2026届高三生物一轮复习必修一课件1.3蛋白质和核酸

第一单元　 细胞的概述及其分子组成 第3课时 蛋白质和核酸 1 课标要求 蛋白质的结构和功能 < 考点一 > 1.组成蛋白质的氨基酸 氨基 羧基 必备知识—学习笔记P13 氨基、羧基、R基的书写： ①正确的格式：—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。 ②避免两种错误格式： a.写成NH2、COOH、R。 b.写成NH3、—NH3、 HCOOH等。 ③结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别： 甲来写一本亮色书 甲硫氨酸、半胱氨酸含S元素，硒代半胱氨酸含Se元素 “两看法”判断组成蛋白质的氨基酸： 氨基酸的功能和运输 归纳总结—学习笔记P14 （胰岛素和胰高血糖素的作用） （脱氨基作用） 拓展：蛋白质在正常代谢中一般不供能，只有在病理状态或衰老状态下才氧化分解供能。 根据R基团对水分子的亲和性，氨基酸又可以分为极性氨基酸和非极性氨基酸，前者两种之间会形成氢键，对于维持蛋白质的空间结构非常重要。 拓展提升 源于必修1 P28“问题探讨”：用胶原蛋白制成的手术缝合线可以不用拆线，其原理是 。 胶原蛋白能被分解为人体可以吸收的氨基酸 教材隐性知识—学习笔记P13 1.判断下列有关氨基酸说法的正误： ① 调控蛋白BMP6完全水解可能产生 ( ) ②不同氨基酸的R基一定不同，氨基酸的性质由R基决定（ ） ③酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因（ ） ④衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少（ ） ⑤甲状腺激素的化学本质是一种氨基酸类衍生物，由酪氨酸碘化形成（ ） ⑦吲哚乙酸IAA(一种生长素）是由色氨酸反应生成的（ ） ⑧氨基酸跨膜运输的方式有主动运输，绝对没有胞吞胞吐（ ） ⑨ 氨基酸还可以转化生成糖类，也可以氧化分解供能（ ） ⑩ 在翻译过程中，氨基酸会与tRNA结合形成酯键（ ） 2.谷氨酸的R基为—C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是________________________ 3.单糖分解为丙酮酸后，可转化为某些氨基酸，参与这一转化过程的另一反应物必须含有_____元素。人体内这一转化过程生成的氨基酸有_____种。 4.下列关于氨基酸和蛋白质的说法正确的是( ) A.分子式为C6H14O2N2的氨基酸结构中可能有两个氨基 B.组成蛋白质的氨基酸中有的含有Fe元素，有的含有P元素 C.半胱氨酸-R含有-SH，两个半胱氨酸之间可以脱去一份子水形成二硫键 D.桃源土壤中含的Se元素是发现的第21种氨基酸的组成元素 5、9、4、1 N 13 √ √ （氨基酸：C2H4O2NR） 练习1-总结并板书氨基酸的化学式C2H4O2N-R 2.蛋白质的结构 (1)氨基酸的脱水缩合 ①该过程发生在细胞的___________上，是基因表达步骤中的____________， 需要的原料和条件有：______________________________________________。 ②发生的反应叫______________，除水外，另一个产物叫__________。 若有第三个氨基酸参与反应，则生成的产物有水和______________。 核糖体 翻译 氨基酸、酶、ATP、tRNA、mRNA 肽键 二肽 脱水缩合 三肽 2.蛋白质的结构 (1)氨基酸的脱水缩合 ①图中产生的H2O中H来源于 ；O来源于 。 ②一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少是 个，位于肽链的一端；其余的位于 上。 氨基和羧基 羧基 1 R基(或侧链基团) 必备知识—学习笔记P13 (2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 脱水 缩合 复 杂的空间结构 肽键连接 氢键 氢键、二硫键等 由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。 （膜蛋白、溶酶体中的水解酶、分泌蛋白需要内质网，高尔基体的加工） (1)在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽要经过加工后才能形成有一定结构和功能的蛋白质。 (2)氨基酸脱水缩合时R基中的氨基或羧基一般不发生脱水缩合，参与脱水缩合反应的是位于中心碳原子上的氨基或羧基。但在蛋白质空间结构形成过程中可能会发生R基中的氨基和羧基的脱水缩合。 (3)人工合成蛋白质(P33生物科学史话) 1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的全部合成，这是世界上第一个人工合成并具有生物活性的蛋白质。 特别提醒 种类 数目 排列顺序 空间结构 血红蛋白 抗体 3.蛋白质结构和功能的多样性 下丘脑、垂体、胰岛分泌的激素 常考蛋白质的分布和功能 提醒　载体与受体的区别 载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的转运蛋白；受体是接受信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。 组蛋白（染色体成分） 酶、激素、抗体与神经递质的比较 比较项目 酶 激素 抗体 神经递质 化学本质 产生细胞 作用部位 作用后 变化 多数是蛋白质 少数是RNA 活细胞 细胞内外 不改变 蛋白质、多肽、氨基酸衍生物、固醇类 内分泌细胞 或内分泌腺 靶细胞 被灭活 乙酰胆碱 多巴胺 氨基酸类等 神经细胞 突触后膜 被降解 或被回收 蛋白质 浆细胞 内环境 被降解 源于必修1 P32“与社会的联系”：(1)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其 被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 (2)熟鸡蛋更容易消化的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被 。 