内容正文:
第2课时 检测生物组织中的蛋白质核酸储存与传递遗传信息
学习目标
1.尝试检测生物组织中的蛋白质。
2.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。
CONTENTS
目录
1
2
4
知识点(一) 检测生物组织中的蛋白质
知识点(二) 核酸储存与传递遗传信息
课时跟踪检测
3
课堂小结与随堂训练
NO.1
知识点(一) 检测生物组织中的蛋白质
教材知识梳理
1.实验原理:蛋白质中的_____能够在_____环境下,与______形成____的复杂化合物,也就是说蛋白质与______试剂发生____反应。
2.检测试剂:质量浓度为0.1 g/mL的________溶液和质量浓度为0.01 g/mL的_______溶液,这两种溶液配合使用,称为______试剂。
肽键
碱性
Cu2+
紫色
双缩脲
紫色
NaOH
CuSO4
双缩脲
3.实验步骤
NaOH
CuSO4
紫
蛋白质
3~4
微提醒:实验过程中所涉及的问题
(1)本实验的实验材料选无色、白色或者颜色较浅的材料,有利于实验结果的观察。
(2)在蛋白质的检测实验中,如果用鸡卵清蛋白作为实验材料,一定要稀释到一定程度,原因是:若蛋白液稀释不充分,与双缩脲试剂发生反应后,会粘在试管的内壁上,使反应现象不明显,试管也不易洗刷干净。
(3)用双缩脲试剂不能检测氨基酸的存在,因为双缩脲试剂可以与肽键发生紫色反应,不能与氨基酸发生反应。
1.列表比较斐林试剂与双缩脲试剂
核心要点点拨
试剂 斐林试剂 双缩脲试剂
鉴定物质 还原糖 蛋白质
成分 NaOH溶液 CuSO4溶液 NaOH溶液 CuSO4溶液
质量浓度/ (g/mL) 0.1 0.05 0.1 0.01
添加方式 两种溶液等量混匀后立即使用 先加入NaOH溶液2 mL,摇匀;再加入CuSO4溶液3~4滴,摇匀
反应条件 50~65 ℃水浴加热 不需加热,摇匀即可
反应现象 浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 无色→紫色
反应原理 新配制的检测液中生成Cu(OH)2,其中的Cu2+被还原糖中的醛基还原成Cu+,生成砖红色的Cu2O沉淀 先加入NaOH溶液形成碱性环境,在此环境中Cu2+与肽键形成紫色的复杂化合物
续表
2.列表归纳常见材料的检测方法和要求
检测物 材料 试剂 颜色反应 加热
还原糖 梨匀浆 斐林试剂 砖红色沉淀 隔水加热
淀粉 马铃薯汁 稀碘液 蓝色 不需要
蛋白质 牛奶、豆浆、鸡卵清蛋白 双缩脲试剂 紫色 不需要
脂肪 核桃种子 苏丹Ⅲ染色液 橘黄色 不需要
备注:所选材料中被检测物质的含量要高,颜色要浅,最好无色
3.辨析三类有机物检测在操作上的差异
唯一需要加热 还原糖检测,必须隔水加热,不能用酒精灯直接加热
唯一需要显微镜 脂肪检测,观察染色后细胞中的脂肪颗粒
唯一使用乙醇 脂肪的检测,需用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色;体积分数为70%的乙醇溶液配制苏丹Ⅲ染色液
试剂加入顺序 斐林试剂的NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合后加入;双缩脲试剂先加入NaOH溶液2 mL,后加入CuSO4溶液3~4滴
经典考题探究
[典例] 根据下图关于物质检测的实验,请回答相关问题:
(1)如图1所示,若选择检测的材料为梨匀浆,则加入①试剂后需经过____________处理,②中最终会出现________________(填现象),由此证明组织样液中存在__________(填物质种类)。
(2)如图2所示,甲、乙、丙、丁、戊的含义按顺序排列分别是______________(填序号)。
①黄豆浆 ②芝麻油 ③NaOH溶液 ④Cu(OH)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥3~4滴 ⑦2 mL ⑧蛋白质 ⑨脂肪 ⑩葡萄糖
(3)检测花生子叶中的脂肪的实验中,对子叶薄片染色后,需用体积分数为50%的________溶液,使用该溶液的目的是__________。
[解析] (1)若选择检测的材料为梨匀浆,是检测还原糖的实验,所以试剂①是斐林试剂,需要进行50~65 ℃水浴加热处理,出现砖红色沉淀,由此证明组织样液中存在还原糖。
(2)鲜肝提取液和蛋清稀释液中含有蛋白质,颜色反应为由无色(或白色)变成紫色,所以该实验是检测蛋白质的实验,所以选择材料甲是黄豆浆,检测蛋白质需要先加入NaOH溶液2 mL,振荡摇匀后,再加入CuSO4溶液3~4滴,出现紫色,所以其存在蛋白质。(3)检测花生子叶中的脂肪需要用50%的乙醇溶液洗去浮色。
[答案] (1)50~65 ℃水浴加热 砖红色沉淀 还原糖 (2)①③⑤⑥⑧ (3)乙醇 洗去浮色
1.判断下列叙述的正误
(1)生物组织中的蛋白质均可用双缩脲试剂检测( )
(2)双缩脲试剂与蛋白质反应生成紫色化合物( )
(3)双缩脲试剂使用过程中不需要加热( )
(4)双缩脲试剂使用时先加入NaOH溶液,再加入等量的CuSO4溶液( )
