第4讲　核酸是遗传信息的携带者 高中生物第一轮总复习

SHENGWUXUE核酸是遗传信息的携带者第4讲(1)概述核酸由核苷酸连接而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。(2)说明生物大分子以碳链为基本骨架。课标内容1目

录核酸的组成、结构与功能2生物大分子以碳链为基本骨架3关键·真题必刷考点一核酸的组成、结构与功能基础·精细梳理典例·精心深研1.核酸的结构层次磷酸五碳糖含氮碱基2.DNA和RNA的组成成分比较2.DNA和RNA的组成成分比较3.核酸的功能与分布蛋白质拟核4.核酸分子的多样性和特异性(1)多样性：组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但如果数量不限，在连成长链时，__________是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。(2)特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其代表了特定的__________。排列顺序遗传信息(1)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性。(2021·福建卷，3D)(

)(2)蛋白质和DNA具有相同的空间结构，体内合成时都需要模板、能量和酶。(2020·北京卷，2CD)(

)提示

蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA具有相同的双螺旋结构。(3)人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA。(2020·浙江7月选考，2D)(

)提示

人体细胞中储存遗传信息的物质是DNA。√××(4)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶。(2018·全国卷Ⅰ，1D)(

)提示

线粒体DNA位于线粒体基质中。(5)DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。(2018·海南卷，10C)(

)(6)真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成。(2018·江苏卷，3B)(

)提示

线粒体和叶绿体中也可合成DNA和RNA。×√×1.“胎儿亲子鉴定”是利用基因技术鉴定胎儿遗传意义上的父亲，从孕妇的羊水中提取细胞，通过鉴定胎儿的DNA确认父子关系。进行亲子鉴定时，主要比较胎儿与“父亲”DNA的何种指标？

提示

脱氧核苷酸的排列顺序。2.随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。核酸保健品真的保健吗？必修1P36“练习与应用—拓展应用”

提示

假的，因为核酸在消化道内需彻底消化才能被吸收，且人体内不缺乏合成核酸的原料。考向1

围绕核酸的结构和功能，考查生命观念1.(2024·福州一中质检)下图甲为生物体内的一种化合物，图乙为大肠杆菌的核酸的一部分。下列说法错误的是(

) A.图甲参与形成的核酸分子不能携带遗传信息 B.将图甲③中的氧原子去掉，则两图所含五碳糖相同 C.图乙的核酸分子中一般不存在游离的磷酸基团 D.图乙中编号4对应的物质不属于该核酸的单体A解析图甲参与形成的物质如果是RNA可以携带遗传信息，A错误；将图甲所含五碳糖中③的氧原子去掉则变成脱氧核糖，与图乙所含五碳糖相同，B正确；若图乙中的核酸存在于大肠杆菌，由于大肠杆菌中的DNA为环状，所以一般不存在游离的磷酸基团，C正确；图乙中的1是另一个核苷酸的磷酸，所以1、2、3不能构成一个单体，D正确。不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳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8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNAA2.(2024·福州一中质检)图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(

)A.甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为腺苷B.病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙C.人的神经细胞中含有甲的种类是8种D.小麦根尖细胞遗传物质中，甲中的m有4种解析甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为核苷酸，A错误；病毒只含有一种核酸，DNA或RNA，故病毒中的核酸可能是乙(DNA)，也可能是丙(RNA)，B正确；人的神经细胞含有DNA和RNA，因此含有四种核糖核苷酸和四种脱氧核苷酸，共8种核苷酸，C正确；小麦根尖细胞遗传物质是DNA，含有四种含氮碱基m：A、T、C、G，D正确。D考向2围绕核酸与蛋白质的关系，考查科学思维3.(2024·广东佛山调研)生物体内存在着多种结合蛋白质，核蛋白就是其中的一类。核蛋白是由核酸与蛋白质结合形成的，下列相关叙述正确的是(

) A.彻底水解某一核蛋白就可以得到脱氧核糖 B.哺乳动物红细胞中血红蛋白的合成与核蛋白无关 C.分裂中期可观察到被甲紫溶液着色的核蛋白位于细胞核 D.流感病毒、烟草花叶病毒等动植物病毒的化学本质就是核蛋白

解析

当组成核蛋白的核酸为核糖核酸时，彻底水解该核蛋白不能得到脱氧核糖；哺乳动物红细胞中血红蛋白的合成需要核糖体的参与，根据定义，核糖体属于核蛋白；分裂中期细胞核已经消失；流感病毒、烟草花叶病毒等动植物病毒是由核酸和蛋白质外壳构成的，符合核蛋白的定义。D4.(2024·广东惠州调研)细胞内的核酸通常需要与蛋白质结合成为核酸—蛋白质复合物，才能行使特定的生理功能。下列有关叙述错误的是(

) A.RNA与蛋白质结合有利于肽链的合成 B.DNA与蛋白质结合能调控基因的表达 C.真核细胞和原核细胞中均存在DNA与蛋白质形成的复合物 D.DNA的合成过程需要蛋白质，蛋白质的合成过程不需要DNA