特定的空间构象 蛋白酶水解 教材隐性知识—学习笔记P14 结构改变 功能丧失 导致 ①重金属盐(汞盐、银盐)； ②酸、碱、丙酮、尿素； ③高温； ④X射线、紫外线等。 （1）变性的因素 1.蛋白质的变性 (2)应用 ① 鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，易于被蛋白酶水解，因而易于消化。 ② 经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。 (1)盐析的原因： (2)结果：蛋白质析出，空间结构不发生改变 轻金属盐、铵盐的加入使得蛋白质的溶解度降低 2.蛋白质的盐析 (3)特点：可逆，加水后絮状物消失 3.蛋白质的水解 蛋白质 胃蛋白酶 多肽 肠肽酶 氨基酸 胰蛋白酶 (3)实质：变性是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 蛋白质加热变性的过程中，其空间结构改变，但氨基酸的排列顺序不变，且变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 5.蛋白质的结构异常 谷氨酸 缬氨酸 单个氨基酸改变 蛋白质结构异常 红细胞形态异常 镰刀型细胞贫血症 蛋白质的功能 空间结构 一级结构 4.蛋白质氧化分解： 囊性纤维病（CFTR载体蛋白） 其产物有CO2、H2O和尿素。 血红蛋白（HbA）由1个珠蛋白和4个血红素组成。每个珠蛋白包括4条多肽链，其中a、β链各2条，肽链由α、β珠蛋白基因编码。下图是血红蛋白的四级结构示意图。 (1)组成HbA的元素应该包括_________________________________等； HbA的一级结构指肽链上___________的排列顺序，该排列顺序根本上是由________________决定的。HbA易与氧结合和分离，使HbA执行_________的功能。 氨基酸 α、β珠蛋白基因 运输物质 C、H、O、N、S、Fe (2)蛋白质表面吸附的水构成“水膜”以保护蛋白质。强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性，导致其空间结构都变得伸展、松散，从而暴露出更多的肽键。为验证盐酸能使蛋白质变性，可选用______（填“HbA”或“豆浆”）为材料，并用双缩脲试剂检测， 实验组给予_______处理，预测实验结果是________________________________________。 豆浆 强酸 实验组样液的紫色程度比对照组的深 (3)蛋白质合成过程中的相关计算 ①“规律法”计算多肽形成过程中的相关数量 形成肽链时：主链肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数(若为环肽，则肽链数为0)。 必备知识—学习笔记P13 环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同，即肽键的数目＝脱去的水分子的数目＝氨基酸的数目，至少有0个游离的氨基或羧基。 ②“公式法”计算蛋白质相对分子质量 a.无二硫键时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去的水分子数×18。 b.有二硫键(—S—S—)时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去的水分子数×18－二硫键数 目×2。因为每形成一个二硫键脱去两个氢。 多肽 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 氨基 数目 羧基 数目 蛋白质相 对分子质量 肽链 1条 n m条 n 环状多肽 n n－1 n－1 至少1个 至少1个 an－18(n－1) n－m n－m 至少m个 至少m个 an－18(n－m) n n 最少0个 最少0个 na-18n 注：假设氨基酸平均相对分子质量为a。 练习1.有关图中蛋白质的叙述，正确的是（ ） A.形成该蛋白质时共脱掉126个水分子 B.该蛋白质含有两条肽链 C.该蛋白质的R基中共含17个氨基 D.该蛋白质共有111个肽键 √ (3)利用原子守恒计算肽链中原子数 氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢原子和氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。多肽中的相关数量关系如下： ①碳原子数＝氨基酸的个数×2＋R基上的碳原子数。 ②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。 ③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 ④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 提醒　由于R基上的碳原子数不容易确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。 （氨基酸：C2H4O2NR） 练习2.有一条直链多肽链，分子式为C112H155O21N25S，将它彻底水解后， 只得到下列四种氨基酸，则: （1)该多肽中氧原子存在于_________________中，肽键数为_____ （2)组成该多肽的氨基酸中，半胱氨酸（-CH2-SH）有_____个。 （3)另外三种氨基酸分别有____________个。 C3H7O2N 19 羧基残基及羧基 1 C9H11O2N C3H7O2NS C5H12O2N2 7、5、7 板书 羧基：羧基端+“羧基残基”+R基 氨基：氨基端+氨基残基+R基 问，主要存在于氨基还是氨基残基？ 问，推导氨基酸个数时可以根据的原子先后顺序应该是？ S、N、O、C、H 为什么？ 第三小题先讲简便方法，后来要学生列方程组 27 练习3.某细菌能产生一种“毒性肽链”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后只能得到如图四种氨基酸： 该多肽是____肽化合物，该多肽进行水解，需___个水分子参与，得到___个谷氨酸分子。 9 十 4 练习3.有一条由12个氨基酸组成，分子式为CXHYOWNZS(Z>12，W>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目是（ ） A.