(5)斐林试剂与双缩脲试剂所使用的溶液完全相同( )
层级训练评价
√
√
√
×
×
2.下列关于斐林试剂和双缩脲试剂的叙述,错误的是( )
A.斐林试剂与双缩脲试剂中的NaOH溶液质量浓度相同,但CuSO4溶液质量浓度不同
B.可利用斐林试剂中的NaOH溶液和CuSO4溶液及蒸馏水来检测尿液中的蛋白质
C.检测还原糖时,要先加入NaOH溶液摇匀后,再加入CuSO4溶液
D.检测蛋白质时CuSO4溶液不能加过量,否则会影响实验观察
√
解析:斐林试剂与双缩脲试剂中的NaOH溶液质量浓度相同,但CuSO4溶液质量浓度不相同,A正确;可利用斐林试剂中的NaOH溶液和CuSO4溶液及蒸馏水来检测尿液中的蛋白质,把斐林试剂中的CuSO4溶液用蒸馏水稀释到双缩脲试剂所需要的浓度即可检测尿液中的蛋白质,B正确;用斐林试剂检测还原糖时,要将NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再使用,C错误;由于双缩脲试剂中的CuSO4溶液过量,会生成较多的蓝色Cu(OH)2沉淀,掩盖反应生成的紫色,所以在检测蛋白质时,CuSO4溶液不能过量,D正确。
3.如表是一组探究有机物存在与否的鉴别实验,按表中编号顺序对应下列各项中的内容,正确的是( )
待测物 试剂 颜色 反应条件
胰岛素 ① 紫色 —
脂肪 苏丹Ⅲ染色液 ② —
③ 斐林试剂 砖红色 水浴加热
A.双缩脲试剂、橘黄色、蔗糖
B.苏丹Ⅲ染色液、红色、蔗糖
C.双缩脲试剂、橘黄色、葡萄糖
D.苏丹Ⅲ染色液、红色、果糖
√
解析:①胰岛素是蛋白质,蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应;②脂肪可被苏丹Ⅲ染色液染成橘黄色;③在水浴加热的条件下,斐林试剂可与还原糖生成砖红色沉淀,而还原糖包括葡萄糖、麦芽糖、果糖等,但蔗糖不是还原糖。综上所述,C正确。
4.某些溶剂可以破坏多肽链结合时的非共价相互作用。用尿素处理蛋白质,可以使蛋白质变性,成为失去原有空间结构的松散肽链。当去除尿素时,蛋白质又可以自发地重新复性成为原来的构象,实验如图所示。下列说法错误的是( )
A.该实验中变性的蛋白质能够恢复原来的构象
B.实验中暴露在高浓度的尿素中的肽链是由氨基酸脱水缩合形成的
C.双缩脲试剂可以用来检测蛋白质是否变性
D.对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定能得到其准确序列
√
解析:由题图可知,尿素处理会导致蛋白质变性,除去尿素,变性的蛋白质能够恢复原来的构象,A正确;肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,B正确;无论蛋白质是否变性,均有肽键,均可以与双缩脲试剂发生紫色反应,故无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性,C错误;蛋白质变性只破坏其空间结构,不破坏肽键及氨基酸序列,故对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定,可以得到其准确序列,D正确。
NO.2
知识点(二) 核酸储存与
传递遗传信息
教材知识梳理
1.核酸的结构和种类
(1)组成元素:__________________。
(3)基本组成单位:_________。
C、H、O、N、P
核苷酸
2.比较核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸
核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸
组成大分子 RNA ______
五碳糖 ______ 脱氧核糖
DNA
核糖
共有碱基 __________
特有碱基 ____________ ___________
结构示意图
A、G、C
续表
U(尿嘧啶)
T(胸腺嘧啶)
3.核酸的多样性及功能
(1)多样性的原因:核苷酸______巨大和__________多种多样。
(2)遗传信息的储存:①_______是绝大多数生物储存、传递遗传信息的生物大分子。
②有些病毒的遗传信息储存在______中,如禽流感病毒、脊髓灰质炎病毒等。
数量
排列顺序
DNA
RNA
(3)功能:①核酸是生物体中储存与传递__________的生物大分子。
②核酸在生物体的____________和__________________中具有十分重要的作用。
遗传信息
遗传、变异
蛋白质的生物合成
1.列表比较DNA与RNA的异同
核心要点点拨
比较项目 DNA RNA
组成单位
组成 无机酸 磷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 特有T 特有U
共有A、G、C
功能 遗传物质 遗传物质(某些病毒),参与合成蛋白质,少数具有催化作用
续表
2.列表归纳生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类