解析

mRNA与有关蛋白质结合有利于翻译过程，A正确；DNA与RNA聚合酶结合能调控基因的转录，B正确；真核细胞和原核细胞中，DNA复制和转录时，都有酶与DNA结合成DNA—蛋白质复合物，C正确；DNA的合成过程需要蛋白质(如DNA聚合酶)，蛋白质的合成过程需要DNA的指导，D错误。(1)DNA、蛋白质和生物多样性的关系(2)细胞分化导致核DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同”(3)常见的核酸—蛋白质复合体考点二生物大分子以碳链为基本骨架基础·精细梳理典例·精心深研1.生物大分子以碳链为骨架碳原子与碳原子或其他原子通过________连接形成稳定的结构。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架。共价键提醒脂肪、磷脂和固醇不属于生物大分子。2.有机分子的“水解”和“氧化分解”的区别物质初步水解产物彻底水解产物氧化分解产物由水解酶参与由呼吸酶参与淀粉麦芽糖葡萄糖(单体)CO2＋H2O脂肪甘油＋脂肪酸甘油＋脂肪酸CO2＋H2O蛋白质多肽氨基酸(单体)CO2＋H2O＋尿素核酸核苷酸(单体)磷酸＋五碳糖＋碱基CO2＋H2O＋尿酸考向

围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念1.(2021·全国甲卷，1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(

) A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B.③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架 C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体 D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质C解析①酶的化学本质是蛋白质或RNA，②抗体的化学本质是蛋白质，③激素的化学本质是多肽和蛋白质、氨基酸类衍生物、固醇类等，只有多肽和蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的，RNA、固醇类激素等不是通过肽键连接而成的，A错误；③激素中蛋白质类属于生物大分子，④糖原属于生物大分子，⑤脂肪的相对分子质量较小，不属于生物大分子，B错误；①酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本单位是氨基酸或核苷酸，都含氮元素，②抗体的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，含氮元素，⑥核酸包括DNA和RNA，其基本单位是核苷酸，含氮元素，C正确；④糖原属于多糖，糖类是生物体主要的能源物质，⑤脂肪是细胞内良好的储能物质，不是主要能源物质，⑥核酸是细胞内携带遗传信息的物质，不是主要能源物质，D错误。C2.(2024·广州珠海调研)下列有关细胞物质组成叙述正确的是(

)A.蛋白质、DNA的多样性均与其单体的排列顺序以及自身的空间结构有关B.淀粉和纤维素均为多糖，它们的功能出现差异的原因是它们的基本组成单位不同C.只含有C、H、O三种元素的小分子有机物不一定是糖类、脂肪、固醇D.在T2噬菌体中由A、G、C、T四种碱基构成的核苷酸最多有7种解析

蛋白质和DNA的多样性均与单体的排列顺序有关，但DNA的多样性与空间结构无关，A错误；淀粉和纤维素均为多糖，其基本组成单位都是葡萄糖，但葡萄糖在数量上和连接方式上(结构上)不同，所以它们的功能出现差异，B错误；只含有C、H、O三种元素的小分子有机物不一定是糖类、脂肪、固醇，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)，C正确；T2噬菌体是病毒，由DNA和蛋白质组成，在T2噬菌体中由A、G、C、T四种碱基构成的核苷酸只有四种，D错误。B3.(2024·广东茂名市调研)生物大分子绝不是简单的长长的线状单链，而往往是经过反复的盘曲、折叠，保持某种特殊的立体形状，这种立体形状称为构象。别构现象是指某些蛋白质表现其功能时，其构象会发生变化，从而改变了整个分子的性质。下列说法错误的是(

) A.酶与底物结合催化底物分解，会发生别构现象 B.离子与通道蛋白结合引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启 C.DNA甲基化能引起DNA构象的改变，从而控制基因的表达 D.DNA粗提取时通过酒精溶解蛋白质，蛋白质没有发生别构现象解析酶与底物结合，酶发生别构现象，执行催化功能，A正确；离子穿过通道蛋白时，通道蛋白并未发生构象改变，B错误；DNA甲基化，即发生了DNA构象的改变，从而对基因的表达起到调控作用，C正确；DNA粗提取时通过酒精溶解蛋白质，利用的是蛋白质在酒精中的溶解度较大的原理，蛋白质没有发生别构现象，D正确。关键·真题必刷1.(2022·江苏卷，13)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是(

) A.还原糖—斐林试剂—砖红色 B.DNA—台盼蓝染液—蓝色 C.脂肪—苏丹Ⅲ染液—橘黄色 D.淀粉—碘液—蓝色

解析

还原糖与斐林试剂在水浴中(50～65℃)加热会发生作用，生成砖红色沉淀，A正确；DNA与二苯胺试剂沸水浴加热会呈现蓝色，B错误；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，C正确；淀粉遇碘液变蓝色，D正确。BB2.(2023·全国乙卷，1改编)生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键，以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。单体连接键生物大分子检测试剂或染色剂葡萄糖—①—②③蛋白质④⑤—核酸⑥根据表中信息，下列叙述错误的是(

)A.①可以是淀粉或糖原

B.②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基C.②和⑤都含有C、H、O、N元素

D.④可以是双缩脲试剂解析由葡萄糖组成的生物大分子是多糖，包括纤维素、淀粉、糖原等，A正确；组成蛋白质的基本单位是②氨基酸，连接键是③肽键，⑤是核酸的基本单位——核苷酸，B错误；②是氨基酸，⑤是核苷酸，前者含有C、H、O、N，还有部分含S，后者含有C、H、O、N、P，都含有的是C、H、O、N，C正确；检测蛋白质用双缩脲试剂，D正确。3.(2021·江苏卷，1)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是(

) A.组成元素都有C、H、O、N

B.细胞内合成新的分子时都需要模板 C.在细胞质和细胞核中都有分布

D.高温变性后降温都能缓慢复性

解析

核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N等，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板。合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；DNA经高