2026届高考生物一轮复习讲义第4讲　核酸、生物大分子

第4讲　核酸、生物大分子 【课标要求】 1.概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子； 2.生物大分子以碳链为骨架。 考点1　核酸的结构和功能 考 点 透 析 知识1　核酸的种类 1. DNA(脱氧核糖核酸)：真核细胞中主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体、叶绿体中。原核细胞中分布在拟核和质粒中。 2. RNA(核糖核酸)：主要分布在细胞质(细胞质基质、核糖体、叶绿体和线粒体)中。 知识2　核酸的结构 1. 基本单位(单体)——核苷酸 (1)结构如图所示，由a磷酸(1种)、b五碳糖 (2种)、c含氮碱基(5种)3种小分子构成。b、c合称为核苷。 (2)核苷酸也分为2种(见下图)，其中，DNA的基本组成单位为脱氧核糖核苷酸，简称脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位为核糖核苷酸。从组成成分来看，DNA与RNA相比：DNA分子特有脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA分子特有核糖和尿嘧啶；DNA和RNA共有的组分为磷酸和A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)3种碱基。 2. 核酸的结构层次 知识3　核酸的功能 核酸是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极其重要的作用。 1. DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，即DNA分子是储存并传递遗传信息的生物大分子。 2. 部分病毒的遗传信息储存在RNA中，如新冠病毒、HIV、SARS病毒等。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)核酸是最初从细胞核中提取的具有酸性的物质。(√) (2)洋葱根尖细胞中，碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种。(√) (3)土壤农杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种。(×) (4)被病毒侵染的宿主细胞中五碳糖只有一种。(×) (5)真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质。(×) 典 题 说 法 考向1　核酸的结构和功能 例1 (2024·北京卷)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的(C) A. 元素组成 B． 核苷酸种类 C. 碱基序列 D． 空间结构 【解析】DNA的元素组成都是C、H、O、N、P；DNA分子的核苷酸种类只有4种；每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲；DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构。 变式1 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸，这两种核酸的基本组成单位如图所示，下列叙述错误的是(D) A．核酸甲中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息 B. 核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用 C. 核酸乙也能降低化学反应的活化能 D. A与B相比，A的2′位置的碳原子上多一个氧 【解析】核酸甲含有碱基T，所以是DNA，DNA的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，A正确；核酸乙含有碱基U，所以是RNA，核酸是生物的遗传物质，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，B正确；少部分酶是RNA，酶能够降低化学反应的活化能，C正确；DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖，核糖(B)的2′位置的碳原子上比脱氧核糖(A)多一个氧，D错误。  深 度 指 津 RNA的功能 除了作为少部分病毒(RNA病毒)的遗传物质，RNA还具有以下功能：①mRNA传递遗传信息；②tRNA运输氨基酸；③rRNA可以组成核糖体；④极少数RNA可作为酶，具有催化功能。 考向2　蛋白质与核酸综合 例2 (2021· 江苏卷)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(D) 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】DNA分子加热后双链变性成单链，降温可恢复DNA分子双螺旋结构；蛋白质高温变性后降温不可恢复。 