生物类别 核酸种类 遗传物质种类 碱基种类 核苷酸种类数
细胞生物 DNA和RNA DNA A、G、C、T、U 8种
病毒 只含DNA DNA A、G、C、T 4种
只含RNA RNA A、G、C、U 4种
3.核苷酸和核酸种类的判断
(1)核苷酸种类的判断
(2)核酸种类的判断
4.比较分析生物大分子初步水解与彻底水解的产物
(1)水解是指大分子有机物分解为小分子有机物,若得到的小分子有机物还可以水解则为初步水解,若得到的小分子有机物不能再水解则为彻底水解。
(2)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 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
RNA 核糖核苷酸 核糖、含氮碱基、磷酸
蛋白质 多肽 氨基酸
淀粉 麦芽糖 葡萄糖
微提醒:脂肪是由脂肪酸和甘油结合而成的,不是由许多单体聚合而成的,故脂肪不属于多聚体,不是生物大分子。
层级训练评价
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)多糖、蛋白质和核酸都是由许多单体构成的多聚体( )
(2)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质( )
(3)DNA和RNA的不同主要体现在碱基种类上( )
√
×
×
(4)病毒的遗传物质为DNA( )
(5)DNA多样性的原因是核苷酸的种类、数量、排列顺序和DNA的空间结构不同( )
(6)构成DNA和RNA的核苷酸共有5种( )
×
×
×
(二)落实知能
2.如图中的①代表磷酸基团,②代表五碳糖,③代表含氮碱基。下列叙述错误的是( )
A.①中含P元素,③中含N元素
B.若③是腺嘌呤,则②一定是核糖
C.若②是脱氧核糖,则③可能是胞嘧啶
D.大熊猫细胞内的②有2种、③有5种
√
解析:①是磷酸基团,含有P元素,③是含氮碱基,含有N元素,A正确;若③是腺嘌呤,②可能是核糖,也可能是脱氧核糖,B错误;若②是脱氧核糖,则③可能是胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶,C正确;大熊猫细胞内既有DNA也有RNA,②有核糖和脱氧核糖2种、③有A、C、G、T、U 5种,D正确。
3.脊髓灰质炎病毒是一种RNA病毒。当其遗传物质RNA完全水解后,得到的物质是( )
A.脱氧核苷酸
B.核糖核苷酸
C.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
D.核糖、含氮碱基、磷酸
√
解析:RNA由核糖核苷酸组成,一分子的核糖核苷酸由一分子核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成。RNA初步水解产物为核糖核苷酸,完全水解后得到的化学物质是核糖、含氮碱基、磷酸,即D正确,A、B、C错误。
4.(2024·宿迁调研)化学上常用降解的方法研究物质的组成。下列关于某种核酸样品降解的叙述,错误的是( )
A.该样品的初步降解产物是核苷酸
B.该样品彻底降解的产物包括磷酸、五碳糖和碱基
C.若降解的产物中含有脱氧核糖,可判断该样品是DNA
D.若降解的产物中含有腺嘌呤,可判断该样品是RNA
√
解析:核酸的基本组成单位是核苷酸,因此,该核酸样品的初步降解产物是核苷酸,A正确;核苷酸是核酸的基本组成单位,一分子的核苷酸包括一分子的磷酸、一分子的含氮碱基和一分子的五碳糖,因此,核酸彻底降解的产物包括磷酸、五碳糖、含氮碱基,B正确;核酸分为DNA和RNA,组成DNA的五碳糖是脱氧核糖,组成RNA的五碳糖是核糖,因此若降解的产物中含有脱氧核糖,可判断该样品是DNA,C正确;腺嘌呤既是组成DNA的碱基,也是组成RNA的碱基,因此若降解的产物中含有腺嘌呤,不能判断该样品是DNA,还是RNA,D错误。
5.DNA检测在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是( )
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构不同
D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
√
解析:DNA检测根据人与人之间的遗传信息不同,遗传信息储存在碱基的排列顺序中,也就是所含脱氧核苷酸的排列顺序不同,D正确。
6.[多选]右图为某核苷酸链(部分)的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中“○”在该链不同的单体中代表的物质不同
B.图中“ ”代表脱氧核糖,仅含C、H、O三种元素
C.组成该链的单体为核糖核苷酸
D.在部分病毒中可检测到图示核苷酸链(部分)
√
√
解析:图中“〇”在该链不同的单体中都代表相同的物质——磷酸,A错误;该核苷酸链含有碱基T,可推测题图为构成DNA的脱氧核苷酸链(部分片段),其组成单体为脱氧核苷酸,图中“ ”代表脱氧核糖,仅含C、H、O三种元素,B正确,C错误;有些病毒,如天花病毒的遗传物质是DNA,可检测到题图所示核苷酸链(DNA),D正确。
