内容正文:
核心素养测评
五 核酸是遗传信息的携带者
(25分钟 34分)
【基础过关练】
1.(2分)(2025·惠州模拟)设计如图所示图标时参考的生物大分子最可能是( )
A.蛋白质 B.磷脂 C.纤维素 D.核酸
【解析】选D。 题图中的图标参考的生物大分子具有双螺旋结构,DNA是由脱氧核苷酸连接而成的双螺旋结构,D符合题意。
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2.(2分)(2025·沧州模拟)DNA与RNA的单体的化学组成如图中Ⅰ、Ⅱ所示,其中“?”处为两种单体的组成中相同的部分。下列说法正确的是( )
A.图中Ⅰ所示单体形成的大分子物质不能携带遗传信息
B.组成DNA和RNA的元素的种类是相同的
C.图中“?”处为腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶
D.DNA和RNA不存在于线粒体和叶绿体中
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【解析】选B。图中Ⅰ所示单体含有核糖和尿嘧啶,是核糖核苷酸,形成的大分子物质是RNA,RNA能携带遗传信息,A错误;组成DNA和RNA的元素的种类是相同的,都是C、H、O、N、P,B正确;图中“?”处是DNA和RNA共有的成分,为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和磷酸基团,C错误;线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,DNA和RNA可以存在于线粒体和叶绿体中,D错误。
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3.(2分)(2024·西工大附中模拟)如图是人体细胞中由单体形成多聚体的模式图,下列有关叙述错误的是( )
A.该过程形成的多聚体均以碳链为骨架
B.若单体为葡萄糖,形成的多聚体可为糖原
C.若单体为氨基酸,生成的H2O中的氢只来自羧基
D.抗体、RNA和肝糖原的合成都符合这个模式
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【解析】选C。该过程形成的多聚体均以碳链为骨架,A正确。若单体为葡萄糖,形成的多聚体可为糖原,B正确。由脱水缩合的反应式
可知,生成的H2O中的氢来自氨基和羧基,C错误。抗体、RNA和肝糖原都是由相应单体聚合形成的多聚体,因此它们的合成都符合这个模式,D正确。
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4.(2分)核酸是由多个核苷酸聚合而成的大分子化合物,广泛存在于各种生物体内,下图是核酸的部分结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.若①为T,则该类核酸不可作为病毒的遗传物质
B.DNA和RNA在化学组成上的区别之一体现在所含的②不同
C.环状DNA和环状RNA中的嘌呤碱基数均与嘧啶碱基数相等
D.不同生物的遗传信息不同与核苷酸的排列顺序不同无关
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【解析】选B。若①为T(胸腺嘧啶),则该核酸为DNA,可作为某些病毒(如噬菌体)的遗传物质,A错误;②为五碳糖,DNA和RNA在化学组成上的区别之一是五碳糖不同(DNA的五碳糖是脱氧核糖,RNA 的五碳糖是核糖),B正确;若是单链环状DNA或单链环状RNA,则其中嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数,C错误;不同生物的遗传信息不同,与核苷酸的排列顺序不同密切相关,D错误。
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5.(2分)(2025·重庆模拟)如图表示在某细胞内发生的一系列生物大分子的合成过程,其中甲、乙、丙、丁分别表示生物大分子,丁是细胞内的能源物质,b、c、d表示组成对应大分子的单体。下列叙述错误的是( )
A.大分子甲和乙的元素组成一定相同,乙和丙的元素
组成一般不同,丙和丁的元素组成一定不同
B.乙、丙具有多样性是因为b、c种类多样
C.在植物细胞内和在动物细胞内丁代表不同物质,但d代表同一物质
D.乙、丙、丁分解成b、c、d的过程都会消耗水
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【解析】选B。
物质 甲(DNA) 乙(RNA) 丙(蛋白质) 丁(多糖)
元素 C、H、O、N、P C、H、O、N、P C、H、O、N(S) 一般为C、H、O
由上表分析可知A正确;RNA多样性的原因是构成RNA的核糖核苷酸的数目和排列顺序不同,蛋白质多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同,B错误;在植物细胞内和在动物细胞内丁代表不同物质,前者是淀粉,后者是糖原,但d代表同一物质——葡萄糖,C正确;乙、丙、丁分解为b、c、d的过程为水解过程,需要水的参与,D正确。
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6.(2分)(2025·连云港模拟)科研人员在多种细胞中发现了一种RNA上连接糖分子的“糖RNA”。下列有关糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的叙述,正确的是( )
A.都含有C、H、O、N、S元素
B.都是以单糖为单体的生物大分子
C.都携带并传递细胞中的遗传信息
D.细胞内糖RNA的合成需要酶的催化
【解析】选D。糖RNA中不含有S元素,含有C、H、O、N、P元素,A错误;多糖的单体是单糖,糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的单体不是单糖,B错误;糖蛋白、糖脂分子主要进行细胞间的信息传递,不传递遗传信息,C错误;细胞内糖RNA的合成是大分子合成的过程,需要酶的催化,D正确。
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7.(2分)生命科学研究中常用“建模”的方法表示微观物质的结构,图中甲~丙分别表示植物细胞中常见的三种大分子有机物,每种有机物都有其特定的基本组成单位。则与图中甲~丙对应完全吻合的是哪一组( )
A.DNA、RNA、纤维素
B.多肽、RNA、淀粉
C.DNA、蛋白质、糖原
D.核酸、多肽、糖原
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【解析】选B。根据图示,甲的基本组成单位有7种,乙的基本组成单位有4种,丙的基本组成单位只有1种。对比蛋白质、DNA或RNA、多糖的基本组成单位的种类可知,甲是多肽,乙是DNA或RNA,丙是多糖。由于甲、乙、丙三种物质来自植物细胞,所以丙是纤维素或淀粉,结合选项内容,B符合题意。
