25核酸是遗传信息的携带者（讲义）（原卷版）

2.5核酸是遗传信息的携带者知识点1：核酸的种类及分布★★★知识点①核酸的种类★★☆核酸分为脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)。知识点②核酸的分布★★★DNARNA真核细胞主要分布在细胞核中，少量存在于线粒体（基质）、叶绿体（基质）主要分布在细胞质中原核细胞主要分布在拟核中，少量存在于细胞质中主要分布在细胞质中病毒存在于DNA病毒中存在于RNA病毒中【微点拨】病毒只含有一种核酸，DNA病毒只含有DNA，RNA病毒只含有RNA。知识点2：核酸是由核苷酸连接而成的长链★★★知识点①元素组成★★★核酸（核苷酸）的元素组成是C、H、O、N、P。知识点②核酸的基本组成单位——核苷酸★★★其中，a表示磷酸，b表示五碳糖，c表示含氮碱基。①五碳糖分为脱氧核糖和核糖②含氮碱基分为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（U）。③核苷酸根据五碳糖的不同可分为脱氧（核糖）核苷酸和核糖核苷酸两种，如下图。又根据含氮碱基不同，脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸又分别分为4种。脱氧核糖核苷酸：含A的叫：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；含G的叫：鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸；含C的叫：胞嘧啶脱氧核糖核苷酸；含T的叫：胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。核糖核苷酸：含A的叫：腺嘌呤核糖核苷酸；含G的叫：鸟嘌呤核糖核苷酸；含C的叫：胞嘧啶核糖核苷酸；含U的叫：尿嘧啶核糖核苷酸。【微点拨】一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。含氮碱基和五碳糖构成核苷。命名：含氮碱基+五碳糖种类+核苷酸。如这个核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸。核糖和脱氧核糖中五碳糖的不同之处：2号碳位上连接的基团不同。知识点③核酸的结构层次★★★【微点拨】DNA和RNA均含有4种碱基，对应的脱氧核苷酸和核糖核苷酸也有4种。DNA和RNA中相同的碱基为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）；不同的是DNA中还含有胸腺嘧啶（T），RNA中还含有尿嘧啶（U）。知识点④核酸的功能★★★核酸是细胞内携带遗传信息的物质；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。知识点⑤DNA分子的多样性和特异性★★★多样性：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序就是极其多样的。特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。【微点拨】DNA的多样性决定了蛋白质的多样性。【典例1】（2022春•广南县校级月考）如图表示的是构成某种核酸的基本单位，下列相关叙述错误的是（）A．此物质是构成RNA的基本单位 B．此物质形成的大分子物质是DNA C．此物质含有C、H、O、N、P元素 D．此物质是核糖核苷酸【典例2】（2021秋•延庆区期末）下列物质中，不是核苷酸的组成成分的是（）A．碱基 B．核糖 C．甘油 D．磷酸【典例3】（2021•徐州学业考试）下列能正确表示核苷酸结构的是（）1．（2021秋•兰州期末）下列能够聚合形成DNA分子的物质是（）A．脱氧核糖 B．脱氧核苷酸 C．氨基酸 D．含氮碱基2．（2021秋•沙依巴克区校级期末）下列关于生物体内化合物的叙述，正确的是（）A．脱氧核苷酸、氨基酸共有的组成元素是C、H、O、N、P B．RNA与DNA分子均由四种核苷酸组成，前者不能储存遗传信息 C．蛋白质的空间结构被破坏时，其特定功能不会发生改变 D．蛋白质具有多样性是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链形成空间结构不同3．（2020秋•哈尔滨期末）人体中由A、T、G等3种碱基构成的核苷酸共有几种（）A．2 B．4 C．5 D．84．（2019秋•苏仙区校级期中）下列关于核酸的叙述不正确的是（）A．核酸是遗传信息的携带者 B．核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸 C．不同生物具有的DNA和RNA有差异 D．细胞的DNA主要分布在细胞核中5．（2021秋•公安县校级期中）如图是某核苷酸与核苷酸链示意图，据图回答问题：（1）已知分子结构式的左上角基团为碱基﹣腺嘌呤．请观察图一后回答下列问题：①该核苷酸的生物学名称是腺嘌呤核糖核苷酸．②该核苷酸是构成哪一种核酸的原料RNA．（2）图二为一条核苷酸链示意图，据此图回答：①图中所示2、4、5的名称分别是脱氧核糖、胞嘧啶脱氧核苷酸、脱氧核苷酸链．