【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（中图版）必修1教师用书：第2单元 细胞的自我保障
文档属性
| 名称 | 【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（中图版）必修1教师用书：第2单元 细胞的自我保障 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 10.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 中图版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-28 07:57:54 | ||
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文档简介
第一章 细胞中的蛋白质
第一节蛋白质的结构与功能
(教师用书独具)
●课标要求
1．简述氨基酸的基本结构。
2．阐述氨基酸是如何构成蛋白质的。
3．解释蛋白质分子结构多样性的原因以及结构多样性与功能复杂性的关系。
4．概述蛋白质的功能；确立结构与功能相适应的观点。
●课标解读
1．说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2．概述蛋白质的结构和功能。
3．认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4．关注蛋白质研究的新进程。
●教学地位
第一节蛋白质的结构和功能，让学生能描述 ( http: / / www.21cnjy.com )蛋白质的基本单位——氨基酸的结构通式，概述蛋白质的结构和功能，体会出生物大分子结构的复杂性和功能的多样性。学生学完这部分知识后，必然有进一步探究的欲望：蛋白质究竟是怎样合成的？在哪里合成的？又是怎样从合成部位到达作用部位？
本章的重点是蛋白质的结构和功能，难点是探究活动中比较不同氨基酸的分子结构模型和结构简式，分析得出氨基酸结构的共同点。
●教法指导
本节教学中，可结合“细胞的化学成分”让学生了解蛋白质是细胞的重要组分。它占原生质干重的50%以上，是细胞生命活动的体现者，是人和动物重要的营养物质。通过教科书中表2－1－1的材料分析，让学生认识蛋白质的基本组成单位是氨基酸。再通过探究活动“氨基酸的共同点”，概括总结出氨基酸的结构通式，之后可让学生以自身形态模仿氨基酸结构，以左右上肢分别代表氨基酸的氨基和羧基，下肢代表氢原子，躯干代表碳原子，让学生认识到：每个人的躯干和四肢是差不多的，人和人的特征不同，关键在于头部的不同，头部就代表R基。这种形象的比喻，有助于学生理解记忆，还为后面学习肽键形成时氨基、羧基脱水缩合打下基础。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．健康生活吃出来，高蛋白、低脂肪是健康饮 ( http: / / www.21cnjy.com )食的要求，动、植物蛋白荤素搭配是科学饮食的需要，蛋白质是什么物质，与脂肪、糖类有何区别？动、植物蛋白有何不同？
2．近几年奶类制品中的“三聚氰胺”事件时有发生，严重威胁消费者的身体健康，“三聚氰胺”与蛋白质有何关系？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P27～30，填写【 ( http: / / www.21cnjy.com )课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3：结合教材，通过【课堂互动探究】探究1，帮助学生理解并掌握氨基酸的结构通式，利用例1巩固提高。
步骤6：通过【当堂双基达标 ( http: / / www.21cnjy.com )】进行当堂检测验收，课下完成【课后知能检测】。 步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。 步骤4：结合教材，通过【课堂互动探究】探究2，帮助学生理解并掌握氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系及有关计算规律，利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4.关注蛋白质研究的新进程。 1.氨基酸的结构特点。(重点)
2.氨基酸形成蛋白质的过程。(重点)
3.蛋白质的结构和功能。(重点)
4.氨基酸形成蛋白质过程中的相关计算。(难点)
蛋白质的基本单位
结构
结构通式 结构特点
CRHCOOHNH2 ①每种氨基酸分子中至少含有一个羧基(—COOH)和一个氨基。
②都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。
③各种氨基酸的区别在于R基的不同。
化学
组成 主要化学元素：C、H、O、N
1．人体必需的一种氨基酸天冬酰胺分子中含有两个氨基，试描述两个氨基的连接方式？
【提示】 一个氨基连接在R基的碳原子上，另一个与羧基连接在同一个碳原子上。
蛋白质的结构
1.脱水缩合作用
(1)两个氨基酸脱水缩合，产生1个水分子，一个二肽化合物中有1个肽键。
(2)两个氨基酸脱水缩合能形成1个二肽。两种氨基酸脱水缩合能形成4种二肽。
2．结构层次
氨基酸→二肽→多肽(由多个氨基酸缩合而成，含有多个肽键化合物)通常呈链状结构具有一定空间结构的蛋白质
3．结构多样性的原因
(1)氨基酸方面：氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同。
(2)肽链方面：肽链的空间结构不同。
2．如果用足够种类和数量的氨基酸连接成一个三肽化合物，最多能连接成多少种？
【提示】 203种。
蛋白质的功能(连线)
①结构蛋白 a抗体
②催化作用 b血红蛋白
③运输作用 c胰岛素
④信息传递作用 d蛛丝的主要成分
⑤免疫功能 e唾液淀粉酶
【提示】 ①—d ②—e ③—b ④—c ⑤—a
1．凡是含有氨基和羧基的氨基酸都是构成蛋白质的氨基酸。(×)
【提示】 构成生物体蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基，且连在同一个碳原子上。
2．连接两个氨基酸分子的肽键的表示式为：NH—CO。(×)
【提示】 正确书写为：—NH—CO—。
3．脱水缩合发生在相邻氨基酸的氨基和羧基之间，水中的H来自羧基和氨基，O来自羧基。(√)
4．组成肽键的元素不同是蛋白质结构多样性的原因之一。(×)
【提示】 组成肽键的元素只有C、H、O、N。
5．氨基酸脱水缩合过程中形成的肽键数目与失去的水分子数相等。(√)
组成蛋白质的氨基酸
【问题导思】
①组成蛋白质的20种氨基酸分子中，其共有的结构如何？
②天冬氨酸的R基为—C2H4ON，请确定一个天冬氨酸分子中含有的C、H、O、N的原子数并说明理由？
1．氨基酸的结构通式
2．氨基酸结构特点的分析
分析 举例
氨基酸分子中至少有一个—NH2、一个—COOH，因为R基中可能有—NH2、—COOH
都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸 反例：
H2N—CH2—CH2—CH2—COOH
非生物体内氨基酸
3.基本组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S等。
1．并不是含有氨基和羧基的有机物就属于构成蛋白质的氨基酸，如H2N—CH2—CH2—COOH。
2．R基在形成蛋白质时并不是都不参与反应，如R基中的—SH会参与形成蛋白质不同多肽链之间的—S—S—。
3．氨基酸的结构特点是判断构成蛋白质氨基酸的依据。
4．评价食物中蛋白质的营养价值时，要特别关注必需氨基酸的种类和含量。
(2012·海南高考)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是( )
A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸
B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成
C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
【审题导析】 解答此题应从以下两点突破：
(1)氨基酸的分子量最大，表明其R基含量最大，而甘氨酸的R基只含有一个—H即最小。
(2)组成蛋白质的氨基酸的通式为RCHNH2COOH，R不同则氨基酸不同。
【精讲精析】 甘氨酸是分子量最小的氨基 ( http: / / www.21cnjy.com )酸，A错误；氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成，B正确；氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键，C正确； R基的不同决定了氨基酸之间的差异，D正确。
【答案】 A
氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质
的关系及有关计算
【问题导思】
①脱水缩合发生在各个氨基酸的哪些结构？
②n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链时，脱去的水分子数是多少？形成多少个肽键？
1．蛋白质的分子结构
(1)形成：氨基酸多肽(肽链)蛋白质
氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：
肽键的结构式可表示如下：
CONH或—CO—NH—或—NH—CO—
(2)蛋白质与多肽的关系：每个蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )质分子可以由1条肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。
2．有关计算
若氨基酸的平均相对分子质量为a，由m个氨基酸分子分别形成一条链或n条肽链：
氨基酸平均相
对分子质量 氨基酸
数目 肽键
数目 脱去水
分子数目 多肽相对
分子质量 氨基数目 羧基数目
1条
肽链 a m m－1 m－1 ma－18(m－1) 至少1个 至少1个
n条
肽链 a m m－n m－n ma－18(m－n) 至少n个 至少n个
1．对于由n个氨基酸构成的环肽，产生的肽键数量与脱去的水分子数相等且等于n；所含的氨基或羧基只存在于R基中。
2．蛋白质中氨基和羧基的数量计算规律
(1)当R基中不存在氨基和羧基时，每一条肽链中含有一个氨基和一个羧基。
(2)当R基中存在氨基和羧基时，由于R基不参与缩合，所以每一条肽链中含有的氨基数或羧基数就是1＋(R基中的氨基数或羧基数)。
某多肽415 g，在小肠液作用下完全水解得到氨基酸505 g。经分析知道组成此多肽的氨基酸的平均相对分子质量为100。问：一分子的此多肽由多少个氨基酸组成？ ( )
A．101 B．100
C．99 D．102
【审题导析】 解答此题可从以下两点入手突破：
(1)此多肽水解需水的量与组成此肽的氨基酸脱水缩合失去的水的量相等，即(505－415)/18＝5 mol。
(2)505/100＝5.05mol的氨基酸与缩合失水5 mol的比等于一分子的此肽所含氨基酸数与需水数量之比。
【精讲精析】 由题意可知，415 ( http: / / www.21cnjy.com )g此多肽完全水解需要水505 g－415 g＝90 g，即形成415 g此种多肽需要脱去90 g水。415 g此多肽形成时，需要氨基酸505/100＝5.05(mol)，脱水90/18＝5(mol)，所以在形成此多肽时需要的氨基酸摩尔数与合成时脱去的水分子摩尔数之比为：5.05/5＝1.01。设该肽链上的氨基酸残基数目为n，则该肽链上的氨基酸残基数目与在形成该肽链时脱去的水分子数之比：n/(n－1)。得n/(n－1)＝1.01，解此方程得n＝101。所以此多肽由101个氨基酸组成。
【答案】 A
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．氨基酸是组成蛋白质的基本单位。组成蛋白质的氨基酸约有20种。
2．每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
3．蛋白质多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，及肽链形成的空间结构不同。
4．蛋白质是组成细胞和生物体的重要物质，具有催化、运输、调节和免疫等功能。
1．(2013·济南高一期末)下列物质分子中，不属于构成生物体蛋白质的氨基酸的是( )
A．CNHHCH3HCOOH
B．HOOCCH2CH2CHNHHCOOH
C．CH2NHCH2OHCOOH
D．H2NCHHCCH3HCOOH
【解析】 构成生物体蛋白质的氨基酸必须是有一 ( http: / / www.21cnjy.com )个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，据此，A、B、C三项的物质分子中，一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，而D项是连在不同的碳原子上，因此不属于构成生物体蛋白质的氨基酸。
【答案】 D
2．某氨基酸的R基为—C3H7O2，在此氨基酸分子中，碳和氧的原子数分别是( )
A. 4、4 B．5、4
C．6、5 D．7、5
【解析】 氨基酸的结构通式 ( http: / / www.21cnjy.com )为CRHNH2COOH，除R基外的碳原子为2，氧原子2，而R基为—C3H7O2，因此此氨基酸分子中，碳原子数是2＋3＝5；氧原子数为2＋2＝4。
【答案】 B
3．在活细胞中发生的大多 ( http: / / www.21cnjy.com )数化学反应中，起重要作用的物质是蛋白质，蛋白质在细胞中的存在方式通常有两种状态，一是游离态，二是被膜结构固定起来的结合态，结合态的蛋白质不可能具有的功能是( )
A．催化作用 B．运输作用
C．免疫作用 D．调节作用
【解析】 蛋白质的功能是：①构成生命体 ( http: / / www.21cnjy.com )；②催化作用；③运输作用；④调节作用； ⑤免疫作用，而其中起调节作用的蛋白类激素是细胞分泌产物，不是被膜固定起来的蛋白质。
【答案】 D
4．(2012·延安期末)某蛋白质由3条多肽链、N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是( )
A．形成该蛋白质时产生了N个水分子
B．该蛋白质中至少含有N个肽键
C．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基
D．合成该蛋白质至少需要20种氨基酸
【解析】 形成该蛋白质时，产生水分子数为N 3，含有N 3个肽键。至少含有的游离的羧基数＝肽链条数＝3。
【答案】 C
5．(2013·商河高一测试)据下图所示的化合物结构简式，请回答问题：
(1)该化合物中有________个氨基和________个羧基。
(2)该化合物中有________种氨基酸构成，形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是________。
(3)该化合物是由________个氨基酸失去________分子的水形成的，这种反应叫做________。
(4)该化合物中有________个肽键，编号是________，该化合物属于________。
(5)若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该化合物的相对分子质量约为________。
【解析】 (1)氨基的表示方法为—NH2，结合图示知a、d为氨基即有两个；羧基的符号为—COOH，图示的g、f为羧基。
(2)分析图示知此化合物由三种氨基酸构成，结合氨基酸的通式CRHNH2COOH知 b、d、g均为R基。
(3)该化合物由三个氨基酸脱去2个分子的水形成。
(4)肽键的结构式为—NH—CO—，分析图示知此化合物含有两个肽键，分别是c、e，此化合物叫三肽。
(5)该化合物是由三个氨基酸脱水缩合形 ( http: / / www.21cnjy.com )成的，失去2个水分子，质量为2×18＝36，而三个氨基酸的总质量为3×90＝270，则该化合物的相对分子质量约为270－36＝234。
【答案】 (1)2 2 (2)3 bdg
(3)3 2 脱水缩合反应 (4)2 ce 三肽 (5)234
一、选择题
1．(2013·平阴高一期末)下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是( )
A．H2NCCOOHH—CH3
B．H2NCH2CH2COOH
C．H2N(CH2)4CNH2H—COOH
D．H2NCH—COOHCH2CH2COOH
【解析】 构成生物体的蛋白质的氨基酸的结构式中至少含有一氨基、一羧基且连在同一碳原子上，由此判断B项不符合要求。
【答案】 B
2．美国科学家在实验室里培育出一种 ( http: / / www.21cnjy.com )类似于细菌的“人造细胞”。这种简单的“细胞”并不是真正的生命体，不能分裂和进化，但能连续数日生成蛋白质。蛋白质是构成人体所有细胞的基本物质。下列关于蛋白质的叙述中，正确的是( )
A．每种蛋白质都含有C、H、O、N、Fe等元素
B．每种蛋白质都是由20种氨基酸组成的
C．蛋白质的结构多样性只与氨基酸的种类、数量及排列顺序有关
D．蛋白质是肽链以一定方式形成具有复杂空间结构的高分子化合物
【解析】 蛋白质主要由C、H、O、N四种 ( http: / / www.21cnjy.com )元素构成，很多重要的蛋白质还含有S、P两种元素，有的含有微量的Fe等元素。生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种。蛋白质的结构多样性还与肽链的空间结构有关。一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，它们既不呈直线，也不在同一个平面上。而是形成非常复杂的空间结构。
【答案】 D
3．形成蛋白质结构的层次从小到大依次是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合
④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白质
A．②→①→③→④→⑤→⑥
B．②→①→③→⑤→④→⑥
C．②→①→⑥→⑤→③→④
D．①→②→③→④→⑤→⑥
【解析】 蛋白质的基本组成单位为氨基酸，而氨基酸是由C、H、O、N等元素组成的。多个氨基酸经过脱水缩合形成多肽链，并经盘曲折叠构成蛋白质。
【答案】 B
4．(2012·上海高考)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致( )
A．蛋白质分解为多肽链
B．多肽链分解为若干短肽
C．多肽链分解为氨基酸
D．氨基酸分解为氨基和碳链化合物
【解析】 酶具有专一性，蛋白酶将蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )质水解成多肽，根据题干信息，可知某种肽酶使末端的肽键水解，这样会得到一个氨基酸和一条肽链，这时多肽又出现新的末端肽键，这样水解，直到把多肽全水解为氨基酸。
【答案】 C
5．绿色荧光蛋白简称GFP，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。其相关数据如下图所示，下列有关叙述正确的是( )
A．该蛋白质含有2条肽链
B．R基上的氨基有16个
C．该肽链水解时，水中氢的去向是形成氨基
D．在合成该物质时相对分子量减少了2250
【解析】 读图知此结构蛋白的肽链上除R ( http: / / www.21cnjy.com )基外含有的羧基为17－15＝2个，因此该蛋白质应含有两个肽链，又因为游离的氨基总数为17，故R基上含有氨基为17－2＝15；水中的氢一方面用于形成氨基，另一方面形成羧基；合成该物质脱去的水为：(126－2)×18＝2232。
【答案】 A
6．(2013·市中区高一期末 ( http: / / www.21cnjy.com ))丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为( )
A．7∶16∶6 B．7∶14∶5
C．8∶12∶5 D．8∶14∶5
【解析】 先根据R基推导出两种氨基酸的 ( http: / / www.21cnjy.com )结构简式或分子式，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分子中的原子数。丙氨酸的结构简式是CCH3HH2NCOOH，谷氨酸的结构简式是CC3H5O2HH2NCOOH。当缩合成二肽时需脱去一分子水。故缩合成的二肽分子中，C原子数为3＋5＝8，H原子数为7＋9－2＝14，O原子数为2＋4－1＝5。故选D。
【答案】 D
7．艾滋病研究者发现，有1%～2%的HIV ( http: / / www.21cnjy.com )感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为“阿尔法—防御素”的小分子蛋白质，以下对“阿尔法—防御素”的推测中不正确的是( )
A．一定含有N元素
B．一定都含有20种氨基酸
C．高温能破坏其结构
D．人工合成后可用于防治艾滋病
【解析】 蛋白质的基本组成元 ( http: / / www.21cnjy.com )素是C、H、O、N，基本单位是氨基酸，共有20种，高温能使蛋白质变性。“阿尔法—防御素”虽然是蛋白质，但不一定由20种氨基酸组成。
【答案】 B
8．现有氨基酸800个，其中氨基总数为 ( http: / / www.21cnjy.com )810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为( )
A．789、2和2 B．798、12和10
C．799、1和1 D．799、11和9
【解析】 由氨基酸数－肽链数＝肽键数可 ( http: / / www.21cnjy.com )知，2条肽链的蛋白质共有肽键798个，每条肽链的两端各有一个氨基和一个羧基，故两条肽链的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加氨基酸R基上的氨基和羧基，即氨基总数＝2＋10＝12，羧基总数＝2＋8＝10。
【答案】 B
9．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为a，现在某蛋白质分子由n条肽链组成，相对分子质量为b，此蛋白质分子中的肽键数为( )
A．(b－18n)/(a－18)
B．(b－an)/(a－18)
C．[(b－18n)/(a－18)]－1
D．(b－n)/a
【解析】 设蛋白质分子中氨基酸数目为x， ( http: / / www.21cnjy.com )蛋白质相对分子质量是b＝x·a－18(x－n)，则x＝(b－18n)/(a－18)。肽键数等于(b－18n)/(a－18)－n＝(b－an)/(a－18)。
【答案】 B
10．下列关于蛋白质的说法中正确的是( )
A．蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关
B．四个氨基酸脱水缩合产生三个肽键，形成三肽
C．生物体中组成蛋白质的氨基酸约有上百种
D．组成蛋白质的氨基酸约有20种，其中有8种是人体细胞能合成的必需氨基酸
【解析】 四个氨基酸形成的肽是四肽；组成生物体的蛋白质的氨基酸约为20种；必需氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中摄取。
【答案】 A
二、非选择题
11．(2012·济南高一调研)如图为某化合物的结构，请根据图解回答：
NH2CCH2OHHCONHCHHCONHCHHCONHCHCH2CONHCHCOOHCH2CH—CH3CH3
(1)该化合物的名称是________，组成 ( http: / / www.21cnjy.com )它的基本单位是________，其基本组成单位在结构上的共同特点是__________________________________。
