第2章 第5节 核酸是遗传信息的携带者-【正禾一本通】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，单选）

第5节　核酸是遗传信息的携带者►对应学生用书P36 1．生命观念：分析核酸的结构和功能，形成结构和功能相适应的生命观念。 2．科学思维：通过比较DNA和RNA，形成比较与分类的科学思维方法；通过分析核酸模式图，强化模型解读能力。　 一、核酸的种类及其分布 1．种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。 2．分布 (1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。 (2)RNA主要分布在细胞质中。 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 1．核酸的基本组成单位——核苷酸 (1)组成 (2)种类 ①脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位。 ②核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。 2．核酸的形成 (1)DNA是由脱氧核苷酸聚合成的两条脱氧核苷酸链构成的。 (2)RNA是由核糖核苷酸聚合成的一条核糖核苷酸链构成的。 3．核酸的信息储存 (1)绝大多数生物其遗传信息储存在DNA分子中。 (2)部分病毒的遗传信息直接储存在RNA中。 4．核酸的功能 (1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。 (2)核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 三、生物大分子以碳链为骨架 1．单体和多聚体 生物大分子是由许多基本单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。 单体(基本单位) 多聚体(生物大分子) 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 2.生物大分子以碳链为基本骨架的原因：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，由许多单体连接成多聚体。 3．碳的重要作用：碳是生命的核心元素。 4．细胞是由化学元素和化合物构成的 (1)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。 (2)糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。 (3)水和无机盐与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。 (4)细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。 核酸，是生命的核心物质。DNA 像一本写满遗传指令的 “密码本”，藏于细胞深处，决定我们的外貌、体质等特征，以双螺旋结构稳定储存遗传信息。RNA 则像信使，能转录 DNA 信息，参与蛋白质合成，在细胞质中忙碌工作。从人类遗传疾病研究，到病毒检测，核酸都发挥关键作用，是解锁生命奥秘与疾病防治的关键钥匙。 (1)真核细胞的RNA只分布在细胞质中。(×) 提示：RNA主要存在于细胞质中，细胞核中也有RNA的存在。 (2)真、原核细胞内均有两种核酸。(√) (3)DNA的基本单位是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成的。(×) 提示：DNA的基本单位是脱氧核苷酸，其中含有的五碳糖是脱氧核糖。 (4)构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种。(√) (5)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的种类。(×) 提示：DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的排列顺序。 (6)构成生物大分子的单体在排列顺序上并不都具有多样性。(√) 　 核酸的种类、结构和功能 [教材挖掘]图A所示的分子结构式为某种核苷酸，图B是某核苷酸链示意图，回答下列有关问题： 1．图A中核苷酸的中文名称是腺嘌呤核糖核苷酸。 2．图A中核苷酸是不是构成图B物质的原料？为什么？ 提示：不是，图B中含有碱基T，是脱氧核苷酸链。 3．在人体细胞中，由A、C、G、T参与组成的核苷酸有7种。不同的脱氧核苷酸碱基不同。 4．比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型，并完成表格。 项目 核酸 遗传物质 类型 核苷酸 种类 碱基 种类 类型 核苷酸 种类 碱基 种类 细胞 生物 真核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4 原核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4 非细胞生物(病毒) DNA病毒 DNA 4 4 DNA 4 4 RNA病毒 RNA 4 4 RNA 4 4 5.DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？请完善表格。 物质 初步水解的产物 彻底水解的产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G) RNA 核糖核苷酸 核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G) 6.核酸作为遗传物质，具有多样性，核酸具有多样性的原因是什么？ 