内容正文:
第5节 核酸是遗传信息的携带者
知识点一 核酸的种类、分布、结构和功能
1.2023年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼获奖,以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现,这些发现使RNA疫苗的开发成为可能。RNA的中文名称是( )
A.核糖核酸 B.脱氧核糖核酸
C.核糖核苷酸 D.脱氧核糖核苷酸
2.流感病毒是一种RNA病毒。当其遗传物质RNA完全水解后,得到的化学物质是( )
A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基
B.核糖、含氮碱基、磷酸
C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
3.乳酸菌、烟草、烟草花叶病毒中的核酸各具有碱基和核苷酸的种类依次分别为( )
A.5、5、4和8、8、4 B.4、5、4和4、5、4
C.4、8、4和4、8、4 D.4、8、4和4、5、4
4.下列关于DNA和RNA的叙述,错误的是( )
A.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中
B.DNA和RNA都是生物大分子,它们的基本组成单位是核苷酸
C.DNA和RNA的核苷酸排列顺序都可以储存生物的遗传信息
D.DNA都由一条核苷酸链构成,而RNA都由两条核苷酸链构成
5.(2025·辽宁期末)此前科学家通过比较未知病毒与已知病毒遗传物质的序列相似性识别新病毒。然而RNA病毒具有种类繁多、易变异等特点,发现新病毒的效率较低。但这些序列对应的有类似功能的蛋白质(如病毒RNA复制酶)的结构却有较高的相似度,基于人工智能(AI)的蛋白质结构分析与病毒学研究的结合正在突破这一难题。下列有关RNA病毒的叙述正确的是( )
A.RNA病毒彻底水解后会得到6种小分子物质
B.RNA病毒的遗传物质主要存在于拟核区
C.比较组成未知病毒与已知病毒的核苷酸的种类即可发现新病毒
D.通过AI分析大量已知病毒的蛋白质结构信息,建立模型后对新出现的未知样本进行蛋白质结构分析,可提高新病毒发现率
6.研究人员发现人类和小鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子,这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠相比,不含“miR140”分子的实验鼠受伤时软骨损伤程度要严重得多。下列关于“miR140”的叙述,正确的是( )
A.“miR140”是人和小鼠软骨细胞的遗传物质,主要分布在人和小鼠软骨细胞的细胞核中
B.“miR140”被彻底水解后,可得到8种有机化合物
C.“miR140”与冠状病毒RNA中的核糖核苷酸排列顺序不同
D.口服富含“miR140”的保健品可减轻软骨损伤
知识点二 生物大分子以碳链为骨架
7.下列关于生物大分子的叙述不正确的是( )
A.DNA是一切真核生物和原核生物遗传信息的载体
B.生物大分子均由其各自的单体聚合而成
C.核酸的多样性是由碱基的数量、排列顺序决定的
D.蛋白质功能的多样性决定了其结构的多样性
8.(2025·四川成都期中)如图表示发生在动物细胞中的水解反应。下列关于生物大分子和单体的对应关系,正确的是( )
A.淀粉→麦芽糖 B.糖原→葡萄糖
C.蛋白质→核苷酸 D.脂肪→甘油、脂肪酸
9.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,形成的多聚体可为淀粉
C.若单体为氨基酸,生成的H2O中的氧来自羧基
D.抗体、RNA和肝糖原的合成都符合这个模式
10.诺贝尔奖获得者斯万特·佩博和其同事从尼安德特人遗骸上提取到DNA并进行了测序,由线粒体DNA的测序结果发现,尼安德特人与欧亚的晚期智人有杂交。下列叙述错误的是( )
A.尼安德特人、智人、现代人的遗传物质的化学本质相同
B.尼安德特人线粒体DNA与大肠杆菌的DNA初步水解产物种类相同
C.尼安德特人与智人的细胞核DNA中脱氧核苷酸序列完全不同