(2)组成该化合物的基本组成单位有_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______种，写出从左侧开始第一个单位和第二个单位的不同部分；第一个单位是______________，第二个单位是________。
(3)能够水解此化合物的酶是________，该酶作用的化学键是________。
【解析】 (1)读图知此肽由5个氨基酸 ( http: / / www.21cnjy.com )脱水缩合而成，因此其名称为五肽，基本组成单位是氨基酸，观察构成此肽的氨基酸知结构上的共同特点是至少有一个氨基和一个羧基，连在同一碳原子上。
(2)分析此肽的结构知，自左向右的第二、三个氨基酸结构相同，自左起第一个氨基酸的R基是CH2OH，第二个氨基酸的R基是—H。
(3)该肽为五肽即多肽，因此水解此肽的酶是多肽酶，此酶作用的应是肽键。
【答案】 (1)五肽 氨基酸 至少有一个氨基和一个羧基，连在同一碳原子上
(2)4 CH2OH —H (3)多肽酶 肽键
12．(2013·长清高一期末)有多肽结构，如下所示：
CHH2NCH3CONHCHCH2CH2COOHCONHCHCH2SHCONHCHH3CCOOH
若以上述肽链合成蛋白质(不通过肽键)，则其中有：
(1)氨基酸______个，氨基酸___ ( http: / / www.21cnjy.com )___种，氨基______个，羧基______个，肽键______个，R基______种。4条肽链连接成蛋白质时，失去水分子______个。
(2)若此多肽中氨基酸的平均相对分子质量为128，则这样的4条肽链形成的化合物的相对分子质量为
________________________________________________________________________。
(肽链相互连接时发生的化学反应忽略不计)
(3)对上述肽链作怎样的变动，即可改变蛋白质的性质？
________________________________________________________________________。
【解析】 该题涉及氨基酸的结构、缩合、 ( http: / / www.21cnjy.com )蛋白质的结构等知识点。肽链相互连接时发生的化学反应忽略不计，所求蛋白质的相对分子质量应为氨基酸的相对分子质量之和减去缩合过程中脱去的水分子的相对分子质量。肽链与肽链相连接形成蛋白质时，一般可通过其他的化学键(如二硫键等)，不会再形成肽键。对肽链而言，若其中氨基酸的种类和数目已经确定，也可通过改变肽链中氨基酸的排列顺序，来改变蛋白质的结构。此题主要考查学生对蛋白质结构多样性的理解。
【答案】 (1)4 3 1 2 3 3 0
(2)1 832
(3)改变氨基酸的排列顺序
13．[实验探究] 蛋白质的 ( http: / / www.21cnjy.com )空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属盐等都会使蛋白质变性。现请你利用提供的材料用具设计实验，探究乙醇能否使蛋白质变性。
材料用具：质量分数为3%的 ( http: / / www.21cnjy.com )可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、班氏试剂、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯。
(1)实验步骤
①取两支试管，编号为A、B，向A、B两试管 ( http: / / www.21cnjy.com )中各加1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加5滴________，向B试管加________，混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液。
②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5 min。
③从温水中取出A、B试管，各加入4～5滴________，摇匀，放入大烧杯中沸水加热1 min～2 min，观察试管中出现的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论
①______________________________，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性。
②______________________________，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。
(3)该实验的自变量是________，对照组是A试管。
【解析】 淀粉是非还原性糖，与班氏试剂作用不 ( http: / / www.21cnjy.com )产生砖红色沉淀，淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，与班氏试剂作用产生砖红色沉淀。本实验设计是为了探究经乙醇处理后，淀粉酶是否变性丧失活性。若活性丧失，则不能催化淀粉水解；若活性不丧失，则能催化淀粉水解成还原性糖，用班氏试剂即可检验。本实验设计要设置对照实验，并遵循等量原则、单一变量原则。
【答案】 (1)①蒸馏水 5滴无水乙醇 ③班氏试剂
(2)①A试管出现砖红色沉淀，B试管不出现
②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现
(3)乙醇的有无第二节蛋白质的合成与运输
(教师用书独具)
●课标要求
1．简述蛋白质的合成和加工过程。
2．描述核糖体的形态结构和成分。
3．能够利用同位素示踪法的现象和结果进行推理和判断。
4．简述蛋白质分选、运输；学会用实验资料探究结论的方法。
●课标解读
1．了解核糖体的成分和结构。
2．掌握分泌蛋白的合成和运输过程。
3．区分细胞膜系统与细胞的内膜系统。
●教学地位
关于蛋白质合成的知识将在第二模块“遗传与进 ( http: / / www.21cnjy.com )化”部分的“基因表达”一节中进一步学习。本节只是让学生了解蛋白质合成与运输的大体过程。本节教学的关键问题有：1.蛋白质合成的场所。2.蛋白质合成的大体过程，包括蛋白质的加工、修饰的过程。3.蛋白质分选、运输的过程。
●教法指导
本节知识对教师来说是较新的内容，把握起来有一定的难度，容易处理得过细或过粗，应注意把握深度和宽度。教学过程中，可通过探究活动“豚鼠胰腺蛋白的分泌”，提出用3H标记亮氨酸为什么首先出现在核糖体上？进而得出蛋白质的合成是在核糖体上的结论。随后让学生认识内质网和高尔基体在蛋白质加工中的作用。最后引导学生弄清蛋白质是如何分选和运输的，以及“内膜系统”的作用。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．由PPT展示世界最大的空 ( http: / / www.21cnjy.com )客380A飞机一件优质的产品是如何通过各个车间和部门之间的配合产生出来的？国际分工合作：每架A380都由约400万个独立的部件组成，其中250万个部件由遍布全球的30个国家的1500个公司生产。细胞内也存在类似工厂的各种车间吗？
2．图片展示一个工厂“光驱生产线 ( http: / / www.21cnjy.com )”即固定电路板—调整发射率—装上传动齿轮—检查焊点—清洁光驱光盘—检查光盘功能—测试读盘能力—贴标签出厂。引导学生思考对于一个时刻忙碌的细胞而言，其中有类似的车间吗？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P32～35，填写【 ( http: / / www.21cnjy.com )课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3：结合教材，通过【课堂互动探究】探究1，帮助学生认识分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程，利用例1巩固提高。
步骤6：通过【当堂双基达标】进行当堂检 ( http: / / www.21cnjy.com )测验收，课下完成【课后知能检测】。 步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。 步骤4：结合教材，通过【课堂互动探究】探究2，帮助学生认识，细胞膜系统与内膜系统的区别及各种膜之间的联系，利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.了解核糖体的成分和结构。
2.掌握分泌蛋白的合成和运输过程。
3.区分细胞膜系统与细胞的内膜系统。 1.蛋白质的合成和运输。(重点)
2.细胞膜系统和内膜系统的区别。(重点)
3.蛋白质的合成、加工、分选和运输。(难点)
蛋白质的合成
1.合成场所——核糖体
分布 存在于真核细胞和原核细胞中，另外，叶绿体和线粒体中也存在
组成 由核糖核酸和蛋白质组成
结构 由大亚基和小亚基组成。不进行蛋白质合成时，大、小亚基是单独存在的；在蛋白质合成过程中，大、小亚基结合在一起，共同完成蛋白质的合成
2.分泌蛋白的形成
观察分泌蛋白的形成过程，完成下面的问题：
(1)图中⑥表示分泌蛋白。
(2)写出分泌蛋白依次经过的细胞器：内质网上的核糖体、内质网、高尔基体。
(3)你认为除上述细胞器外，还需要线粒体(细胞器)参与，其作用是为分泌蛋白的合成、加工和运输供能。
(4)写出图中②③的作用：②对新生肽链进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，③对蛋白质做进一步加工。
(5)追踪分泌蛋白的行踪，所用的科学方法是同位素示踪法，标记的元素是3H。
1．分泌蛋白的形成过程中，经过了哪些膜结构？
【提示】 内质网、高尔基体、细胞膜。
蛋白质的分选和运输
1.蛋白质
的分选
2．蛋白质的运输
(1)概念：指通过连续的内膜系统运送蛋白质到达其最终目的地的过程。
(2)运输途径：
①分泌蛋白的运输：
内质网上的核糖体：氨基酸经缩合形成肽链
内质网腔：初步加工，形成有一定空间结构的蛋白质
小泡
高尔基体：进一步加工、分选
小泡
细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外
②胞内蛋白(部分)的运输：
游离的核糖体(合成)不同的细胞器，如线粒体蛋白和叶绿体蛋白
3．内膜系统
(1)概念：指在功能上连续统一的细胞内膜结构。
(2)内涵：包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等，但不包括线粒体和叶绿体。
(3)联系：通过出芽和融合的方式进行交流。
2．参与蛋白质合成的细胞器有哪些？参与蛋白质运输和分选的细胞器有哪些？
【提示】 参与蛋白质合成的细胞器有核糖体、内质网；参与蛋白质运输和分选的细胞器有内质网和高尔基体。
1．核糖体是由DNA和蛋白质组成的。(×)
【提示】 核糖体是由RNA和蛋白质组成的。
2．同位素示踪法研究分泌蛋白的合成与运输过程，只能用同位素氢标记氨基酸。(×)
【提示】 组成氨基酸的元素都可以用来标记，如3H、15N、18O、14C。
3．分泌蛋白在附着在内质网上的核糖体中合成之后，其运输的方向是内质网→高尔基体→细胞膜。(√)
4．在细胞内各种膜结构的相互转化枢纽都是高尔基体，各种膜结构之间可以相互转化，它们之间的成分没有区别。(×)
【提示】 不同膜结构的成分是有区别的，它们的组成成分可能相同，但每种成分在不同膜结构中的含量是不同的。
5．核糖体与新生肽链的加工修饰有关。(×)
【提示】 与新生肽链的加工修饰有关的结构是内质网、高尔基体和细胞质基质，核糖体没有该作用。
蛋白质的合成、修饰与分泌
【问题导思】
①分泌蛋白是在哪些细胞器上合成的？
②若用放射性同位素标记氨基酸，放射性同位素依次出现在哪些细胞结构中？
1．分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程
2．过程分析
(1)相关的细胞器及结构：
参与的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
经过的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体。
经过的膜结构：内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。
(2)上述过程中各种细胞器的功能是 ( http: / / www.21cnjy.com )各不相同的，但某一项生命活动的完成，并不是只靠一种细胞器，而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。
(3)研究分泌蛋白形成过程的方法 ( http: / / www.21cnjy.com )是同位素示踪法。若用甲图表示放射性物质在不同时间内不同细胞器上的放射强度，则a、b、c分别代表的是核糖体、内质网、高尔基体。
甲
(4)内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间 ( http: / / www.21cnjy.com )通过小泡相互转化，在结构上保持了一定的连续性。若用图乙中的膜面积变化表示，则d、e、f代表的细胞器依次是内质网膜、细胞膜和高尔基体膜。
乙
1．分泌蛋白的合成是由附着在内质网上的核糖体完成的。
2．分泌蛋白在细胞内的运输过程中，小泡的形成和融合时分泌蛋白没有穿过膜结构，所以共穿过0层膜。
如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是 ( )
A．①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
B．该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
C．a表示缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程
D．图解中的过程在原核细胞中也可以进行
【审题导析】 正确解答该题应特别关注以下三个方面：
(1)明确分泌蛋白的合成场所。
(2)明确蛋白质加工、分选和运输过程所涉及的细胞结构。
(3)了解真核细胞和原核细胞的区别。
【精讲精析】 选项A、C，由分泌蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白形成的过程分析核糖体将氨基酸经缩合后形成多肽链，在内质网上进行加工，形成小泡后，运输到高尔基体，经加工后运输到细胞膜处，与细胞膜融合后将蛋白质分泌到细胞外，在整个过程中由线粒体提供能量。选项B，图中整个过程是由核糖体、内质网、高尔基体、线粒体相互配合共同完成的，说明了细胞器之间在功能上的密切合作。选项D，图解中的过程在原核细胞中是无法进行的，因为原核细胞中没有除核糖体之外的细胞器。
【答案】 D
细胞膜系统与内膜系统
【问题导思】
①细胞膜系统与内膜系统有何区别？
②细胞的各种膜结构之间功能上有何联系？
1．区别
(1)细胞膜系统包括具膜细胞器、细胞膜和核膜等结构。
(2)内膜系统包括除线粒体和叶绿体外的具膜细胞器及核膜，但不包括细胞膜。
2．各种生物膜之间的联系
(1)在化学成分上：各种生物膜组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。
(2)在结构上的联系
(3)在功能上的联系：在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。
细胞膜系统是真核生物都有的，原核生物中不存在，原核生物中只有细胞膜这一种膜。
(2012·延安联考)内膜系统指在功能上连续统一的细胞内膜结构，其中包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。为研究各膜结构之间的关系，可通过观察分泌蛋白的合成、运输、分泌过程来证明内膜系统在功能上的连续性。以下有关该研究的说法不正确的是( )
A．可利用同位素标记的氨基酸培养细胞，然后通过观察放射性物质的移动来确定
B．分泌蛋白从核糖体到内质网再到高尔基体的移动过程反映了内膜系统在功能上的连续性
C．标记氨基酸的同位素可用3H，也可用35S
D．叶绿体蛋白、线粒体蛋白不可用于此研究实验
【审题导析】 解答本题应明确以下几个方面：
(1)明确内膜系统的组成及各自功能。
(2)明确同位素标记法的标记对象。
【精讲精析】 研究内膜系统在功能上的 ( http: / / www.21cnjy.com )连续性，需用同位素3H或35S等标记氨基酸，追踪放射性物质从内质网到高尔基体的转移过程，此研究不能用于叶绿体蛋白、线粒体蛋白等非分泌蛋白，它们不需要内质网及高尔基体的修饰和加工，此类蛋白质在细胞质基质中加工。B项中的核糖体不属于内膜系统，故B项叙述错误。
【答案】 B
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．抗体、消化酶和蛋白质类激素都是分泌蛋白。
2．与分泌蛋白合成、加工、分选和运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
3．按分选结果分类，蛋白质可分为膜蛋白、分泌蛋白和细胞内蛋白。
4．细胞的内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等在功能上连续统一的细胞内膜结构；不包括线粒体和叶绿体。
1．下列物质中全是分泌蛋白的一组是( )
A．唾液淀粉酶和细胞呼吸酶
B．胰岛素和性激素
C．抗体和胰蛋白酶
D．血红蛋白和血浆蛋白
【解析】 分泌蛋白是一类在细胞内合成， ( http: / / www.21cnjy.com )分泌到细胞外起作用的蛋白质，主要包括消化酶、抗体和一部分激素。选项中的细胞呼吸酶、血红蛋白是存在于细胞内部的蛋白质，不属于分泌蛋白；性激素属于固醇类，不是蛋白质。
【答案】 C
2．(2013·洛川高一期末)不同膜结构的膜之间互相转化，以“出芽”方式进行的是( )
A．核膜和内质网膜
B．细胞膜和高尔基体膜
C．内质网膜和细胞膜
D．细胞膜和线粒体膜
【解析】 内质网膜、高尔 ( http: / / www.21cnjy.com )基体膜和细胞膜可互相转化。内质网膜和细胞膜在结构上是相连的，所以它们之间的转变是直接转变，没有任何中间过渡形式，内质网膜和高尔基体膜之间由于不直接相连，需要由一种中间形式——小泡来完成转变，而形成小泡需要经过“出芽”。同样，高尔基体膜和细胞膜之间，也不直接相连，也需要以“出芽”的形式形成小泡才能完成膜之间的转变。
【答案】 B
3．构成蛋白质的肽链发生折叠，组装形成一定的空间结构的场所是( )
A．核糖体 B．内质网腔
C．高尔基体 D．细胞质基质
【解析】 核糖体上合成的蛋白质要进入内质网腔进行折叠、糖基化等初步加工，在高尔基体进一步加工为成熟蛋白质。
【答案】 B
4．下列关于蛋白质的修饰的叙述，不正确的是( )
A．蛋白质在加工与修饰前，已具有一定的活性
B．内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽链进行加工修饰
C．蛋白质的修饰主要是指为新生肽链添加上糖链、甲基或者羟基并对其剪切和折叠等
D．蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进而成为有功能的蛋白质有着重要意义
【解析】 蛋白质在加工修饰前，还未成熟，往往是无活性的，需进一步加工改造才能成熟且具有活性。B、C、D均是对蛋白质加工修饰的正确描述。
【答案】 A
5．在一定时间内使某种动物细胞吸收 ( http: / / www.21cnjy.com )放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现，放射性同位素先后出现在下图中1、2、3、4、5、6、7部位。请据图回答：
(1)图中7是________，在2________中合成糖蛋白。1的功能是________，3来自________。
(2)7在图4______中形成成熟蛋白，5来自______。
(3)用标号表示7的运输 ( http: / / www.21cnjy.com )过程________________________________________________________________________。
(4)由此看出，细胞内的生物膜在________和________上有一定的连续性。
(5)7的合成、加工和运输过程所需的大量能量是由________供给的。
(6)此动物细胞对7具有____________功能。
【解析】 解答此题首先要识别图。从 ( http: / / www.21cnjy.com )图上各部分特征来看，可知：1是核糖体，2是内质网，3是小泡，4是高尔基体，5是高尔基体小泡，6是细胞膜，7是分泌蛋白，8是线粒体。其次是理解各部分结构与功能，尤其是各生物膜在结构与功能上的联系，见下表有：
从上图可知该细胞对7具有“合成和分泌”功能。
【答案】 (1)蛋白质类分泌物 内质网 合成肽链
内质网
(2)高尔基体 高尔基体
(3)2→3→4→5→6
(4)结构 功能
(5)线粒体
(6)合成和分泌
一、选择题
1．下列结构不属于内膜系统的是( )
A．核膜、高尔基体、内质网
B．内质网、溶酶体、微体
C．叶绿体、细胞膜、线粒体
D．小泡、高尔基体、溶酶体
【解析】 细胞的内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。线粒体、叶绿体不属于内膜系统。
【答案】 C
2．(2013·宝塔区高一期末)关于蛋白质的分选和运输，下列说法不正确的是( )
A．蛋白质合成后，一般在其氨基酸序列中含有分选信号
B．游离的核糖体合成的蛋白质中无分选信号
C．核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向
D．蛋白质只有被准确地运输到相应的部位才能执行特定的功能
【解析】 无论是在内质网的核糖体 ( http: / / www.21cnjy.com )上还是游离的核糖体上合成的蛋白质，一般其氨基酸序列中均含分选信号，决定着蛋白质的去向和最终定位，而核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向。
【答案】 B
3．下列有关细胞膜系统的叙述中，不正确的是( )
A．细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境
B．细胞内许多重要的化学反应都是在膜结构上进行的
C．膜结构把细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序的进行
D．细胞膜系统的膜是指具有膜结构的细胞器
【解析】 细胞膜是细胞的边界，可以 ( http: / / www.21cnjy.com )将细胞与外界分开，使细胞具有相对稳定的内部环境；内质网、线粒体、高尔基体等膜结构上可以进行多种化学反应；各种膜结构可以将线粒体、叶绿体等细胞器分离开来，使化学反应互不干扰而有序地进行；细胞膜系统的膜是指细胞膜、核膜和各种细胞器膜。
【答案】 D
4．下图中A、B、C、D为抗体形成和分泌后几种生物膜面积的变化，其中正确的是( )
【解析】 抗体是分泌蛋白， ( http: / / www.21cnjy.com )由核糖体合成，通过内质网加糖基和折叠形成一定空间结构的蛋白质，然后出芽形成小泡，内质网膜减少，小泡移动到高尔基体上与高尔基体融合，高尔基体通过分选包装形成小泡移动到细胞膜，与细胞膜融合分泌抗体。高尔基体膜面积没有发生改变，细胞膜面积增加。
【答案】 D
5．已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中P肽段)。若P肽段功能缺失，则该蛋白( )
A．无法继续合成 B．可以进入高尔基体
C．可以被加工成熟 D．无法被分泌到细胞外
【解析】 分泌蛋白是在核糖体上 ( http: / / www.21cnjy.com )合成肽链，在内质网内初步加工形成较成熟的蛋白质，在高尔基体内进一步加工形成成熟蛋白质。P肽段功能缺失，核糖体上合成的肽链不能导入内质网，也就不能进入高尔基体加工为成熟的蛋白质，无法分泌到细胞外。P肽段功能缺失并不影响核糖体合成蛋白质的功能。
【答案】 D
6．(2013·山东省实验中学高一测试)细胞膜系统在结构上具有一定的连续性，在功能上紧密联系，下列说法错误的是( )
A．内质网可以通过“出芽”形成小泡与高尔基体膜融合
B．细胞质中小泡与核糖体膜融合
C．广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点