提示：构成核酸的核苷酸的数目、种类和排列顺序不同。 1．核酸分子的结构层次 2．生物体中核酸的相关判断 (1)核酸种类的判断技巧 (2)生物体内的碱基、五碳糖与核苷酸种类的判断 ①病毒 ②细胞生物 1．核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子，为生命的最基本物质之一，如图为某核苷酸链片段的示意图，下列相关叙述错误的是(　　) A．图示化合物的元素组成共有5种 B．图中化合物含胞嘧啶核糖核苷酸 C．图示化合物的核苷酸序列中储存着遗传信息 D．图示化合物在细胞核和细胞质中均能找到 解析：选B。图中含有胸腺嘧啶(T)，说明这是脱氧核糖核苷酸链，应含有胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，B错误。 2．DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是(　　) A．不同人体内的DNA所含的碱基种类不同 B．不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同 C．不同人体内的DNA的空间结构不同 D．不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同 解析：选D。DNA指纹技术的原理是人与人之间的遗传信息不同，遗传信息储存在DNA分子中，不同个体的DNA的脱氧核苷酸排列顺序不同，D符合题意。 DNA指纹图谱 DNA指纹图谱，是一种用于个体识别和遗传分析的重要技术。它的原理基于DNA序列的多态性，每个人的DNA序列都存在独特的差异，就像指纹一样独一无二。 该技术的特点十分显著。首先是高度特异性，几乎不可能有两个个体具有完全相同的DNA指纹图谱，这为精准识别提供了保障。其次，具有稳定遗传性，能从亲代传递给子代，可用于亲子鉴定等遗传关系分析。 在应用领域，DNA指纹图谱大显身手。在刑侦领域，通过比对犯罪现场的生物样本与嫌疑人的DNA指纹，助力案件侦破。在亲子鉴定中，确定亲子关系，解决家庭纠纷。在动植物研究中，用于品种鉴定和遗传育种，推动农业和生物科学发展。随着技术不断进步，DNA指纹图谱将在更多领域发挥关键作用。 [考查角度] 以DNA的结构特点和多样性为情境，结合DNA在各个领域的最新应用，考查结构与功能相适应的生命观念，考查创新性思维和综合能力。 　 生物大分子以碳链为骨架 [材料情境]生物大分子是由多个单体连接形成的多聚体。如图是细胞内生物大分子的合成模式图。请据图思考回答下列探究问题： 1．若图中的单体是葡萄糖，则其在植物细胞和人体细胞中构成的生物大分子分别是什么？ 提示：由单体葡萄糖构成的生物大分子是多糖，在植物细胞中的多糖是纤维素和淀粉，在人体细胞中的多糖是糖原。 2．若图中的单体是氨基酸，决定其多聚体具有多样性的直接原因是什么？ 提示：由氨基酸构成的多聚体是蛋白质，决定蛋白质具有多样性的直接原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。 3．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，为什么核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是？ 提示：构成多糖的单体没有种类的差异，形成的多聚体没有顺序性；构成核酸的单体有种类的差异，形成的多聚体有顺序性。 4．组成细胞的化合物，具有物种特异性的物质有哪些？ 提示：具有物种特异性的物质是蛋白质和核酸。 1．生物大分子的初步水解产物和彻底水解产物 2．生物大分子的连接方式判断 (1)若该图为一段肽链结构模式图，则a表示中心碳原子，b表示“”结构，在人体中c的种类最多可达21种。 (2)若该图为一条核苷酸链结构模式图，则a表示五碳糖，b表示磷酸，c表示含氮碱基。 3．如图表示细胞内不同化学元素所组成的化合物。以下说法不正确的是(　　) A．若图中①为某种多聚体，则①可具有信息传递的作用 B．若②分布于内脏器官周围，则②可具有缓冲和减压的作用 C．若③为某种多聚体，则③一定是DNA D．若④存在于昆虫的外骨骼中，则④可能是几丁质 解析：选C。若①为多聚体，且含有C、H、O、N 4种元素，则其可能是蛋白质，可具有信息传递的作用，A正确；②只含有C、H、O 3种元素，且分布于内脏器官周围，则其可能是脂肪，脂肪具有缓冲和减压的作用，B正确；若③为多聚体，且含有C、H、O、N、P 5种元素，则其可能是核酸，即③可能是DNA或RNA，C错误；④只含有C、H、O 3种元素，且存在于昆虫的外骨骼中，则其可能是几丁质，D正确。 4．以碳链为基本骨架的小分子单体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，则构成脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P 解析：选A。淀粉为生物大分子，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，则该长链为多肽链，其一端为游离的氨基，另一端为游离的羧基，且单体R基中所含有的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，则构成脱氧核糖的组成元素为C、H、O，D错误。 新疆海鲜 近日“新疆海鲜”喜迎丰收的话题冲上热搜，被网友亲切称为“新鲜”。新疆的螃蟹比江苏螃蟹要提前上市10 d左右，饱满度和甘甜度均优于江苏的螃蟹。螃蟹味美，其可食用部分包括蟹黄、蟹肉和蟹膏。下图是螃蟹体内部分有机化合物之间的关系概念图。 题号 能力考查 素养考查 (1) 知识迁移能力 生命观念 (2) 逻辑推理与论证能力 科学思维 (3) 概念理解与辨析能力 科学思维 社会责任 (1)螃蟹是杂食性动物，a是螃蟹生命活动所需能量的主要来源，经消化吸收后，可同化为螃蟹体内的c__________。