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8.(2分)(2024·泰州模拟)蛋白质和核酸是细胞内重要的大分子物质,下列相关叙述正确的是( )
A.二者均以碳链为基本骨架,但蛋白质不含有P元素
B.二者存在于线粒体、核糖体,也是染色体的组成成分
C.二者主要在细胞核内合成,都能通过核孔出入细胞核
D.合成蛋白质仅需一种RNA参与
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【解析】选B。蛋白质和核酸是细胞内重要的大分子物质,生物大分子以碳链为骨架。蛋白质的元素组成为C、H、O、N,有的还有S、P(蛋白质磷酸化),A错误。线粒体中含多种蛋白质和DNA、RNA;核糖体成分是蛋白质和RNA;染色体的主要成分是DNA和蛋白质,B正确。核酸主要在细胞核内合成,蛋白质在细胞质中的核糖体上合成,RNA和蛋白质可通过核孔进出细胞核,DNA不能进出细胞核,C错误。合成蛋白质的过程主要包括转录和翻译过程,需要mRNA、tRNA、rRNA参与,D错误。
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【思维进阶练】
9.(3分)(2025·芜湖模拟)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
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【解析】选D。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。
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【知识拓展】核酸与蛋白质的关系
(1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系:
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(2)DNA多样性、蛋白质多样性的因果关系:
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(3)常见的核酸—蛋白质复合体:
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10.(3分)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。已知核酸甲与蛋白质形成的复合物是遗传物质的载体,核酸乙具有运输功能。下列有关叙述正确的是( )
A.该生物的遗传物质主要是核酸甲
B.核酸甲内有氢键,核酸乙内没有氢键
C.与合成核酸乙的单体相比,核酸甲的单体的2'位置的碳原子上少一个氧
D.生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、数量、排序及连接方式均有关
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【解析】选C。
A(×) 核酸甲含脱氧核糖,是DNA,该生物的遗传物质是DNA
B(×) 双链DNA中含有氢键,核酸乙具有运输功能,因此核酸乙是tRNA,核酸乙中也含有氢键
C(√) 核酸乙的单体的2'位置的碳原子上连接—OH,核酸甲的单体的2'位置的碳原子上连接—H,少一个氧
D(×) 生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、数量、排序有关,与核苷酸的连接方式无关
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11.(12分)(2025·汕头模拟)下图甲、乙、丙分别表示生物体内的生物大分子的部分结构
模式图,请回答下列问题:
(1)(3分)图甲中,三种物质基本单位均为__________,其中存在于动物细胞中并能调节血糖
含量的是________;这三种物质中,在功能上与另外两种截然不同的是__________。
【解析】(1)图甲表示多糖,三种物质基本单位均为葡萄糖。动物细胞中能调节血糖含量
的多糖是糖原。在这三种物质中,纤维素主要构成植物细胞壁,在功能上与糖原和淀粉
截然不同。
葡萄糖
糖原
纤维素
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(2)(4分)图乙中,①所代表碱基的中文名称是__________,嘌呤与嘧啶的数量比为
________。某同学认定该模型表示的生物大分子是DNA,其判断依据是碱基中
______________________。
【解析】(2)图乙中,①所代表碱基的中文名称是胞嘧啶。在DNA分子中,嘌呤与嘧
啶的数量比为1∶1。判断该模型表示DNA的依据是碱基中不含碱基U而含碱基T。
胞嘧啶
1∶1
不含碱基U而含碱基T
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(3)(5分)图丙中,①表示氨基酸经____________反应形成多肽链的过程。若氨基酸的
平均相对分子质量为r,通过化学反应形成m条肽链,再经盘曲折叠构成相对分子
质量为n的蛋白质,则该蛋白质中的肽键数目是_______________(用代数式表示)。
【解析】(3)图丙中,①表示氨基酸经脱水缩合反应形成多肽链的过程。设肽键数
目为x,则氨基酸的数目为x+m,根据蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量×氨
基酸数目-水相对分子质量×肽键数目,可得n=r(x+m)-18x,化简可得x=(n-rm)/(r-18)。
脱水缩合
(n-rm)/(r-18)
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【加固训练】
如图中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.如果甲中的m是U,则甲是丙的基本单位
B.如果甲中的m是G,则甲可能是乙或丙的基本单位
C.如果甲中的a是脱氧核糖,则甲物质聚合成的大分子物质在同一生物体的不同细胞中数目一定相同
D.如果甲中的a是核糖,则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中
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【解析】选C。如果甲中的m是U,则甲为核糖核苷酸,是丙(tRNA)的基本单位,A正确;如果甲中的m是G,则甲可为鸟嘌呤脱氧核苷酸或鸟嘌呤核糖核苷酸,则甲可能是乙(DNA)或丙(tRNA)的基本单位,B正确;如果甲中的a是脱氧核糖,则甲为脱氧核苷酸,其聚合成的大分子物质是DNA,DNA在体细胞和生殖细胞(如精细胞、卵细胞)中的数目是不同的,C错误;如果甲中的a是核糖,则甲为核糖核苷酸,其聚合成的大分子物质是RNA,主要分布于细胞质中,少量分布于细胞核中,D正确。
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