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最经典总结DNA和RNA在细胞中的分布
1.实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同
显示DNA和RNA在细胞中的分布
(2)盐酸
2.实验步骤
3.实验成功关键点
(1)选材:
口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。
(2)缓水流冲洗目的:
防止载玻片上的细胞被冲走。
(3)几种试剂在实验中的作用
试剂
作用
甲基绿
使DNA呈现绿色
吡罗红
使RNA呈现红色
质量分数为0.9%的NaCl溶液
保持口腔上皮细胞的正常形态
质量分数为8%的盐酸
①改变细胞膜的通透性
②使染色质中的DNA与蛋白质分离
蒸馏水
①配制染色剂;②冲洗载玻片
(1)实验选材时,为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞?
提示 紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡,叶肉细胞含叶绿体,易对实验结果造成颜色干扰。
(2)不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么?
提示 哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核,没有DNA。
观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.(2015·高考题重组改编)关于DNA的实验,叙述正确的是( )
A.用兔的成熟红细胞可提取DNA
B.用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布
C.DNA提取组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色
解析 兔的成熟红细胞没有细胞核,不可提取DNA,A错误;健那绿染液是对活细胞中线粒体进行染色的专一性染料,B错误;斐林试剂与还原糖水浴加热才可产生砖红色沉淀,C错误;甲基绿与细胞核DNA结合呈绿色,D正确。
答案 D
2.下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的基本实验步骤,对该实验基本步骤的叙述错误的是( )
A.①表示制片,首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液
B.②表示水解,需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的装片
C.③表示用缓水流冲洗,以免影响染色
D.④表示用甲基绿和吡罗红对标本先后进行染色
解析 染色时用甲基绿和吡罗红混合染色剂对标本进行染色,不是对标本先后染色。
答案 D
观察DNA和RNA在细胞中分布的“3”个易错点
(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞,不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞,以防止颜色的干扰。
(2)吡罗红甲基绿染液:
混合使用,且现配现用。
(3)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布,只是量不同,故结构中强调“主要”,而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。
易错·防范清零
[易错清零]
易错点1 混淆多种物质或结构的化学组成
点拨 巧用“物质(或元素)+”原理快速判断化合物或结构:
(1)运用“蛋白质+”快速判断常考物质或结构:
①细胞膜→蛋白质+糖类+磷脂→C、H、O、N、P
②染色体→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P
③核糖体→蛋白质+RNA→C、H、O、N、P
④DNA病毒→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P
⑤RNA病毒→蛋白质+RNA→C、H、O、N、P
⑥中心体、细胞骨架、抗体→蛋白质→C、H、O、N
(2)巧用“C、H、O+”快速判断化合物
(3)巧借“标志元素(或物质)+”快速确认几种特殊化合物
+Fe2+―→血红蛋白
+Mg2+―→叶绿素
+I-―→甲状腺激素
+“T”或“脱氧核糖”―→DNA
+U或“核糖”―→RNA
易错点2 混淆细胞中的能源物质及供能顺序
点拨
(1)能源物质:
糖类、脂肪、蛋白质、ATP都是能源物质。
(2)主要的能源物质:
糖类,其中“最重要能源物质为葡萄糖”。
(植物中储能的糖类为淀粉,动物中储能的糖类为糖原)
