第一单元 第4课时 核酸是遗传信息的携带者（教师用书word）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

第4课时　核酸是遗传信息的携带者 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.说出细胞内的元素以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 考情分析 1.核酸和蛋白质的关系 2021·江苏·T1　2020·北京·T2 2.生物大分子 2023·全国乙·T1　2021·全国甲·T1　2020·天津·T2 考点一　核酸的种类、分布和功能 1．核酸的结构 2．DNA和RNA的组成成分比较 (1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。 (2)不同成分 3．核酸的功能与分布 4．核苷酸的排列顺序储存着遗传信息 (1)遗传信息的多样性：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但数量巨大的脱氧核苷酸连成长链时，排列顺序是极其多样的，所以DNA分子的信息容量非常大。 (2)遗传信息的特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 5．核酸与蛋白质的关系 (1)核酸与蛋白质的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等 组成单位 脱氧核苷酸　(4种) 核糖核苷酸　(4种) 氨基酸 (20种) 形成场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体 分子结构 一般为双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸→多肽→蛋白质 联系 (2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 (3)同种生物的不同体细胞中DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同” 判断正误 (1)细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸(　√　) (2)所有生物体内都存在核糖和核酸(　×　) (3)组成核酸的单体是核苷酸，核苷酸的种类、数目、排列顺序、空间结构不同导致多聚体核酸具有了分子结构多样性(　×　) 提示　组成核酸的单体是核苷酸，核苷酸数目、排列顺序的不同导致多聚体核酸具有了分子结构多样性。 (4)DNA分子的多样性是生物多样性的物质基础(　√　) (5)真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质(　×　) 提示　细胞生物的遗传物质均是DNA。 考向一　核酸的结构和功能 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。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 答案　C 解析　由题意可知，核酸甲是DNA，该生物的遗传物质是DNA，A错误；双链DNA中含有氢键，核酸乙是tRNA，核酸乙中也含有氢键，B错误；核酸甲是DNA，DNA含有4种脱氧核苷酸，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，D错误。 2. 如图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列有关叙述不正确的是(　　) A．若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤核糖核苷酸 B．在T2噬菌体、烟草花叶病毒体内b均为4种 C．若a为核糖，则ADP脱去一个磷酸后，可形成b D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸可存在于HIV中 答案　D 解析　若m为腺嘌呤，a可能为核糖或脱氧核糖，则b可能为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，A正确；T2噬菌体只含有DNA一种核酸，其核苷酸有4种，烟草花叶病毒只含有RNA一种核酸，其核苷酸有4种，B正确；若a为核糖，则b为核糖核苷酸，而ADP脱去一个磷酸后，可形成腺嘌呤核糖核苷酸，C正确；若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸为DNA，而HIV只含有RNA一种核酸，D错误。 考点二　碳链是形成生物大分子的骨架 1．生物大分子以碳链为骨架 单体 多聚体 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 2.大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物 物质 初步水解产物 彻底水解产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸 RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基、磷酸 蛋白质 主要是多肽 氨基酸 淀粉 主要是麦芽糖 葡萄糖 3.依据元素组成推断有机物的种类及功能 判断正误 (1)淀粉、糖原结构不同与构成它们的基本单位的种类和排列顺序有关(　×　) 提示　淀粉、糖原的基本单位相同，都是葡萄糖。二者不同的原因是葡萄糖的数量和排列方式不同。 (2)酶、激素和抗体都是生物大分子，都以碳链为骨架(　×　) 提示　人体内的激素不一定是生物大分子，例如性激素属于固醇，属于小分子物质。 (3)细胞利用单体合成生物大分子，需要消耗ATP(　√　) (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。 考向二　辨析蛋白质和核酸的关系 3．(2021·江苏，1)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 答案　D 解析　DNA经高温变性后，降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。 4．(经典高考题)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　) A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物 B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 答案　B 解析　真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；原核细胞中没有以核膜为界限的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时会出现DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶，C正确；在DNA转录合成RNA时，需要有RNA聚合酶的参与，故该DNA—蛋白质复合物中含有RNA聚合酶，D正确。 