D．高尔基体膜突出形成小泡，离开高尔基体膜与细胞膜融合
【解析】 选项A，在分泌蛋白的形成过程中，内 ( http: / / www.21cnjy.com )质网可以“出芽”的方式形成小泡，并与高尔基体膜融合；选项B、D，细胞质中的小泡可以与高尔基体，也可与细胞膜结合，而核糖体不含有膜结构，所以小泡不会与核糖体膜融合；选项C，广阔的膜面积为酶提供了附着位点，如线粒体的内膜上分布着与有氧呼吸有关的酶。
【答案】 B
7．科学家用含3H标记的亮氨酸培养液培养豚鼠的胰脏腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是( )
细胞结构 附着有核糖
体的内质网 高尔基体 靠近细胞
膜的小泡
时间(min) 3 17 117
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上合成
B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连
C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用
D．靠近细胞膜的小泡可由核糖体形成
【解析】 根据放射性物质出现的时间顺 ( http: / / www.21cnjy.com )序可以推断分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体膜并不直接和内质网膜、细胞膜相连，而是通过小泡间接相连。核糖体本身不具有膜结构，不能形成小泡。
【答案】 C
8．(2012·章丘高一检测)如图为分泌蛋白从合成到排出细胞外的全过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的
B．图中①②③分别表示内质网、高尔基体和小泡
C．④代表的结构在原核生物中也有
D．图中表示的过程表明细胞内的各种膜在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系
【解析】 图中过程表示了 ( http: / / www.21cnjy.com )分泌蛋白的形成，它是由核糖体、内质网、高尔基体和线粒体共同完成的，说明了膜在功能上既有明确的分工，又紧密协作；图中的结构①②③④分别表示的是内质网、高尔基体、小泡、线粒体，④线粒体在原核生物中是不存在的。
【答案】 C
9．如图为动物细胞示意图，其中不属于细胞膜系统的是( )
A．①③④ B．①②③⑥
C．②③⑥⑦ D．③⑤⑥⑦
【解析】 核糖体和中心体无膜结构，不属于细胞膜系统，核仁和染色质也不具有膜结构，不属于细胞膜系统。
【答案】 C
10．(2013·平阴高 ( http: / / www.21cnjy.com )一期末)如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是( )
A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水
B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失
D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能
【解析】 从图中可以看出，保留的肽链 ( http: / / www.21cnjy.com )中含有51(30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，A错。胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基)，B错。沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错。因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能。
【答案】 D
二、非选择题
11．从某腺体的细胞中，提取出附着有核 ( http: / / www.21cnjy.com )糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如下图所示。请完成下列问题：
(1)放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积 ( http: / / www.21cnjy.com )，最可能的解释是________________________________________________________________________。
(2)放射性氨基酸继在核糖体上累积之后 ( http: / / www.21cnjy.com )，在内质网中也出现，且数量不断增多，最可能的解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验中，培养液相当于细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )中的________________________________________________________________________。
【解析】 氨基酸是蛋白质的基本组成 ( http: / / www.21cnjy.com )单位，每种蛋白质分子都是由不同种类的成百上千的氨基酸在核糖体上通过缩合反应合成的。此实验过程中，放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积，说明这些氨基酸正在参与合成蛋白质。而放射性氨基酸继在核糖体上累积之后，在内质网中也出现，且数量不断增多，这说明合成的蛋白质不断进入内质网，因为内质网有运输蛋白质到达高尔基体等细胞结构的重要功能。在此实验中，培养液内含有核糖体和内质网完成其功能所需要的物质和条件，故培养液相当于这两种细胞器在正常细胞中生存的液体环境——细胞质基质。
【答案】 (1)核糖体是蛋白质合成的场所
(2)蛋白质不断进入内质网
(3)细胞质基质
12．(2013·延安期末)[实验探究] 科学家用同位素示踪法研究分泌蛋白的合成及分泌时，做过下列实验：
(1)选用豚鼠的胰脏腺泡细胞作为实验材料，是因为该细胞具有________的功能。
(2)本实验需在培养液中加入 ( http: / / www.21cnjy.com )标记物，可供选择的物质有：被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸、3H标记的亮氨酸及3H标记的葡萄糖。该实验应选择________作标记物。
细胞培养3分钟后，需向培养液中加入__________，以降低标记物连续渗入对实验结果的影响。
(3)随着时间的变化测定细胞各组成结构的放射性，结果如图所示。
据图可知，分泌蛋白是在________________________中合成的，并沿着__________________________(用文字和箭头表示)途径向外分泌。
【解析】 (1)研究分泌蛋白的形成过程，选材时必须选择能够分泌蛋白质的细胞作为研究对象。
(2)在提供的小分子有机物中，亮氨酸是合成蛋白质的原料；为了精确地观察首先进入细胞的被标记氨基酸的踪迹，后进入细胞的氨基酸应为未标记的。
(3)首先出现放射性强度最大的场所就是蛋白质合成的场所，分泌经过的顺序是内质网→高尔基体→分泌小泡→细胞膜。
【答案】 (1)分泌蛋白质
(2)(被3H标记的)亮氨酸 未标记的亮氨酸
(3)附着于内质网上的核糖体
内质网→高尔基体→分泌小泡→细胞膜
第二章 细胞中的核酸
第一节核酸的结构和功能
(教师用书独具)
●课标要求
1．利用特异性染料对DNA和RNA染色并观察其分布规律。培养学生勇于探究的科学精神和严谨的科学态度。
2．简述核酸的基本结构。
3．进一步确立生命的物质性。
●课标解读
1．观察DNA和RNA在细胞中的分布。
2．掌握DNA和RNA在组成与结构上的区别。
3．说出核酸的功能。
●教学地位
核酸是除朊病毒以外的几乎所有生物的遗传物 ( http: / / www.21cnjy.com )质，控制着蛋白质的生物合成，是生命现象的“幕后导演”。因此教材安排在第一章细胞中的蛋白质之后学习有关核酸的知识，而且核酸的知识是“遗传与进化” 模块中进一步探讨DNA的分子结构、基因和遗传信息的关系、遗传信息的传递和表达等知识的必要前提，是细胞、个体、生命系统的分子基础。核酸的结构和功能是本章的重点。
●教法指导
教学中，先简单介绍核酸名称的由来，再引入探究活动“DNA和RNA在细胞中的分布”，让学生通过特异性染色，训练学生的操作技能，培养学生科学分析、判断推理的能力以及勇于探究的科学精神和严谨的科学态度。然后让学生通过阅读，讨论分析、总结归纳出核酸由基本单位形成空间大分子的简要过程。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．做亲子鉴定时，要鉴定亲代和子代的什么物质？为什么要鉴定该物质？
2．DNA可以做身份证吗？
3．一个年仅十二岁的女孩，失踪数日后被人发现 ( http: / / www.21cnjy.com )尸体。公安人员在死者胃里发现了呈咖啡色的肉丝状物质，随后又在嫌疑人家中发现了一些发霉的荔枝核，两者之间究竟有无关联？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P37～ ( http: / / www.21cnjy.com )38，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3：结合教材，通过【课堂互动探究】探究，帮助学生理解并掌握核酸的结构和功能，利用例1巩固提高。
步骤6：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收 ( http: / / www.21cnjy.com )，课下完成【课后知能检测】。 步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。 步骤4：结合教材，通过【课堂互动探究】实验探究，帮助学生认识，“DNA和RNA在细胞中的分布”的实验步骤，利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.观察DNA和RNA在细胞中的分布。
2.掌握DNA和RNA在组成与结构上的区别。
3.说出核酸的功能。 1.DNA和RNA在细胞中的分布。(重点)
2.DNA和RNA的结构和功能。(重点)
3.DNA和RNA在组成和结构上的区别。(难点)
核酸的种类和分布
1.种类
2．分布
(1)原理得出核酸的分布
(2)活动程序：
制血涂片并干燥→固定→染色→冲洗→速浸→晾干→观察。
(3)结论：真核细胞的DNA主要集中在细胞核内，RNA主要集中在细胞质中。
1．真核细胞中的DNA除分布于细胞核内外，还存在于哪些结构中？
【提示】 线粒体、叶绿体
核酸的结构和功能
核酸单链
1．组成核酸的基本单位——核苷酸。
2．若上图表示的是DNA的单链，则
(1)写出a、b、c的名称：a：磷酸 b：脱氧核糖 c：碱基
(2)d的名称：脱氧核糖核苷酸
3．若上图表示的是RNA链，则
(1)写出a、b、c的名称：a：磷酸 b：核糖 c：碱基
(2)d的名称：核糖核苷酸
4．核酸的构成
核苷酸核酸
5．核酸的功能
(1)是生物(朊病毒除外)的遗传物质。
(2)对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成有重要作用。
2．若把细胞内的核酸彻底水解会得到几种有机物？
【提示】 7种。2种核糖和5种碱基。
1．甲基绿和派洛宁应先混合再使用。(√)
【提示】 甲基绿和派洛宁应先混合，再对细胞染色，且现用现混合。
2．真核生物的核糖体中含有少量的DNA。(×)
【提示】 真核生物中DNA分布于细胞核、叶绿体、线粒体中，核糖体中无DNA，但含有少量的RNA。
3．RNA是脱氧核糖核酸的简称。(×)
【提示】 RNA是核糖核酸的简称。
4．每分子核酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。(×)
【提示】 一分子磷酸，一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成一分子核苷酸。
5．核酸是一切生物的遗传物质。(×)
【提示】 核酸是除朊病毒外的所有生物的遗传物质。
核酸的结构和功能
【问题导思】
①细胞中的核酸分子都是遗传物质吗？它们有什么区别？
②如何从分子组成上区分DNA和RNA
1．DNA和RNA的比较
(1)组成元素：C、H、O、N、P。
(2)组成单位：
(3)一般结构及存在位置：
①RNA呈单链结构，主要分布在细胞质中。
②DNA呈双链结构，主要分布在细胞核中。
2．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
病毒
只含
DNA 4种 4种 DNA 噬菌体
只含
RNA 4种 4种 RNA 艾滋病
病毒
判断核苷酸种类的技巧
1．已知所含五碳糖种类时：含有脱氧核糖的，必定为脱氧核糖核苷酸；含有核糖的，必定为核糖核苷酸。
2．已知所含碱基种类时：含有T的，必定为脱氧核糖核苷酸；含有U的，必定为核糖核苷酸。
3．已知核酸的种类时：构成DNA的必定为脱氧核糖核苷酸；构成RNA的必定为核糖核苷酸。
(2012·济阳高一检测)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则叙述正确的是( )
A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D．若由b构成的核酸能被派洛宁染成红色，则a为脱氧核糖
【审题导析】 正确解答该题的关键点是：
(1)明确DNA与RNA基本组成单位的异同点。
(2)明确DNA与RNA的染色情况。
【精讲精析】 A错误，若m ( http: / / www.21cnjy.com )为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸；B错误，若a为核糖，则b为核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位；C正确，DNA中含有T，但不含有U；D错误，RNA可被派洛宁染成红色，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，a为核糖。
【答案】 C
“DNA和RNA在细胞中的分布”的实验分析
1．探究活动原理
(1)甲基绿＋DNA→显示绿色。
(2)派洛宁＋RNA→显示红色。
2．探究活动步骤
制血涂片并干燥
固定：70%(体积分数)的酒精溶液，固定10 min
染色：甲基绿—派洛宁染液，染色15 min
冲洗：蒸馏水冲洗血涂片1 s～2 s
目的：去除多余染料
速浸：95%(体积分数)的酒精溶液反复速浸10～20 s，
进一步脱水固定
晾干
观察：比较染成绿色和红色的部位，得出DNA和RNA
的分布规律
3．实验现象及结论
现 象 结 论
绿色明显、集中且
接近细胞中央 DNA主要分布
于细胞核中
绿色周围的红色范围较广 RNA广泛分布于细胞质中
4.注意事项
(1)两种碱性染料不是单独使用，而是混合使用，是利用对不同物质的亲和力不同来分别染色的。
(2)选取植物细胞作实验材料时，应选择颜色浅的细胞，以防止深颜色对颜色反应的干扰。
对“DNA和RNA在细胞中的分布”实验和核酸的描述中，下列叙述正确的是( )
A．观察“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中的操作步骤：制血涂片并干燥→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干
B．在“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴派洛宁和甲基绿先后滴在载玻片上
C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中
D．核酸携带的遗传信息蕴含于核苷酸的排列次序中
【审题导析】 正确解答该题应特别关注以下几个方面：
(1)明确甲基绿与派洛宁的使用方法。
(2)了解实验步骤。
(3)准确分析甲基绿和派洛宁染色后的结构分布。
【精讲精析】 在“DNA和 ( http: / / www.21cnjy.com )RNA在细胞中的分布”的实验中，A选项中应在染色后用蒸馏水冲洗掉多余染液，时间为1～2 s，然后再速浸。所用的染色剂是甲基绿—派洛宁混合染液，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之显示绿色，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。核酸所携带的遗传信息是由核苷酸的排列次序表现的。
【答案】 D
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
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主要分布于细胞核中，少量分布于线粒体和叶绿体中，RNA主要分布于细胞质中。
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．组成DNA的五碳是脱氧核糖，特有的碱基是胸腺嘧啶。
5．组成RNA的五碳糖是核糖，特有碱基是尿嘧啶。
1．(2013·洛川高一测试)观察DNA和RNA在细胞中的分布，所运用的原理是( )
A．单独利用甲基绿对细胞染色，可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布
B．单独利用派洛宁对细胞染色，可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布
C．利用甲基绿和派洛宁混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布
D．在细胞核、细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此说明DNA和RNA在细胞中的分布
【解析】 用甲基绿——派洛宁染液对细胞染色，甲基绿与DNA结合，显示绿色；派洛宁与RNA结合，显示红色。
【答案】 C
2．下列核苷酸所含有的五碳糖中，可能与其他三种五碳糖不同的是( )
A．G—五碳糖—P B．U—五碳糖—P
C．A—五碳糖—P D．C—五碳糖—P
【解析】 RNA的碱基是A、G、C、 ( http: / / www.21cnjy.com )U四种，DNA碱基是A、G、C、T四种，U连接的五碳糖是核糖，而其他碱基连接的糖可能是核糖，也可能是脱氧核糖。
【答案】 B
3．由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子化合物a构成了复杂化合物b，对a和b的准确叙述是( )
A．a是核糖，b则为核苷酸
B．a是脱氧核糖，b则为核糖核苷酸
C．a是核糖，b则为核糖核苷酸
D．a是五碳糖，b则是核酸
【解析】 核糖→核糖核苷酸→核糖核酸；脱氧核糖→脱氧核糖核苷酸→脱氧核糖核酸。
【答案】 C
4．玉米根细胞中的DNA分布在下列哪些结构中( )
①细胞核 ②叶绿体 ③线粒体 ④细胞质基质
A．①② B．①③
C．①②③ D．①②③④
【解析】 绿色植物属于真核生物，细胞中的DNA主要分布在细胞核中，少量分布于细胞质中的叶绿体、线粒体中，但玉米的根细胞中不含叶绿体。
【答案】 B
5．(2012·济南期末)下图表示生物体内的某种物质，请分析完成下列问题：
(1)B的名称叫__________，1 ( http: / / www.21cnjy.com )分子的B是由________________________________________________________________________、
____________、________________组成的，其连接方式是(用图示表示)________________。
(2)C的作用是__________________。
(3)D、E在细胞中的分布可利用_ ( http: / / www.21cnjy.com )___________________对细胞进行染色，在显微镜下观察到其分布，物质D被________染成________色，物质E被________染成________色。
【解析】 本题综合考查了核酸的组成元素，基本单位及分类的知识。
【答案】 (1)核苷酸 1分子五碳糖 1分子含氮碱基
1分子磷酸
(2)遗传信息的携带者
(3)甲基绿和派洛宁混合染色剂 甲基绿 绿 派洛宁 红
一、选择题
1．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是( )
A．在细胞内存在的主要部位相同
B．构成的五碳糖不同
C．核苷酸之间的连接方式不同
D．构成的碱基相同
【解析】 A错误，DNA主要分布在 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞核中，RNA主要分布在细胞质中；B正确，组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖；C错误，核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的；D错误，构成DNA的碱基有A、T、G、C，构成RNA的碱基有A、U、G、C。
【答案】 B
2．(2013·延安高一检测)下列有关核酸的叙述，正确的是( )
A．除病毒外，一切生物都有核酸存在
B．核酸是由C、H、O、P元素组成的化合物
C．组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D．核酸是除朊病毒之外的所有生物的遗传物质
【解析】 病毒与其他生物不同 ( http: / / www.21cnjy.com )的是：一种病毒只有一种核酸存在，如噬菌体内的核酸只有DNA，烟草花叶病毒的核酸只有RNA，病毒体内有核酸存在，故A项错；核酸的组成元素除了C、H、O、P外，还有N，因此B项是明显不对的；由于核酸有两种：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，前者的基本单位是脱氧核糖核苷酸，后者的基本单位是核糖核苷酸，故C项错。
【答案】 D
3．关于核酸的叙述，正确的是( )
A．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B．DNA分子中两条脱氧核糖核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的
C．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同
D．用甲基绿和派洛宁混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布
【解析】 A项，核酸是除朊病毒之 ( http: / / www.21cnjy.com )外的所有生物的遗传物质，病毒中的核酸也能携带遗传信息；B项，DNA分子中两条链之间的碱基依靠氢键连接；C项，决定遗传信息的是碱基的种类、数量和排列顺序，因此分子大小相同，碱基含量相同，但是排列顺序不一定相同；D项，SARS病毒中只含有一种核酸RNA，不含有DNA，因此无法观察到DNA的分布。
【答案】 B
4．(2012·历下区高一期末)人体细胞内的核酸水解后，对可能的水解物判断错误的是( )
A．1种五碳糖 B．4种脱氧核糖核苷酸
C．5种含氮碱基 D．8种核苷酸
【解析】 人体细胞内的核酸包括DNA和RNA，其水解可形成4种脱氧核糖核苷酸、4种核糖核苷酸；如彻底水解也可形成5种碱基、2种五碳糖。
【答案】 A
5．不同生物含有的核酸种类不同。真核 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
A
口腔上
皮细胞 B
洋葱叶
肉细胞 C
脊髓灰质
炎病毒 D
豌豆根
毛细胞
碱基 5种 5种 5种 8种
核苷酸 5种 8种 8种 8种