D.尼安德特人与智人的线粒体DNA中脱氧核苷酸序列有部分相同
11.(2025·辽宁锦州期末)如图是细胞内三类生物大分子的组成及功能图示。下列相关叙述不正确的是( )
A.将D高温加热后,不能再与双缩脲试剂产生紫色反应
B.动物细胞和植物细胞中构成E的基本单位都是葡萄糖
C.细胞中的F有两种,但病毒中的F只有一种
D.生物大分子以碳链作为基本骨架
12.如图是某核苷酸及其连接成核苷酸链示意图,图甲是图乙中的一部分。
(1)图甲中虚线框内为腺嘌呤,用符号 表示,该核苷酸的名称为 ,该核苷酸是构成 (中文名称)的基本原料,这种大分子的英文缩写为 。
(2)图乙中1、2、3、4的中文名称分别是 、 、 、 ,箭头所指碱基若与图中其他碱基都不同,则为 (写中文名称),两个核苷酸分子之间通过 键进行连接,进而形成单链。
(3)此结构与另一种核酸相比较,此结构特有的碱基用符号 表示。
(4)通常图示中的核苷酸链构成的生物大分子在真核细胞中主要分布在 中。
13.埃博拉病毒能引发人患急性出血性传染病,现欲探究埃博拉病毒的核酸是DNA还是RNA。请完成下列实验设计:
材料用具:显微注射器,埃博拉病毒的核酸提取液,活鸡胚,DNA水解酶,RNA水解酶。
主要实验步骤:
步骤1:培养、分离并提取埃博拉病毒核酸,并将核酸提取液分成相同的三组,A组不做处理,B组加入一定量的DNA水解酶,C组 。
步骤2:取等量的活鸡胚分成A、B、C三组,用显微注射技术向A组注射埃博拉病毒的核酸提取液,再分别向B、C两组活鸡胚中注射有关物质。
步骤3:分别从培养后的活鸡胚中抽取出样品,检测是否产生埃博拉病毒。
试回答下列问题:
(1)实验中使用活鸡胚培养病毒的原因是 。步骤1中C组的操作是 。
(2)步骤2中,A组处理起 作用。
(3)若B组样品检测有埃博拉病毒产生,则说明该病毒的遗传物质是 ,同时实验的C组 (填“有”或“没有”)埃博拉病毒产生。反之,则病毒的遗传物质是 。
(4)有关埃博拉病毒遗传物质除可用上述实验鉴定,还可以直接对病毒的核酸进行检测,可以测定病毒中含氮碱基的种类,若病毒中出现大量的 (填碱基名称),则说明其遗传物质是RNA。
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第5节 核酸是遗传信息的携带者
1.A RNA的中文名称为核糖核酸,B、C、D错误,A正确。
2.B RNA由四种核糖核苷酸组成,一分子的核糖核苷酸由一分子核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成。RNA初步水解产物为核糖核苷酸,完全水解后得到的化学物质是核糖、含氮碱基、磷酸,A、C、D错误,B正确。
3.A 核酸包括DNA和RNA。组成DNA的碱基有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、T(胸腺嘧啶)4种,相应的脱氧核苷酸也有4种;组成RNA的碱基是A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、U(尿嘧啶)4种,相应的核糖核苷酸也有4种。乳酸菌和烟草既含有DNA,又含有RNA,所以乳酸菌和烟草中核酸具有的碱基和核苷酸的种类数均为5和8种;烟草花叶病毒只含有RNA,因此烟草花叶病毒中的核酸具有的碱基和核苷酸的种类数分别为4和4种。综上所述,A正确,B、C、D错误。
4.D 真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体和叶绿体中也有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中,A正确;DNA和RNA是核酸,都是由多个单体连接形成的生物大分子,它们的基本组成单位是核苷酸,B正确;DNA和RNA都属于遗传物质,都能储存遗传信息,遗传信息都可以储存在核苷酸排列顺序中,C正确;DNA一般是双链,RNA一般是单链,D错误。