糖类和脂肪的元素组成基本相同，但比例不同，其中糖类中的氢原子较脂肪中的______(填“多”或“少”)。 (2)蟹肉质地雪白，是当之无愧的高蛋白低热量食品。优质蛋白被人体摄入后先在蛋白酶作用下，发生______________的改变，再充分水解断开______键，变成氨基酸后才能被吸收利用。螃蟹遗传物质彻底水解的产物则最多可有______种。 (3)蟹黄还含有丰富的脂质。如构成细胞膜主要成分的________，促进人和动物肠道对钙和磷吸收的____________。 解析：(1)糖类经消化吸收后，可同化为多糖，动物体内的多糖是糖原，所以c是糖原；糖类和脂肪相比，脂肪所含氢的比例比较高，氧化分解时消耗更多的氧气。(2)蛋白质在蛋白酶的作用下发生酶解，空间结构被破坏，再断开肽键，变成氨基酸被吸收利用。螃蟹的遗传物质是DNA，彻底水解得到磷酸、脱氧核糖、4种碱基，共6种产物。(3)细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，脂质中的维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 答案：(1)糖原　少　(2)空间结构　肽　6　(3)磷脂　维生素D 课后分层练(七)　核酸是遗传信息的携带者 (选择题每题5分，非选择题每题15分) 【基础巩固练】 考点一　核酸的种类、结构和功能 1．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 解析：选D。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，只含有一种核酸，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。 2．如图为DNA和RNA化学成分的比较概念图，图中阴影部分表示(　　) A．脱氧核糖、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸 B．胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸 C．核糖、脱氧核糖、磷酸 D．胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸 解析：选D。分析题图可知，阴影部分是DNA和RNA共同含有的，故阴影部分表示的是胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和磷酸，D正确。 3．“白日不到处，青春恰自来。苔花如米小，也学牡丹开。”结合核酸知识分析，下列关于苔藓植物的说法，错误的是(　　) A．苔藓与牡丹都以DNA作为遗传物质 B．苔藓叶肉细胞的DNA只分布在细胞核中 C．苔藓与牡丹细胞中的核苷酸种类相同 D．苔藓与牡丹的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同 解析：选B。苔藓与牡丹细胞内既含DNA又含RNA，但都以DNA作为遗传物质，A正确；苔藓叶肉细胞的DNA主要分布在细胞核中，细胞质中的叶绿体和线粒体内也有少量DNA，B错误；苔藓与牡丹细胞内都含DNA和RNA，都含8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)，C正确；苔藓与牡丹细胞内的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同，D正确。 4．(2025·运城高一期末)我国边境口岸众多，鼠类是多种自然疫源性传染病病原体的携带者，其通过集装箱、航空器等交通工具输入的风险日益增大。当病媒生物因残缺、挤压等，在形态学上难以鉴别时，DNA条形码技术便成为简便有效的鉴定手段，具有更加快速、准确的优势。下列叙述错误的是(　　) A．DNA是黑线姬鼠的主要遗传物质，其含核糖 B．疆红尾沙鼠细胞的DNA主要分布在细胞核中 C．长足潭鼠和中华姬鼠的遗传信息存在差异 D．残缺鼠体仍可鉴定出其特定的碱基排列顺序 解析：选A。DNA是黑线姬鼠的遗传物质，含有脱氧核糖，A错误；疆红尾沙鼠是真核生物，DNA主要分布在细胞核，少部分在线粒体中，B正确；长足潭鼠和中华姬鼠是两种不同的鼠，两者DNA不同，即遗传信息存在差异，C正确；残缺鼠体仍含有DNA，可通过DNA条形码技术鉴定出其特定的碱基排列顺序，D正确。 考点二　生物大分子以碳链为基本骨架 5．生命科学常用图示表示微观物质的结构，图1～3分别表示植物细胞中常见的三种有机物，则图1～3可分别表示(　　) A．多肽、RNA、淀粉 B．DNA、RNA、纤维素 C．DNA、蛋白质、糖原 D．蛋白质、核酸、糖原 解析：选A。图1中单体具有很多不同的形状，这些不同的单体只能表示21种氨基酸，因此图1可能表示蛋白质或者多肽；图2中有4种不同的单体，因此这些单体可以表示RNA分子的4种核糖核苷酸或DNA分子的4种脱氧核苷酸；图3中只有1种单体，最可能表示由葡萄糖聚合形成的多糖，而植物细胞中的多糖只有淀粉和纤维素。综上分析，图1～3可分别表示蛋白质或多肽、RNA或DNA、淀粉或纤维素，故选A。 6．下列关于生物大分子的叙述，不正确的是(　　) A．生物大分子的主要功能是为细胞提供能量 B．核酸是储存遗传信息、控制蛋白质合成的生物大分子 C．淀粉、糖原、纤维素都是生物大分子 D．多糖、蛋白质等生物大分子体现了“碳是生命的核心元素” 解析：选A。生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸等，细胞内的糖类是重要的能源物质，A错误。 7．“碳是生命的核心元素”，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。下列关于生物大分子的叙述，错误的是(　　) A．蛋白质是以氨基酸为基本组成单位的生物大分子 B．核酸是携带遗传信息的生物大分子 C．