变式2 (2024·常熟中学)生物体的生命活动都有共同的物质基础，图中a、b为相应化学元素构成的有机小分子物质，甲、乙、丙、丁代表有机大分子物质；已知核糖体是由RNA 和蛋白质构成的。下列有关叙述错误的是(B) A. 在人类免疫缺陷病毒和新型冠状病毒内，a都只有4种 B. a、b是由单体连接成的多聚体，以碳链为基本骨架 C. 若丁代表人体内的储能物质，肝脏中的丁能分解产生葡萄糖补充血糖 D. b经脱水缩合反应合成丙，丙的变性一般是指丙的空间结构的改变 【解析】病毒只有一种核酸，因此二者的a(核苷酸)均只有4种，A正确；a是组成甲、乙的单体，b是组成丙的单体，甲、乙、丙是多聚体，以碳链为基本骨架，B错误；丁为多糖，在人体内代表的储能物质是糖原，肝脏中的丁能分解产生葡萄糖补充血糖，C正确；b氨基酸经脱水缩合反应合成丙，即蛋白质，蛋白质的变性一般指空间结构的改变，D正确。 考点2　生物大分子 考 点 透 析 1. 多聚体和单体 (1)在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。 (2)生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。单体通过脱水缩合或聚合反应(有水生成)生成多聚体。多聚体通过水解反应(消耗水)生成单体。  归 纳 总 结 有机物的初步水解产物、彻底水解产物和氧化分解产物 物质 初步水解产物 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 CO2、H2O 蛋白质 多肽、少量氨基酸 氨基酸 CO2、H2O、尿素 核酸 核苷酸 磷酸、五碳糖、碱基 CO2、H2O、尿酸等 2. 生物大分子以碳链为骨架 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子由许多单体组成，也以碳链为基本骨架。 由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，所以碳是生物的核心元素。  深 度 指 津 生物大分子结构复杂且具有方向性 生物大分子的结构包括一级结构(化学结构，指单体的排列顺序)和高级结构(空间结构)。生物大分子的空间结构使其保持特殊的立体形状，这种立体形状称为构象。 生物大分子一般具有方向性。例如，蛋白质分子具有N端(游离的氨基端)和C端(游离的羧基端)，单链核酸分子具有5′端(游离的磷酸基端)和3′端(游离的羟基端)。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)淀粉酶的基本组成单位是葡萄糖，淀粉酶基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。(×) (2)“没有碳，就没有生命”，这主要是因为碳元素在生物细胞中含量最多。(×) 提示：生物大分子以碳链为基本骨架，生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架。碳不是细胞中含量最多的元素。 (3)葡萄糖分子不含有碳链，葡萄糖分子组成的多糖具有碳链。(×) 提示：葡萄糖和多糖分子都具有碳链结构。 (4)蛋白质和DNA的空间结构被破坏后均不可逆，功能也都会随之丧失。(×) 提示：蛋白质空间结构被破坏后一般是不可逆的，DNA的空间结构被破坏后一般是可逆的。 (5)(2025·南通期初)大豆种子中的蛋白质和核酸都是由单体聚合而成的大分子。(√) 2. 多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是遗传信息的携带者的原因。 提示：构成多糖的基本单位是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成多糖，它的顺序没有什么变化。而核酸是由核苷酸连接而成的长链，核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上就会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。 典 题 说 法 考向1　生物大分子 例1 下图是细胞内大分子物质的形成过程的模型，下列叙述正确的是(D) A. 若组成单体的化学元素是C、H、O、N、P，则大分子可能是储存遗传信息的RNA B. 若某种大分子具有催化作用，则组成该大分子的单体一定是氨基酸 C. 脂肪是细胞内具有储能作用的大分子物质，组成它的单体是甘油和脂肪酸 D. 淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，三者功能的差异与单体的连接方式不同有关 【解析】若组成单体的化学元素是C、H、O、N、P，该大分子可能是核酸，细胞内储存遗传信息的只能是DNA，A错误；若某种大分子具有催化作用，则该大分子是酶，酶的本质是蛋白质或RNA，因此组成该大分子的单体可能是氨基酸或核糖核苷酸，B错误；脂肪是细胞内具有储能作用的物质，但其是小分子物质，C错误；淀粉、糖原和纤维素都是由葡萄糖单体聚合形成的多聚体，它们的基本组成单位相同，都是葡萄糖，这些多糖的功能差异主要源于葡萄糖单体之间的连接方式不同，D正确。 