(Y＋12)个 B.(Z＋12)个 C.(W－13)个 D.(W－13)/2个 利用观察法和原子守恒法进行蛋白质的计算 √ 练习4.某十一肽的分子式为C61H83O20N12，已知它由下列5种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、赖氨酸（C6H9O2N2），那么该多肽彻底水解可产生谷氨酸和赖氨酸的分子数分别为（ ） A.4个、2个 B.5个、1个 C.6个、2个 D.4个、1个 C61H83O20N12 +10H2O →(11-x) 其他氨基酸 + x(C5H9NO4) C61H83O20N12 +10H2O →(11-y) 其他氨基酸 + y(C6H9O2N2) N原子守恒： 12=11-y + 2y O原子守恒： 20+10=2(11-x) + 4x x=4 y=1 √ 练习5.如图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题： (1) 水解得到的几种有机物比原五十肽增加了____个氧原子，水解多肽产物分别为 ___________________________，这些多肽比原来的五十肽至少少了____个氧原子。 (2) 将这4条多肽链连接成一条长链，则将脱去____分子H2O。 (3) 若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有____种不同的氨基酸序列。 8 3 5 2 20肽、5肽、7肽、13肽 （4）肽链水解问题 总增加的原子数 = 水解时水提供的H和O数 解法1，根据O原子的存在来解 解法2，根据水解加的氧减去游离氨基酸的氧来解 推荐第二种解法，后面练习套用第二中解法 练习6.蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定区域，若蛋白酶1作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14N2O2）氨基端的肽键，某四十九肽经酶1和酶2作用后情况如图: ①若蛋白外切酶处理该多肽，则会得到______个氨基酸． ②该四十九肽只有第____________________号位为赖氨酸，而苯丙氨酸存在于 第_______________号位上。 ③短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少______个． 49 22、23、49 17、31、32 1 （5）氨基酸数与相应DNA、RNA中的碱基数 氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个2条链的多肽，相对分子质量为12276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目依次为______和_______ 720 120 由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基DNA(基因)上的6个碱基 解法1，根据O原子的存在来解 解法2，根据水解加的氧减去游离氨基酸的氧来解 推荐第二种解法，后面练习套用第二中解法 (2021·湖南卷·5）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( ) A. 这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递 C. 作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递 D. 蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 P88 拓展提升—蛋白质磷酸化 √ 蛋白质磷酸化和去磷酸化是调节和控制蛋白质活力和功能的最普遍、也是最重要的调控机制，具有重要的研究价值，广泛应用于微生物、植物和动物的研究中。磷酸化参与各种生理和病理过程，调控细胞的增殖、分化和凋亡，广泛运用在信号传导、信号通路、细胞凋亡、发育分化、癌症机理等研究领域。 在有机体内，磷酸化是蛋白翻译后修饰中最为广泛的共价修饰形式，同时也是原核生物和真核生物中最重要的调控修饰形式。磷酸化对蛋白质功能的正常发挥起着重要的调节作用，该过程是由蛋白质激酶（Kinase）催化的把ATP或GTP的γ位磷酸基转移到底物蛋白质的氨基酸残基 (1)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中(2022·湖南，1A)(　　) × (2)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高(2022·湖南，1D)(　　) (3)(2013天津卷·1)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质( ) (4)(2017海南卷·1) 将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失( ) (5)蛋白质空间结构改变一定是蛋白质变性( ) (6)在碱性条件下，变性后的蛋白质仍能与Cu2+反应生成紫色络合物（ ） × 判断正误—学习笔记P14 √ × × √ 考向一　蛋白质的结构和功能 1.(2022·湖北，12)氨基酸在人体内分解代谢时，可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺)，有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺，可舒张血管；酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺，可收缩血管；天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是 A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺 B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料 C.组胺分泌过多可导致血压上升 D.