(三)迁移应用
7.下图表示生物体内的某种物质,分析回答问题。
(1)A包括____________________(填元素组成)。
(2)B的名称叫________,一分子B是由__________、____________、____________组成的。
(3)D的名称叫__________________,基本组成单位是____________________________。特有的含氮碱基是________。E的名称叫____________,基本组成单位是______________。
(4)病毒含有______种核酸,HIV、SARS病毒的遗传物质是________。
解析:(1)根据D和E的结构特点,可知C代表核酸,B代表核苷酸,A代表核苷酸的组成元素C、H、O、N、P。(2)B是C的单体,是核苷酸,一分子核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成。(3)D一般由两条链构成,是DNA,基本组成单位是4种脱氧核苷酸,DNA特有的碱基是T。E一般由一条链构成,E是RNA,基本组成单位是核糖核苷酸。(4)病毒只含一种核酸,DNA或RNA,HIV、SARS病毒的遗传物质都是RNA。
答案:(1)C、H、O、N、P (2)核苷酸 一分子磷酸 一分子五碳糖 一分子含氮碱基 (3)DNA(脱氧核糖核酸) 脱氧核苷酸(脱氧核糖核苷酸) T RNA(核糖核酸) 核糖核苷酸 (4)1 RNA
NO.3
课堂小结与随堂训练
一、知识体系构建
二、关键语句必背
1.蛋白质可以与双缩脲试剂反应,形成紫色的复杂化合物。
2.核酸由C、H、O、N、P五种元素组成,其基本组成单位为核苷酸。核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
3.DNA的基本单位为脱氧核糖核苷酸,其五碳糖为脱氧核糖,含氮碱基为A、G、C、T;RNA的基本单位为核糖核苷酸,其五碳糖为核糖,含氮碱基为A、G、C、U。
4.核酸是生物体中储存与传递遗传信息的生物大分子,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有十分重要的作用。
5.多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子,都以碳链为骨架。
三、素养好题训练
1.营养学家对几种食物每100克中的蛋白质的含量进行了测定,得出如下表的数据。下列相关叙述错误的是( )
食物名称 黄豆 绿豆 猪肉 羊肉 豆油
蛋白质含量 35.1 21.6 13.2 18.1 未检出
A.羊肉比猪肉蛋白质含量高,所以羊肉比猪肉的营养价值更高
B.豆油中未检测到蛋白质,不能说明提取豆油的细胞中不含蛋白质
C.检测蛋白质可以用双缩脲试剂
D.不同的食品营养价值不同,平衡膳食更有利于人体健康
√
解析:营养价值并不仅仅取决于蛋白质含量的高低,A错误;豆油中没有蛋白质,而黄豆中含有蛋白质,可能是在提取豆油时蛋白质被去除,B正确;可用双缩脲试剂检测蛋白质的有无,C正确;不同食品含有的物质含量并不相同,营养价值也有差别,平衡膳食更利于人体健康,D正确。
2.(2024·南通月考)研究组成细胞的分子,实际上就是在探寻生命的物质基础,帮助我们建立科学的生命观。下列关于组成细胞的分子的叙述中,错误的是( )
A.不同细胞其化合物种类基本相同,含量有一定差异,体现了细胞的统一性和多样性
B.多糖、蛋白质和核酸分别是以单糖、氨基酸和核苷酸为单体组成的生物大分子
C.核酸是遗传信息的携带者,所有生物的遗传信息均储存在DNA中
D.组成人体核酸的核苷酸有8种
√
解析:不同种类的细胞其化合物种类基本相同,但含量又往往有一定差异,这既体现了细胞的统一性,又反映了细胞的多样性,A正确;多糖、蛋白质和核酸分别是以单糖、氨基酸和核苷酸为单体聚合而成的生物大分子,B正确;有些病毒如禽流感病毒,其遗传信息直接储存在RNA中,C错误;人体核酸包括DNA和RNA,它们的组成单位核苷酸一共有8种,D正确。
3.科学家从尼安德特人遗骸上提取到DNA并进行了测序,由线粒体DNA的测序结果发现,尼安德特人与欧亚的晚期智人有杂交。下列叙述错误的是( )
A.尼安德特人、智人、现代人的遗传物质的化学本质相同
B.尼安德特人线粒体DNA与大肠杆菌的DNA初步水解产物种类相同
C.尼安德特人与智人的细胞核DNA中脱氧核苷酸序列完全不同
D.尼安德特人与智人的线粒体DNA中脱氧核苷酸序列有部分相同
√
解析:尼安德特人、智人、现代人的遗传物质都是DNA,化学本质都是核酸,A正确;DNA初步水解产物都是4种脱氧核苷酸,B正确;尼安德特人与智人的细胞核DNA中脱氧核苷酸序列不完全相同,C错误;尼安德特人与智人的线粒体DNA中脱氧核苷酸序列有部分相同,D正确。
4.科学家在某温泉湖里发现了一种独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应(在元素周期表中,砷排在磷下方,两者同族,化学性质相似)。根据上述材料进行预测,下列说法错误的是( )