归纳总结　常见的核酸—蛋白质复合体 考向三　比较细胞中的生物大分子 5．(2023·全国乙，1改编)生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如表。 单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂 葡萄糖 — ① — ② ③ 蛋白质 ④ ⑤ — 核酸 ⑥ 根据表中信息，下列叙述错误的是(　　) A．①可以是淀粉或糖原 B．②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基 C．②和⑤都含有C、H、O、N元素 D．④可以是双缩脲试剂 答案　B 解析　组成蛋白质的单体是②氨基酸，连接两个氨基酸分子的化学键是③肽键，组成核酸的单体是⑤核苷酸，B错误。 6．(2021·全国甲，1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(　　) A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架 C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体 D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质 答案　C 解析　酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是有机物，如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物，B错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。 1．(必修1 P25)核酸是细胞中最重要的生物大分子之一，含有_C、H、O、N、P 五种元素，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类。 2．(必修1 P25)DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸，但脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)，核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸。 3．(必修1 P26)核酸的降解产物是核苷酸。一分子核苷酸可降解成一分子含氮碱基(嘌呤碱基或嘧啶碱基)、一分子五碳糖和一分子磷酸。 4．(必修1 P26)核酸是生物体中储存与传递遗传信息的生物大分子，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有十分重要的作用。 5．和DNA相比，RNA在化学组成上的区别：RNA含有核糖而不含脱氧核糖，RNA含有碱基U而不含有碱基T。 6．细胞中组成DNA的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。 7．(必修1 P13)多糖、蛋白质和核酸是生物大分子，它们都是由许多基本组成单位(单体)连接而成的。构成这些单体的碳原子之间是通过单键或双键相连接的，形成了不同长度的分支状、链状或环状结构，这些结构被称为有机化合物的碳骨架。 8．碳是“生命的核心元素”的原因：生物大分子以碳链为基本骨架。 课时精练 一、单项选择题 1．(2024·江苏马坝高中高三校考)下列关于脱氧核糖核酸(DNA)的分布的叙述，正确的是(　　) A．蛙的成熟红细胞中不含DNA分子 B．人体细胞的细胞质中也有DNA分子 C．含DNA的原核细胞不会同时含RNA D．细菌细胞中的遗传物质是染色质 答案　B 解析　蛙的成熟的红细胞含有细胞核等结构，含有DNA分子，A错误；原核细胞和真核细胞内都含有两种核酸，即同时含有DNA和RNA，C错误；细菌细胞不含染色质，细菌细胞中的遗传物质是DNA，D错误。 2．(2024·南京高三一模)下列有关核酸的叙述，正确的是(　　) A．细胞生物都有DNA和RNA两类核酸，遗传物质都是DNA B．核酸分子中嘌呤数等于嘧啶数，碱基之间通过氢键形成碱基对 C．真核细胞的RNA主要分布在细胞核中 D．核酸的基本单位是脱氧核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P 答案　A 解析　核酸包括DNA和RNA两种，其中RNA分子一般是单链的，其嘌呤数一般不等于嘧啶数，且其碱基之间一般不通过氢键形成碱基对，B错误；真核细胞的RNA主要分布在细胞质中，C错误；核酸包括DNA和RNA，其基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P，D错误。 3．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 答案　C 解析　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。 4．如图中甲、乙、丙是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是(　　) A．甲中含氮碱基种类有A、U、G、C B．若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙，若丙中N为U，则不可储存遗传信息 C．将洋葱根尖细胞中的核酸初步水解和彻底水解获得的产物都有8种 D．将洋葱根尖细胞中的遗传物质彻底水解后，可得到8种小分子物质 答案　C 解析　甲为DNA的基本单位——脱氧核苷酸，其碱基种类有A、T、G、C，A错误；若丙中碱基N为T，则丙为脱氧核苷酸构成的长链，即DNA；若丙中碱基N为U，则丙为核糖核苷酸构成的长链，即RNA，RNA可为某些病毒的遗传物质，可储存遗传信息，B错误；洋葱根尖细胞中的核酸有DNA和RNA两种，其初步水解的产物有4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸，共8种；其彻底水解的产物有5种碱基(A、T、C、G、U)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)和磷酸，共8种，C正确；洋葱根尖细胞中的遗传物质是DNA，DNA彻底水解的产物是4种碱基(A、T、C、G)、脱氧核糖和磷酸，共6种小分子物质，D错误。 5．