考向2　四种有机物综合 例2 (2024·江苏卷)关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是(B) A. 三者都含有的元素是C、H、O、N B. 细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C. 肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D. 胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 【解析】肝糖原和脂肪只含有C、H、O，不含N，A错误；动物细胞中特有的储能物质是肝糖原，动物细胞和植物细胞都含有的储能物质是脂肪，B正确；肝糖原的基本组成单位是葡萄糖，胃蛋白酶的基本组成单位是氨基酸，C错误；酶具有专一性，胃蛋白酶只能水解蛋白质，不能水解脂肪，D错误。 变式 (2024·新课标卷)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是(D) A. 大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态 B. 大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量 C. 大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸 D. 大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素 【解析】脂肪的组成元素只有C、H、O，不含P，D错误。 配套精练 第4讲　核酸、生物大分子 一、 单项选择题 1. (2025·徐州期初)下列关于细胞中化合物的叙述，错误的是(C) A．生物大分子的基本骨架是碳链 B．纤维素是植物细胞壁的主要成分 C．核酸和核糖的组成元素相同 D．胆固醇、性激素、维生素D都难溶于水 【解析】核酸的元素组成为C、H、O、N、P，核糖的元素组成为C、H、O，C错误]。 2. (2024·镇江期初)下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是(C) A．构成不同种类多糖的单体均为葡萄糖 B．不同磷脂的元素组成均为C、H、O、N、P C．不同蛋白质的空间结构的维持均需要氢键 D．不同细胞遗传物质的碱基种类均有五种 【解析】多糖包括几丁质等，几丁质的组成单位不是葡萄糖，A错误；磷脂的元素组成通常是C、H、O，还含有P，甚至N，磷脂不一定含有N，B错误；由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，C正确；细胞生物的遗传物质是DNA，含氮碱基是A、C、G、T，D错误。 3. (2023·湖南卷)南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是(A) A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中氮元素的质量分数高于碳元素 B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生 C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化 D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能 【解析】帝企鹅蛋的卵清蛋白中氮元素的质量分数低于碳元素，A错误；核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了类似“脱水缩合”的过程，都有水的产生，B正确；帝企鹅蛋孵化过程中涉及细胞分化，由于基因的选择性表达，帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪供能，D正确。 4. (2024·扬州期末)下列关于生物大分子及其单体的叙述，正确的是(A) A. 生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同 B．生物大分子彻底水解得到的一定是单体 C．催化核苷酸脱水缩合形成核酸的酶是DNA聚合酶 D．生物大分子的多样性都与单体的种类和排列顺序有关 【解析】生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同，如血红蛋白中有铁元素，但是组成血红蛋白的单体氨基酸中没有铁元素，A正确；生物大分子彻底水解得到的不一定是单体，如核酸彻底水解产物是五碳糖、磷酸、含氮碱基，B错误；催化脱氧核苷酸脱水缩合形成脱氧核糖核酸的酶是DNA聚合酶，催化核糖核苷酸脱水缩合形成核糖核酸的酶是RNA聚合酶，C错误；淀粉、纤维素等多糖的单体都为葡萄糖，因此其多样性与单糖的种类无关，D错误。 