A.该细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫
B.砷元素存在于该细菌细胞质膜以及所有糖类、DNA和RNA等物质中
C.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够代替磷参与生化反应,制造混乱
D.该发现将使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路
√
解析:细胞内含量较多的元素有碳、氢、氧、氮、磷、硫,根据题干可知,该细菌可利用砷元素代替磷元素,说明体内含量较多的是碳、氢、氧、氮、砷、硫,A正确;砷元素存在于细菌细胞质膜以及DNA和RNA等物质中,糖类一般只含有碳、氢、氧三种元素,B错误;由于题干已强调“在元素周期表中,砷排在磷下方,两者属于同族,化学性质相似”,因此对多数生物来说,砷之所以有毒,可能是因为砷与磷化学性质相似,它能够代替磷参与生化反应,制造混乱,C正确;由题干信息可知,本材料“颠覆”了教材的个别说法,使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路,D正确。
课时跟踪检测
NO.4
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A级——基础综合练
1.(2024·苏州质检)实验人员利用特殊颜色反应对某未知样品的成分进行鉴定,所用试剂和实验结果如下表所示,实验条件适宜。根据实验结果推测,该样品可能是( )
√
试剂 双缩脲试剂 斐林试剂 苏丹Ⅲ染色液
结果 浅蓝色 浅蓝色 橘黄色
A.葡萄糖溶液 B.油水混合物
C.可溶性淀粉溶液 D.鸡蛋清稀释液
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解析:根据表格分析,用斐林试剂检测,在适宜条件下没有出现砖红色,而是表现为浅蓝色(氢氧化铜的颜色),说明样品的成分中没有还原糖(如葡萄糖),A错误;用苏丹Ⅲ染色液检测,出现橘黄色,说明该样品可能是油水混合物,B正确;表格中没有检测可溶性淀粉的试剂,不能说明该样品中是否含有可溶性淀粉溶液,C错误;用双缩脲试剂检测没有出现紫色,说明样品的成分中不含有蛋白质,D错误。
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2.下列关于生物学实验的描述,正确的是( )
A.要观察花生种子是否含有蛋白质要用显微镜
B.检测蛋白质时,向蛋清稀释液中依次加入1 mL NaOH溶液和 1 mL CuSO4溶液,然后观察颜色反应
C.检测生物组织中的蛋白质时所用的试剂是双缩脲试剂,使用方法是现配现用
D.斐林试剂的本质是新配制的Cu(OH)2溶液
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解析:要观察花生种子是否含有蛋白质要先研磨,检测研磨液不用显微镜,A错误;检测蛋清中的蛋白质应向蛋清稀释液中依次加入2 mL NaOH溶液和3~4滴CuSO4溶液,B错误;双缩脲试剂的使用,应先加0.1 g/mL NaOH溶液,造成碱性环境,再加0.01 g/mL的CuSO4溶液,不需要现配现用,C错误;斐林试剂是由质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液组成,用于鉴定还原糖,使用时要将两溶液混合均匀后再加入含样品的试管中,故斐林试剂的本质是新配制的Cu(OH)2溶液,D正确。
3.下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.DNA和RNA中有3种相同的碱基
B.构成叶肉细胞核酸的核苷酸有8种
C.真核细胞的RNA的基本单位是核糖核苷酸
D.遗传信息只能储存在DNA中,而不能储存在RNA中
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解析:DNA和RNA中有3种相同的碱基(A、G、C),A正确;构成叶肉细胞核酸的核苷酸包含脱氧核苷酸4种,核糖核苷酸4种,共有8种,B正确;真核细胞的RNA的基本单位是核糖核苷酸,C正确;某些病毒的遗传信息储存在RNA中,D错误。
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4.生物界在基本组成上的高度一致性表现在( )
①组成生物体的主要化学元素的种类基本一致 ②各种生物的核酸都相同 ③构成核酸的碱基都相同 ④各种生物的蛋白质都相同 ⑤构成蛋白质的氨基酸基本相同
A.①②④ B.①②③ C.③④⑤ D.①③⑤
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解析:组成生物体的化学元素基本相同,①正确;核酸分子具有特异性,不同生物体的核酸不完全相同,②错误;构成核酸的碱基相同,细胞生物的核酸含有5种碱基(A、G、C、T、U),病毒含有4种(A、T、C、G或A、U、C、G),③正确;蛋白质具有多样性,不同生物体的蛋白质不相同,④错误;组成蛋白质的氨基酸基本相同,都至少含有1个氨基和1个羧基,且连在同一个C原子上,氨基酸的种类也基本相同,⑤正确。
