第2章 第5节 核酸是遗传信息的携带者（学习手册）-【新课程能力培养】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

( ) * + , - ! ./012 ３６　 需脱去２１个水分子，则这些短肽中至少含有６２－２１＝４１ （个）氧原子，Ｃ错误。 ( ５ / fg0hijk5lm\ 学习手册 知识点一　核酸的种类及其分布 【知识梳理】 一、１．脱氧核糖核酸　ＲＮＡ ２．细胞核　叶绿体　细胞质 二、１．（１）核酸　含氮的碱基　 （２）五碳糖　脱氧核糖 核苷酸 ２．（１）碱基种类　Ｔ　Ｕ　 （２）脱氧核糖核苷酸　核 糖核苷酸　两　一 ３．（１）ＤＮＡ分子　排列顺序　 （２）ＲＮＡ 知识点二　核酸的功能 【知识梳理】 １．携带遗传信息 ２．遗传 知识点三　生物大分子以碳链为骨架 【知识梳理】 １．多糖　基本单位 ２．碳链 【教材拓展】 提示：（１）ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白质　脱氧核苷酸、核糖 核苷酸、氨基酸　 （２）５　８　 （３）ｄ能水解为 ｍ、ｆ和 ｎ；ｅ为氨基酸，不能水解。 【要点精析】 变式训练　Ａ 练习手册 【基础练习】 １．Ｃ【解析】细胞内含有 ＤＮＡ和 ＲＮＡ两种核酸，Ａ 正确；核酸为多聚体，单体是核苷酸，ＤＮＡ的基本单位是 脱氧核苷酸，ＲＮＡ的基本单位是核糖核苷酸，Ｂ正确； ＤＮＡ和ＲＮＡ相比，主要是五碳糖不同，其次碱基种类也 不完全相同，Ｃ错误。ＤＮＡ主要存在于细胞核中，其次线 粒体和叶绿体中也存在；ＲＮＡ主要存在于细胞质中，其次 线粒体和叶绿体中也存在，Ｄ正确。 ２．Ｃ【解析】题图为核苷酸的结构模式图，组成核苷 酸的元素是 Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ，Ａ错误；病毒中含有 ＤＮＡ 或ＲＮＡ一种核酸，其含有的③碱基有４种 （Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ 或Ａ、Ｕ、Ｇ、Ｃ），Ｂ错误；人体细胞内含有 ＤＮＡ和 ＲＮＡ 两种核酸，其含有的③碱基有 ５种 （Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ、Ｕ）， ②五碳糖有 ２种 （核糖和脱氧核糖），Ｃ正确；ＤＮＡ和 ＲＮＡ在核苷酸组成上，除了②五碳糖不同 （分别是脱氧核 糖和核糖）外，在③含氮碱基上也不完全相同 （分别是Ａ、 Ｔ、Ｇ、Ｃ和Ａ、Ｕ、Ｇ、Ｃ），Ｄ错误。 ３．Ｄ【解析】分析题图可知阴影部分是 ＤＮＡ和 ＲＮＡ 共同含有的，ＤＮＡ中含有的是脱氧核糖，ＲＮＡ中含有的是 核糖，Ａ、Ｃ错误；胸腺嘧啶是ＤＮＡ特有的碱基，Ｂ错误； 胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和磷酸是 ＤＮＡ和 ＲＮＡ共同含有 的，Ｄ正确。 ４．Ｂ【解析】蛙的成熟红细胞中含有细胞核、线粒 体，因此含有ＤＮＡ分子，Ａ错误；人体细胞的细胞质包括 细胞器和细胞质基质，在线粒体 （属于细胞器）中有少量 的 ＤＮＡ分子，Ｂ正确；含 ＤＮＡ的原核细胞同时也含有 ＲＮＡ，Ｃ错误；ＤＮＡ是细菌细胞中的遗传物质，Ｄ错误。 ５．