5. (2025·扬州期初改编)下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是(D) A．脱氧核苷酸有4种，是人体细胞合成RNA的原料 B．构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S、Fe等元素 C．糖类、蛋白质和DNA都是生物大分子，由许多单体连接而成 D．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输 【解析】脱氧核苷酸是人体细胞合成DNA的原料，A错误；构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S，都不含Fe，血红蛋白中的Fe存在于其辅基中，B错误； 糖类中的单糖和二糖不是生物大分子，C错误；动物细胞膜中含有胆固醇，胆固醇还参与人体内脂质的运输，D正确。 6. (2024·镇江期末)细胞核中有一种小核RNA(snRNA)，共分为7类，长度约为100～215个核苷酸。下列叙述正确的是(A) A．核苷酸是以碳链为基本骨架的小分子物质 B．snRNA可能是某些真核生物的遗传物质 C．snRNA彻底水解后可获得4种不同的产物 D．7类snRNA的差别主要在于碱基种类不同 【解析】核苷酸是以碳链为基本骨架的小分子物质，核酸是以碳链为基本骨架的大分子物质，A正确；真核生物的遗传物质是DNA，snRNA不可能是某些真核生物的遗传物质，B错误；彻底水解细胞内的snRNA可获得6种不同的产物，即磷酸、核糖和A、U、G、C 4种碱基，C错误；7类snRNA的差别主要在于碱基的排列顺序不同，D错误。 7. 2023年10月2日诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔林·卡利科和德鲁·魏斯曼，以表彰他们在mRNA疫苗技术研发方面所做的开创性工作。mRNA疫苗是一种新型疫苗，它的主要成分是信使RNA(mRNA)分子。下列相关叙述错误的是(D) 甲 乙 A．甲是所有细胞生物遗传物质的基本单位 B．真核细胞中，由乙构成的多聚体主要分布在细胞质中 C．人体细胞中由A、U、C、T四种碱基参与构成的核苷酸共6种 D．由甲、乙分别构成的多聚体彻底水解后的产物中有5种化合物是相同的 【解析】DNA是细胞生物的遗传物质，甲为脱氧核糖核苷酸，是DNA的基本单位，A正确；由乙(核糖核苷酸)构成的RNA主要分布在细胞质中，B正确；U是RNA特有的碱基，T是DNA特有的碱基，A、U、C、T分别参与构成2、1、2、1种核苷酸，共构成6种核苷酸，C正确；甲、乙分别构成DNA、RNA，它们被彻底水解后的产物中有四种化合物是共有的，即磷酸和A、G、C 3种碱基，D错误。 8. (2025·苏州期初)在原核细胞内有许多环状DNA分子，其中拟核内有一个大型环状DNA分子；在真核细胞内也有一些环状DNA分子。下列关于这些环状DNA分子的叙述，正确的是(A) A．都是细胞内的遗传物质，也都不含等位基因 B．都不含游离的磷酸基团，也都不含脱氧核糖 C．都不能与蛋白质结合，也都不能与RNA结合 D．都可以分布于拟核或染色体，也都能进行转录 【解析】环状DNA都是细胞内的遗传物质，由于其不像染色体一样一条来自父方，一条来自母方，因而均不含等位基因，A正确；环状双链DNA呈环状，均没有游离的磷酸基团，但都含脱氧核糖，B错误；环状DNA不仅能够复制，而且其中的基因还会控制蛋白质的生物合成，而在转录和DNA复制过程中都需要相关的酶与环状DNA结合，转录过程中会发生DNA和RNA的结合，即环状DNA不仅能与蛋白质结合，也可与RNA结合，C错误；环状DNA不都分布于拟核中，如原核细胞的细胞质中有小型环状DNA，这些环状DNA也不会分布于染色体中，D错误。 9. (2024·南通一调)下列关于组成细胞化合物的叙述，正确的是(A) A．tRNA和rRNA都属于核酸，都参与蛋白质的合成 B．纤维素和几丁质都属于多糖，都是细胞内的能源物质 C．醛固酮和抗利尿激素都属于脂质，都能调节水盐平衡 D．血红蛋白、呼吸酶都属于蛋白质，都直接参与O2的运输 【解析】核酸包括DNA和RNA，RNA有mRNA、tRNA、rRNA等，tRNA可以运输氨基酸，rRNA是蛋白质合成场所核糖体的组成成分，都参与蛋白质的合成，A正确；纤维素和几丁质都属于多糖，但分别是植物细胞壁的成分之一、甲壳类动物和昆虫的外骨骼的成分，B错误；醛固酮属于脂质，抗利尿激素属于肽类，C错误；呼吸酶不参与O2的运输，D错误。 10. 16S rRNA是原核生物核糖体RNA的一种，在物种间有较大差异。以下关于16S rRNA的说法，错误的是(C) A．含有A、G、U、C四种碱基 B．是核糖体的重要组成部分 C．是原核生物的遗传物质 D．