(3)主要的储能物质:
脂肪。
(4)直接能源物质:
ATP。
注
(1)能源物质的供能顺序:
先由糖类氧化供能,当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能。
正常情况下,蛋白质一般不供能,它只有在病理或衰老状态下才大量氧化供能。
(2)能源物质为生命活动供能的过程
易错点3 混淆大分子物质的“彻底水解产物”与“彻底氧化分解产物”
点拨 ①物质初步水解:
其产物还可继续水解。
②彻底水解:
在水解酶作用下,水解为不能再被水解的最小物质分子。
③彻底氧化分解:
其产物不能再氧化分解,而不彻底氧化分解的产物还可以继续氧化分解,如葡萄糖彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水,不彻底氧化分解的产物可以是乳酸或酒精和二氧化碳,而乳酸和酒精都可以继续氧化分解。
归纳如下:
水解产物和氧化分解产物(代谢终产物)的比较
物质
初步水解
彻底水解产物
氧化分解产物
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
CO2+H2O
脂肪
甘油+脂肪酸
甘油+脂肪酸
CO2+H2O
蛋白质
多肽
氨基酸
CO2+H2O+尿素
核酸
核苷酸
磷酸+五碳糖+碱基
CO2+H2O+尿酸等
[纠错小练]
1.如图表示不同化学元素所组成的化合物,以下说法错误的是( )
A.若①为某种大分子的组成单位,则①最可能是氨基酸
B.若②是细胞中重要的储能物质,则②是脂肪
C.若③为能储存遗传信息的大分子物质,则③一定是DNA
D.若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质,则④是糖原
解析 ③的组成元素为C、H、O、N、P,若③是能储存遗传信息的大分子物质,则其可能是DNA,也可能是RNA,C错误。
答案 C
2.下图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况。
则对A、B、C所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是( )
A.A可能是叶绿素,能吸收光能进行光合作用
B.B可能是血红蛋白,有运输氧的作用
C.C可能是磷脂,是细胞膜的主要成分
D.A、B、C必为同一类物质
解析 A含有Mg,可能是叶绿素,能吸收光能进行光合作用,A正确;B含有Fe,可能构成的是血红蛋白,运输氧气,B正确;C含有P,可能构成的是磷脂,构成生物膜,C正确;叶绿素是叶绿酸的酯,血红蛋白属于蛋白质,磷脂属于脂质,故A、B、C可能为不同类物质,D错误。
答案 D
3.如图甲、乙、丙表示某动物细胞中的不同化合物,下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙三物质不可能同时出现在叶绿体中
B.物质甲为该生物的主要遗传物质
C.可用苏丹Ⅲ染液来鉴定物质乙
D.物质丙构成生物膜的基本骨架
解析 综合分析图示可知甲、乙、丙分别代表脱氧核糖核酸、蛋白质、磷脂,三者可同时出现于叶绿体中,A错误。
DNA是该生物的遗传物质,B错误;鉴定蛋白质用双缩脲试剂,C错误。
答案 D
4.如表所示是糖类、脂肪主要组成元素的质量分数。
分析数据得出的下列结论中,不正确的是( )
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
A.质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时,糖类耗氧少
B.食物中淀粉、脂肪彻底水解产物均不相同
C.脂肪、糖类在体内代谢的共同代谢终产物是CO2和H2O
D.脂肪是生物体进行生命活动的主要能源物质
解析 糖类是主要的能源物质,而脂肪是主要的储能物质,D错误。
答案 D
随堂·真题演练
1.(2015·新课标全国卷Ⅰ)下列叙述错误的是( )
A.DNA与ATP中所含元素的种类相同
B.一个tRNA分子中只有一个反密码子
C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
解析 DNA与ATP的元素组成均为C、H、O、N、P,A正确;每个tRNA的一端有3个相邻的碱基,能与mRNA的密码子互补配对,称为反密码子,B正确;T2噬菌体的遗传物质是DNA,DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,C正确;细菌为原核生物,无线粒体,D错误。
答案 D
2.(2015·新课标全国卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。
下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