【解析】 由题知口腔上皮细胞、洋葱叶 ( http: / / www.21cnjy.com )肉细胞、豌豆根毛细胞都属于真核细胞，它们同时含有DNA和RNA，而脊髓灰质炎病毒只有一种核酸。组成DNA的碱基有4种：A、G、C、T，组成RNA的碱基有4种：A、G、C、U，所以共有碱基5种；核苷酸是组成DNA或RNA的单体，DNA的单体有4种脱氧核糖核苷酸(碱基：A、G、C、T)，RNA的单体有4种核糖核苷酸(碱基：A、C、G、U)，由于DNA和RNA含有不同的五碳糖，因而同时含DNA、RNA的生物，碱基虽然有5种，但核苷酸却有8种。
【答案】 B
6．如图为某核苷酸长链的示意图，下列相关叙述中，错误的是( )
A．图中所示为脱氧核糖核苷酸长链
B．2为脱氧核糖
C．4为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
D．5只能在细胞核中找到
【解析】 根据碱基种类可以判断，该 ( http: / / www.21cnjy.com )核苷酸链为脱氧核糖核苷酸(含胸腺嘧啶T)。所以，2为脱氧核糖，4为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。5(脱氧核糖核苷酸链)主要位于细胞核中，但在细胞质中也能找到，所以选D。
【答案】 D
7．(2013·槐荫区高一测试)在玉米细胞中，由A、T、G可以构成多少种核苷酸( )
A．4 B．5
C．6 D．7
【解析】 细胞DNA的脱氧核糖核苷酸 ( http: / / www.21cnjy.com )根据碱基(A、T、G、C)的不同分为四种，组成RNA的核糖核苷酸根据碱基(A、U、G、C)的不同也分为四种，玉米是真核生物，其细胞内既有DNA，又有RNA。A、T、G可以构成三种脱氧核糖核苷酸，而A、G可构成两种核糖核苷酸。
【答案】 B
8．下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是( )
A．核苷酸的组成种类
B．核苷酸的连接方式
C．核苷酸的排列顺序
D．核苷酸的数量多少
【解析】 本题主要考查核酸的结构和 ( http: / / www.21cnjy.com )功能的多样性。核酸分子的功能多样性是由结构的多样性决定的，核酸包括DNA和RNA，其结构的多样性与核苷的组成种类、数量、排列顺序有关，与核苷酸的连接方式无关。
【答案】 B
9．噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类数依次分别是( )
A．4、8、4和4、8、4 B．4、5、4和4、5、4
C．4、5、4和4、8、4 D．4、8、4和4、5、4
【解析】 本题考查的是核 ( http: / / www.21cnjy.com )酸的种类以及DNA、RNA的化学组成和区别。构成噬菌体和烟草花叶病毒的核酸只有一种，分别为DNA、RNA，组成DNA和RNA的碱基各4种；组成DNA和RNA的基本单位是核苷酸，都是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。烟草为高等植物，构成它的核酸包括DNA和RNA两类，由于DNA和RNA中各含有的4种碱基中，有A、C、G 3种相同，只是RNA中以U代替了DNA中的T，因此构成DNA和RNA的碱基实际上共有5种；构成DNA和RNA的核苷酸，虽有3种碱基相同，但由于五碳糖不同，DNA中的核苷酸是由脱氧核糖组成的4种脱氧核糖核苷酸，RNA中的核苷酸是由核糖组成的4种核糖核苷酸。因此，DNA和RNA中的核苷酸共有8种。
【答案】 C
10．下列有关“DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述，错误的是( )
A．体积分数为70%的酒精溶液的作用是固定细胞，并增加细胞膜的通透性，便于染色
B．将血涂片浸入体积分数为95%的酒精溶液后，应立即取出，以防止材料脱色
C．甲基绿—派洛宁染液使DNA和RNA分别显示绿色和红色，使用时应现配
D．与甲基绿发生结合的核酸分子主要分布在细胞质中
【解析】 本题主要考查DN ( http: / / www.21cnjy.com )A和RNA在细胞中的分布实验，与甲基绿结合的核酸是DNA，主要分布在细胞核中，而与派洛宁结合的核酸是RNA，主要分布在细胞质中。
【答案】 D
二、非选择题
11．下图的分子结构为某种核苷酸，已知分子结构式的右上角部分为腺嘌呤碱基。请仔细观察分析后完成下列问题：
(1)该核苷酸的组成元素是___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____________________________________________________________________。
(2)该核苷酸的生物学名称为___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____________________________________________________________________。
(3)该核苷酸是构成哪一类核酸的基本原料？__________________。
(4)请在图中指出哪一个位置上去掉氧便可成为主要遗传物质的基本原料。在图中画虚框。
【解析】 该核苷酸的名称为腺嘌呤核糖 ( http: / / www.21cnjy.com )核苷酸，因为它的五碳糖部分是核糖，所以它是构成RNA的基本原料。生物体内主要的遗传物质是DNA，构成DNA的基本原料是脱氧核糖核苷酸，即图中在五碳糖上失去一个氧。
【答案】 (1)C、H、O、N、P (2)腺嘌呤核糖核苷酸 (3)RNA (4)见下图
12．(2013·济南高一联考)[ ( http: / / www.21cnjy.com )实验探究] 萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：①蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出；②在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；③DNA溶于10%NaCl溶液但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出；④甲基绿染液使DNA呈现绿色。
实验材料：白萝卜。
实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻璃棒、镊子、载玻片、天平、纱布。
药品及试剂：蒸馏水、10%NaCl溶液、95%酒精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标准样品。
请根据所提供的条件，参与实验设计并完成实验。
(一)材料处理：称取50 g萝卜洗净切块，加水30 mL，用粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤于烧杯中，收集滤液备用。
(二)提取蛋白质和DNA：
(1)向经纱布过滤得到的滤液中加入__ ( http: / / www.21cnjy.com )______，直至沉淀析出。经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1 mL蒸馏水，振荡，用于________________________________________________________________________。
(2)向剩余的滤液中加入____ ( http: / / www.21cnjy.com )____，用玻璃棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片，用于________________________________________________________________________。
(三)鉴定及结论：
鉴定：(1)①在用于蛋白质鉴定的实验试管中，加入________，产生________________。
②同时将__________________放入另一试管，加入双缩脲试剂。
③观察到两试管中____ ( http: / / www.21cnjy.com )____，说明________________________________________________________________________。
(2)在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加__________，呈现__________色，说明______________________；
结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)确定提取蛋白质和 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA的先后顺序：在蛋白质和DNA的混合液中，如何将两种物质分开，要根据题目中所给出的信息。将两种物质分开必须根据两种物质的不同特性，由题干中的信息可知在10%的NaCl溶液中，蛋白质沉淀析出，而DNA分子溶于10%的NaCl溶液中，根据这一特性，确定出首先分离出的是蛋白质，同时由于酒精易使蛋白质变性，然后再根据DNA分子在95%的酒精溶液中析出的特性，将DNA分子分离出来。
(2)实验中所给材料的选择：
①将所给的材料和用具进行分类，如本实验：
a．实验原料类：蒸馏水、10%NaCl溶液、95%酒精、蛋白质标准样品。
b．显色反应的试剂：甲基绿染液、双缩脲试剂。
②根据实验所给的材料决定实验步骤的操作：
a．所给的试剂中10%NaCl溶液和95%的酒精都是用于物质分离和提取的，甲基绿染液和双缩脲试剂分别用于鉴定DNA和蛋白质。
b．根据实验的对照原则，蛋白质标准样品可以应用于鉴定蛋白质实验，作为对照组。
【答案】 (二)(1)10%NaCl溶液 蛋白质鉴定
(2)95%酒精 DNA鉴定
(三)鉴定：(1)①双缩脲试剂 紫色反应
②蛋白质标准样品和1 mL蒸馏水
③颜色基本一致 实验试管中有蛋白质存在
(2)甲基绿染液 绿 该白色絮状沉淀为DNA
结论：通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明有蛋白质和DNA的存在第二节核酸与细胞核
(教师用书独具)
●课标要求
1．分析细胞核在生长、分 ( http: / / www.21cnjy.com )化等生命活动中的作用，学会运用比较、分析及推理的方法做出合理的判断，培养学生积极探究的科学精神和严谨求实的科学态度。
2．说出细胞核的结构及各部分的功能，确立结构与功能相适应的观点。
●课标解读
1．分析实验，理解细胞核的功能。
2．掌握细胞核的结构特点。
●教学地位
学习好细胞核的有关知识，有助 ( http: / / www.21cnjy.com )于深入理解有性生殖中配子的作用，以及在传种接代过程中基因的传递、重组和突变等，为学好遗传与进化部分打下了坚实的基础。细胞核的结构和功能也是本章的重点。
●教法指导
本节内容需解决如下关键问题：探究细胞核在细胞生长、分化及繁殖中的重要作用；细胞核的各部分结构与功能。
突破以上关键问题的措施是：创设问题情境，引导学生分析探究“细胞核在细胞生长分化中的作用”的实验材料。先结合(实验1)中的实验步骤和过程图，通过思考讨论和分析，得出控制伞藻性状的遗传物质在细胞核中，即伞帽的形状决定于有何种细胞核。再分析(实验2)过程，分析讨论，总结出细胞核能否生存决定于质核是否共存，推导出细胞核的作用。最后让学生通过阅读讨论，了解细胞核的结构和功能。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．以动画片《喜羊羊与灰太狼》 ( http: / / www.21cnjy.com )切入课题即喜羊羊的家族里来了三个新成员，分别是黑羊羊、白羊羊和灰羊羊，黑羊羊、白羊羊非常受他们的欢迎，而灰羊羊常常被冷落。灰羊羊想改变后代的命运，可正常情况下，灰羊羊只能生灰色的羊。灰羊羊的梦想是生一只漂亮的小白羊，我们怎样才能帮她实现梦想呢？(配合2张幻灯片)指出这个方案的关键之处是取白羊羊的“细胞核”，从而引出课题。
2．多媒体展示北京的多张图片。北京 ( http: / / www.21cnjy.com )是我们国家的经济文化中心，也是政治中心，首都省会。从生活实际入手既激发学生兴趣，又引出本节课学习的内容：细胞核——系统的控制中心。
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P39～41，填写 ( http: / / www.21cnjy.com )【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3：结合教材，通过【课堂互动探究】探究1，帮助学生理解并掌握细胞核的功能，利用例1巩固提高。
步骤6：通过【当堂双基达标】进行 ( http: / / www.21cnjy.com )当堂检测验收，课下完成【课后知能检测】。 步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。 步骤4：结合教材，通过【课堂互动探究】探究2，帮助学生理解并掌握细胞核结构及各部分的功能，利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.分析实验，理解细胞核的功能。
2.掌握细胞核的结构特点。 1.细胞膜的功能。(重点)
2.细胞核的结构。(重点)
3.细胞核功能的探究实验。(难点)
细胞核的功能
1.探究实验
(1)伞藻嫁接实验：新生伞帽形状与原假根所属物种的伞帽完全一致，说明生物体形态结构建成主要由细胞核控制。
(2)变形虫切割培养实验：说明细胞生命活动的控制中心是细胞核。
2．功能
(1)遗传物质储存和复制的场所。
(2)是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心，在细胞的生命活动中起着决定性的作用。
1．白色的玫瑰通过嫁接能开出白色、红色和黄色的玫瑰花，你知道是什么原因吗？
【提示】 嫁接是无性生殖，嫁接的接穗的 ( http: / / www.21cnjy.com )核酸与接穗的亲本的核酸是完全相同的，携带的遗传信息也是完全相同的，所以白色的玫瑰有含有不同核酸的接穗，所以能开出白色、红色和黄色的玫瑰花。
细胞核的结构
1.分布
除了高等植物韧皮部成熟的筛管和哺乳动物成熟的红细胞等极少数种类的细胞外，真核细胞都有细胞核。
2．数量
一般一个细胞只有一个细胞核，但有些特殊的细胞可同时含有多个细胞核。
3．大小：因物种不同而不同
4．结构
2．细胞核的核膜上有核孔，大分子物质可以自由进出细胞核吗？
【提示】 不可以，细胞核所需的物质才能进入细胞核，核膜也具有选择透过性的。
1．将地中海伞藻的柄嫁接在圆齿伞藻的假根 ( http: / / www.21cnjy.com )上，长出伞帽的形状与地中海伞藻的伞帽完全一致。反之，将圆齿伞藻的柄嫁接在地中海伞藻的假根上，长出伞帽的形状与圆齿伞藻一致。(×)
【提示】 新长出的伞帽的形状与提供假根的伞藻的形状相同。
2．将变形虫切成有核和无核的两半，结果两半均死亡。(×)
【提示】 具有核的变形虫能正常生长。
3．将去掉细胞核的变形虫培养较短的时间，在电镜下将同种变形虫的细胞核植入，生命活动能恢复正常。(√)
4．所有动物细胞均具有细胞核。(×)
【提示】 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。
5．细胞核行使遗传功能的重要结构是核仁。(×)
【提示】 细胞核行使遗传功能的重要结构是染色质。
细胞核的功能
【问题导思】
①生物体性状的遗传主要与细胞核还是细胞质有关？
②为什么说细胞核是控制细胞代谢和遗传的中心？
1．细胞核功能的实验探究
实验
内容 实验方法及结果 得出结论
伞藻
嫁接 伞藻地中海伞藻柄＋
圆齿伞藻假根→圆齿伞
藻的帽圆齿伞藻柄＋
地中海伞藻假根→地中海伞
藻的帽 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
续表
实验
内容 实验方法及结果 得出结论
将变
形虫
切成
两半 变形虫有核
部分→能生长、分
裂、再生、具
应激性→去核后死
亡，植入
核后正常无核
部分→不能摄取食物、
无应激性 变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的
2.细胞核的功能理解
(1)细胞核是遗传物质储存和复制的场所。DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
(2)细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物性状。
变形虫切割实验和伞藻嫁接实验都遵循了对照原则，目的是排除无关变量对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。
如图，科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是( )
A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验
D．长出的伞帽受甲的伞柄控制
【审题导析】 正确解答此题应明确对照实验的几个问题：
(1)准确设置对照实验。
(2)明确实验单一变量、结果及两者之间的对应关系。
【精讲精析】 细胞核是细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞遗传特性和代谢活动的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的特征，需要同时进行对照实验，以增强实验的说服力；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传特性或代谢活动的控制中心，故A、B错；因性状的表达除受细胞核中的遗传物质控制外，还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质控制合成的物质和外界环境因素的影响，故D错。
【答案】 C
细胞核的结构及各部分的功能
【问题导思】
①细胞核内的哪种物质与其控制生物的代谢和遗传有关？
②不同细胞核的核孔多少、核仁大小与细胞的代谢强度有何关系？
③染色质与染色体之间有何关系？
1．结构图示
2．相关结构功能的分析
(1)核膜与核孔：
①核膜与内质网膜相连接，其外膜上有核糖体附着。
②核孔是细胞核和细胞质间 ( http: / / www.21cnjy.com )物质交换的通道，但并不是所有的大分子物质都能自由进出细胞核，如细胞核中的DNA分子不能通过核孔出细胞核。通过核膜和核孔的配合，细胞核对大小分子的进出具有选择性。
(2)核孔数量和核仁大小与细胞代谢的关系：
①代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大，所以核孔数目多。
②蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数目多，核仁的体积大。
(3)染色质与染色体的比较
染色质 染色体
不同点
存在时期 分裂间期 分裂期
形态 细长的丝状 光镜下能看到呈棒状或杆状结构
相同点
成分 主要是DNA和蛋白质
特性 易被碱性染料染成深色
功能 遗传物质的主要载体
关系 同一种物质在不同时期的两种存在形态
1．核膜上有核孔，但并不是所有大分子都能随意进出细胞核，核孔上的亲核蛋白对物质进出细胞核具有选择性。
2．大分子物质是通过核孔进出细胞核的，所以穿过的膜的层数为0层。
(2013·延安高一检测)如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述正确的是( )
A．①属于细胞膜系统的组成，把核内物质与细胞质分开
B．②是所有生物遗传物质的载体
C．③与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关
D．④有利于DNA、RNA从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换
【审题导析】 正确解答该题应关注以下几个方面：
(1)明确图中各个标号的名称。
(2)了解不同结构的功能。
【精讲精析】 选项A，结构①是核膜，它是 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞膜系统中的一种，将细胞核与细胞质分开；选项B，结构②是染色质，它是真核生物特有的结构，原核生物和病毒中均没有此结构；选项C，③是核仁，它与核糖体RNA的合成和核糖体的形成有关；选项D，④是核孔，它是大分子物质进出细胞核的通道，但是细胞核中的DNA分子是不出细胞核的。
【答案】 A
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．核膜是双层膜，核孔是大分子物质进出的通道。
2．染色质和染色体是同样的物质在不同时期的两种存在形态。
3．核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。
4．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
1．(2013·平阴高一测试)下列关于染色体的叙述中，不正确的是( )
A．染色体容易被碱性染料染成深色
B．严格地说，只有在细胞分裂时才出现染色体
C．蓝藻细胞在进行细胞分裂时也能形成染色体
D．某些病毒与染色体的主要成分相似
【解析】 蓝藻细胞是原核细胞，没有真核细胞所具有的染色体。
【答案】 C
2．科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了( )
A．细胞核是细胞生命活动的控制中心
B．细胞核是遗传物质储存和复制的场所
C．细胞核是细胞遗传特性的控制中心
D．细胞核是细胞代谢的主要场所
【解析】 去核则代谢减弱，植入新核后代 ( http: / / www.21cnjy.com )谢恢复正常，即细胞核的有无决定了生命活动能否正常进行，说明细胞核与细胞的代谢有关，是细胞代谢活动的控制中心。从本题的信息中不能确定细胞核是遗传物质储存和复制的场所以及是细胞遗传特性的控制中心等。
【答案】 A
3．下列关于细胞核的叙述正确的是( )
A．真核细胞的核膜上有大量的多种的酶，有利于各种化学反应的顺利进行
B．在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体
C．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
【解析】 真核细胞的核膜是双层膜结构， ( http: / / www.21cnjy.com )其上附有大量的多种酶，有利于各种化学反应顺利进行，故A项正确；在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色质，进入分裂期才出现染色体形态，故B项错误；脱氧核糖核酸不能通过核孔进入细胞质，故C项错误；原核细胞没有真正的细胞核，没有核膜，除此之外，原核细胞中也没有核仁和染色体，细胞质中除核糖体外没有其他细胞器等，故D项错误。
【答案】 A
4．(2012·历城区高一期末)下列细胞中，核仁较小的是( )
A．神经细胞 B．胰腺细胞
C．肿瘤细胞 D．受精卵
【解析】 核仁的大小取决于细胞的代谢强弱，代谢旺盛的细胞核仁较大，反之较小。
【答案】 A
5．(2013·济南联考)如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答。(在[ ]中填标号，____上填相应名称)
(1)只有在________细胞中，使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。
(2)[3]________主要由蛋白质以及________组成，前者通过[ ]________进入细胞核内。
(3)图中可见[1]____________和[ ]____________连通，[ ]____________是大分子物质进出细胞核的通道，从而加强了____________和____________在生命系统中的联系。
【解析】 图中1为内质网， ( http: / / www.21cnjy.com )2为核孔，3为染色质，4为核仁，5为核膜。核孔是大分子物质进出细胞核的通道，染色质的主要成分为DNA和蛋白质。图中内质网与核膜相通，使细胞核与细胞质联系紧密。
【答案】 (1)真核 电子
(2)染色质 DNA 2 核孔
(3)内质网 5 核膜 2 核孔 细胞质 细胞核
一、选择题
1．下列有关生物结构及其功能的叙述，不正确的是( )