可为研究生物进化提供证据 【解析】依据题干信息，16S rRNA是原核生物核糖体RNA的一种，所以16S rRNA是核糖体的重要组成部分，B正确；原核生物的遗传物质是DNA，C错误；16S rRNA在物种间有较大差异，所以可为研究生物进化提供证据，D正确。 11. (2024·南通四调)核糖核酸酶P是一种催化tRNA前体加工的核糖核酸—蛋白复合物，核糖核酸酶P(B) A．与tRNA的组成元素不同 B．能水解产生核糖核苷酸和氨基酸 C．仅存在于真核细胞中 D．催化水解碱基与核糖间的化学键 【解析】核糖核酸酶P与tRNA的组成元素都有C、H、O、N、P，A错误；核糖核酸酶P是核糖核酸—蛋白复合物，能水解产生核糖核苷酸和氨基酸，B正确；核糖核酸酶P在原核细胞和真核细胞中都存在，C错误；核糖核酸酶P能催化水解磷酸与核糖间的化学键(磷酸二酯键)，D错误。 二、 多项选择题 12. 蛋白质和核酸都是生物大分子，下列相关叙述正确的有(ABD) A．蛋白质空间结构具有多样性 B．细胞的功能主要由蛋白质完成 C．DNA的空间结构具有多样性 D．细胞中的遗传信息储存于核酸中 【解析】蛋白质分子空间结构具有多样性，蛋白质多样性的原因有氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，肽链盘曲折叠的空间结构不同，A正确；蛋白质承担生命活动，故细胞的功能主要由蛋白质完成，B正确；DNA分子是双螺旋结构，DNA的空间结构不具有多样性，C错误；核酸是遗传信息的携带者，是生物的遗传物质，细胞中的遗传信息储存在核酸中，D正确。 13. (2024·淮安涟水县一中)下列与人们饮食观念相关的叙述，错误的有(ABD) A．脂质会使人发胖，不要摄入 B．谷物中不含糖类，糖尿病患者可放心食用 C．食物中含有的DNA，可被人体消化分解 D．肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后，更益于健康 【解析】脂质中的脂肪是三大营养物质中的一种，是一种含有高能量的营养物质，脂肪过量摄入会使人发胖，应适当摄取，A错误；谷物中含有大量的淀粉，淀粉属于多糖，在人体内经过水解会变为葡萄糖，故糖尿病人应少量食用，B错误；食物中含有DNA，可以被消化分解为小分子有机物，C正确；肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后，会产生有害物质，对健康不利，D错误。 14. (2024·苏州期中)下图①～④表示由各种化学元素组成的化合物，有关叙述正确的有(AC) A．若①是某种大分子的组成单位，则①可能是氨基酸 B．若②是人和动物细胞中的储能物质，则②就是脂肪 C．若③是病毒遗传物质的组成单位，则③只有四种 D．若④是由葡萄糖缩合形成的物质，则④共有三种 【解析】①的组成元素是C、H、O、N，若①为某生物大分子的组成单位，最可能是蛋白质的基本组成单位氨基酸，A正确；②的元素组成只有C、H、O，若②是人和动物细胞中的储能物质，则②是糖原或脂肪，B错误；③的组成元素是C、H、O、N、P，若③是病毒的遗传物质，则③可能是DNA或RNA的组成单位，无论是DNA还是RNA，其单体都只有四种，C正确；④的元素组成只有C、H、O，若④是由葡萄糖缩合形成的物质，则④有麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原等，D错误。 三、 非选择题 15. 有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。病毒利用宿主细胞里的各种现成原材料如核苷酸、氨基酸等物质合成子代病毒实现繁殖。有同学从利用放射性同位素标记氨基酸研究分泌蛋白合成和运输的实验中得到启示，认为通过预先标记宿主细胞中的碱基(A、G、C、T、U)，也可以确定病毒的遗传物质是DNA还是RNA。回答下列问题： (1)用物理性质特殊的同位素来标记碱基中原子的去向，已知碱基的组成元素中有H和N，该同学选择标记的放射性同位素为3H(填“3H”或“15N”)。 (2)若该病毒的遗传物质是RNA，遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中，该遗传物质彻底水解的产物是磷酸、(4种)含氮碱基、核糖。 (3)病毒不能用培养基直接培养，而是选用活细胞来培养，原因是病毒没有细胞结构，必须寄生于活细胞中才能完成生命活动。 (4)某同学将该实验分成甲、乙两组： 甲组：将宿主细胞中的胸腺嘧啶(填碱基中文名称)用放射性同位素标记，之后显微注射微量病毒进入宿主细胞。培养一段时间后收集子代病毒并检测其核酸是否有放射性。若收集病毒的核酸具有放射性，则病毒的遗传物质是DNA。 乙组：将宿主细胞中的尿嘧啶(填碱基中文名称)用放射性同位素标记，之后显微注射微量病毒进入宿主细胞。培养一段时间后收集子代病毒并检测其核酸是否有放射性。若收集病毒的核酸具有放射性，则病毒的遗传物质是RNA。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4讲　核酸、生物大分子 【课标要求】 1.