解析 依据端粒学说,端粒酶存在于染色体的两端,大肠杆菌无染色体,A错误,C正确;依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA判定端粒酶应该是逆转录酶而非RNA聚合酶,B错误;正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截,D错误。
答案 C
3.(2014·新课标全国卷Ⅱ)关于核酸的叙述,错误的是( )
A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
解析 双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接,C错误。
答案 C
4.(2015·北京卷,2)下列对各种生物大分子合成场所的叙述,正确的是( )
A.酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白
B.肌细胞在细胞核中合成mRNA
C.T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA
D.叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉
解析 在真核细胞的高尔基体中加工膜蛋白而不是合成膜蛋白,A错误;细菌为原核生物,没有细胞核,而且T2噬菌体在侵染细菌后,是在细菌的细胞质中完成了DNA分子的复制,C错误;叶绿体是光合作用的场所,在暗反应阶段形成了淀粉、脂肪等有机物,暗反应的场所是叶绿体基质,D错误;在真核细胞中,转录形成mRNA主要是在细胞核中完成的,B正确。
答案 B
(时间:
10分钟 满分:
50分)
1.下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述,正确的是( )
A.都能被相应的酶水解
B.都是水溶性物质
C.都含C、H、O、N这4种元素
D.都是人体细胞中的能源物质
解析 四种生物分子分别都能被相应的酶水解,A正确;脂肪为脂溶性物质,不溶于水,B错误;淀粉和脂肪都只含有C、H、O三种元素,C错误;核酸是与遗传有关的物质,不能作为能源物质,D错误。
答案 A
2.关于蛋白质与核酸的叙述,错误的是( )
A.细胞核中含有蛋白质和多种RNA
B.蛋白质多样性的体现与核酸有关
C.DNA分子的复制不需要蛋白质的参与
D.基因表达过程中可产生核酸和蛋白质
解析 DNA分子复制需许多酶参与,而这些酶的化学本质为蛋白质。
答案 C
3.(2016·山东潍坊检测)下列关于糖类和脂质的叙述,错误的是( )
A.肝糖原和磷脂共有的元素是C、H、O
B.相同质量的脂肪和多糖彻底氧化分解,脂肪放能多
C.某些糖类和脂质能参与细胞间的信息传递
D.脂质和糖类的最终水解产物都是CO2和H2O
解析 脂肪(而不是脂质)和糖类的最终氧化分解产物(而不是水解产物)是CO2和H2O。
答案 D
4.(2016·河北保定模拟,2)有关下列生物体或其部分结构的物质组成分析正确的是( )
A.核糖体——磷脂和蛋白质
B.细胞膜——脂肪、糖类和蛋白质
C.T2噬菌体——RNA和蛋白质
D.细胞骨架——蛋白质
解析 核糖体由rRNA和蛋白质构成,A错误;细胞膜主要含有蛋白质、脂质(磷脂和固醇)和多糖,B错误;T2噬菌体中含有的是DNA和蛋白质,C错误;细胞的骨架是蛋白质,D正确。
答案 D
5.(2016·海南七校联考)下列有关核酸的叙述中,与事实不相符的是( )
A.碱基组成相同的核苷酸不一定相同
B.若核酸中含有碱基T或脱氧核糖,则为DNA
C.原核生物的遗传物质是DNA或RNA
D.大肠杆菌和酵母菌的DNA不同
解析 核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸,含有相同碱基的脱氧核苷酸和核糖核苷酸是不同物质;碱基T和脱氧核糖是DNA分子所特有的;原核生物的遗传物质是DNA;大肠杆菌和酵母菌是不同的生物,它们含有的DNA不同。
答案 C
6.埃博拉病毒是一种RNA病毒,将该病毒彻底水解,关于得到产物的说法正确的是( )
A.一定得到20种氨基酸
B.能得到四种核糖核苷酸
C.碱基种类和噬菌体相同
D.产物中一定含有H、O元素
解析 该病毒蛋白质中未必含全部种类的氨基酸;RNA彻底水解得到的产物为四种核糖核苷酸继续水解的产物——核糖、磷酸及四种含N碱基;噬菌体的碱基有T无U,埃博拉病毒的碱基有U无T,水解产物中一定都有H、O元素。
答案 D
7.(2016·山东齐鲁名校联考)下列有关糖类、脂质和核酸的叙述,正确的是( )
A.组成麦芽糖、蔗糖、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖
B.脂质分子中氢的含量少于糖类,而氧的含量更多
C.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中
D.糖类、脂质都是生物大分子,都是由许多单体连接而成的