A．生物都有DNA和染色体
B．细胞核与细胞质保持连续的物质交换
C．细胞质中的代谢反应最终受细胞核控制
D．染色质和染色体的着色特性相同
【解析】 任何生物都有遗传物质，但并非都有染色体，如病毒、原核生物就没有染色体。
【答案】 A
2．下列关于细胞核的叙述正确的是 ( )
A．是细胞代谢和遗传的控制中心
B．DNA都位于细胞核中
C．染色体主要存在于细胞核中
D．是真核细胞中最大的也是最重要的细胞器
【解析】 DNA主要位于细胞核
第一节蛋白质的结构与功能
(教师用书独具)
●课标要求
1．简述氨基酸的基本结构。
2．阐述氨基酸是如何构成蛋白质的。
3．解释蛋白质分子结构多样性的原因以及结构多样性与功能复杂性的关系。
4．概述蛋白质的功能；确立结构与功能相适应的观点。
●课标解读
1．说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2．概述蛋白质的结构和功能。
3．认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4．关注蛋白质研究的新进程。
●教学地位
第一节蛋白质的结构和功能，让学生能描述 ( http: / / www.21cnjy.com )蛋白质的基本单位——氨基酸的结构通式，概述蛋白质的结构和功能，体会出生物大分子结构的复杂性和功能的多样性。学生学完这部分知识后，必然有进一步探究的欲望：蛋白质究竟是怎样合成的？在哪里合成的？又是怎样从合成部位到达作用部位？
本章的重点是蛋白质的结构和功能，难点是探究活动中比较不同氨基酸的分子结构模型和结构简式，分析得出氨基酸结构的共同点。
●教法指导
本节教学中，可结合“细胞的化学成分”让学生了解蛋白质是细胞的重要组分。它占原生质干重的50%以上，是细胞生命活动的体现者，是人和动物重要的营养物质。通过教科书中表2－1－1的材料分析，让学生认识蛋白质的基本组成单位是氨基酸。再通过探究活动“氨基酸的共同点”，概括总结出氨基酸的结构通式，之后可让学生以自身形态模仿氨基酸结构，以左右上肢分别代表氨基酸的氨基和羧基，下肢代表氢原子，躯干代表碳原子，让学生认识到：每个人的躯干和四肢是差不多的，人和人的特征不同，关键在于头部的不同，头部就代表R基。这种形象的比喻，有助于学生理解记忆，还为后面学习肽键形成时氨基、羧基脱水缩合打下基础。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．健康生活吃出来，高蛋白、低脂肪是健康饮 ( http: / / www.21cnjy.com )食的要求，动、植物蛋白荤素搭配是科学饮食的需要，蛋白质是什么物质，与脂肪、糖类有何区别？动、植物蛋白有何不同？
2．近几年奶类制品中的“三聚氰胺”事件时有发生，严重威胁消费者的身体健康，“三聚氰胺”与蛋白质有何关系？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P27～30，填写【 ( http: / / www.21cnjy.com )课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3：结合教材，通过【课堂互动探究】探究1，帮助学生理解并掌握氨基酸的结构通式，利用例1巩固提高。
步骤6：通过【当堂双基达标 ( http: / / www.21cnjy.com )】进行当堂检测验收，课下完成【课后知能检测】。 步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。 步骤4：结合教材，通过【课堂互动探究】探究2，帮助学生理解并掌握氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系及有关计算规律，利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4.关注蛋白质研究的新进程。 1.氨基酸的结构特点。(重点)
2.氨基酸形成蛋白质的过程。(重点)
3.蛋白质的结构和功能。(重点)
4.氨基酸形成蛋白质过程中的相关计算。(难点)
蛋白质的基本单位
结构
结构通式 结构特点
CRHCOOHNH2 ①每种氨基酸分子中至少含有一个羧基(—COOH)和一个氨基。
②都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。
③各种氨基酸的区别在于R基的不同。
化学
组成 主要化学元素：C、H、O、N
1．人体必需的一种氨基酸天冬酰胺分子中含有两个氨基，试描述两个氨基的连接方式？
【提示】 一个氨基连接在R基的碳原子上，另一个与羧基连接在同一个碳原子上。
蛋白质的结构
1.脱水缩合作用
(1)两个氨基酸脱水缩合，产生1个水分子，一个二肽化合物中有1个肽键。
(2)两个氨基酸脱水缩合能形成1个二肽。两种氨基酸脱水缩合能形成4种二肽。
2．结构层次
氨基酸→二肽→多肽(由多个氨基酸缩合而成，含有多个肽键化合物)通常呈链状结构具有一定空间结构的蛋白质
3．结构多样性的原因
(1)氨基酸方面：氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同。
(2)肽链方面：肽链的空间结构不同。
2．如果用足够种类和数量的氨基酸连接成一个三肽化合物，最多能连接成多少种？
【提示】 203种。
蛋白质的功能(连线)
①结构蛋白 a抗体
②催化作用 b血红蛋白
③运输作用 c胰岛素
④信息传递作用 d蛛丝的主要成分
⑤免疫功能 e唾液淀粉酶
【提示】 ①—d ②—e ③—b ④—c ⑤—a
1．凡是含有氨基和羧基的氨基酸都是构成蛋白质的氨基酸。(×)
【提示】 构成生物体蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基，且连在同一个碳原子上。
2．连接两个氨基酸分子的肽键的表示式为：NH—CO。(×)
【提示】 正确书写为：—NH—CO—。
3．脱水缩合发生在相邻氨基酸的氨基和羧基之间，水中的H来自羧基和氨基，O来自羧基。(√)
4．组成肽键的元素不同是蛋白质结构多样性的原因之一。(×)
【提示】 组成肽键的元素只有C、H、O、N。
5．氨基酸脱水缩合过程中形成的肽键数目与失去的水分子数相等。(√)
组成蛋白质的氨基酸
【问题导思】
①组成蛋白质的20种氨基酸分子中，其共有的结构如何？
②天冬氨酸的R基为—C2H4ON，请确定一个天冬氨酸分子中含有的C、H、O、N的原子数并说明理由？
1．氨基酸的结构通式
2．氨基酸结构特点的分析
分析 举例
氨基酸分子中至少有一个—NH2、一个—COOH，因为R基中可能有—NH2、—COOH
都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸 反例：
H2N—CH2—CH2—CH2—COOH
非生物体内氨基酸
3.基本组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S等。
1．并不是含有氨基和羧基的有机物就属于构成蛋白质的氨基酸，如H2N—CH2—CH2—COOH。
2．R基在形成蛋白质时并不是都不参与反应，如R基中的—SH会参与形成蛋白质不同多肽链之间的—S—S—。
3．氨基酸的结构特点是判断构成蛋白质氨基酸的依据。
4．评价食物中蛋白质的营养价值时，要特别关注必需氨基酸的种类和含量。
(2012·海南高考)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是( )
A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸
B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成
C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
【审题导析】 解答此题应从以下两点突破：
(1)氨基酸的分子量最大，表明其R基含量最大，而甘氨酸的R基只含有一个—H即最小。
(2)组成蛋白质的氨基酸的通式为RCHNH2COOH，R不同则氨基酸不同。
【精讲精析】 甘氨酸是分子量最小的氨基 ( http: / / www.21cnjy.com )酸，A错误；氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成，B正确；氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键，C正确； R基的不同决定了氨基酸之间的差异，D正确。
【答案】 A
氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质
的关系及有关计算
【问题导思】
①脱水缩合发生在各个氨基酸的哪些结构？
②n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链时，脱去的水分子数是多少？形成多少个肽键？
1．蛋白质的分子结构
(1)形成：氨基酸多肽(肽链)蛋白质
氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：
肽键的结构式可表示如下：
CONH或—CO—NH—或—NH—CO—
(2)蛋白质与多肽的关系：每个蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )质分子可以由1条肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。
2．有关计算
若氨基酸的平均相对分子质量为a，由m个氨基酸分子分别形成一条链或n条肽链：
氨基酸平均相
对分子质量 氨基酸
数目 肽键
数目 脱去水
分子数目 多肽相对
分子质量 氨基数目 羧基数目
1条
肽链 a m m－1 m－1 ma－18(m－1) 至少1个 至少1个
n条
肽链 a m m－n m－n ma－18(m－n) 至少n个 至少n个
1．对于由n个氨基酸构成的环肽，产生的肽键数量与脱去的水分子数相等且等于n；所含的氨基或羧基只存在于R基中。
2．蛋白质中氨基和羧基的数量计算规律
(1)当R基中不存在氨基和羧基时，每一条肽链中含有一个氨基和一个羧基。
(2)当R基中存在氨基和羧基时，由于R基不参与缩合，所以每一条肽链中含有的氨基数或羧基数就是1＋(R基中的氨基数或羧基数)。
某多肽415 g，在小肠液作用下完全水解得到氨基酸505 g。经分析知道组成此多肽的氨基酸的平均相对分子质量为100。问：一分子的此多肽由多少个氨基酸组成？ ( )
A．101 B．100
C．99 D．102
【审题导析】 解答此题可从以下两点入手突破：
(1)此多肽水解需水的量与组成此肽的氨基酸脱水缩合失去的水的量相等，即(505－415)/18＝5 mol。
(2)505/100＝5.05mol的氨基酸与缩合失水5 mol的比等于一分子的此肽所含氨基酸数与需水数量之比。
【精讲精析】 由题意可知，415 ( http: / / www.21cnjy.com )g此多肽完全水解需要水505 g－415 g＝90 g，即形成415 g此种多肽需要脱去90 g水。415 g此多肽形成时，需要氨基酸505/100＝5.05(mol)，脱水90/18＝5(mol)，所以在形成此多肽时需要的氨基酸摩尔数与合成时脱去的水分子摩尔数之比为：5.05/5＝1.01。设该肽链上的氨基酸残基数目为n，则该肽链上的氨基酸残基数目与在形成该肽链时脱去的水分子数之比：n/(n－1)。得n/(n－1)＝1.01，解此方程得n＝101。所以此多肽由101个氨基酸组成。
【答案】 A
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．氨基酸是组成蛋白质的基本单位。组成蛋白质的氨基酸约有20种。
2．每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
3．蛋白质多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，及肽链形成的空间结构不同。
4．蛋白质是组成细胞和生物体的重要物质，具有催化、运输、调节和免疫等功能。
1．(2013·济南高一期末)下列物质分子中，不属于构成生物体蛋白质的氨基酸的是( )
A．CNHHCH3HCOOH
B．HOOCCH2CH2CHNHHCOOH
C．CH2NHCH2OHCOOH
D．H2NCHHCCH3HCOOH
【解析】 构成生物体蛋白质的氨基酸必须是有一 ( http: / / www.21cnjy.com )个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，据此，A、B、C三项的物质分子中，一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，而D项是连在不同的碳原子上，因此不属于构成生物体蛋白质的氨基酸。
【答案】 D
2．某氨基酸的R基为—C3H7O2，在此氨基酸分子中，碳和氧的原子数分别是( )
A. 4、4 B．5、4
C．6、5 D．7、5
【解析】 氨基酸的结构通式 ( http: / / www.21cnjy.com )为CRHNH2COOH，除R基外的碳原子为2，氧原子2，而R基为—C3H7O2，因此此氨基酸分子中，碳原子数是2＋3＝5；氧原子数为2＋2＝4。
【答案】 B
3．在活细胞中发生的大多 ( http: / / www.21cnjy.com )数化学反应中，起重要作用的物质是蛋白质，蛋白质在细胞中的存在方式通常有两种状态，一是游离态，二是被膜结构固定起来的结合态，结合态的蛋白质不可能具有的功能是( )
A．催化作用 B．运输作用
C．免疫作用 D．调节作用
【解析】 蛋白质的功能是：①构成生命体 ( http: / / www.21cnjy.com )；②催化作用；③运输作用；④调节作用； ⑤免疫作用，而其中起调节作用的蛋白类激素是细胞分泌产物，不是被膜固定起来的蛋白质。
【答案】 D
4．(2012·延安期末)某蛋白质由3条多肽链、N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是( )
A．形成该蛋白质时产生了N个水分子
B．该蛋白质中至少含有N个肽键
C．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基
D．合成该蛋白质至少需要20种氨基酸
【解析】 形成该蛋白质时，产生水分子数为N 3，含有N 3个肽键。至少含有的游离的羧基数＝肽链条数＝3。
【答案】 C
5．(2013·商河高一测试)据下图所示的化合物结构简式，请回答问题：
(1)该化合物中有________个氨基和________个羧基。
(2)该化合物中有________种氨基酸构成，形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是________。
(3)该化合物是由________个氨基酸失去________分子的水形成的，这种反应叫做________。
(4)该化合物中有________个肽键，编号是________，该化合物属于________。
(5)若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该化合物的相对分子质量约为________。
【解析】 (1)氨基的表示方法为—NH2，结合图示知a、d为氨基即有两个；羧基的符号为—COOH，图示的g、f为羧基。
(2)分析图示知此化合物由三种氨基酸构成，结合氨基酸的通式CRHNH2COOH知 b、d、g均为R基。
(3)该化合物由三个氨基酸脱去2个分子的水形成。
(4)肽键的结构式为—NH—CO—，分析图示知此化合物含有两个肽键，分别是c、e，此化合物叫三肽。
(5)该化合物是由三个氨基酸脱水缩合形 ( http: / / www.21cnjy.com )成的，失去2个水分子，质量为2×18＝36，而三个氨基酸的总质量为3×90＝270，则该化合物的相对分子质量约为270－36＝234。
【答案】 (1)2 2 (2)3 bdg
(3)3 2 脱水缩合反应 (4)2 ce 三肽 (5)234
一、选择题
1．(2013·平阴高一期末)下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是( )
A．H2NCCOOHH—CH3
B．H2NCH2CH2COOH
C．H2N(CH2)4CNH2H—COOH
D．H2NCH—COOHCH2CH2COOH
【解析】 构成生物体的蛋白质的氨基酸的结构式中至少含有一氨基、一羧基且连在同一碳原子上，由此判断B项不符合要求。
【答案】 B
2．美国科学家在实验室里培育出一种 ( http: / / www.21cnjy.com )类似于细菌的“人造细胞”。这种简单的“细胞”并不是真正的生命体，不能分裂和进化，但能连续数日生成蛋白质。蛋白质是构成人体所有细胞的基本物质。下列关于蛋白质的叙述中，正确的是( )
A．每种蛋白质都含有C、H、O、N、Fe等元素
B．每种蛋白质都是由20种氨基酸组成的
C．蛋白质的结构多样性只与氨基酸的种类、数量及排列顺序有关
D．蛋白质是肽链以一定方式形成具有复杂空间结构的高分子化合物
【解析】 蛋白质主要由C、H、O、N四种 ( http: / / www.21cnjy.com )元素构成，很多重要的蛋白质还含有S、P两种元素，有的含有微量的Fe等元素。生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种。蛋白质的结构多样性还与肽链的空间结构有关。一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，它们既不呈直线，也不在同一个平面上。而是形成非常复杂的空间结构。
【答案】 D
3．形成蛋白质结构的层次从小到大依次是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合
④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白质
A．②→①→③→④→⑤→⑥
B．②→①→③→⑤→④→⑥
C．②→①→⑥→⑤→③→④
D．①→②→③→④→⑤→⑥
【解析】 蛋白质的基本组成单位为氨基酸，而氨基酸是由C、H、O、N等元素组成的。多个氨基酸经过脱水缩合形成多肽链，并经盘曲折叠构成蛋白质。
【答案】 B
4．(2012·上海高考)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致( )
A．蛋白质分解为多肽链
B．多肽链分解为若干短肽
C．多肽链分解为氨基酸
D．氨基酸分解为氨基和碳链化合物
【解析】 酶具有专一性，蛋白酶将蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )质水解成多肽，根据题干信息，可知某种肽酶使末端的肽键水解，这样会得到一个氨基酸和一条肽链，这时多肽又出现新的末端肽键，这样水解，直到把多肽全水解为氨基酸。
【答案】 C
5．绿色荧光蛋白简称GFP，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。其相关数据如下图所示，下列有关叙述正确的是( )
A．该蛋白质含有2条肽链
B．R基上的氨基有16个
C．该肽链水解时，水中氢的去向是形成氨基
D．在合成该物质时相对分子量减少了2250
【解析】 读图知此结构蛋白的肽链上除R ( http: / / www.21cnjy.com )基外含有的羧基为17－15＝2个，因此该蛋白质应含有两个肽链，又因为游离的氨基总数为17，故R基上含有氨基为17－2＝15；水中的氢一方面用于形成氨基，另一方面形成羧基；合成该物质脱去的水为：(126－2)×18＝2232。
【答案】 A
6．(2013·市中区高一期末 ( http: / / www.21cnjy.com ))丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为( )
A．7∶16∶6 B．7∶14∶5
C．8∶12∶5 D．8∶14∶5
【解析】 先根据R基推导出两种氨基酸的 ( http: / / www.21cnjy.com )结构简式或分子式，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分子中的原子数。丙氨酸的结构简式是CCH3HH2NCOOH，谷氨酸的结构简式是CC3H5O2HH2NCOOH。当缩合成二肽时需脱去一分子水。故缩合成的二肽分子中，C原子数为3＋5＝8，H原子数为7＋9－2＝14，O原子数为2＋4－1＝5。故选D。
【答案】 D
7．艾滋病研究者发现，有1%～2%的HIV ( http: / / www.21cnjy.com )感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为“阿尔法—防御素”的小分子蛋白质，以下对“阿尔法—防御素”的推测中不正确的是( )
A．一定含有N元素
B．一定都含有20种氨基酸
C．高温能破坏其结构
D．人工合成后可用于防治艾滋病
【解析】 蛋白质的基本组成元 ( http: / / www.21cnjy.com )素是C、H、O、N，基本单位是氨基酸，共有20种，高温能使蛋白质变性。“阿尔法—防御素”虽然是蛋白质，但不一定由20种氨基酸组成。
【答案】 B
8．现有氨基酸800个，其中氨基总数为 ( http: / / www.21cnjy.com )810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为( )
A．789、2和2 B．798、12和10
C．799、1和1 D．799、11和9
【解析】 由氨基酸数－肽链数＝肽键数可 ( http: / / www.21cnjy.com )知，2条肽链的蛋白质共有肽键798个，每条肽链的两端各有一个氨基和一个羧基，故两条肽链的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加氨基酸R基上的氨基和羧基，即氨基总数＝2＋10＝12，羧基总数＝2＋8＝10。
【答案】 B
9．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为a，现在某蛋白质分子由n条肽链组成，相对分子质量为b，此蛋白质分子中的肽键数为( )
A．(b－18n)/(a－18)
B．(b－an)/(a－18)
C．[(b－18n)/(a－18)]－1
D．(b－n)/a
【解析】 设蛋白质分子中氨基酸数目为x， ( http: / / www.21cnjy.com )蛋白质相对分子质量是b＝x·a－18(x－n)，则x＝(b－18n)/(a－18)。肽键数等于(b－18n)/(a－18)－n＝(b－an)/(a－18)。
【答案】 B
10．下列关于蛋白质的说法中正确的是( )
A．蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关
B．四个氨基酸脱水缩合产生三个肽键，形成三肽
C．生物体中组成蛋白质的氨基酸约有上百种
D．组成蛋白质的氨基酸约有20种，其中有8种是人体细胞能合成的必需氨基酸
【解析】 四个氨基酸形成的肽是四肽；组成生物体的蛋白质的氨基酸约为20种；必需氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中摄取。
【答案】 A
二、非选择题
11．(2012·济南高一调研)如图为某化合物的结构，请根据图解回答：
NH2CCH2OHHCONHCHHCONHCHHCONHCHCH2CONHCHCOOHCH2CH—CH3CH3
(1)该化合物的名称是________，组成 ( http: / / www.21cnjy.com )它的基本单位是________，其基本组成单位在结构上的共同特点是__________________________________。
(2)组成该化合物的基本组成单位有_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______种，写出从左侧开始第一个单位和第二个单位的不同部分；第一个单位是______________，第二个单位是________。
(3)能够水解此化合物的酶是________，该酶作用的化学键是________。
【解析】 (1)读图知此肽由5个氨基酸 ( http: / / www.21cnjy.com )脱水缩合而成，因此其名称为五肽，基本组成单位是氨基酸，观察构成此肽的氨基酸知结构上的共同特点是至少有一个氨基和一个羧基，连在同一碳原子上。