酪胺分泌过多可导致血压下降 √ 迁移应用—学习笔记P14 2.(2024·黑吉辽，1)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2＋感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2＋。下列叙述错误的是 A.钙调蛋白的合成场所是核糖体 B.Ca2＋是钙调蛋白的基本组成单位 C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D.钙调蛋白结合Ca2＋后，空间结构可能发生变化 √ 3.(2023·湖北，2)球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是 A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂 B.球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇 C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质 D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏 √ 考向二　蛋白质的相关计算 4.(2022·重庆，3)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是 A.进入人体后需经高尔基体加工 B.比人胰岛素多了2个肽键 C.与人胰岛素有相同的靶细胞 D.可通过基因工程方法生产 √ 迁移应用—学习笔记P15 5.(2024·辽宁实验中学阶段检测)如图为一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，其中“—S—S—”是将两条肽链连接起来的二硫键(由两个—SH形成，即—SH＋—SH→—S—S—＋2H)。下列叙述正确的是 A.该分子中含有197个肽键 B.该蛋白质中至少含有2个游离的氨基 C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基 D.合成该蛋白质的过程中，其相对分子质量减少了3 568 √ 6.肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白质时往往要进行加工。现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后多肽链所含的游离氨基至少还有_______个。 7.经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。经推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为__________ 1 q－p＋1 核酸是遗传信息的携带者 < 考点二 > 1.核酸是遗传信息的携带者 (1)核酸的结构 磷酸 五碳糖 含氮碱基 核糖 必备知识—学习笔记P15 A、G、C 核苷酸形成核酸 脱氧核苷酸双链 氢键 核糖核苷酸单链 DNA的双螺旋结构 RNA的单链结构 A 脱氧 核糖 P O T 脱氧 核糖 P O C 脱氧 核糖 P O G 脱氧 核糖 P O T 脱氧核糖 P O A 脱氧核糖 P O G 脱氧核糖 P O C 脱氧核糖 P O 空间结构 A 核糖 O P C 核糖 P O G 核糖 P O U P O 核糖 空间结构 3’、5’—磷酸二酯键 (2)核酸的功能与分布 遗传信息 拟核 必备知识—学习笔记P15 DNA的化学结构 数量关系 每个DNA分子片段中，有___个游离磷酸基团 脱氧核糖数=________数=_____________数 A-T之间有___个氢键；G-C之间有____个氢健 位置关系 单链中相邻碱基通过__________________ ___________连接 两条链之间的碱基通过__________连接 2 磷酸 含氮碱基 2 3 -脱氧核糖-磷酸- 脱氧核糖- 氢键 大部分脱氧核糖与_____个磷酸基团相连， 少数脱氧核糖与______个磷酸基团相连。 2 1 DNA的化学结构特点： ②磷酸和脱氧核糖相间排列在外侧，形成基本骨架； ③两条链之间遵循碱基互补配对原则 ①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链组成的双螺旋结构； RNA的结构与功能 核糖核苷酸 蛋白质 氨基酸 密码子 核糖体 遗传物质 48 项目 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸) 组成元素 C、H、O、N、P 结构 一般为双链,反向平行的双螺旋结构 一般为单链 基本单位 脱氧核苷酸(磷酸、脱氧核糖、碱基) 核糖核苷酸(磷酸、核糖、碱基) 含氮碱基 A、T、C、G A、U、C、G 功能 作遗传物质，携带遗传信息(针对细胞生物及DNA病毒)；控制生物体的遗传、变异和蛋白质的合成 作遗传物质(仅针对RNA病毒)；催化(如核酶)；翻译的模板(mRNA)；携带并转运氨基酸(tRNA)；组成核糖体(rRNA) DNA与RNA的不同 “三看”法快速确认DNA、RNA 1. _______、_________________可以破坏磷酸二酯键；_____________、_____________、_____________、 ____________催化形成磷酸二酯键 2. __________、___________和______可以破坏氢键。 限制酶 DNA聚合酶 DNA连接酶 解旋酶 高温 RNA聚合酶 DNA（水解）酶 RNA聚合酶 逆转录酶 核糖 A P ~ P P ~ A-P～P ～P 腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 中A的含义： ATP与RNA的关系： ATP脱去两个磷酸基团，剩下来的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本单位之一。 51 实验步骤： ①_____________________________________________________________。 ②用苯酚的水溶液处理烟草花叶病毒，并设法将其蛋白质和核酸分离，以获得其核酸。