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5.(2024·南京期末)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。那么在鼠类、汉坦病毒体内,碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是( )
A.5、4和8、4 B.4、4和4、4
C.5、4和4、4 D.4、4和4、8
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解析:鼠类属于真核生物,含有DNA和RNA两种核酸,含有A、T、G、C、U共5种碱基,遗传物质是DNA,组成DNA的核苷酸种类数为4种;汉坦病毒只含有RNA一种核酸,所以碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数都是4种,C正确。
6.下列关于核酸的结构和功能的叙述,错误的是( )
A.由细胞构成的生物的遗传物质均为DNA
B.SARS病毒的遗传物质中含有碱基U
C.核酸在生物体的遗传和变异中具有重要作用
D.豌豆叶肉细胞中含有5种碱基、5种核苷酸
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解析:具有细胞结构的生物的遗传物质均为DNA,A正确;SARS病毒是RNA病毒,其遗传物质是RNA,含有碱基U,B正确;核酸是遗传信息的携带者,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,C正确;豌豆叶肉细胞中既含有DNA,又含有RNA,故含有2种核酸、5种碱基(A、T、G、C、U)、8种核苷酸(4种核糖核苷酸和4种脱氧核糖核苷酸),D错误。
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7.研究人员发现,人类和小鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子,这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较,不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列关于“miR140”分子的叙述错误的是( )
A.“miR140”分子是由不同种类的氨基酸构成
B.“miR140”分子中含有尿嘧啶,不含有胸腺嘧啶
C.“miR140”分子的单体是核糖核苷酸
D.“miR140”分子对小鼠的生命活动有重要作用
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解析:“miR140”分子是一种微型单链核糖核酸(RNA),其单体是核糖核苷酸不是氨基酸,A错误,C正确;“miR140”分子是一种微型单链核糖核酸,不含碱基T(胸腺嘧啶),B正确;与正常小鼠比较,不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多,这说明“miR140”分子对小鼠的生命活动有重要作用,D正确。
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8.[多选]现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉酶和淀粉各一瓶,能将它们鉴定出来的试剂是( )
A.双缩脲试剂、斐林试剂 B.稀碘液、斐林试剂
C.稀碘液、双缩脲试剂 D.苏丹Ⅲ染色液、斐林试剂
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解析:稀蛋清和淀粉酶都是蛋白质,所以可以用双缩脲试剂将题干中的四种溶液分成两组,能够发生紫色反应的是稀蛋清和淀粉酶溶液,不能发生显色反应的是葡萄糖和淀粉;葡萄糖是还原糖,淀粉不是,所以可以用斐林试剂将淀粉和葡萄糖区分开,然后将淀粉加入两种蛋白质溶液中,加入斐林试剂并进行水浴加热,如果出现砖红色沉淀的是淀粉酶溶液,无变化的是稀蛋清,A正确;
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用稀碘液和斐林试剂分别鉴别出淀粉和葡萄糖溶液,再将淀粉加入剩余的两种溶液中,滴加稀碘液,如果蓝色消失,则是淀粉酶溶液,如果没有变化则是稀蛋清,B正确;用双缩脲试剂将稀蛋清、淀粉酶和葡萄糖、淀粉分开,滴加稀碘液将葡萄糖和淀粉分开,将淀粉加入两种蛋白质溶液中,滴加稀碘液,如果蓝色消失,则说明是淀粉酶溶液,另一只则是稀蛋清,C正确;
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苏丹Ⅲ染色液是鉴定脂肪的试剂,题干所述四种样品中不含脂肪,则苏丹Ⅲ染色液无法鉴定出其中任何样品,斐林试剂只能鉴定出葡萄糖,则此组试剂不符合题意,D错误。