(2)分析此肽的结构知，自左向右的第二、三个氨基酸结构相同，自左起第一个氨基酸的R基是CH2OH，第二个氨基酸的R基是—H。
(3)该肽为五肽即多肽，因此水解此肽的酶是多肽酶，此酶作用的应是肽键。
【答案】 (1)五肽 氨基酸 至少有一个氨基和一个羧基，连在同一碳原子上
(2)4 CH2OH —H (3)多肽酶 肽键
12．(2013·长清高一期末)有多肽结构，如下所示：
CHH2NCH3CONHCHCH2CH2COOHCONHCHCH2SHCONHCHH3CCOOH
若以上述肽链合成蛋白质(不通过肽键)，则其中有：
(1)氨基酸______个，氨基酸___ ( http: / / www.21cnjy.com )___种，氨基______个，羧基______个，肽键______个，R基______种。4条肽链连接成蛋白质时，失去水分子______个。
(2)若此多肽中氨基酸的平均相对分子质量为128，则这样的4条肽链形成的化合物的相对分子质量为
________________________________________________________________________。
(肽链相互连接时发生的化学反应忽略不计)
(3)对上述肽链作怎样的变动，即可改变蛋白质的性质？
________________________________________________________________________。
【解析】 该题涉及氨基酸的结构、缩合、 ( http: / / www.21cnjy.com )蛋白质的结构等知识点。肽链相互连接时发生的化学反应忽略不计，所求蛋白质的相对分子质量应为氨基酸的相对分子质量之和减去缩合过程中脱去的水分子的相对分子质量。肽链与肽链相连接形成蛋白质时，一般可通过其他的化学键(如二硫键等)，不会再形成肽键。对肽链而言，若其中氨基酸的种类和数目已经确定，也可通过改变肽链中氨基酸的排列顺序，来改变蛋白质的结构。此题主要考查学生对蛋白质结构多样性的理解。
【答案】 (1)4 3 1 2 3 3 0
(2)1 832
(3)改变氨基酸的排列顺序
13．[实验探究] 蛋白质的 ( http: / / www.21cnjy.com )空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属盐等都会使蛋白质变性。现请你利用提供的材料用具设计实验，探究乙醇能否使蛋白质变性。
材料用具：质量分数为3%的 ( http: / / www.21cnjy.com )可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、班氏试剂、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯。
(1)实验步骤
①取两支试管，编号为A、B，向A、B两试管 ( http: / / www.21cnjy.com )中各加1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加5滴________，向B试管加________，混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液。
②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5 min。
③从温水中取出A、B试管，各加入4～5滴________，摇匀，放入大烧杯中沸水加热1 min～2 min，观察试管中出现的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论
①______________________________，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性。
②______________________________，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。
(3)该实验的自变量是________，对照组是A试管。
【解析】 淀粉是非还原性糖，与班氏试剂作用不 ( http: / / www.21cnjy.com )产生砖红色沉淀，淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，与班氏试剂作用产生砖红色沉淀。本实验设计是为了探究经乙醇处理后，淀粉酶是否变性丧失活性。若活性丧失，则不能催化淀粉水解；若活性不丧失，则能催化淀粉水解成还原性糖，用班氏试剂即可检验。本实验设计要设置对照实验，并遵循等量原则、单一变量原则。
【答案】 (1)①蒸馏水 5滴无水乙醇 ③班氏试剂
(2)①A试管出现砖红色沉淀，B试管不出现
②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现
(3)乙醇的有无第二节蛋白质的合成与运输
(教师用书独具)
●课标要求
1．简述蛋白质的合成和加工过程。
2．描述核糖体的形态结构和成分。
3．能够利用同位素示踪法的现象和结果进行推理和判断。
4．简述蛋白质分选、运输；学会用实验资料探究结论的方法。
●课标解读
1．了解核糖体的成分和结构。
2．掌握分泌蛋白的合成和运输过程。
3．区分细胞膜系统与细胞的内膜系统。
●教学地位
关于蛋白质合成的知识将在第二模块“遗传与进 ( http: / / www.21cnjy.com )化”部分的“基因表达”一节中进一步学习。本节只是让学生了解蛋白质合成与运输的大体过程。本节教学的关键问题有：1.蛋白质合成的场所。2.蛋白质合成的大体过程，包括蛋白质的加工、修饰的过程。3.蛋白质分选、运输的过程。
●教法指导
本节知识对教师来说是较新的内容，把握起来有一定的难度，容易处理得过细或过粗，应注意把握深度和宽度。教学过程中，可通过探究活动“豚鼠胰腺蛋白的分泌”，提出用3H标记亮氨酸为什么首先出现在核糖体上？进而得出蛋白质的合成是在核糖体上的结论。随后让学生认识内质网和高尔基体在蛋白质加工中的作用。最后引导学生弄清蛋白质是如何分选和运输的，以及“内膜系统”的作用。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．由PPT展示世界最大的空 ( http: / / www.21cnjy.com )客380A飞机一件优质的产品是如何通过各个车间和部门之间的配合产生出来的？国际分工合作：每架A380都由约400万个独立的部件组成，其中250万个部件由遍布全球的30个国家的1500个公司生产。细胞内也存在类似工厂的各种车间吗？
2．图片展示一个工厂“光驱生产线 ( http: / / www.21cnjy.com )”即固定电路板—调整发射率—装上传动齿轮—检查焊点—清洁光驱光盘—检查光盘功能—测试读盘能力—贴标签出厂。引导学生思考对于一个时刻忙碌的细胞而言，其中有类似的车间吗？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P32～35，填写【 ( http: / / www.21cnjy.com )课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3：结合教材，通过【课堂互动探究】探究1，帮助学生认识分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程，利用例1巩固提高。
步骤6：通过【当堂双基达标】进行当堂检 ( http: / / www.21cnjy.com )测验收，课下完成【课后知能检测】。 步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。 步骤4：结合教材，通过【课堂互动探究】探究2，帮助学生认识，细胞膜系统与内膜系统的区别及各种膜之间的联系，利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.了解核糖体的成分和结构。
2.掌握分泌蛋白的合成和运输过程。
3.区分细胞膜系统与细胞的内膜系统。 1.蛋白质的合成和运输。(重点)
2.细胞膜系统和内膜系统的区别。(重点)
3.蛋白质的合成、加工、分选和运输。(难点)
蛋白质的合成
1.合成场所——核糖体
分布 存在于真核细胞和原核细胞中，另外，叶绿体和线粒体中也存在
组成 由核糖核酸和蛋白质组成
结构 由大亚基和小亚基组成。不进行蛋白质合成时，大、小亚基是单独存在的；在蛋白质合成过程中，大、小亚基结合在一起，共同完成蛋白质的合成
2.分泌蛋白的形成
观察分泌蛋白的形成过程，完成下面的问题：
(1)图中⑥表示分泌蛋白。
(2)写出分泌蛋白依次经过的细胞器：内质网上的核糖体、内质网、高尔基体。
(3)你认为除上述细胞器外，还需要线粒体(细胞器)参与，其作用是为分泌蛋白的合成、加工和运输供能。
(4)写出图中②③的作用：②对新生肽链进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，③对蛋白质做进一步加工。
(5)追踪分泌蛋白的行踪，所用的科学方法是同位素示踪法，标记的元素是3H。
1．分泌蛋白的形成过程中，经过了哪些膜结构？
【提示】 内质网、高尔基体、细胞膜。
蛋白质的分选和运输
1.蛋白质
的分选
2．蛋白质的运输
(1)概念：指通过连续的内膜系统运送蛋白质到达其最终目的地的过程。
(2)运输途径：
①分泌蛋白的运输：
内质网上的核糖体：氨基酸经缩合形成肽链
内质网腔：初步加工，形成有一定空间结构的蛋白质
小泡
高尔基体：进一步加工、分选
小泡
细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外
②胞内蛋白(部分)的运输：
游离的核糖体(合成)不同的细胞器，如线粒体蛋白和叶绿体蛋白
3．内膜系统
(1)概念：指在功能上连续统一的细胞内膜结构。
(2)内涵：包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等，但不包括线粒体和叶绿体。
(3)联系：通过出芽和融合的方式进行交流。
2．参与蛋白质合成的细胞器有哪些？参与蛋白质运输和分选的细胞器有哪些？
【提示】 参与蛋白质合成的细胞器有核糖体、内质网；参与蛋白质运输和分选的细胞器有内质网和高尔基体。
1．核糖体是由DNA和蛋白质组成的。(×)
【提示】 核糖体是由RNA和蛋白质组成的。
2．同位素示踪法研究分泌蛋白的合成与运输过程，只能用同位素氢标记氨基酸。(×)
【提示】 组成氨基酸的元素都可以用来标记，如3H、15N、18O、14C。
3．分泌蛋白在附着在内质网上的核糖体中合成之后，其运输的方向是内质网→高尔基体→细胞膜。(√)
4．在细胞内各种膜结构的相互转化枢纽都是高尔基体，各种膜结构之间可以相互转化，它们之间的成分没有区别。(×)
【提示】 不同膜结构的成分是有区别的，它们的组成成分可能相同，但每种成分在不同膜结构中的含量是不同的。
5．核糖体与新生肽链的加工修饰有关。(×)
【提示】 与新生肽链的加工修饰有关的结构是内质网、高尔基体和细胞质基质，核糖体没有该作用。
蛋白质的合成、修饰与分泌
【问题导思】
①分泌蛋白是在哪些细胞器上合成的？
②若用放射性同位素标记氨基酸，放射性同位素依次出现在哪些细胞结构中？
1．分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程
2．过程分析
(1)相关的细胞器及结构：
参与的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
经过的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体。
经过的膜结构：内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。
(2)上述过程中各种细胞器的功能是 ( http: / / www.21cnjy.com )各不相同的，但某一项生命活动的完成，并不是只靠一种细胞器，而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。
(3)研究分泌蛋白形成过程的方法 ( http: / / www.21cnjy.com )是同位素示踪法。若用甲图表示放射性物质在不同时间内不同细胞器上的放射强度，则a、b、c分别代表的是核糖体、内质网、高尔基体。
甲
(4)内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间 ( http: / / www.21cnjy.com )通过小泡相互转化，在结构上保持了一定的连续性。若用图乙中的膜面积变化表示，则d、e、f代表的细胞器依次是内质网膜、细胞膜和高尔基体膜。
乙
1．分泌蛋白的合成是由附着在内质网上的核糖体完成的。
2．分泌蛋白在细胞内的运输过程中，小泡的形成和融合时分泌蛋白没有穿过膜结构，所以共穿过0层膜。
如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是 ( )
A．①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
B．该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
C．a表示缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程
D．图解中的过程在原核细胞中也可以进行
【审题导析】 正确解答该题应特别关注以下三个方面：
(1)明确分泌蛋白的合成场所。
(2)明确蛋白质加工、分选和运输过程所涉及的细胞结构。
(3)了解真核细胞和原核细胞的区别。
【精讲精析】 选项A、C，由分泌蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白形成的过程分析核糖体将氨基酸经缩合后形成多肽链，在内质网上进行加工，形成小泡后，运输到高尔基体，经加工后运输到细胞膜处，与细胞膜融合后将蛋白质分泌到细胞外，在整个过程中由线粒体提供能量。选项B，图中整个过程是由核糖体、内质网、高尔基体、线粒体相互配合共同完成的，说明了细胞器之间在功能上的密切合作。选项D，图解中的过程在原核细胞中是无法进行的，因为原核细胞中没有除核糖体之外的细胞器。
【答案】 D
细胞膜系统与内膜系统
【问题导思】
①细胞膜系统与内膜系统有何区别？
②细胞的各种膜结构之间功能上有何联系？
1．区别
(1)细胞膜系统包括具膜细胞器、细胞膜和核膜等结构。
(2)内膜系统包括除线粒体和叶绿体外的具膜细胞器及核膜，但不包括细胞膜。
2．各种生物膜之间的联系
(1)在化学成分上：各种生物膜组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。
(2)在结构上的联系
(3)在功能上的联系：在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。
细胞膜系统是真核生物都有的，原核生物中不存在，原核生物中只有细胞膜这一种膜。
(2012·延安联考)内膜系统指在功能上连续统一的细胞内膜结构，其中包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。为研究各膜结构之间的关系，可通过观察分泌蛋白的合成、运输、分泌过程来证明内膜系统在功能上的连续性。以下有关该研究的说法不正确的是( )
A．可利用同位素标记的氨基酸培养细胞，然后通过观察放射性物质的移动来确定
B．分泌蛋白从核糖体到内质网再到高尔基体的移动过程反映了内膜系统在功能上的连续性
C．标记氨基酸的同位素可用3H，也可用35S
D．叶绿体蛋白、线粒体蛋白不可用于此研究实验
【审题导析】 解答本题应明确以下几个方面：
(1)明确内膜系统的组成及各自功能。
(2)明确同位素标记法的标记对象。
【精讲精析】 研究内膜系统在功能上的 ( http: / / www.21cnjy.com )连续性，需用同位素3H或35S等标记氨基酸，追踪放射性物质从内质网到高尔基体的转移过程，此研究不能用于叶绿体蛋白、线粒体蛋白等非分泌蛋白，它们不需要内质网及高尔基体的修饰和加工，此类蛋白质在细胞质基质中加工。B项中的核糖体不属于内膜系统，故B项叙述错误。
【答案】 B
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．抗体、消化酶和蛋白质类激素都是分泌蛋白。
2．与分泌蛋白合成、加工、分选和运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
3．按分选结果分类，蛋白质可分为膜蛋白、分泌蛋白和细胞内蛋白。
4．细胞的内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等在功能上连续统一的细胞内膜结构；不包括线粒体和叶绿体。
1．下列物质中全是分泌蛋白的一组是( )
A．唾液淀粉酶和细胞呼吸酶
B．胰岛素和性激素
C．抗体和胰蛋白酶
D．血红蛋白和血浆蛋白
【解析】 分泌蛋白是一类在细胞内合成， ( http: / / www.21cnjy.com )分泌到细胞外起作用的蛋白质，主要包括消化酶、抗体和一部分激素。选项中的细胞呼吸酶、血红蛋白是存在于细胞内部的蛋白质，不属于分泌蛋白；性激素属于固醇类，不是蛋白质。
【答案】 C
2．(2013·洛川高一期末)不同膜结构的膜之间互相转化，以“出芽”方式进行的是( )
A．核膜和内质网膜
B．细胞膜和高尔基体膜
C．内质网膜和细胞膜
D．细胞膜和线粒体膜
【解析】 内质网膜、高尔 ( http: / / www.21cnjy.com )基体膜和细胞膜可互相转化。内质网膜和细胞膜在结构上是相连的，所以它们之间的转变是直接转变，没有任何中间过渡形式，内质网膜和高尔基体膜之间由于不直接相连，需要由一种中间形式——小泡来完成转变，而形成小泡需要经过“出芽”。同样，高尔基体膜和细胞膜之间，也不直接相连，也需要以“出芽”的形式形成小泡才能完成膜之间的转变。
【答案】 B
3．构成蛋白质的肽链发生折叠，组装形成一定的空间结构的场所是( )
A．核糖体 B．内质网腔
C．高尔基体 D．细胞质基质
【解析】 核糖体上合成的蛋白质要进入内质网腔进行折叠、糖基化等初步加工，在高尔基体进一步加工为成熟蛋白质。
【答案】 B
4．下列关于蛋白质的修饰的叙述，不正确的是( )
A．蛋白质在加工与修饰前，已具有一定的活性
B．内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽链进行加工修饰
C．蛋白质的修饰主要是指为新生肽链添加上糖链、甲基或者羟基并对其剪切和折叠等
D．蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进而成为有功能的蛋白质有着重要意义
【解析】 蛋白质在加工修饰前，还未成熟，往往是无活性的，需进一步加工改造才能成熟且具有活性。B、C、D均是对蛋白质加工修饰的正确描述。
【答案】 A
5．在一定时间内使某种动物细胞吸收 ( http: / / www.21cnjy.com )放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现，放射性同位素先后出现在下图中1、2、3、4、5、6、7部位。请据图回答：
(1)图中7是________，在2________中合成糖蛋白。1的功能是________，3来自________。
(2)7在图4______中形成成熟蛋白，5来自______。
(3)用标号表示7的运输 ( http: / / www.21cnjy.com )过程________________________________________________________________________。
(4)由此看出，细胞内的生物膜在________和________上有一定的连续性。
(5)7的合成、加工和运输过程所需的大量能量是由________供给的。
(6)此动物细胞对7具有____________功能。
【解析】 解答此题首先要识别图。从 ( http: / / www.21cnjy.com )图上各部分特征来看，可知：1是核糖体，2是内质网，3是小泡，4是高尔基体，5是高尔基体小泡，6是细胞膜，7是分泌蛋白，8是线粒体。其次是理解各部分结构与功能，尤其是各生物膜在结构与功能上的联系，见下表有：
从上图可知该细胞对7具有“合成和分泌”功能。
【答案】 (1)蛋白质类分泌物 内质网 合成肽链
内质网
(2)高尔基体 高尔基体
(3)2→3→4→5→6
(4)结构 功能
(5)线粒体
(6)合成和分泌
一、选择题
1．下列结构不属于内膜系统的是( )
A．核膜、高尔基体、内质网
B．内质网、溶酶体、微体
C．叶绿体、细胞膜、线粒体
D．小泡、高尔基体、溶酶体
【解析】 细胞的内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。线粒体、叶绿体不属于内膜系统。
【答案】 C
2．(2013·宝塔区高一期末)关于蛋白质的分选和运输，下列说法不正确的是( )
A．蛋白质合成后，一般在其氨基酸序列中含有分选信号
B．游离的核糖体合成的蛋白质中无分选信号
C．核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向
D．蛋白质只有被准确地运输到相应的部位才能执行特定的功能
【解析】 无论是在内质网的核糖体 ( http: / / www.21cnjy.com )上还是游离的核糖体上合成的蛋白质，一般其氨基酸序列中均含分选信号，决定着蛋白质的去向和最终定位，而核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向。
【答案】 B
3．下列有关细胞膜系统的叙述中，不正确的是( )
A．细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境
B．细胞内许多重要的化学反应都是在膜结构上进行的
C．膜结构把细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序的进行
D．细胞膜系统的膜是指具有膜结构的细胞器
【解析】 细胞膜是细胞的边界，可以 ( http: / / www.21cnjy.com )将细胞与外界分开，使细胞具有相对稳定的内部环境；内质网、线粒体、高尔基体等膜结构上可以进行多种化学反应；各种膜结构可以将线粒体、叶绿体等细胞器分离开来，使化学反应互不干扰而有序地进行；细胞膜系统的膜是指细胞膜、核膜和各种细胞器膜。
【答案】 D
4．下图中A、B、C、D为抗体形成和分泌后几种生物膜面积的变化，其中正确的是( )
【解析】 抗体是分泌蛋白， ( http: / / www.21cnjy.com )由核糖体合成，通过内质网加糖基和折叠形成一定空间结构的蛋白质，然后出芽形成小泡，内质网膜减少，小泡移动到高尔基体上与高尔基体融合，高尔基体通过分选包装形成小泡移动到细胞膜，与细胞膜融合分泌抗体。高尔基体膜面积没有发生改变，细胞膜面积增加。
【答案】 D
5．已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中P肽段)。若P肽段功能缺失，则该蛋白( )
A．无法继续合成 B．可以进入高尔基体
C．可以被加工成熟 D．无法被分泌到细胞外
【解析】 分泌蛋白是在核糖体上 ( http: / / www.21cnjy.com )合成肽链，在内质网内初步加工形成较成熟的蛋白质，在高尔基体内进一步加工形成成熟蛋白质。P肽段功能缺失，核糖体上合成的肽链不能导入内质网，也就不能进入高尔基体加工为成熟的蛋白质，无法分泌到细胞外。P肽段功能缺失并不影响核糖体合成蛋白质的功能。
【答案】 D
6．(2013·山东省实验中学高一测试)细胞膜系统在结构上具有一定的连续性，在功能上紧密联系，下列说法错误的是( )
A．内质网可以通过“出芽”形成小泡与高尔基体膜融合
B．细胞质中小泡与核糖体膜融合
C．广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点
D．高尔基体膜突出形成小泡，离开高尔基体膜与细胞膜融合
【解析】 选项A，在分泌蛋白的形成过程中，内 ( http: / / www.21cnjy.com )质网可以“出芽”的方式形成小泡，并与高尔基体膜融合；选项B、D，细胞质中的小泡可以与高尔基体，也可与细胞膜结合，而核糖体不含有膜结构，所以小泡不会与核糖体膜融合；选项C，广阔的膜面积为酶提供了附着位点，如线粒体的内膜上分布着与有氧呼吸有关的酶。