概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子； 2.生物大分子以碳链为骨架。 考点1　核酸的结构和功能 考 点 透 析 知识1　核酸的种类 1. DNA(脱氧核糖核酸)：真核细胞中主要分布在 中，少量分布在线粒体、叶绿体中。原核细胞中分布在 和质粒中。 2. RNA(核糖核酸)：主要分布在 (细胞质基质、核糖体、叶绿体和线粒体)中。 知识2　核酸的结构 1. 基本单位(单体)——核苷酸 (1)结构如图所示，由a (1种)、b ( 种)、c ( 种)3种小分子构成。b、c合称为 。 (2)核苷酸也分为2种(见下图)，其中，DNA的基本组成单位为脱氧核糖核苷酸，简称脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位为 。从组成成分来看，DNA与RNA相比：DNA分子特有 ，RNA分子特有 ；DNA和RNA共有的组分为磷酸和A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)3种碱基。 2. 核酸的结构层次 知识3　核酸的功能 核酸是携带 的物质，在生物体的遗传、变异和 中具有极其重要的作用。 1. DNA分子中脱氧核苷酸的 储存着生物的遗传信息，即DNA分子是 遗传信息的生物大分子。 2. 部分病毒的遗传信息储存在 中，如新冠病毒、HIV、SARS病毒等。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)核酸是最初从细胞核中提取的具有酸性的物质。( ) (2)洋葱根尖细胞中，碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种。( ) (3)土壤农杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种。( ) (4)被病毒侵染的宿主细胞中五碳糖只有一种。( ) (5)真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质。( ) 典 题 说 法 考向1　核酸的结构和功能 例1 (2024·北京卷)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的( ) A. 元素组成 B． 核苷酸种类 C. 碱基序列 D． 空间结构 变式1 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸，这两种核酸的基本组成单位如图所示，下列叙述错误的是( ) A．核酸甲中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息 B. 核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用 C. 核酸乙也能降低化学反应的活化能 D. A与B相比，A的2′位置的碳原子上多一个氧  深 度 指 津 RNA的功能 除了作为少部分病毒(RNA病毒)的遗传物质，RNA还具有以下功能：①mRNA传递遗传信息；②tRNA运输氨基酸；③rRNA可以组成核糖体；④极少数RNA可作为酶，具有催化功能。 考向2　蛋白质与核酸综合 例2 (2021· 江苏卷)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 变式2 (2024·常熟中学)生物体的生命活动都有共同的物质基础，图中a、b为相应化学元素构成的有机小分子物质，甲、乙、丙、丁代表有机大分子物质；已知核糖体是由RNA 和蛋白质构成的。下列有关叙述错误的是( ) A. 在人类免疫缺陷病毒和新型冠状病毒内，a都只有4种 B. a、b是由单体连接成的多聚体，以碳链为基本骨架 C. 若丁代表人体内的储能物质，肝脏中的丁能分解产生葡萄糖补充血糖 D. b经脱水缩合反应合成丙，丙的变性一般是指丙的空间结构的改变 考点2　生物大分子 考 点 透 析 1. 多聚体和单体 (1)在构成细胞的化合物中， 、 、 都是生物大分子。 (2)生物大分子是由许多 连接成的 。单体通过 或聚合反应(有水生成)生成多聚体。多聚体通过 反应(消耗水)生成单体。  归 纳 总 结 有机物的初步水解产物、彻底水解产物和氧化分解产物 物质 初步水解产物 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 CO2、H2O 蛋白质 多肽、少量氨基酸 氨基酸 CO2、H2O、尿素 核酸 核苷酸 磷酸、五碳糖、碱基 CO2、H2O、尿酸等 2. 生物大分子以碳链为骨架 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的 为基本骨架。生物大分子由许多单体组成，也以碳链为基本骨架。 由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，所以 是生物的核心元素。  