并将核酸均分为三份。 1.已知烟草花叶病毒侵染烟草会使烟草患花叶病，为了验证该病毒的核酸种类，设计了以下实验。 实验材料：苯酚的水溶液（可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离）、健康生长的生长状况相似的烟草幼苗若干、烟草花叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水及其他必需器材。 将生长状况相似的烟草幼苗均分为三组 实验步骤： ③________。 ④____________________。 ⑤过一段时间后，观察三组烟草幼苗的生长情况。 三、实验结果及结论。 结果：____________； 结论：_________________________。 用等量的DNA 水解酶、RNA水解酶、蒸馏水处理三组核酸，得到三组溶液 用等量的上述三组核酸分别处喷洒三组烟草幼苗 用清水和DNA水解酶处理得到的溶液喷洒的烟草患病,用RNA水解酶处理得到的溶液喷洒的烟草未患病。 烟草花叶病毒的核酸是RNA。 2.根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出（1）实验思路_________________，（2）预期实验结果及结论__________。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组） （1）实验思路： 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 （2）预期实验结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒． 核酸的特性： (1)遗传信息的多样性： 组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有___种，但是如果数量不限，在连成长链时，____________是极其多样的，所以DNA分子的信息容量非常大。 (2)遗传信息的特异性： 每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 4 排列顺序 A C 核酸与蛋白质的比较 （1）DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 （2）核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不完全相同” (3)不同生物的核酸、核苷酸、碱基和五碳糖的归纳 必备知识—学习笔记P15 2.生物大分子以碳链为骨架 (1)生物大分子以碳链为骨架 单体(基本单位) 多聚体(生物大分子) 多聚体 单体 多糖 ______ 蛋白质 _______ ______ 核苷酸 单糖 氨基酸 核酸 必备知识—学习笔记P15 脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的，但脂肪的相对分子质量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。磷脂和固醇也不属于生物大分子。 (2)有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物 脱氧核苷酸 脱氧核糖 核糖核苷酸 核糖 氨基酸 葡萄糖 甘油和脂肪酸 人体细胞中的核酸彻底水解，产物有___种，分别是________________________________； 人体遗传物质彻底水解，产物有____种,分别是____________________________________； 烟草花叶病毒的核酸初步水解，产物有____种,分别是____________________________； 8 6 4 磷酸，2种五碳糖，5种碱基 磷酸，脱氧核糖，4种碱基AGCT 4种核糖核苷酸 核酸初步水解的产物：_________，彻底水解的产物：____________________________ 核苷酸 磷酸、五碳糖和含氮碱基 (3)依据元素组成推断有机物的种类及功能 葡萄糖 糖原 脂肪 承担者 N、P 脱氧核 苷酸 相关概念图： 核酸-蛋白质复合结构 常见的核酸—蛋白质复合体 归纳总结—学习笔记P15 ＋ 蛋白质 病毒 (1)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性(2021·福建，3D)(　　) (2)蛋白质和DNA具有相同的空间结构，体内合成时都需要模板、能量和酶(2020·北京，2C、D)(　　) √ × (3)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶(　　) (4)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接( ) (5)同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同（ ） (6)核酸和蛋白质都具有物种的特异性，核苷酸和氨基酸也具有物种特异性 ( ) × × √ × 判断正误—学习笔记P16 核酸和蛋白质的关系 铜绿假单胞菌是引起烧伤等感染的病原体，某些噬菌体是侵染细菌的病毒。研究人员欲利用某些噬菌体和宿主铜绿假单胞菌的相互作用，来达到杀灭铜绿假单胞菌的目的。 噬菌体JG、噬菌体PaP1、噬菌体PaP1的DNA＋噬菌体JG的蛋白质外壳重组成的重组噬菌体对不同类型的铜绿假单胞菌(PA1、PAO1)的吸附率如图所示。 关键能力—学习笔记P16 (1)根据B、C组的实验结果可以得出的实验结论是____________________ 。比较A、B、C三组的实验结果可知，噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其______________(填“DNA”或“蛋白质外壳”)的种类。 (2)重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体，主要侵染铜绿假单胞菌 (填“PAO1”或“PA1”)，理由是_______________________________________ 噬菌体JG主要侵染铜 绿假单胞菌PAO1，噬菌体PaP1主要侵染铜绿假单胞菌PA1 蛋白质外壳 重组噬菌体的DNA来自噬菌体PaP1，产 生的子代噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体PaP1的相同，因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1 (3)在侵染铜绿假单胞菌时，噬菌体的尾丝蛋白通过与宿主细胞壁上的脂多糖结合进而吸附在宿主细胞表面。科研人员从某地污水中分离到一株可同时高效吸附并侵染PA1和PAO1的变异噬菌体，对其尾丝蛋白基因进行测序，部分结果如图所示。 据图可知，与野生型噬菌体相比，变异噬菌体的尾丝蛋白基因发生了碱基 ，使尾丝蛋白氨基酸序列改变，空间结构改变，变异后的尾丝蛋白能同时结合两种铜绿假单胞菌的脂多糖。综上，DNA是携带 的物质，在生物体的遗传、变异和 中具有极其重要的作用。 替换 遗传信息 蛋白质的生物合成 考向三　核酸的结构和功能 6.(2024·北京，2)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的 A.元素组成 B.核苷酸种类 C.碱基序列 D.空间结构 √ 迁移应用—学习笔记P16 7.(2024·襄阳期中)图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是 A.甲中a为核糖或脱氧核糖，b为腺苷 B.病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙 C.人的神经细胞中含有甲的种类是8种 D.小麦根尖细胞的遗传物质中，甲中的m有4种 √ 考向四　辨析蛋白质和核酸的关系 8.(2021·江苏，1)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是 A.组成元素都有C、H、O、N B.细胞内合成新的分子时都需要模板 C.在细胞质和细胞核中都有分布 D.高温变性后降温都能缓慢复性 √ 9.(经典高考题)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是 A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物 B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D.若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 √ 考向五　比较细胞中的生物大分子 10.(2023·全国乙，1改编)生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如表。 根据表中信息，下列叙述错误的是 A.①可以是淀粉或糖原 B.②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基 C.②和⑤都含有C、H、O、N元素 D.④可以是双缩脲试剂 √ 单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂 葡萄糖 — ① — ② ③ 蛋白质 ④ ⑤ — 核酸 ⑥ 11.(2021·全国甲，1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是 A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B.③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架 C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体 D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质 √ 1.下列关于蛋白质的叙述，错误的是 A.抗体是发挥免疫功能的蛋白质，胰岛素是调节机体生命活动的蛋白质 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.评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，应注重必需氨基酸的种类和含量 D.苯丙氨酸(C9H11NO2)是人体的一种必需氨基酸，在人体细胞中，苯丙氨酸不可能由其他氨基酸转化而来 E.由n个氨基酸脱水缩合形成的m条多肽链中含有(n－m)个肽键 F.含有m条肽链、n个氨基酸残基的蛋白质中至多有n个氮原子 √ 查落实固基础—学习笔记P17 G.某物质是一种环状八肽，分子中含有8个肽键 H.蛋白质中的N元素主要存在于氨基中 I.蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序等有关 J.肽链可通过氨基酸之间形成的氢键，折叠成具有一定空间结构的蛋白质 K.蛋白质煮沸后变性失去生物活性的过程发生了肽键断裂 L.蛋白质彻底水解的产物不能与双缩脲试剂发生紫色反应 M.高温变性后的蛋白质不能恢复原有的结构和性质 √ √ 2.下列关于核酸的叙述，正确的是 A.人的DNA主要分布于细胞核，少数分布在细胞质基质中 B.细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸 C.大肠杆菌和酵母菌细胞中都不含RNA D.组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸 E.把DNA的一条单链中的T换成U就是一条RNA链 F.由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种 G.叶肉细胞遗传物质中碱基、核苷酸、五碳糖的种类分别是5种、8种和2种 H.真核生物的遗传信息储存在DNA中，原核生物和病毒的遗传信息储存在RNA中 I.幽门螺杆菌的遗传物质彻底水解得到的化合物最多有8种 J.核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的排列顺序 K.核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起作用 L.蛋白质合成需要核酸参与，核酸合成不需要蛋白质参与 √ √ √ √ 思维导图 思维导图 $$