【答案】 B
7．科学家用含3H标记的亮氨酸培养液培养豚鼠的胰脏腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是( )
细胞结构 附着有核糖
体的内质网 高尔基体 靠近细胞
膜的小泡
时间(min) 3 17 117
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上合成
B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连
C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用
D．靠近细胞膜的小泡可由核糖体形成
【解析】 根据放射性物质出现的时间顺 ( http: / / www.21cnjy.com )序可以推断分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体膜并不直接和内质网膜、细胞膜相连，而是通过小泡间接相连。核糖体本身不具有膜结构，不能形成小泡。
【答案】 C
8．(2012·章丘高一检测)如图为分泌蛋白从合成到排出细胞外的全过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的
B．图中①②③分别表示内质网、高尔基体和小泡
C．④代表的结构在原核生物中也有
D．图中表示的过程表明细胞内的各种膜在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系
【解析】 图中过程表示了 ( http: / / www.21cnjy.com )分泌蛋白的形成，它是由核糖体、内质网、高尔基体和线粒体共同完成的，说明了膜在功能上既有明确的分工，又紧密协作；图中的结构①②③④分别表示的是内质网、高尔基体、小泡、线粒体，④线粒体在原核生物中是不存在的。
【答案】 C
9．如图为动物细胞示意图，其中不属于细胞膜系统的是( )
A．①③④ B．①②③⑥
C．②③⑥⑦ D．③⑤⑥⑦
【解析】 核糖体和中心体无膜结构，不属于细胞膜系统，核仁和染色质也不具有膜结构，不属于细胞膜系统。
【答案】 C
10．(2013·平阴高 ( http: / / www.21cnjy.com )一期末)如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是( )
A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水
B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失
D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能
【解析】 从图中可以看出，保留的肽链 ( http: / / www.21cnjy.com )中含有51(30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，A错。胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基)，B错。沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错。因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能。
【答案】 D
二、非选择题
11．从某腺体的细胞中，提取出附着有核 ( http: / / www.21cnjy.com )糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如下图所示。请完成下列问题：
(1)放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积 ( http: / / www.21cnjy.com )，最可能的解释是________________________________________________________________________。
(2)放射性氨基酸继在核糖体上累积之后 ( http: / / www.21cnjy.com )，在内质网中也出现，且数量不断增多，最可能的解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验中，培养液相当于细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )中的________________________________________________________________________。
【解析】 氨基酸是蛋白质的基本组成 ( http: / / www.21cnjy.com )单位，每种蛋白质分子都是由不同种类的成百上千的氨基酸在核糖体上通过缩合反应合成的。此实验过程中，放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积，说明这些氨基酸正在参与合成蛋白质。而放射性氨基酸继在核糖体上累积之后，在内质网中也出现，且数量不断增多，这说明合成的蛋白质不断进入内质网，因为内质网有运输蛋白质到达高尔基体等细胞结构的重要功能。在此实验中，培养液内含有核糖体和内质网完成其功能所需要的物质和条件，故培养液相当于这两种细胞器在正常细胞中生存的液体环境——细胞质基质。
【答案】 (1)核糖体是蛋白质合成的场所
(2)蛋白质不断进入内质网
(3)细胞质基质
12．(2013·延安期末)[实验探究] 科学家用同位素示踪法研究分泌蛋白的合成及分泌时，做过下列实验：
(1)选用豚鼠的胰脏腺泡细胞作为实验材料，是因为该细胞具有________的功能。
(2)本实验需在培养液中加入 ( http: / / www.21cnjy.com )标记物，可供选择的物质有：被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸、3H标记的亮氨酸及3H标记的葡萄糖。该实验应选择________作标记物。
细胞培养3分钟后，需向培养液中加入__________，以降低标记物连续渗入对实验结果的影响。
(3)随着时间的变化测定细胞各组成结构的放射性，结果如图所示。
据图可知，分泌蛋白是在________________________中合成的，并沿着__________________________(用文字和箭头表示)途径向外分泌。
【解析】 (1)研究分泌蛋白的形成过程，选材时必须选择能够分泌蛋白质的细胞作为研究对象。
(2)在提供的小分子有机物中，亮氨酸是合成蛋白质的原料；为了精确地观察首先进入细胞的被标记氨基酸的踪迹，后进入细胞的氨基酸应为未标记的。
(3)首先出现放射性强度最大的场所就是蛋白质合成的场所，分泌经过的顺序是内质网→高尔基体→分泌小泡→细胞膜。
【答案】 (1)分泌蛋白质
(2)(被3H标记的)亮氨酸 未标记的亮氨酸
(3)附着于内质网上的核糖体
内质网→高尔基体→分泌小泡→细胞膜
第二章 细胞中的核酸
第一节核酸的结构和功能
(教师用书独具)
●课标要求
1．利用特异性染料对DNA和RNA染色并观察其分布规律。培养学生勇于探究的科学精神和严谨的科学态度。
2．简述核酸的基本结构。
3．进一步确立生命的物质性。
●课标解读
1．观察DNA和RNA在细胞中的分布。
2．掌握DNA和RNA在组成与结构上的区别。
3．说出核酸的功能。
●教学地位
核酸是除朊病毒以外的几乎所有生物的遗传物 ( http: / / www.21cnjy.com )质，控制着蛋白质的生物合成，是生命现象的“幕后导演”。因此教材安排在第一章细胞中的蛋白质之后学习有关核酸的知识，而且核酸的知识是“遗传与进化” 模块中进一步探讨DNA的分子结构、基因和遗传信息的关系、遗传信息的传递和表达等知识的必要前提，是细胞、个体、生命系统的分子基础。核酸的结构和功能是本章的重点。
●教法指导
教学中，先简单介绍核酸名称的由来，再引入探究活动“DNA和RNA在细胞中的分布”，让学生通过特异性染色，训练学生的操作技能，培养学生科学分析、判断推理的能力以及勇于探究的科学精神和严谨的科学态度。然后让学生通过阅读，讨论分析、总结归纳出核酸由基本单位形成空间大分子的简要过程。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．做亲子鉴定时，要鉴定亲代和子代的什么物质？为什么要鉴定该物质？
2．DNA可以做身份证吗？
3．一个年仅十二岁的女孩，失踪数日后被人发现 ( http: / / www.21cnjy.com )尸体。公安人员在死者胃里发现了呈咖啡色的肉丝状物质，随后又在嫌疑人家中发现了一些发霉的荔枝核，两者之间究竟有无关联？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P37～ ( http: / / www.21cnjy.com )38，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3：结合教材，通过【课堂互动探究】探究，帮助学生理解并掌握核酸的结构和功能，利用例1巩固提高。
步骤6：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收 ( http: / / www.21cnjy.com )，课下完成【课后知能检测】。 步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。 步骤4：结合教材，通过【课堂互动探究】实验探究，帮助学生认识，“DNA和RNA在细胞中的分布”的实验步骤，利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.观察DNA和RNA在细胞中的分布。
2.掌握DNA和RNA在组成与结构上的区别。
3.说出核酸的功能。 1.DNA和RNA在细胞中的分布。(重点)
2.DNA和RNA的结构和功能。(重点)
3.DNA和RNA在组成和结构上的区别。(难点)
核酸的种类和分布
1.种类
2．分布
(1)原理得出核酸的分布
(2)活动程序：
制血涂片并干燥→固定→染色→冲洗→速浸→晾干→观察。
(3)结论：真核细胞的DNA主要集中在细胞核内，RNA主要集中在细胞质中。
1．真核细胞中的DNA除分布于细胞核内外，还存在于哪些结构中？
【提示】 线粒体、叶绿体
核酸的结构和功能
核酸单链
1．组成核酸的基本单位——核苷酸。
2．若上图表示的是DNA的单链，则
(1)写出a、b、c的名称：a：磷酸 b：脱氧核糖 c：碱基
(2)d的名称：脱氧核糖核苷酸
3．若上图表示的是RNA链，则
(1)写出a、b、c的名称：a：磷酸 b：核糖 c：碱基
(2)d的名称：核糖核苷酸
4．核酸的构成
核苷酸核酸
5．核酸的功能
(1)是生物(朊病毒除外)的遗传物质。
(2)对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成有重要作用。
2．若把细胞内的核酸彻底水解会得到几种有机物？
【提示】 7种。2种核糖和5种碱基。
1．甲基绿和派洛宁应先混合再使用。(√)
【提示】 甲基绿和派洛宁应先混合，再对细胞染色，且现用现混合。
2．真核生物的核糖体中含有少量的DNA。(×)
【提示】 真核生物中DNA分布于细胞核、叶绿体、线粒体中，核糖体中无DNA，但含有少量的RNA。
3．RNA是脱氧核糖核酸的简称。(×)
【提示】 RNA是核糖核酸的简称。
4．每分子核酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。(×)
【提示】 一分子磷酸，一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成一分子核苷酸。
5．核酸是一切生物的遗传物质。(×)
【提示】 核酸是除朊病毒外的所有生物的遗传物质。
核酸的结构和功能
【问题导思】
①细胞中的核酸分子都是遗传物质吗？它们有什么区别？
②如何从分子组成上区分DNA和RNA
1．DNA和RNA的比较
(1)组成元素：C、H、O、N、P。
(2)组成单位：
(3)一般结构及存在位置：
①RNA呈单链结构，主要分布在细胞质中。
②DNA呈双链结构，主要分布在细胞核中。
2．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
病毒
只含
DNA 4种 4种 DNA 噬菌体
只含
RNA 4种 4种 RNA 艾滋病
病毒
判断核苷酸种类的技巧
1．已知所含五碳糖种类时：含有脱氧核糖的，必定为脱氧核糖核苷酸；含有核糖的，必定为核糖核苷酸。
2．已知所含碱基种类时：含有T的，必定为脱氧核糖核苷酸；含有U的，必定为核糖核苷酸。
3．已知核酸的种类时：构成DNA的必定为脱氧核糖核苷酸；构成RNA的必定为核糖核苷酸。
(2012·济阳高一检测)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则叙述正确的是( )
A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D．若由b构成的核酸能被派洛宁染成红色，则a为脱氧核糖
【审题导析】 正确解答该题的关键点是：
(1)明确DNA与RNA基本组成单位的异同点。
(2)明确DNA与RNA的染色情况。
【精讲精析】 A错误，若m ( http: / / www.21cnjy.com )为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸；B错误，若a为核糖，则b为核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位；C正确，DNA中含有T，但不含有U；D错误，RNA可被派洛宁染成红色，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，a为核糖。
【答案】 C
“DNA和RNA在细胞中的分布”的实验分析
1．探究活动原理
(1)甲基绿＋DNA→显示绿色。
(2)派洛宁＋RNA→显示红色。
2．探究活动步骤
制血涂片并干燥
固定：70%(体积分数)的酒精溶液，固定10 min
染色：甲基绿—派洛宁染液，染色15 min
冲洗：蒸馏水冲洗血涂片1 s～2 s
目的：去除多余染料
速浸：95%(体积分数)的酒精溶液反复速浸10～20 s，
进一步脱水固定
晾干
观察：比较染成绿色和红色的部位，得出DNA和RNA
的分布规律
3．实验现象及结论
现 象 结 论
绿色明显、集中且
接近细胞中央 DNA主要分布
于细胞核中
绿色周围的红色范围较广 RNA广泛分布于细胞质中
4.注意事项
(1)两种碱性染料不是单独使用，而是混合使用，是利用对不同物质的亲和力不同来分别染色的。
(2)选取植物细胞作实验材料时，应选择颜色浅的细胞，以防止深颜色对颜色反应的干扰。
对“DNA和RNA在细胞中的分布”实验和核酸的描述中，下列叙述正确的是( )
A．观察“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中的操作步骤：制血涂片并干燥→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干
B．在“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴派洛宁和甲基绿先后滴在载玻片上
C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中
D．核酸携带的遗传信息蕴含于核苷酸的排列次序中
【审题导析】 正确解答该题应特别关注以下几个方面：
(1)明确甲基绿与派洛宁的使用方法。
(2)了解实验步骤。
(3)准确分析甲基绿和派洛宁染色后的结构分布。
【精讲精析】 在“DNA和 ( http: / / www.21cnjy.com )RNA在细胞中的分布”的实验中，A选项中应在染色后用蒸馏水冲洗掉多余染液，时间为1～2 s，然后再速浸。所用的染色剂是甲基绿—派洛宁混合染液，即混合后才能使用，其中甲基绿易与DNA结合使之显示绿色，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。核酸所携带的遗传信息是由核苷酸的排列次序表现的。
【答案】 D
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
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主要分布于细胞核中，少量分布于线粒体和叶绿体中，RNA主要分布于细胞质中。
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．组成DNA的五碳是脱氧核糖，特有的碱基是胸腺嘧啶。
5．组成RNA的五碳糖是核糖，特有碱基是尿嘧啶。
1．(2013·洛川高一测试)观察DNA和RNA在细胞中的分布，所运用的原理是( )
A．单独利用甲基绿对细胞染色，可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布
B．单独利用派洛宁对细胞染色，可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布
C．利用甲基绿和派洛宁混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布
D．在细胞核、细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此说明DNA和RNA在细胞中的分布
【解析】 用甲基绿——派洛宁染液对细胞染色，甲基绿与DNA结合，显示绿色；派洛宁与RNA结合，显示红色。
【答案】 C
2．下列核苷酸所含有的五碳糖中，可能与其他三种五碳糖不同的是( )
A．G—五碳糖—P B．U—五碳糖—P
C．A—五碳糖—P D．C—五碳糖—P
【解析】 RNA的碱基是A、G、C、 ( http: / / www.21cnjy.com )U四种，DNA碱基是A、G、C、T四种，U连接的五碳糖是核糖，而其他碱基连接的糖可能是核糖，也可能是脱氧核糖。
【答案】 B
3．由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子化合物a构成了复杂化合物b，对a和b的准确叙述是( )
A．a是核糖，b则为核苷酸
B．a是脱氧核糖，b则为核糖核苷酸
C．a是核糖，b则为核糖核苷酸
D．a是五碳糖，b则是核酸
【解析】 核糖→核糖核苷酸→核糖核酸；脱氧核糖→脱氧核糖核苷酸→脱氧核糖核酸。
【答案】 C
4．玉米根细胞中的DNA分布在下列哪些结构中( )
①细胞核 ②叶绿体 ③线粒体 ④细胞质基质
A．①② B．①③
C．①②③ D．①②③④
【解析】 绿色植物属于真核生物，细胞中的DNA主要分布在细胞核中，少量分布于细胞质中的叶绿体、线粒体中，但玉米的根细胞中不含叶绿体。
【答案】 B
5．(2012·济南期末)下图表示生物体内的某种物质，请分析完成下列问题：
(1)B的名称叫__________，1 ( http: / / www.21cnjy.com )分子的B是由________________________________________________________________________、
____________、________________组成的，其连接方式是(用图示表示)________________。
(2)C的作用是__________________。
(3)D、E在细胞中的分布可利用_ ( http: / / www.21cnjy.com )___________________对细胞进行染色，在显微镜下观察到其分布，物质D被________染成________色，物质E被________染成________色。
【解析】 本题综合考查了核酸的组成元素，基本单位及分类的知识。
【答案】 (1)核苷酸 1分子五碳糖 1分子含氮碱基
1分子磷酸
(2)遗传信息的携带者
(3)甲基绿和派洛宁混合染色剂 甲基绿 绿 派洛宁 红
一、选择题
1．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是( )
A．在细胞内存在的主要部位相同
B．构成的五碳糖不同
C．核苷酸之间的连接方式不同
D．构成的碱基相同
【解析】 A错误，DNA主要分布在 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞核中，RNA主要分布在细胞质中；B正确，组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖；C错误，核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的；D错误，构成DNA的碱基有A、T、G、C，构成RNA的碱基有A、U、G、C。
【答案】 B
2．(2013·延安高一检测)下列有关核酸的叙述，正确的是( )
A．除病毒外，一切生物都有核酸存在
B．核酸是由C、H、O、P元素组成的化合物
C．组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D．核酸是除朊病毒之外的所有生物的遗传物质
【解析】 病毒与其他生物不同 ( http: / / www.21cnjy.com )的是：一种病毒只有一种核酸存在，如噬菌体内的核酸只有DNA，烟草花叶病毒的核酸只有RNA，病毒体内有核酸存在，故A项错；核酸的组成元素除了C、H、O、P外，还有N，因此B项是明显不对的；由于核酸有两种：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，前者的基本单位是脱氧核糖核苷酸，后者的基本单位是核糖核苷酸，故C项错。
【答案】 D
3．关于核酸的叙述，正确的是( )
A．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B．DNA分子中两条脱氧核糖核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的
C．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同
D．用甲基绿和派洛宁混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布
【解析】 A项，核酸是除朊病毒之 ( http: / / www.21cnjy.com )外的所有生物的遗传物质，病毒中的核酸也能携带遗传信息；B项，DNA分子中两条链之间的碱基依靠氢键连接；C项，决定遗传信息的是碱基的种类、数量和排列顺序，因此分子大小相同，碱基含量相同，但是排列顺序不一定相同；D项，SARS病毒中只含有一种核酸RNA，不含有DNA，因此无法观察到DNA的分布。
【答案】 B
4．(2012·历下区高一期末)人体细胞内的核酸水解后，对可能的水解物判断错误的是( )
A．1种五碳糖 B．4种脱氧核糖核苷酸
C．5种含氮碱基 D．8种核苷酸
【解析】 人体细胞内的核酸包括DNA和RNA，其水解可形成4种脱氧核糖核苷酸、4种核糖核苷酸；如彻底水解也可形成5种碱基、2种五碳糖。
【答案】 A
5．不同生物含有的核酸种类不同。真核 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
A
口腔上
皮细胞 B
洋葱叶
肉细胞 C
脊髓灰质
炎病毒 D
豌豆根
毛细胞
碱基 5种 5种 5种 8种
核苷酸 5种 8种 8种 8种
【解析】 由题知口腔上皮细胞、洋葱叶 ( http: / / www.21cnjy.com )肉细胞、豌豆根毛细胞都属于真核细胞，它们同时含有DNA和RNA，而脊髓灰质炎病毒只有一种核酸。组成DNA的碱基有4种：A、G、C、T，组成RNA的碱基有4种：A、G、C、U，所以共有碱基5种；核苷酸是组成DNA或RNA的单体，DNA的单体有4种脱氧核糖核苷酸(碱基：A、G、C、T)，RNA的单体有4种核糖核苷酸(碱基：A、C、G、U)，由于DNA和RNA含有不同的五碳糖，因而同时含DNA、RNA的生物，碱基虽然有5种，但核苷酸却有8种。
【答案】 B
6．如图为某核苷酸长链的示意图，下列相关叙述中，错误的是( )
A．图中所示为脱氧核糖核苷酸长链
B．2为脱氧核糖