多糖、蛋白质、核酸都是以碳链为基本骨架的生物大分子 D．淀粉、糖原、纤维素和乳糖都是生物大分子 解析：选D。生物大分子蛋白质、核酸、多糖的单体分别是氨基酸、核苷酸、单糖，生物大分子以碳链为基本骨架，淀粉、糖原、纤维素均为多糖，属于生物大分子，乳糖属于二糖，是小分子物质，不属于生物大分子，D错误。 【综合提升练】 8．如图为DNA、RNA的概念图，其中A～F表示相关物质，下列有关叙述错误的是(　　) A．物质A表示的碱基有5种 B．物质D表示的物质有8种 C．真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中 D．生物体中的RNA都是由两条核糖核苷酸链构成的 解析：选D。组成DNA和RNA的碱基共有5种，分别是A、G、C、T、U，A正确；物质D是组成核酸的基本单位，包括4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种，B正确；真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体、叶绿体中，C正确；生物体中的RNA通常是由一条核糖核苷酸链构成的，D错误。 9．如图为细胞中的A与B生成化合物D的过程示意图，C表示化学键。下列叙述正确的是(　　) A．若A为1分子甘油，B为3分子脂肪酸，则D是脂肪 B．若A为葡萄糖，B为某种单糖，则D不可能是糖 C．若A、B为两条肽链，D为胰岛素，则C是肽键 D．若A、B为两条脱氧核苷酸链，则D是RNA 解析：选A。若A为1分子甘油，B为3分子脂肪酸，则D是脂肪，A正确；若A为葡萄糖，B为果糖，则D为蔗糖，B错误；若A、B为两条肽链，D为胰岛素，则C是二硫键，C错误；若A、B为两条脱氧核苷酸链，则D是DNA，D错误。 10．某化合物由三个单体构成，下列叙述正确的是(　　) A．若为三肽，则其彻底水解时断裂的肽键数目为2 B．若为糖类，则其彻底水解后可能产生乳糖 C．若为单链DNA的部分结构，则其彻底水解产物中一定有3种含氮碱基 D．若为单链RNA的部分结构，则其彻底水解产物中至少有3种化合物 解析：选D。由3个氨基酸脱水缩合形成的化合物若是环状三肽，则氨基酸之间由3个肽键连接，彻底水解时断裂的肽键数目为3，A错误；糖类彻底水解后产生三个单体，乳糖是二糖，不是单体，B错误；若该化合物为单链DNA的部分结构，则其彻底水解的产物中有磷酸、一种单糖(脱氧核糖)和3个含氮碱基，不一定是3种含氮碱基，C错误；若该化合物为RNA的部分结构，则其彻底水解产物中有3个磷酸、3个核糖和3个含氮碱基，至少有3种化合物，D正确。 11．生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。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RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种 C．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种 D．若该图为多糖的结构模式图，淀粉、纤维素和糖原结构是完全相同的 解析：选B。若题图为一段肽链的结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示“—CO—NH—”结构，A错误；若题图为一段单链RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3表示碱基，RNA中的碱基含有A、U、C、G 4种，B正确；若题图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3表示碱基，DNA中的碱基含有A、T、C、G 4种，C错误；若题图表示多糖的结构模式图，淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位相同，都是葡萄糖，但是所组成的空间结构不同，所以淀粉、纤维素和糖原结构是不相同的，D错误。 12．如图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。请回答下列问题： (1)图中A、B分别代表的元素是______、______，Ⅱ的中文名称是____________，Z的名称是______________。 (2)构成生物大分子的单体X、Y、Z、P中不具多样性的有____________；P的结构通式为____________________，Ⅳ具有多样性的直接原因除与P的____________________________有关，还与______________________________________有关。 (3)Ⅴ是由________和脂肪酸发生反应形成的，适合作为储能物质的原因是______原子含量较少，______原子含量较多；相同质量的Ⅴ比Ⅰ所含的能量________。 解析：(1)Ⅱ主要分布在细胞核中，表示DNA，中文名称是脱氧核糖核酸，组成元素为C、H、O、N、P，Ⅳ是生命活动的主要承担者，表示蛋白质，基本单位P是氨基酸，组成元素至少为C、H、O、N，则图中A代表的元素是P，B代表的元素是N。Z是组成RNA的基本单位核糖核苷酸。(2)图中X代表葡萄糖，没有多样性，Y和Z各有4种，P是氨基酸，有21种，结构通式见答案，都具有多样性；蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。(3)Ⅴ是脂肪，是由甘油和脂肪酸形成的，由于氧原子比例较低，氢原子比例较高，所以适合作为储能物质，相同质量的脂肪所含的能量比糖类多。 答案：(1)P　N　脱氧核糖核酸　核糖核苷酸　(2)X　　种类、数目、排列顺序　肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构　(3)甘油　O(氧)　H(氢)　多 学科网（北京）股份有限公司 $