②此结构中与另一种核酸相比较，其特有的碱基中文名称是胸腺嘧啶．③通常由2条图示的核苷酸链构成一个分子，真核细胞中主要分布在细胞核．④人的细胞中该物质，初步水解的产物是脱氧核糖核苷酸，彻底水解的产物中有含氮碱基4种．知识点3：DNA和RNA的比较★★★知识点①DNA和RNA的比较★★★种类DNARNA中文名脱氧核糖核酸核糖核酸元素组成C、H、O、N、P基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸组成成分五碳糖脱氧核糖核糖碱基A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)磷酸磷酸一般结构常呈规则的双螺旋结构常呈单链结构分布主要在细胞核主要在细胞质功能细胞生物遗传物质，储存、传递遗传信息传递遗传信息病毒遗传物质（DNA病毒）遗传物质（RNA病毒）所有生物在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用【微点拨】不同生物核酸、核苷酸、碱基种类及遗传物质的判断生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种（ATGCU）8种DNA病毒DNA病毒DNA4种（ATGC）4种DNARNA病毒RNA4种（AUGC）4种RNA【典例1】（2021秋•南岗区校级期末）豌豆叶肉细胞中的核酸，含有的碱基种类是（）A．1种 B．4种 C．5种 D．8种【典例2】（2021秋•怀仁市期末）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【典例3】（2021春•昭通月考）如图是生物体内核酸的基本组成单位一一核苷酸的模式图，下列叙述错误的是（）A．若a为脱氧核糖，则m有4种，分别是A、T、G、C B．若m为鸟嘌呤，a为核糖，则b的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸 C．构成人体遗传物质的a有2种，m有5种，b有8种 D．在HIV和SARS病毒中共可以检测到1种a，4种m，4种b【典例4】（2018秋•惠州期末）与RNA相比，DNA所特有的成分是（）A．脱氧核糖和鸟嘌呤 B．核糖和尿嘧啶 C．脱氧核糖和胸腺嘧啶 D．核糖和胸腺嘧啶1．（2020秋•大荔县期末）如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是（）A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面 B．若②为核糖，则图示核苷酸为DNA的基本组成单位 C．③在生物体中共有8种 D．人体内的③有5种，②有2种2．（2020秋•静宁县校级期末）根据概念图，下列叙述正确的是（）A．A表示的碱基有5种 B．B表示的是核糖 C．D表示的是脱氧核苷酸 D．D表示的是核糖核苷酸3．（2020秋•雅安期末）关于如图所示过程的叙述中，错误的是（）A．甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同 B．乙是五碳糖，在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖 C．丙是含氮碱基，在人体细胞遗传物质中有4种 D．丁是核苷酸，在一个病毒中有8种4．（2020秋•双流区校级月考）如图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，下列有关叙述正确的是（）A．a的种类约有20种，b的种类有8种 B．a的结构通式可表示为 C．b是人的遗传物质 D．A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同5．（2022春•洮南市校级月考）下列关于遗传物质的说法，其中错误的是（）①细胞生物的遗传物质是DNA②细胞核的遗传物质是DNA③原核生物的遗传物质是RNA④T2噬菌体的遗传物质是RNA⑤甲型H7N9流感病毒的遗传物质是DNA或RNA．A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤6．（2021秋•澄海区校级期中）下面关于DNA和RNA的相关叙述中，正确的是（）A．所有生物中都有2种五碳糖、5种碱基 B．新型冠状病毒体内的核酸初步水解后可得到8种核苷酸 C．硝化细菌的遗传物质中含有5种含氮碱基 D．DNA与RNA的区别不仅体现在五碳糖不同，碱基种类也有区别知识点4：生物大分子以碳链为骨架★★☆知识点①碳原子的特征★☆☆碳原子性质不活泼，它的最外层有4个电子。在含碳化合物中，碳原子与其他原子之间可形成共价键。碳原子之间也可以形成共价键，多个碳原子可以相互结合形成稳定的碳链。知识点②生物大分子的构成★★☆单体：组成生物大分子的基本单位。每一个单体以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。多聚体：由许多个单体连接形成的生物大分子。不同多聚体的单体不同。常见的生物大分子【微点拨】脂肪不是生物大分子。