C．4为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
D．5只能在细胞核中找到
【解析】 根据碱基种类可以判断，该 ( http: / / www.21cnjy.com )核苷酸链为脱氧核糖核苷酸(含胸腺嘧啶T)。所以，2为脱氧核糖，4为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。5(脱氧核糖核苷酸链)主要位于细胞核中，但在细胞质中也能找到，所以选D。
【答案】 D
7．(2013·槐荫区高一测试)在玉米细胞中，由A、T、G可以构成多少种核苷酸( )
A．4 B．5
C．6 D．7
【解析】 细胞DNA的脱氧核糖核苷酸 ( http: / / www.21cnjy.com )根据碱基(A、T、G、C)的不同分为四种，组成RNA的核糖核苷酸根据碱基(A、U、G、C)的不同也分为四种，玉米是真核生物，其细胞内既有DNA，又有RNA。A、T、G可以构成三种脱氧核糖核苷酸，而A、G可构成两种核糖核苷酸。
【答案】 B
8．下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是( )
A．核苷酸的组成种类
B．核苷酸的连接方式
C．核苷酸的排列顺序
D．核苷酸的数量多少
【解析】 本题主要考查核酸的结构和 ( http: / / www.21cnjy.com )功能的多样性。核酸分子的功能多样性是由结构的多样性决定的，核酸包括DNA和RNA，其结构的多样性与核苷的组成种类、数量、排列顺序有关，与核苷酸的连接方式无关。
【答案】 B
9．噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类数依次分别是( )
A．4、8、4和4、8、4 B．4、5、4和4、5、4
C．4、5、4和4、8、4 D．4、8、4和4、5、4
【解析】 本题考查的是核 ( http: / / www.21cnjy.com )酸的种类以及DNA、RNA的化学组成和区别。构成噬菌体和烟草花叶病毒的核酸只有一种，分别为DNA、RNA，组成DNA和RNA的碱基各4种；组成DNA和RNA的基本单位是核苷酸，都是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的。烟草为高等植物，构成它的核酸包括DNA和RNA两类，由于DNA和RNA中各含有的4种碱基中，有A、C、G 3种相同，只是RNA中以U代替了DNA中的T，因此构成DNA和RNA的碱基实际上共有5种；构成DNA和RNA的核苷酸，虽有3种碱基相同，但由于五碳糖不同，DNA中的核苷酸是由脱氧核糖组成的4种脱氧核糖核苷酸，RNA中的核苷酸是由核糖组成的4种核糖核苷酸。因此，DNA和RNA中的核苷酸共有8种。
【答案】 C
10．下列有关“DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述，错误的是( )
A．体积分数为70%的酒精溶液的作用是固定细胞，并增加细胞膜的通透性，便于染色
B．将血涂片浸入体积分数为95%的酒精溶液后，应立即取出，以防止材料脱色
C．甲基绿—派洛宁染液使DNA和RNA分别显示绿色和红色，使用时应现配
D．与甲基绿发生结合的核酸分子主要分布在细胞质中
【解析】 本题主要考查DN ( http: / / www.21cnjy.com )A和RNA在细胞中的分布实验，与甲基绿结合的核酸是DNA，主要分布在细胞核中，而与派洛宁结合的核酸是RNA，主要分布在细胞质中。
【答案】 D
二、非选择题
11．下图的分子结构为某种核苷酸，已知分子结构式的右上角部分为腺嘌呤碱基。请仔细观察分析后完成下列问题：
(1)该核苷酸的组成元素是___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____________________________________________________________________。
(2)该核苷酸的生物学名称为___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____________________________________________________________________。
(3)该核苷酸是构成哪一类核酸的基本原料？__________________。
(4)请在图中指出哪一个位置上去掉氧便可成为主要遗传物质的基本原料。在图中画虚框。
【解析】 该核苷酸的名称为腺嘌呤核糖 ( http: / / www.21cnjy.com )核苷酸，因为它的五碳糖部分是核糖，所以它是构成RNA的基本原料。生物体内主要的遗传物质是DNA，构成DNA的基本原料是脱氧核糖核苷酸，即图中在五碳糖上失去一个氧。
【答案】 (1)C、H、O、N、P (2)腺嘌呤核糖核苷酸 (3)RNA (4)见下图
12．(2013·济南高一联考)[ ( http: / / www.21cnjy.com )实验探究] 萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：①蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出；②在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；③DNA溶于10%NaCl溶液但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出；④甲基绿染液使DNA呈现绿色。
实验材料：白萝卜。
实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻璃棒、镊子、载玻片、天平、纱布。
药品及试剂：蒸馏水、10%NaCl溶液、95%酒精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标准样品。
请根据所提供的条件，参与实验设计并完成实验。
(一)材料处理：称取50 g萝卜洗净切块，加水30 mL，用粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤于烧杯中，收集滤液备用。
(二)提取蛋白质和DNA：
(1)向经纱布过滤得到的滤液中加入__ ( http: / / www.21cnjy.com )______，直至沉淀析出。经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1 mL蒸馏水，振荡，用于________________________________________________________________________。
(2)向剩余的滤液中加入____ ( http: / / www.21cnjy.com )____，用玻璃棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片，用于________________________________________________________________________。
(三)鉴定及结论：
鉴定：(1)①在用于蛋白质鉴定的实验试管中，加入________，产生________________。
②同时将__________________放入另一试管，加入双缩脲试剂。
③观察到两试管中____ ( http: / / www.21cnjy.com )____，说明________________________________________________________________________。
(2)在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加__________，呈现__________色，说明______________________；
结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)确定提取蛋白质和 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA的先后顺序：在蛋白质和DNA的混合液中，如何将两种物质分开，要根据题目中所给出的信息。将两种物质分开必须根据两种物质的不同特性，由题干中的信息可知在10%的NaCl溶液中，蛋白质沉淀析出，而DNA分子溶于10%的NaCl溶液中，根据这一特性，确定出首先分离出的是蛋白质，同时由于酒精易使蛋白质变性，然后再根据DNA分子在95%的酒精溶液中析出的特性，将DNA分子分离出来。
(2)实验中所给材料的选择：
①将所给的材料和用具进行分类，如本实验：
a．实验原料类：蒸馏水、10%NaCl溶液、95%酒精、蛋白质标准样品。
b．显色反应的试剂：甲基绿染液、双缩脲试剂。
②根据实验所给的材料决定实验步骤的操作：
a．所给的试剂中10%NaCl溶液和95%的酒精都是用于物质分离和提取的，甲基绿染液和双缩脲试剂分别用于鉴定DNA和蛋白质。
b．根据实验的对照原则，蛋白质标准样品可以应用于鉴定蛋白质实验，作为对照组。
【答案】 (二)(1)10%NaCl溶液 蛋白质鉴定
(2)95%酒精 DNA鉴定
(三)鉴定：(1)①双缩脲试剂 紫色反应
②蛋白质标准样品和1 mL蒸馏水
③颜色基本一致 实验试管中有蛋白质存在
(2)甲基绿染液 绿 该白色絮状沉淀为DNA
结论：通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明有蛋白质和DNA的存在第二节核酸与细胞核
(教师用书独具)
●课标要求
1．分析细胞核在生长、分 ( http: / / www.21cnjy.com )化等生命活动中的作用，学会运用比较、分析及推理的方法做出合理的判断，培养学生积极探究的科学精神和严谨求实的科学态度。
2．说出细胞核的结构及各部分的功能，确立结构与功能相适应的观点。
●课标解读
1．分析实验，理解细胞核的功能。
2．掌握细胞核的结构特点。
●教学地位
学习好细胞核的有关知识，有助 ( http: / / www.21cnjy.com )于深入理解有性生殖中配子的作用，以及在传种接代过程中基因的传递、重组和突变等，为学好遗传与进化部分打下了坚实的基础。细胞核的结构和功能也是本章的重点。
●教法指导
本节内容需解决如下关键问题：探究细胞核在细胞生长、分化及繁殖中的重要作用；细胞核的各部分结构与功能。
突破以上关键问题的措施是：创设问题情境，引导学生分析探究“细胞核在细胞生长分化中的作用”的实验材料。先结合(实验1)中的实验步骤和过程图，通过思考讨论和分析，得出控制伞藻性状的遗传物质在细胞核中，即伞帽的形状决定于有何种细胞核。再分析(实验2)过程，分析讨论，总结出细胞核能否生存决定于质核是否共存，推导出细胞核的作用。最后让学生通过阅读讨论，了解细胞核的结构和功能。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．以动画片《喜羊羊与灰太狼》 ( http: / / www.21cnjy.com )切入课题即喜羊羊的家族里来了三个新成员，分别是黑羊羊、白羊羊和灰羊羊，黑羊羊、白羊羊非常受他们的欢迎，而灰羊羊常常被冷落。灰羊羊想改变后代的命运，可正常情况下，灰羊羊只能生灰色的羊。灰羊羊的梦想是生一只漂亮的小白羊，我们怎样才能帮她实现梦想呢？(配合2张幻灯片)指出这个方案的关键之处是取白羊羊的“细胞核”，从而引出课题。
2．多媒体展示北京的多张图片。北京 ( http: / / www.21cnjy.com )是我们国家的经济文化中心，也是政治中心，首都省会。从生活实际入手既激发学生兴趣，又引出本节课学习的内容：细胞核——系统的控制中心。
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P39～41，填写 ( http: / / www.21cnjy.com )【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3：结合教材，通过【课堂互动探究】探究1，帮助学生理解并掌握细胞核的功能，利用例1巩固提高。
步骤6：通过【当堂双基达标】进行 ( http: / / www.21cnjy.com )当堂检测验收，课下完成【课后知能检测】。 步骤5：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。 步骤4：结合教材，通过【课堂互动探究】探究2，帮助学生理解并掌握细胞核结构及各部分的功能，利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.分析实验，理解细胞核的功能。
2.掌握细胞核的结构特点。 1.细胞膜的功能。(重点)
2.细胞核的结构。(重点)
3.细胞核功能的探究实验。(难点)
细胞核的功能
1.探究实验
(1)伞藻嫁接实验：新生伞帽形状与原假根所属物种的伞帽完全一致，说明生物体形态结构建成主要由细胞核控制。
(2)变形虫切割培养实验：说明细胞生命活动的控制中心是细胞核。
2．功能
(1)遗传物质储存和复制的场所。
(2)是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心，在细胞的生命活动中起着决定性的作用。
1．白色的玫瑰通过嫁接能开出白色、红色和黄色的玫瑰花，你知道是什么原因吗？
【提示】 嫁接是无性生殖，嫁接的接穗的 ( http: / / www.21cnjy.com )核酸与接穗的亲本的核酸是完全相同的，携带的遗传信息也是完全相同的，所以白色的玫瑰有含有不同核酸的接穗，所以能开出白色、红色和黄色的玫瑰花。
细胞核的结构
1.分布
除了高等植物韧皮部成熟的筛管和哺乳动物成熟的红细胞等极少数种类的细胞外，真核细胞都有细胞核。
2．数量
一般一个细胞只有一个细胞核，但有些特殊的细胞可同时含有多个细胞核。
3．大小：因物种不同而不同
4．结构
2．细胞核的核膜上有核孔，大分子物质可以自由进出细胞核吗？
【提示】 不可以，细胞核所需的物质才能进入细胞核，核膜也具有选择透过性的。
1．将地中海伞藻的柄嫁接在圆齿伞藻的假根 ( http: / / www.21cnjy.com )上，长出伞帽的形状与地中海伞藻的伞帽完全一致。反之，将圆齿伞藻的柄嫁接在地中海伞藻的假根上，长出伞帽的形状与圆齿伞藻一致。(×)
【提示】 新长出的伞帽的形状与提供假根的伞藻的形状相同。
2．将变形虫切成有核和无核的两半，结果两半均死亡。(×)
【提示】 具有核的变形虫能正常生长。
3．将去掉细胞核的变形虫培养较短的时间，在电镜下将同种变形虫的细胞核植入，生命活动能恢复正常。(√)
4．所有动物细胞均具有细胞核。(×)
【提示】 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。
5．细胞核行使遗传功能的重要结构是核仁。(×)
【提示】 细胞核行使遗传功能的重要结构是染色质。
细胞核的功能
【问题导思】
①生物体性状的遗传主要与细胞核还是细胞质有关？
②为什么说细胞核是控制细胞代谢和遗传的中心？
1．细胞核功能的实验探究
实验
内容 实验方法及结果 得出结论
伞藻
嫁接 伞藻地中海伞藻柄＋
圆齿伞藻假根→圆齿伞
藻的帽圆齿伞藻柄＋
地中海伞藻假根→地中海伞
藻的帽 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
续表
实验
内容 实验方法及结果 得出结论
将变
形虫
切成
两半 变形虫有核
部分→能生长、分
裂、再生、具
应激性→去核后死
亡，植入
核后正常无核
部分→不能摄取食物、
无应激性 变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的
2.细胞核的功能理解
(1)细胞核是遗传物质储存和复制的场所。DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
(2)细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物性状。
变形虫切割实验和伞藻嫁接实验都遵循了对照原则，目的是排除无关变量对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。
如图，科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是( )
A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验
D．长出的伞帽受甲的伞柄控制
【审题导析】 正确解答此题应明确对照实验的几个问题：
(1)准确设置对照实验。
(2)明确实验单一变量、结果及两者之间的对应关系。
【精讲精析】 细胞核是细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞遗传特性和代谢活动的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的特征，需要同时进行对照实验，以增强实验的说服力；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传特性或代谢活动的控制中心，故A、B错；因性状的表达除受细胞核中的遗传物质控制外，还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质控制合成的物质和外界环境因素的影响，故D错。
【答案】 C
细胞核的结构及各部分的功能
【问题导思】
①细胞核内的哪种物质与其控制生物的代谢和遗传有关？
②不同细胞核的核孔多少、核仁大小与细胞的代谢强度有何关系？
③染色质与染色体之间有何关系？
1．结构图示
2．相关结构功能的分析
(1)核膜与核孔：
①核膜与内质网膜相连接，其外膜上有核糖体附着。
②核孔是细胞核和细胞质间 ( http: / / www.21cnjy.com )物质交换的通道，但并不是所有的大分子物质都能自由进出细胞核，如细胞核中的DNA分子不能通过核孔出细胞核。通过核膜和核孔的配合，细胞核对大小分子的进出具有选择性。
(2)核孔数量和核仁大小与细胞代谢的关系：
①代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大，所以核孔数目多。
②蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数目多，核仁的体积大。
(3)染色质与染色体的比较
染色质 染色体
不同点
存在时期 分裂间期 分裂期
形态 细长的丝状 光镜下能看到呈棒状或杆状结构
相同点
成分 主要是DNA和蛋白质
特性 易被碱性染料染成深色
功能 遗传物质的主要载体
关系 同一种物质在不同时期的两种存在形态
1．核膜上有核孔，但并不是所有大分子都能随意进出细胞核，核孔上的亲核蛋白对物质进出细胞核具有选择性。
2．大分子物质是通过核孔进出细胞核的，所以穿过的膜的层数为0层。
(2013·延安高一检测)如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述正确的是( )
A．①属于细胞膜系统的组成，把核内物质与细胞质分开
B．②是所有生物遗传物质的载体
C．③与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关
D．④有利于DNA、RNA从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换
【审题导析】 正确解答该题应关注以下几个方面：
(1)明确图中各个标号的名称。
(2)了解不同结构的功能。
【精讲精析】 选项A，结构①是核膜，它是 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞膜系统中的一种，将细胞核与细胞质分开；选项B，结构②是染色质，它是真核生物特有的结构，原核生物和病毒中均没有此结构；选项C，③是核仁，它与核糖体RNA的合成和核糖体的形成有关；选项D，④是核孔，它是大分子物质进出细胞核的通道，但是细胞核中的DNA分子是不出细胞核的。
【答案】 A
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．核膜是双层膜，核孔是大分子物质进出的通道。
2．染色质和染色体是同样的物质在不同时期的两种存在形态。
3．核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。
4．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
1．(2013·平阴高一测试)下列关于染色体的叙述中，不正确的是( )
A．染色体容易被碱性染料染成深色
B．严格地说，只有在细胞分裂时才出现染色体
C．蓝藻细胞在进行细胞分裂时也能形成染色体
D．某些病毒与染色体的主要成分相似
【解析】 蓝藻细胞是原核细胞，没有真核细胞所具有的染色体。
【答案】 C
2．科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了( )
A．细胞核是细胞生命活动的控制中心
B．细胞核是遗传物质储存和复制的场所
C．细胞核是细胞遗传特性的控制中心
D．细胞核是细胞代谢的主要场所
【解析】 去核则代谢减弱，植入新核后代 ( http: / / www.21cnjy.com )谢恢复正常，即细胞核的有无决定了生命活动能否正常进行，说明细胞核与细胞的代谢有关，是细胞代谢活动的控制中心。从本题的信息中不能确定细胞核是遗传物质储存和复制的场所以及是细胞遗传特性的控制中心等。
【答案】 A
3．下列关于细胞核的叙述正确的是( )
A．真核细胞的核膜上有大量的多种的酶，有利于各种化学反应的顺利进行
B．在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体
C．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
【解析】 真核细胞的核膜是双层膜结构， ( http: / / www.21cnjy.com )其上附有大量的多种酶，有利于各种化学反应顺利进行，故A项正确；在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色质，进入分裂期才出现染色体形态，故B项错误；脱氧核糖核酸不能通过核孔进入细胞质，故C项错误；原核细胞没有真正的细胞核，没有核膜，除此之外，原核细胞中也没有核仁和染色体，细胞质中除核糖体外没有其他细胞器等，故D项错误。
【答案】 A
4．(2012·历城区高一期末)下列细胞中，核仁较小的是( )
A．神经细胞 B．胰腺细胞
C．肿瘤细胞 D．受精卵
【解析】 核仁的大小取决于细胞的代谢强弱，代谢旺盛的细胞核仁较大，反之较小。
【答案】 A
5．(2013·济南联考)如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答。(在[ ]中填标号，____上填相应名称)
(1)只有在________细胞中，使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。
(2)[3]________主要由蛋白质以及________组成，前者通过[ ]________进入细胞核内。
(3)图中可见[1]____________和[ ]____________连通，[ ]____________是大分子物质进出细胞核的通道，从而加强了____________和____________在生命系统中的联系。
【解析】 图中1为内质网， ( http: / / www.21cnjy.com )2为核孔，3为染色质，4为核仁，5为核膜。核孔是大分子物质进出细胞核的通道，染色质的主要成分为DNA和蛋白质。图中内质网与核膜相通，使细胞核与细胞质联系紧密。
【答案】 (1)真核 电子
(2)染色质 DNA 2 核孔
(3)内质网 5 核膜 2 核孔 细胞质 细胞核
一、选择题
1．下列有关生物结构及其功能的叙述，不正确的是( )
A．生物都有DNA和染色体
B．细胞核与细胞质保持连续的物质交换
C．细胞质中的代谢反应最终受细胞核控制
D．染色质和染色体的着色特性相同
【解析】 任何生物都有遗传物质，但并非都有染色体，如病毒、原核生物就没有染色体。
【答案】 A
2．下列关于细胞核的叙述正确的是 ( )
A．是细胞代谢和遗传的控制中心
B．DNA都位于细胞核中
C．染色体主要存在于细胞核中
D．是真核细胞中最大的也是最重要的细胞器
【解析】 DNA主要位于细胞核