深 度 指 津 生物大分子结构复杂且具有方向性 生物大分子的结构包括一级结构(化学结构，指单体的排列顺序)和高级结构(空间结构)。生物大分子的空间结构使其保持特殊的立体形状，这种立体形状称为构象。 生物大分子一般具有方向性。例如，蛋白质分子具有N端(游离的氨基端)和C端(游离的羧基端)，单链核酸分子具有5′端(游离的磷酸基端)和3′端(游离的羟基端)。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)淀粉酶的基本组成单位是葡萄糖，淀粉酶基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。( ) (2)“没有碳，就没有生命”，这主要是因为碳元素在生物细胞中含量最多。( ) (3)葡萄糖分子不含有碳链，葡萄糖分子组成的多糖具有碳链。( ) (4)蛋白质和DNA的空间结构被破坏后均不可逆，功能也都会随之丧失。( ) (5)(2025·南通期初)大豆种子中的蛋白质和核酸都是由单体聚合而成的大分子。( ) 2. 多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是遗传信息的携带者的原因。 典 题 说 法 考向1　生物大分子 例1 下图是细胞内大分子物质的形成过程的模型，下列叙述正确的是( ) A. 若组成单体的化学元素是C、H、O、N、P，则大分子可能是储存遗传信息的RNA B. 若某种大分子具有催化作用，则组成该大分子的单体一定是氨基酸 C. 脂肪是细胞内具有储能作用的大分子物质，组成它的单体是甘油和脂肪酸 D. 淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，三者功能的差异与单体的连接方式不同有关 考向2　四种有机物综合 例2 (2024·江苏卷)关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是( ) A. 三者都含有的元素是C、H、O、N B. 细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C. 肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D. 胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 变式 (2024·新课标卷)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是( ) A. 大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态 B. 大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量 C. 大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸 D. 大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素 配套精练 第4讲　核酸、生物大分子 一、 单项选择题 1. (2025·徐州期初)下列关于细胞中化合物的叙述，错误的是( ) A．生物大分子的基本骨架是碳链 B．纤维素是植物细胞壁的主要成分 C．核酸和核糖的组成元素相同 D．胆固醇、性激素、维生素D都难溶于水 2. (2024·镇江期初)下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是( ) A．构成不同种类多糖的单体均为葡萄糖 B．不同磷脂的元素组成均为C、H、O、N、P C．不同蛋白质的空间结构的维持均需要氢键 D．不同细胞遗传物质的碱基种类均有五种 3. (2023·湖南卷)南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是( ) A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中氮元素的质量分数高于碳元素 B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生 C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化 D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能 4. (2024·扬州期末)下列关于生物大分子及其单体的叙述，正确的是( ) A. 生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同 B．生物大分子彻底水解得到的一定是单体 C．催化核苷酸脱水缩合形成核酸的酶是DNA聚合酶 D．生物大分子的多样性都与单体的种类和排列顺序有关 5. (2025·扬州期初改编)下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是( ) A．