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9.[多选]下列有关核酸分子的叙述,正确的是( )
A.大肠杆菌的遗传物质主要是DNA
B.核酸是生物体内储存遗传信息的物质
C.不同人体内的RNA所含的碱基种类相同
D.只有细胞中的核酸才是携带遗传信息的物质
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解析:大肠杆菌是细胞生物,其遗传物质是DNA,不是主要是DNA,A错误;细胞生物的遗传物质都是DNA,有些病毒的遗传物质是RNA,有些病毒的遗传物质是DNA,故核酸是生物体内储存遗传信息的物质,B正确;不同人体内的RNA所含的碱基种类是相同的,都含有A、U、C、G四种碱基,C正确;病毒无细胞结构,病毒中的核酸分子也能携带遗传信息,为病毒的遗传物质,D错误。
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10.[多选]下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系图,染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。下列叙述正确的是( )
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A.a的种类约有20种,b的种类有8种
B.连接两个a的化学键是肽键
C.b由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
D.B一般是由一条脱氧核苷酸链构成的
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解析:在生物体内,蛋白质通常由常见的20种氨基酸分子组成,b脱氧核糖核苷酸的种类有4种,A错误;两个a(氨基酸)脱水缩合形成肽键,B正确;b是脱氧核糖核苷酸,每个脱氧核糖核苷酸是由1分子含氮碱基、1分子脱氧核糖和1分子磷酸组成,C正确;B是DNA,DNA通常是由两条脱氧核苷酸链构成的,D错误。
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11.(10分)随着生活水平的提高,现今的消费者对食物的追求不仅是美味,更重要的是健康。藜麦优越的营养价值和独特口感成为受人喜爱的食物。下图为组成藜麦细胞内各元素及其组成的化合物之间的关系,其中A、B和D代表生物大分子,X、Y代表化学元素。回答下列问题:
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(1)物质A和B分别可能是______和______。
(2)根据物质的元素组成特点,可以推测X、Y分别是表示____元素和______元素。
(3)物质D是藜麦植物体内主要的能源物质,则D最可能代表的物质是____。同样是由单体聚合而成的生物大分子,核酸可以作为遗传信息载体,而淀粉不能作为遗传信息载体,试分析原因:_____________________。
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解析:(1)A的基本组成单位是脱氧核苷酸,所以A是DNA,B具有调节功能、免疫功能等,则B是蛋白质。(2)C、H、O、Y构成了氨基酸,则Y是N元素,C、H、O、X、Y构成了脱氧核苷酸,则X是P元素。(3)D是生物大分子且是植物体内主要的能源物质,则物质D是淀粉。藜麦中淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖脱水缩合形成多糖,排列顺序无多样性;DNA和RNA的单体是4种核苷酸,核苷酸的数量和排列顺序多种多样,所以核酸可以作为遗传信息载体,而淀粉不能作为遗传信息载体。
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答案:(1)DNA 蛋白质 (2)P N (3)淀粉 藜麦中淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖脱水缩合形成多糖,排列顺序无多样性;DNA和RNA的单体是4种核苷酸,核苷酸的数量和排列顺序多种多样
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12.(14分)(2024·扬州调研)下图表示构成细胞的元素、化合物及其作用示意图,a、b、c、d代表不同的小分子物质,A、B、C代表不同的大分子,染色体主要是由DNA和蛋白质组成的,请分析回答:
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(1)物质a是________,在动物细胞内,与物质A作用最相近的物质是________;若物质A在动植物细胞中均含有,并作为细胞内的重要储能物质,则A是________,可以用______________________鉴定。作为细胞核内染色体组成成分的单糖是__________。
