内容正文:
第2章 组成细胞的分子
第5节 核酸是遗传信息的携带者
目录
CONTENTS
02
拓展提能
01
概念检测
01
概念检测
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
对点 核酸的种类、分布、功能 DNA的分布 核苷酸的组成 核苷酸的结构 DNA与RNA的比较 不同生物中碱基、核苷酸种类 核酸的功能
题号 8 9 10 11 12 13 14
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
对点 组成多聚体的单体 多聚体种类及其骨架 DNA的结构层次 核苷酸的结构 核酸
检测 核酸的种类及组成 核酸的结构、功能、DNA与RNA的区别
概念检测
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知识点一 核酸的种类及分布
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
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2.下列关于脱氧核糖核酸(DNA)分布的叙述,不正确的是( )
A.蛙的成熟红细胞中含DNA分子
B.人体细胞的细胞质中也有DNA分子
C.含DNA的原核细胞不会同时含RNA
D.细菌细胞的拟核中含DNA
解析:原核细胞中可以同时含有DNA和RNA,C错误;细菌细胞的DNA主要分布于拟核中,D正确。
概念检测
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知识点二 核酸是由核苷酸连接而成的长链
[题型一 核酸的结构]
3.由一分子含氮碱基、一分子磷酸、一分子化合物A构成一分子复杂化合物B,对A、B最准确的叙述是( )
A.若A是核糖、B为核苷酸
B.若A是脱氧核糖、B为脱氧核糖核酸
C.若A是核糖、B为核糖核苷酸
D.若A是核糖、B为核糖核酸
概念检测
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4.下图为某核苷酸的结构示意图,则下列相关说法不正确的是( )
A.该物质是核糖核苷酸
B.由于碱基的不同,该物质共有4种
C.与脱氧核苷酸的区别只是五碳糖不同
D.该物质由C、H、O、N、P五种元素组成
解析:核糖核苷酸是RNA的基本组成单位,由于碱基(A、G、C、U)的不同,共有4种核糖核苷酸,B正确;与脱氧核苷酸相比,除五碳糖不同外,碱基也不完全相同,C错误。
概念检测
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5.下列关于DNA和RNA的叙述,正确的是( )
A.DNA与RNA中所含碱基的种类完全不同
B.DNA通常为双链,RNA通常为单链
C.真核细胞中DNA和RNA都主要分布在细胞核中
D.原核细胞中环状DNA和蛋白质结合形成染色体
解析:DNA与RNA中所含碱基的种类部分相同,部分不同,A错误;真核细胞中DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,C错误;原核细胞不含染色体,D错误。
概念检测
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A B C D
口腔上皮细胞 蓝细菌细胞 SARS病毒 豌豆根毛细胞
碱基种类 5种 5种 4种 8种
核苷酸种类 5种 8种 8种 8种
6.不同生物含有的核酸种类不同。真核生物、原核生物同时含有DNA和RNA,病毒体内含有DNA或RNA,下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是( )
解析:口腔上皮细胞、蓝细菌细胞、豌豆根毛细胞均同时含有DNA和RNA,故核苷酸有8种,而碱基为5种。病毒只含一种核酸,有4种核苷酸,4种碱基。
概念检测
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[题型二 核酸的功能]
7.下列叙述中,哪项不是核酸的生理功能( )
A.是细胞内携带遗传信息的物质
B.是生物的遗传物质
C.是生物体进行生命活动的主要承担者
D.对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
概念检测
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知识点三 生物大分子以碳链为骨架
8.淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因(DNA片段)都是多聚体,它们的单体依次是( )
A.葡萄糖、蛋白质、DNA
B.蔗糖、氨基酸、核糖核苷酸
C.葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸
D.麦芽糖、多肽、核苷酸
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9.所谓多聚体,就是由相同或相似的小分子组成的长链,组成多聚体的小分子称为单体。下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白质、核酸、多糖和脂肪均为多聚体,都有对应的单体
B.生物大分子及其单体均以碳链为骨架
C.细胞中多聚体的含量和比例处于不断变化中,但又保持相对稳定
D.多聚体的功能是由其组成和结构决定的
解析:多聚体是由许多单体连接形成的,脂肪不是多聚体,A错误;生物大分子的每一个单体都以若干相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,因此生物大分子及其单体均以碳链为骨架,B正确;细胞中多聚体的含量和比例处于不断变化中,但又保持相对稳定,以保证生命活动的正常进行,C正确。
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10.根据概念图,下列叙述正确的是( )
A.甲表示的碱基有4种
B.乙表示的是核糖
C.生物的遗传信息都储存在戊中
D.丁表示的是脱氧核糖核苷酸
解析:DNA中的碱基有A、T、C、G 4种,所以甲表示的碱基有4种,A正确;DNA中的五碳糖是脱氧核糖,因此乙表示脱氧核糖,B错误;部分病毒的遗传信息储存在RNA分子中,C错误;DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,所以丁表示脱氧核糖核苷酸,D正确。