解析 组成麦芽糖、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖分子,1分子蔗糖由1分子果糖和1分子葡萄糖组成,A错误;脂质与糖类相比,C、H比例大,O比例小,B错误;真核生物的DNA主要分布在细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量分布,而RNA主要分布在细胞质中,少量分布在细胞核中,C正确;糖类包括单糖、二糖和多糖,单糖和二糖都不是生物大分子,且单糖不含有单体,D错误。
答案 C
8.生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即是由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列表述正确的是( )
A.若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示肽键,2表示中心碳原子,3的种类有20种
B.若该图为一段RNA的结构模式图,则l表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种
C.若该图为一段单链DNA的结构模式图,则l表示磷酸基团,2表示脱氧核糖,3的种类有4种
D.若该图表示多糖的结构模式图,则淀粉、纤维素和糖原的结构是相同的
解析 如果该图表示一段肽链,则2表示肽键,1表示中心碳原子,3表示R基,A错误;如果该图表示一段RNA,则1表示核糖,2表示磷酸,3表示含氮碱基,包括A、G、C、U四种,B正确;若该图为一段单链DNA,则l表示脱氧核糖,2表示磷酸,3表示含氮碱基,C错误;虽然淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖,但三种物质的结构不同,D错误。
答案 B
9.如图所示,关于动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是( )
解析 还原糖不包括蔗糖,葡萄糖不属于二糖;固醇和脂肪都是脂质的一种;固醇不属于生物大分子。
答案 A
10.(2017·全国名校重点中学高考冲刺卷)如图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。
下列相关叙述中正确的是( )
A.图中的甲试剂也可以用于鉴定蛋白质
B.可用菠菜叶片替代苹果
C.石英砂的作用是使研磨更充分
D.甲试剂由甲、乙两种液体组成,使用时先加甲液再加乙液
解析 根据选材及颜色变化可知该实验测定的是还原糖,其中甲试剂是斐林试剂,斐林试剂不能用于鉴定蛋白质,A错误;由于菠菜叶片呈绿色,会影响对实验结果的观察,所以不能用菠菜叶替代苹果,B错误;石英砂的作用是使研磨更充分,C正确;斐林试剂由两种液体(甲液和乙液)组成,使用时应先将甲乙两液混合后加入样液中,D错误。
答案 C
11.(2016·东北师大附中二模,41)如图是人体细胞中三种重要有机物A、C、E的元素组成及相互关系图,请据图回答:
(1)图中X所指的元素为________。
(2)A的中文名称为________,其彻底水解的产物是________。
(3)E具有多样性,其原因由b分析为____________________________。
过程②叫做________,若b的平均相对分子质量为r,通过②反应过程形成m条肽链,经盘曲折叠构成相对分子质量为e的E,则E分子中肽键的数目是________。
(4)细胞结构Ⅱ的名称为________,在细胞中分布场所为________。
解析
(1)题图中的a是脱氧核糖核苷酸,组成元素是C、H、O、N、P,所以图中X所指的元素为N、P。
(2)题图中的A是DNA,其中文名称为脱氧核糖核酸,其彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、T、G、C)。
(3)题图中的E是蛋白质,蛋白质具有多样性从b氨基酸分析为组成B的b种类、数量、排列顺序不同;过程②是氨基酸脱水缩合形成多肽的过程,若b(氨基酸)的平均相对分子质量为r通过②脱水缩合反应过程形成m条肽链,经盘曲折叠构成相对分子质量为e的E(蛋白质),设E分子中肽键的数目是X个,根据“蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18”,则有关系式:
r(m+X)-18X=e,解得:
X=
个。
(4)题图中的结构Ⅱ是糖蛋白、也叫糖被,位于细胞膜外侧,具有保护、润滑和识别作用。
答案
(1)N、P
(2)脱氧核糖核酸 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、T、G、C) (3)组成B的b种类、数量、排列顺序不同 脱水缩合
(4)糖被(糖蛋白) 细胞膜的外侧
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