知识点③细胞生命活动的实现★★☆以碳链为骨架的生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架。糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。水和无机盐与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与生命活动等重要功能。有机物的水解与氧化分解的比较项目DNARNA蛋白质淀粉脂肪基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸葡萄糖甘油、脂肪酸初步水解产物4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸多肽麦芽糖甘油脂肪酸彻底水解产物脱氧核糖磷酸A、T、C、G核糖磷酸A、U、C、G氨基酸葡萄糖甘油脂肪酸代谢终产物（氧化分解）CO2、H2O、尿素、磷酸盐CO2、H2O、尿素CO2、H2OCO2、H2O【典例1】（2022•湖南学业考试）DNA在完全水解后，得到的化学物质是（）A．氨基酸、葡萄糖、碱基 B．氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C．核糖、碱基、磷酸 D．脱氧核糖、碱基、磷酸【典例2】（2021春•德州期末）生物大分子发挥功能必须具备两个条件：一是具有特定的空间结构；二是存在着结构和构象的变化。下列有关叙述错误的是（）A．DNA、血红蛋白和淀粉都属于生物大分子 B．DNA分子在发挥功能时，其空间结构会发生变化 C．某些蛋白质的结构发生变化后，仍具有相应的功能 D．糖原和淀粉都能储存能量，是因为它们具有相同的空间结构【典例3】（2020秋•十堰期中）生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即由单体按一定的排列顺序和连接方式形成多聚体（如图所示）。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21种 B．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则①表示脱氧核糖，②表示磷酸基团，③的种类有4种 C．若该图为一段RNA的结构模式图，则①表示磷酸基团，②表示含氮碱基，③的种类有4种 D．若该图表示多糖的结构模式图，淀粉、纤维素和糖原是相同的1．（2018秋•十堰期末）核酸是构成生命的基本物质之一，下列关于核酸的叙述，错误的是（）A．所有生物的遗传信息都储存在DNA中 B．组成DNA和RNA的单体都是核苷酸 C．DNA和RNA都含有C、H、O、N、P D．核酸分子和组成核酸的单体都以碳链为骨架2．如图表示人体细胞内的几种重要化合物甲、乙、丙的化学组成及它们之间的关系，X和Y表示构成这些化合物的元素（除C，H，O外）。下列相关说法中正确的是（）A．X和Y代表的元素完全相同的 B．单体a和单体b的水解产物是磷酸、核糖和含氮碱基 C．甲、乙、丙都能传递遗传信息 D．丙从细胞质经核孔进入细胞核，与甲共同形成染色体3．（2022春•凤庆县校级月考）生物大分子又称为单体的多聚体，如图为多聚体的结构示意图。下列有关叙述错误的是（）A．每一个单体都以碳链为基本骨架 B．单体连接成多聚体一般要消耗能量 C．不同多聚体的单体之间的化学键相同 D．多聚体最终水解的产物不一定是单体4．（2021•邢台开学）下列有关生物大分子的叙述，错误的是（）A．细胞中的遗传物质是DNA或RNA B．植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶 C．植物淀粉彻底水解的产物在人体内可用于合成糖原 D．组成蛋白质的氨基酸以碳链为基本骨架5．（2021•江苏模拟）0～9，10个数字可以有若干不同位数的组合；a～z，26个字母可以构成若干不同的单词；相似地，以碳链为基本骨架的小分子单体也能构成许多不同的多聚体，模式图如图。有关说法正确的是（）A．若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体，则该多聚体可以表示淀粉 B．多聚体多糖的单体是葡萄糖 C．若图中单体表示氨基酸，则形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合 D．若图中多聚体为DNA，构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P6．（2019秋•文登区期末）细胞是生物体结构与生命活动的基本单位。回答下列问题：（1）最早提出“细胞是生命活动基本单位”观点的是细胞学说，这一学说揭示了动物和植物（生物界）的统一性；学说中“新细胞是由老细胞分裂产生”的结论，不仅解释了生物的个体发育，也为后来生物进化论的确立奠定了基础。（2）生物大分子在细胞的生命活动中承担着特定的功能，它们都是以碳链为基本骨架、由若干单体连接成的多聚体。如图1表示某多聚体的一个片段：①若组成该多聚体的单体分子构成如图2所示，则b是脱氧核糖，该多聚体是DNA（脱氧核糖核酸），