概念检测
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11.如图是核苷酸的模式图,下列说法不正确的是( )
A.组成DNA和RNA基本单位的不同之处只表现在②上
B.组成DNA的②是脱氧核糖
C.病毒内的②只有一种,③有4种
D.人体内含A、T、C、G的核苷酸有8种
概念检测
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解析:DNA和RNA的组成除了在②五碳糖(分别为脱氧
核糖和核糖)方面不同外,在③含氮碱基(分别为A、T、G、
C和A、U、G、C)方面也不完全相同,A错误;组成DNA的
②是脱氧核糖,组成RNA的②是核糖,B正确;病毒体内含有DNA或RNA一种核酸,其中含有的②五碳糖只有一种(脱氧核糖或核糖),③有4种(A、T、G、C或A、U、G、C),C正确;人体细胞中,含有碱基A的核苷酸有两种(腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸),含有碱基G的核苷酸有两种(鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸),含有碱基C的核苷酸有两种(胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸),含有碱基T的核苷酸只有一种(胸腺嘧啶脱氧核苷酸),因此人体内含A、T、C、G的核苷酸有7种,D错误。
概念检测
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12.下列关于病毒核酸检测的叙述,不正确的是( )
A.病毒核酸检测中检测的靶标应为被检测者的DNA
B.病毒核酸检测中检测的靶标应为被检测者的RNA
C.病毒核酸检测中检测的靶标应为病毒独特的核酸序列
D.若检测结果呈阳性,则表明被检测者的DNA已发生改变
解析:病毒核酸检测中检测的靶标应为病毒独特的核酸序列,以便确定机体是否被该种病毒感染,A、B错误,C正确;若检测结果呈阳性,则表明被检测者的体内含有该种病毒的特异性核酸序列,不能说明被检测者的DNA已发生改变,D错误。
概念检测
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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,且DNA一般是双链,RNA一般是单链(或在所含五碳糖上的区别,且DNA一般是双链,RNA一般是单链)
e是f的基本组成单位
b、c、d
C、H、O、N、P
概念检测
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14.如图为甲、乙两种核酸分子局部结构示
意图,请据图回答:
(1)核酸甲的中文名称是______________,
判断依据是____________________。
(2)图中结构1、4、5的中文名称分别是
________、__________________、________。
(3)核酸是细胞内携带__________的物质。在部分病毒,如HIV、SARS病毒等中,承担该功能的核酸是________。
(4)甲、乙两图中共有________种碱基,有________种核苷酸。
脱氧核糖核酸
核酸甲含有碱基T
磷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
核糖
遗传信息
RNA
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概念检测
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拓展提能
02
题号 1 2 3 4 5
难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★
对点 核苷酸的结构、氨基酸的脱水缩合 核苷酸的结构 核酸的结构 生物中核酸的种类、碱基、核苷酸种类 判定生物中含有的生物大分子
题号 6 7 8 9 10 11
难度 ★★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★
对点 生物大分子结构的判定 生物大分子的判定 核糖核苷酸的结构 生物大分子由单体形成 生物体中有机物的判定 探究病毒核酸的种类
拓展提能
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一、单项选择题(每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.用15N标记下列两种物质(数字所在的部位),能标记的一组是( )
A.图1中的③,图2中的②
B.图1中的①,图2中的①
C.图1中的③,图2中的①
D.图1中的②,图2中的②
解析:图1中的物质表示核苷酸,其中①是磷酸,②是五碳糖,③是含氮碱基,只有③中含有N;图2中的物质表示二肽,①是—CO—NH—,②是羧基,①中含有N,C符合题意。
拓展提能
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2.核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述错误的是( )
A.核酸甲中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息
B.核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用
C.生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的排列顺序、数量有关,与连接方式无关
D.A与B相比,A的2′位置的碳原子上多一个氧
拓展提能
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解析:核酸甲含有碱基T,所以是DNA,DNA中脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,A正确;核酸甲是DNA,核酸乙含有碱基U,所以是RNA,核酸是一切生物的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用,B正确;DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,核糖(乙)的2′位置的碳原子上比脱氧核糖(甲)多一个氧,D错误。
