的生物 (1)“菌”字类 点拨 ①细菌：从名称上看，凡是“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字的 都是细菌，细菌属于原核生物。 ②放线菌：属于原核生物。 ③真菌类：属于真核生物，包括酵母菌、霉菌(根霉、青霉、曲霉、毛霉等)、大型真菌(蘑 菇、木耳、银耳、猴头、灵芝等)。 (2)“藻”字类 点拨 蓝藻(例如念珠藻、鱼腥藻、颤藻、螺旋藻、发菜等)属于原核藻类，但绿藻、红藻 等属于真核藻类。 易错点 3 误认为用“营养丰富的培养基”能培养病毒 点拨 病毒为专性寄生生物，不可离开活细胞而生存，因此，培养病毒必须用“活体” 培养基，如使用活鸡胚培养 H7N9 病毒等(病毒合成核酸和蛋白质的原料、能量、酶、场所均由 寄主细胞提供，病毒自身仅提供“核酸模板”)。 易错点 4 认为生物体内大量元素重要，微量元素不重要 点拨 无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。微量元素含量虽少，但 其生理作用却不可替代，如 Zn 是 DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的辅酶成分，缺 Zn 将导致 DNA 复制和 RNA 合成不能正常进行。 易错点 5 误认为同一生物不同细胞蛋白质不同的原因是“DNA 分子特异性”所致 点拨 不同生物蛋白质不同的根本原因是 DNA(基因或遗传信息)的特异性。 易错点 6 混淆“水解”与“氧化分解” 点拨 (1)大分子水解的终产物是其“单体”，如蛋白质、多糖水解终产物分别是氨基酸、 葡萄糖，核酸的初步水解产物为核苷酸，最终水解产物为五碳糖、磷酸和含 N 碱基。 (2)大分子代谢(或氧化分解)终产物是 CO2、H2O 等无机物，如糖类、脂肪的代谢终产物是 CO2 和 H2O，蛋白质的代谢终产物是 CO2、H2O 以及含 N 废物等。 【基础排查过三关】 第一关：测基础 判正误 1．病毒是一种生物，但它不是一个独立的生命系统(√) 2．细胞学说揭示了细胞的统一性和多样性(×) 3．原核细胞中只含有核糖体一种细胞器(√) 4．蓝藻细胞不含有叶绿体，不能进行光合作用(×) 5．细胞中的化合物的含量和比例是恒定不变的(×) 6．组成细胞的元素中 C、O、H、N 这四种元素含量最多(√) 7．糖类的组成元素主要有 C、H、O(×) 8．细胞中含量最多的有机物是蛋白质(√) 9．组成蛋白质的氨基酸分子都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(√) 10．组成蛋白质的氨基酸分子约有 20 种，有些氨基酸是人体细胞不能合成的(√) 11．含有两个肽键的化合物称做二肽(×) 12．核酸是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 具有重要的作用(√) 13．DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布在细胞质中(√) 14．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如有氧呼吸、蛋白质与 DNA 的合成过程中都有水的生成(√) 15．具有细胞结构的生物，其细胞中通常同时含有 DNA 与 RNA，并且其遗传物质都是 DNA(√) 16．蛋白质、多糖、核酸和脂肪都是多聚体(×) 17．糖类的作用都是在细胞内作为能源物质(×) 18．蔗糖和乳糖水解都会得到两种不同的单糖(√) 19．脂质与糖类都只含有 C、H、O 这三种元素(×) 20．细胞中的化合物有水、无机盐、蛋白质、脂质、糖类和核酸六类(×) 第二关：练规范 强素质 1．苹果含有 Zn，Zn 是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺 Zn 就会 导致大脑发育不完善。因此，苹果又被称为记忆之果，这说明无机盐离子 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：对于维持生物体的生命活动有重要作用 2．植物在冬季来临时，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变 化，抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图，请据图完成 以下推断： (1)________________是呼吸速率下降的主要原因。 (2)结合水与自由水含量的比值______________，植物抗寒性____________。 (3)随着气温和土壤温度的下降，根系的________，导致组织中的含水量下降。 (4)随温度的________，致使植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗。 答案：(1)冬季气温下降 (2)越大 越强 (3)吸水量减少 (4)缓慢降低 3．写出氨基酸形成多肽的反应式： ________________________________________________________________________。 答案： 4．下表所示的是糖类、脂肪主要组成元素的质量分数。分析数据可得出下列结论： 种类 质量分数(%) C H O 脂肪 73～77 11～12.5 9.0～12 糖类 52～58 7.0～8.0 40～45 (1)质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，________耗氧少。 (2)质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，________产生的能量多。 (3)脂肪、糖类在体内代谢的共同终产物是________。 答案：(1)糖类 (2)脂肪 (3)CO2 和 H2O 5．下图是人体细胞中三种重要的大分子有机物 B、G、E 的元素组成、基本单位及相互 关系图。据图回答： (1)E→G 发生的主要场所是__________，G→B 发生的场所是__________。 (2)B 的功能多样性的直接原因取决于： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)e 的顺序性与 b 的顺序性之间的关系是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)细胞核 核糖体 (2)B 结构的多样性，除与氨基酸(b)的种类、数目和排列顺序 有关外，还与蛋白质的空间结构有关 (3)DNA 分子上的脱氧核苷酸(e)的排列顺序代表遗传信 息，它决定着蛋白质上氨基酸(b)的排列顺序 第三关：长句描述类题目规范过关练 1．“生命活动离不开细胞”的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：单细胞生物依赖单个细胞完成各项生命活动，多细胞生物依赖各种分化的细胞密 切合作共同完成生命活动，病毒虽没有细胞结构，但其必须寄生在活细胞中才能完成生命活 动，它们的生命活动都离不开细胞 2．举例说明并非所有生物都必须具有生命系统的全部结构层次 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(至少 列举两个实例)。 