Ｃ【解析】噬菌体是一种 ＤＮＡ病毒，其核酸只有 ＤＮＡ，所含碱基是腺嘌呤 （Ａ）、鸟嘌呤 （Ｇ）、胞嘧啶 （Ｃ）和胸腺嘧啶 （Ｔ）４种，五碳糖只有脱氧核糖 １种， 核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶 脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸４种；烟草叶肉细胞中 含有ＤＮＡ和 ＲＮＡ，细胞中有碱基 ５种———腺嘌呤 （Ａ）、 鸟嘌呤 （Ｇ）、胞嘧啶 （Ｃ）、胸腺嘧啶 （Ｔ）和鸟嘌呤 （Ｕ），核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、 鸟嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷 酸、胞嘧啶核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核 糖核苷酸８种，五糖糖有核糖和脱氧核糖２种，Ｃ正确。 ６．Ｂ【解析】核酸包括 ＤＮＡ和 ＲＮＡ，核酸是遗传物 质，是针对所有生物而言，具有细胞结构的生物的遗传物 质只能是ＤＮＡ，Ａ错误；核苷酸是核酸的基本单位，核酸 是由核苷酸聚合形成的大分子化合物，Ｂ正确；细胞质中 的叶绿体、线粒体中含有少量 ＤＮＡ，Ｃ错误；核酸在消化 道内被水解成小分子核苷酸后吸收到血液中，而不是吸收 到血液后水解，Ｄ错误。 ７．Ｃ【解析】甲型 Ｈ１Ｎ１流感病毒的遗传物质是 ＲＮＡ，由４种碱基 （Ａ、Ｕ、Ｃ、Ｇ）和 ４种核糖核苷酸 （腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核 苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸）组成，Ａ正确；主要存在于硝 化细菌的拟核中的核酸为 ＤＮＡ，含 ４种碱基 （Ａ、Ｔ、Ｃ、 Ｇ），Ｂ正确；病毒只含有一种核酸，即ＤＮＡ或ＲＮＡ，Ｃ错 误；ＤＮＡ基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分 子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，所以 ＤＮＡ彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖，Ｄ 正确。 ８．Ｃ【解析】蛋白质都是氨基酸脱水缩合组成的，都 是由肽键连接的，蛋白质结构不同是由氨基酸的种类、数 量、排列顺序和蛋白质的空间结构不同造成的，Ａ错误                                                                    ； ! " "#34&'567 　学 ２９　 答案：Ｃ 解析：由题意知，该化合物是由１２个氨基 酸脱水缩合形成的，脱水缩合过程中脱去了 １２－１＝１１分子水。由分子式可知，构成该 化合物的５种氨基酸中，只有天冬氨酸的Ｒ 基中含有两个氧原子。假设该化合物中的天 冬氨酸数是ｂ，根据元素守恒定律则有关系 式：４ｂ＋２×（１２－ｂ）－１１＝ｗ，解得 ｂ＝（ｗ －１３）／２（个）。综上所述，Ｃ正确         。 第５节　核酸是遗传信息的携带者 　　１．通过对核酸的学习，建立生命的物质性的观点。（生命观念） 　　２．归纳概括核酸种类、核苷酸种类与含氮碱基种类与生物种类的关系。（科学思维） 知识点一　核酸的种类及其分布 一、核酸的种类及其分布 １．种类：一类是 ， 简称 ＤＮＡ；另一类是核糖核酸，简称 。 ２．分布：真核细胞的 ＤＮＡ主要分布在 中，线粒体、 内也含 有少 量 的 ＤＮＡ。ＲＮＡ 主 要 分 布 在 中。 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 １．基本单位 （１）核苷酸是 的基本组成单位， 一个核苷酸是由一分子 、一 分子五碳糖和一分子磷酸组成的。 （２）根据 的不同，可以将核苷酸 分为 　和核糖核苷酸。 ２．分子结构 （１）ＤＮＡ和ＲＮＡ各含有４种碱基，但是组 成二者的 有所不同，ＤＮＡ中 含有碱基 Ａ、 、Ｃ、Ｇ，ＲＮＡ中 含有碱基Ａ、 、Ｃ、Ｇ。 （２）ＤＮＡ是由 连接而成 的长链，ＲＮＡ则由 连接而成。 一般情况下，在生物体的细胞中， ＤＮＡ由 条脱氧核苷酸链构成， ＲＮＡ由 条核糖核苷酸链构成。 ３．核酸的信息储存 （１）绝大多数生物中， 是储存、传 递遗传信息的生物大分子，脱氧核苷酸 的 储存着生物的遗传信息。 （２）部分病毒的遗传信息储存在 中，如新冠病毒、ＨＩＶ、ＳＡＲＳ等。 １．“三看”法快速确认ＤＮＡ、ＲＮＡ                                           ( ) * + , - ! ./012 ３０　 学 例１　下列关于生物遗传物质的说法，正确 的是 （　　） Ａ．真核生物的遗传物质是ＤＮＡ Ｂ．原核生物的遗传物质是ＲＮＡ Ｃ．病毒的遗传物质只有ＤＮＡ Ｄ．同种生物的遗传物质既有ＤＮＡ又有ＲＮＡ 答案：Ａ 解析：真核生物是既有ＤＮＡ又有ＲＮＡ的生 物，其遗传物质是 ＤＮＡ，Ａ正确；原核生 物是既有ＤＮＡ又有ＲＮＡ的生物，其遗传物 质是 ＤＮＡ，Ｂ错误；病毒只含一种核酸， 遗传物质是 ＤＮＡ或 ＲＮＡ，Ｃ错误；同种生 物的遗传物质只有一种，是 ＤＮＡ或 ＲＮＡ， Ｄ错误。 ２．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ＲＮＡ ５种 （Ａ、Ｇ、 Ｃ、Ｔ、Ｕ） ８种 ＤＮＡ 病 毒 ＤＮＡ 病毒 ＤＮＡ ４种 （Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｔ） ４种 ＤＮＡ ＲＮＡ 病毒 ＲＮＡ ４种 （Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｕ） ４种 ＲＮＡ ＤＮＡ与ＲＮＡ初步水解与彻底水解的产物 初步水解产物 彻底水解产物 ＤＮＡ 脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖和碱基 ＲＮＡ 核糖核苷酸 磷酸、核糖和碱基 例２　（不定项）下列关于核酸的说法正确 的是 （　　） Ａ．ＲＮＡ病毒核酸的基本单位是脱氧核糖核 苷酸 Ｂ．人体细胞中含有２种核苷酸和８种核酸 Ｃ．玉米细胞中核酸水解后可得到８种核苷酸 Ｄ．小鼠细胞中的 ＲＮＡ水解后可得到４种 核糖核苷酸 答案：ＣＤ 解析：ＲＮＡ病毒核酸的基本单位是核糖核 苷酸，Ａ错误；人体细胞含有２种核酸和８ 种核苷酸，Ｂ错误；玉米细胞中有 ２种核 酸，因此有８种核苷酸，Ｃ正确；Ｄ正确。 知识点二　核酸的功能 １．核酸是细胞内 　的物质。 ２．在生物体的 、变异和蛋白质的 生物合成中具有极其重要的作用。 　　ＤＮＡ多样性、蛋白质多样性的因果关系 １．碱基、核苷酸、核酸区别 （１）碱基：组成 ＤＮＡ的碱基４种—Ａ、Ｔ、 Ｃ、Ｇ；组成ＲＮＡ的碱基４种—Ａ、Ｕ、 Ｃ、Ｇ。 （２）核苷酸：核酸的基本单位，由五碳糖、 磷酸和含氮碱基组成。 （３）核酸：遗传物质。                                                                   由多个核苷酸连接 ! " "#34&'567 　学 ３１　 而成的长链组成，包括ＤＮＡ和ＲＮＡ。 ２．核酸≠遗传物质 （１）对于具有细胞结构的生物，其细胞内 的核酸有ＤＮＡ和ＲＮＡ，而遗传物质是 ＤＮＡ。 （２）对于病毒，其只含有一种核酸，且以 该种核酸为遗传物质。 例３　 如图为核苷酸的模式图，下列相关说 法正确的是 （　　） Ａ．