拓展提能
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3.某实验室有代表4种碱基的塑料片共5个,其中C、G、A各有1个,T有2个,代表脱氧核糖和磷酸之间化学键的连接物有7个,代表脱氧核糖的塑料片有8个,代表磷酸的塑料片有9个,代表脱氧核糖和碱基之间化学键的连接物有10个,某同学要搭建DNA单链,则( )
A.能搭建出120种由5个脱氧核苷酸组成的单链
B.能搭建出60种由5个脱氧核苷酸组成的单链
C.能搭建出60种由4个脱氧核苷酸组成的单链
D.能搭建出24种由4个脱氧核苷酸组成的单链
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解析:首先要确定所有材料搭建形成的DNA单链中含有的核苷酸数,已知每个核苷酸需要1个代表脱氧核糖和磷酸之间化学键的连接物,而两个核苷酸之间也需要1个代表脱氧核糖和磷酸之间化学键的连接物,设单链DNA最多由x个核苷酸组成,则有x+(x-1)=7,其中(x-1)为核苷酸之间的“连接物”数量,解得x=4,故A、B错误;有5个碱基,如果不考虑碱基种类的重复,则上述碱基组成的含4个脱氧核苷酸的单链的种类有5×4×3×2=120(种),由于5个碱基中含有2个T,上述计算存在重复现象,因此,含4个脱氧核苷酸的单链的种类=(5×4×3×2)÷2=60(种),C正确,D错误。
拓展提能
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4.“白日不到处,青春恰自来。苔花如米小,也学牡丹开”。请结合核酸知识分析,下列关于苔藓和牡丹的说法,错误的是( )
A.病毒含有的核酸种类与苔藓相同,与牡丹不同
B.核酸分子中,五碳糖∶磷酸∶含氮碱基=1∶1∶1
C.苔藓和牡丹细胞中碱基种类相同,核苷酸种类也相同
D.苔藓和牡丹形态结构不同的根本原因是DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同
解析:病毒只含一种核酸,苔藓和牡丹都是细胞生物,都含DNA和RNA,A错误;苔藓和牡丹细胞中都含5种碱基,8种核苷酸,C正确。
拓展提能
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5.研究人员对小麦、牦牛、T2噬菌体、大肠杆菌等样品进行化学成分分析,结果忘记了贴标签,下列判断正确的是( )
A.含有DNA、RNA和蛋白质等成分的样品是T2噬菌体
B.含有染色质的样品是小麦组织、大肠杆菌、牦牛的组织
C.含有DNA、RNA、蛋白质和纤维素等成分的样品是小麦、大肠杆菌
D.含有DNA、RNA、糖原和蛋白质等成分的样品是牦牛的组织
解析:T2噬菌体是病毒,只含一种核酸即DNA,不含RNA,A错误;真核细胞的细胞核中才有染色质,大肠杆菌是原核生物,细胞中没有染色质,B错误;小麦的细胞壁中有纤维素成分,但是大肠杆菌的细胞壁成分是肽聚糖,C错误;牦牛是真核生物,细胞中含有DNA、RNA和蛋白质,糖原是动物细胞中特有的多糖,D正确。
拓展提能
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6.生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即它们是由一定的基本结构单位,按照一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下图为某多聚体的结构示意图,下列表述正确的是( )
A.若该图为一段单链DNA结构模式图,则其多样性主要由1排列顺序千变万化造成的
B.若该图为一段单链RNA结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸,3的种类有4种
C.若该图表示人体内一段肽链结构模式图,则氮元素主要在2中,1的种类有21种
D.若该图表示多糖的结构模式图,则由1、2、3组成的单体只含有元素C、H、O
拓展提能
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解析:若该图为一段单链DNA的结构模式图,则1表示含氮碱基,2表示脱氧核糖,3表示磷酸基团,DNA分子的多样性主要是由于脱氧核苷酸排列顺序极其多样,实质上是由1(含氮碱基)的排列顺序千变万化造成的,A正确;如果该图为一段单链RNA的结构模式图,则1表示含氮碱基,2表示核糖,3表示磷酸基团,3的种类只有1种,B错误;若该图表示人体中一段肽链结构模式图,则1可能表示R基,2表示中心碳原子,3表示—CO—NH—结构,氮元素主要在3中,1若表示R基则人体内种类有21种,C错误;若该图表示多糖的结构模式图,多糖不一定只由C、H、O组成,D错误。
拓展提能
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30
二、不定项选择题(每题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求)
7.从一个动物细胞中得到两类大分子有机物x、y,已知细胞中x的含量大于y,用胃蛋白酶处理,x被分解而y不变。x含有化学元素N,有的还含有S,y含有化学元素N和P,它们与碘都没有颜色反应,细胞膜上有x而无y。下列有关x、y的叙述,正确的是( )
A.x可能是蛋白质
B.y的基本组成单位可能是核苷酸
C.x可能是细胞中含量最多的有机化合物
D.y只存在于细胞核中
拓展提能
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31
解析:酶具有专一性,用胃蛋白酶处理,x被分解,且x含有化学元素N,有的还含有S,x可能是蛋白质,A正确;y可能是核酸,所以基本组成单位可能是核苷酸,B正确;由于x可能是蛋白质,是细胞中含量最多的有机化合物,C正确;y可能是核酸,核酸有两种,真核细胞中DNA主要分布在细胞核中,细胞质中的线粒体和叶绿体也有分布,RNA主要分布在细胞质中,在细胞核中也有RNA,D错误。
拓展提能
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32