烟草花叶病毒(TMV)由蛋白质外壳包裹着一条RNA链组成，只能在宿主细胞内增殖。下列叙述正确的是(　　) A．蛋白质和RNA属于生物大分子 B．TMV的遗传物质是DNA和RNA C．组成TMV的核苷酸碱基有5种 D．TMV属于异养型的原核生物 答案　A 解析　蛋白质和RNA属于生物大分子，分别是由氨基酸和核糖核苷酸经脱水缩合而成，A正确；TMV的核酸只有一种，其遗传物质是RNA，其碱基有4种，分别是A、U、G、C，B、C错误；TMV无细胞结构，不属于原核生物，D错误。 6．(2020·北京，2)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括，不正确的是(　　) A．组成元素含有C、H、O、N B．由相应的基本结构单位构成 C．具有相同的空间结构 D．体内合成时需要模板、能量和酶 答案　C 7．(2024·泰州高三期末)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．合成蛋白质仅需要一种RNA参与 答案　B 解析　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。 8．下列关于组成生物体化合物的叙述，正确的是(　　) A．组成生物体的大分子有机物一定含有N元素 B．组成血红蛋白的氨基酸可能含有Fe元素 C．组成染色体的化合物都含有S元素 D．组成胰岛素的某些氨基酸含有S元素 答案　D 解析　生物大分子有蛋白质、核酸和多糖等，蛋白质的元素组成主要为C、H、O、N，核酸的元素组成为C、H、O、N、P，多糖(纤维素、糖原、淀粉)的元素组成为C、H、O，因此组成生物体的大分子有机物不一定含有N元素，A错误；血红蛋白由蛋白质和血红素(含铁)组成，因此血红蛋白含有铁元素不是因为氨基酸含有铁元素，B错误；组成胰岛素的元素中含有S，是因为某些氨基酸分子的R基中含有S，D正确。 9．(2024·苏锡常镇高三检测)燕窝是金丝燕分泌的唾液与其绒羽混合黏结所筑成的巢穴，富含蛋白质、氨基酸、糖类、脂肪等物质，具有滋肾养肺、补脾和胃、调补虚劳等功效。下列有关叙述正确的是(　　) A．燕窝中的蛋白质、氨基酸可用双缩脲试剂进行检测 B．燕窝呈现出固有的形态是因为含有较多的纤维素 C．燕窝中的糖类比同质量脂肪氧化分解时释放的能量多 D．燕窝与鲜牛奶含有的有机物种类相差不大 答案　D 解析　双缩脲试剂可用于检测蛋白质，不能用于检测氨基酸，A错误；纤维素是植物体内的多糖，动物细胞不含有，B错误；与相同质量的糖类相比，脂肪含有较多的H，因此氧化分解时消耗的氧气多，释放的能量多，C错误。 10．(2024·扬州高三统考)生物大分子通常都有一定的分子结构规律，是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表示R基 B．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 C．若该图为一段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 D．若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖原的结构是相同的 答案　C 解析　如果该图为一段肽链的结构模式图，则1表示中心碳原子，2中包括肽键，3表示R基，A错误；如果该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基，DNA中的碱基含有A、T、C、G四种，B错误；如果该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基，RNA中的碱基含有A、U、C、G四种，C正确；淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位相同，都是葡萄糖，但是不同多糖的葡萄糖之间的连接方式不同，D错误。 11．生物大分子都是由许多单体连接而成的多聚体，下列叙述正确的是(　　) A．生物大分子的结构不同都与单体的连接方式不同有关 B．生物大分子的结构不同都与单体的排列顺序不同有关 C．生物大分子都以碳链为基本骨架 D．生物大分子彻底水解都能得到它们的单体 答案　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，蛋白质结构不同是由氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同造成的，A错误；多糖是由葡萄糖缩合成的大分子，单体全部是葡萄糖，大分子的结构不同与其排列顺序无关，B错误；核酸彻底水解得到的是含氮碱基、五碳糖、磷酸，不是其单体核苷酸，D错误。 12．下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是(　　) A．碳链是各种生物大分子的结构基础 B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子 C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子 D．高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死病原体 答案　B 解析　糖类中的单糖、二糖和脂质不属于生物大分子，B错误。 二、多项选择题 13．(2024·盐城实验高中高三校考)下列有关核酸及核苷酸的说法中，正确的是(　　) A．核酸是生物体内储存遗传信息的物质 B．人体内含有2种核苷酸和8种核酸 C．玉米细胞中的核酸水解后可得到5种核苷酸 D．小鼠细胞中的DNA水解后可得到4种脱氧核糖核苷酸 答案　AD 解析　人体内含有2种核酸，即DNA和RNA，构成DNA的脱氧核苷酸有4种，构成RNA的核糖核苷酸有4种，因此人体内含8种核苷酸，B错误；玉米细胞中的核酸水解后可得到8种核苷酸，C错误。 14．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。下列有关叙述正确的是(　　) 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 答案　ABC 解析　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。 15．(2024·连云港高三模拟)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，不正确的是(　　) 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 答案　ABC 解析　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、糖脂分子的单体都不只有单糖，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。 学科网（北京）股份有限公司 $