(2)物质c共有________种,C是________。
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(3)鉴定生物组织中B用的试剂是______________,B的种类繁多的原因有________________________________________________。
(4)与d同属于一类的还有________、________。
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解析:(1)植物细胞内的能源物质A主要指的是淀粉,基本组成单位a是葡萄糖,在动物体内,与物质A作用最相近的是糖原,糖原是动物体内的能源物质,若物质A在动植物细胞中均含有,并作为细胞内的重要的储能物质,则A是脂肪,检测脂肪可以使用苏丹Ⅲ染色液,可以将脂肪染成橘黄色,染色体的组成成分是蛋白质和DNA,含有的单糖是脱氧核糖,属于五碳糖。
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(2)C是DNA,c是DNA的基本组成单位,则c是脱氧核糖核苷酸,在细胞内共有4种。(3)在细胞中B主要指的是蛋白质,鉴定蛋白质可以使用双缩脲试剂,蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色,蛋白质的种类多样主要是组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同及构成蛋白质的肽链的数量和空间结构的千差万别。(4)性激素属于固醇,属于固醇的还有胆固醇、维生素D。
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答案:(1)葡萄糖 糖原 脂肪 苏丹Ⅲ染色液 脱氧核糖 (2)4 DNA (3)双缩脲试剂 氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,以及构成蛋白质的肽链在数量和空间结构上的千差万别 (4)胆固醇 维生素D
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B级——应用创新练
13.某杂志称,水果长毛的原因是一种灰霉菌将一些小分子RNA送入植物细胞,这些小分子RNA能够与某种宿主蛋白结合,让有关遗传物质“沉默”,从而使水果的免疫结构失效,据此分析正确的是( )
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A.灰霉菌小分子RNA和植物细胞内RNA碱基种类和序列相同
B.小分子RNA是灰霉菌的遗传物质
C.“沉默”遗传物质的化学本质是DNA
D.小分子RNA与宿主蛋白基本组成单位相同
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解析:灰霉菌小分子RNA和植物细胞内RNA碱基种类相同、序列不同,A错误;灰霉菌的遗传物质是DNA,B错误;细胞内遗传物质的化学本质是DNA,C正确;宿主蛋白基本组成单位是氨基酸,RNA基本组成单位是核糖核苷酸,D错误。
14.人工合成的“DNA酶”(DNAzymes)往往由几十个脱氧核苷酸组成,两端的序列经过设计作为“结合臂”。在关键因子金属镁的辅助下,DNAzymes能与RNA链上的特定位置相匹配,中间的固定序列则作为“催化核心”切割RNA分子(如图),切割下来的RNA片段在细胞中被迅速降解。科学家们设想将其用于精确破坏细胞中不需要的RNA分子,具有治疗疾病的巨大潜力。下列有关说法正确的是( )
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A.上述“DNA酶”(DNAzymes)的化学本质为RNA
B.若将DNAzymes用于破坏癌细胞增殖所需的RNA,①②应与健康细胞RNA序列相同
C.目标RNA被DNAzymes切割后,最终降解产物包括磷酸、脱氧核糖和含氮碱基
D.若细胞内存在与镁更有亲和力的其他物质,则细胞内DNAzymes作用效果可能不佳
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解析:由题干信息可知,“DNA酶”(DNAzymes)由脱氧核苷酸组成,化学本质是DNA的单链,不是RNA,A错误;若将DNAzymes用于破坏癌细胞增殖所需的RNA,①②应与健康细胞RNA序列不同,这样才能精准识别并破坏癌细胞增殖所需的RNA,而不破坏健康细胞中的RNA,B错误;RNA最终降解产物包括磷酸、核糖和含氮碱基,C错误;若细胞内存在与镁更有亲和力的其他物质,则细胞内DNAzymes与关键因子金属镁结合较弱,因而作用效果可能不佳,D正确。
本课结束
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