8.如图为某种有机物的分子结构图,数字1~5代表五个碳
原子相应的位置。下列叙述正确的是( )
A.该化合物是构成RNA及其基本单位的成分之一
B.形成核苷酸时,碳原子1与磷酸相连,碳原子5与含氮碱基相连
C.RNA病毒的遗传物质的组成成分彻底分解可以产生该化合物
D.该化合物在核苷酸单链中,与下一个核苷酸相连的是碳原子2
解析:该化合物是核糖,是构成RNA及其基本单位的成分之一,A正确;形成核苷酸时,碳原子5与磷酸相连,碳原子1与含氮碱基相连,B错误;RNA病毒的遗传物质是RNA,彻底分解能得到核糖,C正确;该化合物在核苷酸单链中,与下一个核苷酸相连的是碳原子3,D错误。
拓展提能
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33
9.如图是细胞中由单体形成生物大分子时化学
反应的模式图,有关表述不正确的是( )
A.该过程形成的大分子均以碳链为骨架
B.每合成1个大分子(单链)都产生n-1个水分子(n为单体个数)
C.该过程的逆过程会导致有机物总质量的增加
D.多糖和脂肪等生物大分子的合成都符合这个模式
解析:该过程形成的大分子均以碳链为骨架,A正确;每合成1个大分子(单链)都产生n-1个水分子,B正确;单体形成生物大分子时化学反应的逆过程是水解反应,大分子水解成小分子会导致有机物的种类、总质量增加,C正确;脂肪不是生物大分子,D错误。
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三、非选择题
10.图1是生物体细胞内部分有机物的概念图;图2是免疫球蛋白(IgG)的结构图(—SH+—SH→—S—S—+2H)。回答下列问题:
拓展提能
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35
(1)图1中,若c为植物细胞内的储能物质,则c是________;d中的______________是构成动物细胞膜的重要成分。
(2)图1中,若生物体内的b中含S,则该元素存在于氨基酸的________中。DNA与e在结构上的差异表现在__________________________________________ ___________________________。脊髓灰质炎病毒中含有______种核苷酸。
(3)科学家发现IgG可以与不同的抗原结合,其原因主要是IgG的V区变化大,从氨基酸的角度考虑,V区不同的原因是_________________________________。若IgG由m个氨基酸构成,则形成IgG后,相对分子质量减少了__________。
R基
DNA有脱氧核糖和碱基T,通常为双链;RNA有核糖和碱基U,通常为单链
4
氨基酸的种类、数量和排列顺序不同
18m-64
淀粉
磷脂、胆固醇
拓展提能
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36
解析:(1)图1中a是糖类,b是蛋白质,c是多糖,d是脂肪、磷脂和固醇等,e是RNA(核糖核酸)。
(3)从氨基酸的角度考虑,V区不同的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。若IgG由m个氨基酸构成,图2中显示IgG共4条链,则形成IgG后,脱去的水分子数为m-4,脱去H的个数为8,因此相对分子质量减少了(m-4)×18+8=18m-64。
拓展提能
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37
11.已知流感病毒只含有一种核酸,现欲探究H5N1亚型病毒的核酸是DNA还是RNA。某实验小组进行了如下实验:
材料用具:显微注射器,H5N1亚型病毒的核酸提取液,活鸡胚,DNA酶,RNA酶。
(1)选用活鸡胚的理由是______________________________________________ ___________________________________________________________。
(2)选用DNA酶的理由是____________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
病毒只能寄生在活细胞中,用活鸡胚作实验材料比用其他活的鸟类成体或胚胎更方便、更经济
如果H5N1亚型病毒的核酸提取液中含有DNA,用DNA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H5N1亚型病毒
拓展提能
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11
38
实验步骤:
(1)把H5N1亚型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H5N1亚型病毒的核酸提取液,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H5N1亚型病毒。
等量的相同浓度的DNA酶和RNA酶
拓展提能
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11
39
预测实验结果及分析:
(1)A组样品检测中含有H5N1亚型病毒。
(2)给B组活鸡胚注射的物质是_____________________,若样品检测无H5N1亚型病毒产生,C组样品检测有H5N1亚型病毒产生,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H5N1亚型病毒产生,B组样品检测有H5N1亚型病毒产生,则________是遗传物质。
核酸提取液+DNA酶
DNA
核酸提取液+RNA酶
RNA
拓展提能
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11
40
R
13.下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―→eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(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_______________。
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