ＤＮＡ与ＲＮＡ的不同点只体现在②处 Ｂ．若②为核糖，则③可以是胸腺嘧啶 Ｃ．在人类免疫缺陷病毒中核苷酸共有８种 Ｄ．人体内的③有５种，②有２种 答案：Ｄ 解析：图中①②③分别是磷酸、五碳糖、含 氮碱基，ＤＮＡ与ＲＮＡ的不同点体现在②③ 两处，Ａ错误；若②为核糖，则③可以是 Ａ、Ｕ、Ｃ、Ｇ，但不可能是 Ｔ（胸腺嘧啶）， Ｂ错误；人类免疫缺陷病毒是 ＲＮＡ病毒， 只含有１种核酸，４种核苷酸，Ｃ错误；人 体内有２种核酸，故有２种②和５种③，Ｄ 正确。 知识点三　生物大分子以碳链为骨架 １．单体： 、蛋白质、核酸等生物 大分子的 称为单体。 ２．多聚体：每一个单体都以若干个相连的 碳原子构成的 为基本骨架，由 许多单体连接成多聚体。 　　生物体内某些重要化合物的元素组成和 功能关系如图所示。其中 Ｘ、Ｙ代表元素， ａ、ｂ、ｃ是组成 Ａ、Ｂ、Ｃ三种生物大分子 的单体，这三种单体的结构可用 ｄ或 ｅ表 示，请分析： （１）Ａ、Ｂ、Ｃ分别表示 　； ａ、ｂ、ｃ分别表示 　。 （２）人体细胞中的ｎ共有 种，ｄ共 有 种。 （３）ｄ、ｅ都能水解吗？ 　　各种有机物的组成、种类、结构和功能 总结 例４　０～９这１０个数字可以有若干不同位 数的组合；ａ～ｚ这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 式图如下。下列有关说法正确的是 （　　） Ａ．若图中 Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、…                                                                   为同一种单 ( ) * + , - ! ./012 ３２　 学 体，则该多聚体可以表示淀粉 Ｂ．多聚体多糖的单体都是葡萄糖 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、Ｐ 答案：Ａ 解析：淀粉为大分子，其单体均为葡萄糖， 可用题图表示，Ａ正确；多聚体多糖的单体 是单糖，而并非都是葡萄糖，如几丁质的单 体不是葡萄糖，Ｂ错误；若图中单体表示氨 基酸，则该长链为肽链，其一端为游离的氨 基，另一端为游离的羧基，且单体 Ｒ基所 带氨基和羧基一般不参与脱水缩合，Ｃ错 误；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，Ｄ错误。 例５　下列关于 “碳是生命的核心元素”， “没有碳，就没有生命”的叙述，错误的是 （　　） Ａ．碳元素是构成细胞的鲜重和干重中含量 最多的元素 Ｂ．以碳链为骨架的生物大分子是构成细胞 生命大厦的基本框架 Ｃ．构成生物大分子的基本单位是以若干个 相连的碳原子构成的碳链为基本骨架 Ｄ．碳原子在组成生物大分子有机物中具有 极其重要的作用 答案：Ａ 解析：细胞鲜重中含量最多的元素是 Ｏ，Ａ 错误；以碳链为骨架的生物大分子 （蛋白 质、核酸、多糖）是构成细胞生命大厦的 基本框架，Ｂ正确；生物大分子是以若干个 相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，Ｃ正 确；碳是最基本的元素，在组成生物大分子 中具有极其重要的作用，Ｄ正确。 　　下列关于 “碳是生命的核心元素”“没 有碳就没有生命”理由的叙述，错误的是 （　　） Ａ．碳元素在生物体内含量最多 Ｂ．组成细胞的重要有机物都含有碳元素 Ｃ．组成蛋白质的氨基酸以若干个相连的碳 原子构成的碳链为基本骨架 Ｄ．组成核酸的核苷酸是以若干个相连的碳                                              原子构成的碳链为基本骨架