答案：如植物没有“系统”这一层次，单细胞生物没有组织、器官、系统等层次 3 ． 原 子 、 分 子 、 化 合 物 、 病 毒 等 不 属 于 生 命 系 统 的 结 构 层 次 的 理 由 是 ________________________________________________________________________。 答案：原子、分子、化合物、病毒等不能独立完成生命活动，因此不属于生命系统的结 构层次 4．从分子水平上分析细胞多样性的直接原因和根本原因分别是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：直接原因是构成细胞的蛋白质分子结构不同；根本原因是不同个体的细胞中含有 的 DNA 不同，同一个体不同类型细胞的形成是基因选择性表达的结果 5．从细胞生命活动的角度分析，为什么原核细胞和真核细胞都具有核糖体这一种细胞 器？ ________________________________________________________________________。 答案：蛋白质是细胞生命活动的主要承担者，蛋白质的合成场所是核糖体 6．为什么组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到，而又与无机自然界的含量大不相 同？ ________________________________________________________________________。 答案：因为组成细胞的化学元素归根结底是从无机自然界吸收的，生物体吸收自然界中 的元素又是有选择性的 7．衰老的细胞自由水含量低，而癌细胞自由水含量相对高，由此说明自由水与细胞代谢 的关系是 ________________________________________________________________________。 答案：自由水相对含量越高，细胞代谢越旺盛 8 ． 长 期 以 玉 米 为 主 食 的 人 容 易 因 赖 氨 酸 缺 乏 而 导 致 疾 病 ， 请 分 析 原 因 ： ________________________________________________________________________。 答案：赖氨酸是人体必需的氨基酸，在人体不能合成，必须从食物中获得，而玉米等谷 类食物中缺少赖氨酸 9．人和牛羊等动物的蛋白质结构不同，但人体却可以通过摄食牛羊肉中的蛋白质合成自 身的蛋白质，请分析原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：组成人体和牛羊等动物的蛋白质的氨基酸的种类都是相同的，人体摄食牛羊肉中 的蛋白质后消化为氨基酸并吸收，以此为原料在人体细胞中合成自身的蛋白质 10．胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面 分析原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：蛋白质的结构包括组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽链盘曲、 折叠形成的空间结构。胰岛素在核糖体上合成的只是具有氨基酸的种类、数量、排列顺序的 多肽链，还需要内质网和高尔基体加工成具有一定空间结构的蛋白质才具有降低血糖的生理 作用 11．熟鸡蛋更容易消化的原因是 ________________________________________________________________________。 答案：高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解 12．人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细胞的功能却完全不同。 请对这种现象作出解释 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质，其氨基酸的种类、数量和排列顺序以 及蛋白质分子的空间结构都不同，它们的功能也不相同 13．1969 年，人们在坠落于澳大利亚启逊镇的陨石中发现了氨基酸，这些氨基酸不是来 自地球。由此你可以做出什么推测？ ________________________________________________________________________。 答案：这说明宇宙中很可能还存在与地球生物类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白 质的基本单位，而蛋白质又是生命活动的主要承担者 14．为什么 DNA 能够提供犯罪嫌疑人的信息？ ________________________________________________________________________。 答案：每个人的遗传物质都有所区别，因此 DNA 能够提供犯罪嫌疑人的信息 15．除了能为案件侦破提供证据外，你还能说出 DNA 鉴定技术在其他方面的应用吗？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：DNA 鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘 关系等方面，也可以利用 DNA 鉴定技术 16．葡萄糖可以口服，也可以通过静脉注射进入人体细胞。蔗糖是否也可以呢？为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：葡萄糖是单糖，它不需要消化可以直接进入细胞内，因此葡萄糖可以口服也可以 静脉注射；但是蔗糖只能口服而不可以静脉注射，因为蔗糖是二糖，必须经过消化作用分解 成两分子单糖后才能进入细胞。蔗糖经过口服后，可以在消化道内消化分解，变成单糖后被 细胞吸收 17．是不是所有的糖类都是生物体内的能源物质？为什么？ ________________________________________________________________________。 答案：不是。核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素组成植物细胞壁，均不能作为生物体内 的能源物质 18．等质量的脂肪比糖类含能量多，为什么却不是生物体利用的主要能源物质？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(至 少答出两点) 答案：脂肪不溶于水，脂肪氧化分解慢，且消耗大量氧气；糖类在有氧和无氧时都能进 行氧化分解 19．膳食中为什么要限制高胆固醇类食物的摄入？ ________________________________________________________________________。 答案：饮食中如果摄入过多的胆固醇，就会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞 20．油料作物种子如花生、蓖麻在播种时，播种的深度相对较浅，从物质代谢的角度分 析，可能的原因是什么？ ________________________________________________________________________。 答案：油料作物种子含脂肪较多，种子萌发时消耗的氧气量相对较大