脱氧核苷酸有4种，是人体细胞合成RNA的原料 B．构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S、Fe等元素 C．糖类、蛋白质和DNA都是生物大分子，由许多单体连接而成 D．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输 6. (2024·镇江期末)细胞核中有一种小核RNA(snRNA)，共分为7类，长度约为100～215个核苷酸。下列叙述正确的是( ) A．核苷酸是以碳链为基本骨架的小分子物质 B．snRNA可能是某些真核生物的遗传物质 C．snRNA彻底水解后可获得4种不同的产物 D．7类snRNA的差别主要在于碱基种类不同 7. 2023年10月2日诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔林·卡利科和德鲁·魏斯曼，以表彰他们在mRNA疫苗技术研发方面所做的开创性工作。mRNA疫苗是一种新型疫苗，它的主要成分是信使RNA(mRNA)分子。下列相关叙述错误的是( ) 甲 乙 A．甲是所有细胞生物遗传物质的基本单位 B．真核细胞中，由乙构成的多聚体主要分布在细胞质中 C．人体细胞中由A、U、C、T四种碱基参与构成的核苷酸共6种 D．由甲、乙分别构成的多聚体彻底水解后的产物中有5种化合物是相同的 8. (2025·苏州期初)在原核细胞内有许多环状DNA分子，其中拟核内有一个大型环状DNA分子；在真核细胞内也有一些环状DNA分子。下列关于这些环状DNA分子的叙述，正确的是( ) A．都是细胞内的遗传物质，也都不含等位基因 B．都不含游离的磷酸基团，也都不含脱氧核糖 C．都不能与蛋白质结合，也都不能与RNA结合 D．都可以分布于拟核或染色体，也都能进行转录 9. (2024·南通一调)下列关于组成细胞化合物的叙述，正确的是( ) A．tRNA和rRNA都属于核酸，都参与蛋白质的合成 B．纤维素和几丁质都属于多糖，都是细胞内的能源物质 C．醛固酮和抗利尿激素都属于脂质，都能调节水盐平衡 D．血红蛋白、呼吸酶都属于蛋白质，都直接参与O2的运输 10. 16S rRNA是原核生物核糖体RNA的一种，在物种间有较大差异。以下关于16S rRNA的说法，错误的是( ) A．含有A、G、U、C四种碱基 B．是核糖体的重要组成部分 C．是原核生物的遗传物质 D．可为研究生物进化提供证据 11. (2024·南通四调)核糖核酸酶P是一种催化tRNA前体加工的核糖核酸—蛋白复合物，核糖核酸酶P( ) A．与tRNA的组成元素不同 B．能水解产生核糖核苷酸和氨基酸 C．仅存在于真核细胞中 D．催化水解碱基与核糖间的化学键 二、 多项选择题 12. 蛋白质和核酸都是生物大分子，下列相关叙述正确的有( ) A．蛋白质空间结构具有多样性 B．细胞的功能主要由蛋白质完成 C．DNA的空间结构具有多样性 D．细胞中的遗传信息储存于核酸中 13. (2024·淮安涟水县一中)下列与人们饮食观念相关的叙述，错误的有( ) A．脂质会使人发胖，不要摄入 B．谷物中不含糖类，糖尿病患者可放心食用 C．食物中含有的DNA，可被人体消化分解 D．肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后，更益于健康 14. (2024·苏州期中)下图①～④表示由各种化学元素组成的化合物，有关叙述正确的有( ) A．若①是某种大分子的组成单位，则①可能是氨基酸 B．若②是人和动物细胞中的储能物质，则②就是脂肪 C．若③是病毒遗传物质的组成单位，则③只有四种 D．若④是由葡萄糖缩合形成的物质，则④共有三种 三、 非选择题 15. 有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。病毒利用宿主细胞里的各种现成原材料如核苷酸、氨基酸等物质合成子代病毒实现繁殖。有同学从利用放射性同位素标记氨基酸研究分泌蛋白合成和运输的实验中得到启示，认为通过预先标记宿主细胞中的碱基(A、G、C、T、U)，也可以确定病毒的遗传物质是DNA还是RNA。回答下列问题： (1)用物理性质特殊的同位素来标记碱基中原子的去向，已知碱基的组成元素中有H和N，该同学选择标记的放射性同位素为 (填“3H”或“15N”)。 (2)若该病毒的遗传物质是RNA，遗传信息储存在 ，该遗传物质彻底水解的产物是 。 (3)病毒不能用培养基直接培养，而是选用活细胞来培养，原因是 。 (4)某同学将该实验分成甲、乙两组： 甲组：将宿主细胞中的 (填碱基中文名称)用放射性同位素标记，之后显微注射微量病毒进入宿主细胞。培养一段时间后收集子代病毒并检测其核酸是否有放射性。若收集病毒的核酸具有放射性，则病毒的遗传物质是DNA。 乙组：将宿主细胞中的 (填碱基中文名称)用放射性同位素标记，之后显微注射微量病毒进入宿主细胞。培养一段时间后收集子代病毒并检测其核酸是否有放射性。若收集病毒的核酸具有放射性，则病毒的遗传物质是RNA。 学科网（北京）股份有限公司 $$