5.D RNA病毒由蛋白质和RNA组成,RNA彻底水解得到磷酸、核糖和四种含氮碱基,蛋白质彻底水解得到多种氨基酸,所以RNA病毒彻底水解后得到的小分子物质种类数大于6种,A错误;RNA病毒没有细胞结构,不存在拟核区,B错误;不同的RNA病毒核苷酸种类相同,仅比较核苷酸种类无法发现新病毒,C错误;由于不同病毒可能具有相似功能的蛋白质且其结构有较高相似度,基于人工智能分析大量已知病毒的蛋白质结构信息,建立模型,对新出现的未知样本进行蛋白质结构分析,通过这种方式可以提高新病毒发现率,D正确。
6.C 人和小鼠软骨细胞中的遗传物质是DNA,A错误;“miR140”被彻底水解后,可得到6种化合物,分别是A、U、C、G、核糖、磷酸,其中磷酸是无机化合物,B错误;“miR140”与冠状病毒RNA是两种不同的RNA,其区别是核糖核苷酸排列顺序不同,C正确;口服富含“miR140”的保健品,其中的“miR140”会被水解,不会减轻软骨损伤,D错误。
7.D DNA是真核生物和原核生物的遗传物质,A正确;生物大分子都是由单体聚合而成的,蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸,多糖的单体是单糖,B正确;构成核酸的碱基的数量和排列顺序决定了核酸分子的多样性,C正确;蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性,D错误。
8.B 淀粉的单体是葡萄糖,A错误;糖原的单体是葡萄糖,B正确;蛋白质的单体是氨基酸,C错误;脂肪不属于生物大分子,D错误。
9.B 每个单体都是以碳原子构成的碳链为基本骨架,所以该过程形成的多聚体也以碳链为骨架,A正确;人体细胞中不含淀粉,若单体为葡萄糖,形成的多聚体可为糖原,B错误;氨基酸脱水缩合过程中,产生的H2O中的氧来自羧基,C正确;抗体、RNA和肝糖原都是由单体构成的多聚体,它们的合成都符合这个模式,D正确。
10.C 尼安德特人、智人、现代人的遗传物质都是DNA,化学本质都是核酸,A正确;DNA初步水解产物都是4种脱氧核苷酸,B正确;尼安德特人与智人的细胞核DNA中脱氧核苷酸序列有部分相同,C错误;尼安德特人与智人的线粒体DNA中脱氧核苷酸序列有部分相同,D正确。
11.A 生物大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能,据此判断为蛋白质,蛋白质高温加热后,“—CO—NH—”结构没有被破坏,能与双缩脲试剂产生紫色反应,A错误;生物大分子E由C、H、O构成,据此判断为多糖,动物细胞和植物细胞中构成E(多糖)的基本单位都是葡萄糖,B正确;生物大分子F(包括M、N两种)是遗传信息的携带者,据此判断F为核酸,细胞中的F有两种,为DNA和RNA,但病毒中的F只有一种,为DNA或RNA,C正确;生物大分子包括蛋白质、多糖、核酸,生物大分子以碳链为基本骨架,D正确。
12.(1)A 腺嘌呤核糖核苷酸 核糖核酸 RNA (2)磷酸 核糖 胞嘧啶 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶 磷酸二酯 (3)U (4)细胞质
解析:(1)图甲中虚线框内为腺嘌呤,用符号A表示,该核苷酸的五碳糖为核糖,故名称为腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA(核糖核酸)的基本原料。(2)题干表明,图甲是图乙中的一部分,再结合图乙可知,1、2、3的中文名称分别是磷酸、核糖、胞嘧啶,故4的中文名称为胞嘧啶核糖核苷酸。核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C,故箭头所指碱基若与图中其他碱基都不同,则为U(尿嘧啶)。两个核苷酸分子之间通过磷酸二酯键进行连接,进而形成单链。(3)据题干信息可知,此结构为RNA,与另一种核酸DNA相比,其特有的碱基是尿嘧啶,用符号U表示。(4)图示中的核苷酸链构成的生物大分子为RNA,RNA在真核细胞中主要分布在细胞质中。
13.(1)病毒只能寄生在活细胞中 加入等量的RNA水解酶 (2)对照 (3)RNA 没有 DNA (4)尿嘧啶
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