第三节 核酸（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修3

第三节 核酸 题型01 核酸的分类和组成 题型02 核酸的结构 题型03 核酸的生物功能  题型01 核酸的分类和组成 核酸可以看做磷酸、__________和__________通过一定方式结合而成的__________。 (1)戊糖：分为__________和__________，对应的核酸分别是______________和______________。 (2)碱基：具有碱性的杂环化合物，RNA的碱基和DNA的碱基不同，共同的类别有3种。如下图所示： (3)核酸可以看作__________、__________和__________通过一定方式结合而成的生物大分子。 (4)核酸的形成 【典例1】(2026·北京通州高三期中)下列关于核酸的表述不正确的是( ) A．脱氧核糖核酸和核糖核酸结构中的碱基相同，戊糖不同 B．碱基与戊糖缩合形成核苷，核苷与磷酸缩合而成核苷酸 C．核苷酸在一定条件下可以与碱反应 D．脱氧核糖核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对 【变式1-1】因为核酸是生命的基础物质，是新冠病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是 (　　) A．核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的 B．核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基 C．核酸、核苷酸都是高分子化合物 D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用 【变式1-2】核酸的某一结构片段如图所示，下列说法中错误的是( ) A．该结构片段存在3个手性碳原子 B．核酸水解时涉及磷酯键断裂 C．其单体戊糖与葡萄糖互为同系物 D．形成此片段的核苷酸能与酸、碱发生反应 【变式1-3】核酸检测对病毒防控意义重大。图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2所示。下列说法正确的是( ) A．脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键 B．2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖互为同系物，都能发生银镜反应 C．胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团只有氨基和酰胺基 D．脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成 题型02 核酸的结构 1．DNA分子：由________条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成________结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸________连接，排列在________侧，碱基排列在________侧；两条链上的碱基通过________作用结合成碱基对，腺嘌呤与________________配对，鸟嘌呤与________配对，遵循碱基________配对原则。 2．RNA分子：与DNA类似，以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖由核糖替代了脱氧核糖、碱基由尿嘧啶替代了胸腺嘧啶，RNA分子一般成________结构，比DNA小的多。 3．生物功能 DNA分子 具有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的________，决定生物体的____________。 RNA分子 负责________、________和________DNA分子所携带的________。 4．核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)比较 物质 核糖核酸(RNA) 脱氧核糖核酸(DNA) 元素组成 C、H、O、N、P 基本组成单位 核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖核苷酸(4种) 化学 组成 戊糖 ________糖 ________糖 碱基 ____________ ______________ A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) 磷酸 相同 一般结构 由_____条核糖核苷酸链构成 由______条脱氧核糖核苷酸链构成 分布 主要在________中 主要在________中 【典例2】(2026·北京师大附中高三模拟)2024年诺贝尔化学奖授予了三位科学家，以表彰他们在蛋白质结构领域研究的突破性贡献。某DNA分子的片段如图所示。下列关于该片段的说法不正确的是( ) A．1 mol该片段结构最多与7 molH2发生加成反应 B．胸腺嘧啶与酸或碱溶液均可反应生成盐 C．该DNA分子可通过氢键①②形成双螺旋结构 D．该片段结构中碳原子的杂化类型有两种 【变式2-1】核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是( ) A．在细胞内存在的主要部位相同 B．所含的五碳糖不同 C．核苷酸之间的连接方式不同 D．所含的碱基相同 【变式2-2】核酸是一类生物大分子，关于核酸的说法正确的是( ) A．核酸在酶的催化下水解可以得到核苷和戊糖 B．DNA两条链上的碱基通过形成氢键进行互补配对 C．核苷酸是磷酸与戊糖脱水形成的酯 D．腺嘌呤分子中的碳原子与氮原子杂化方式完全相同 【变式2-3】物质P和Q是生产核酸类药物的中间体，下列说法不正确的是( ) A．P和Q中的碱基部分是腺嘌呤，是DNA和RNA中的主要碱基 B．P为核苷，Q为核苷酸，Q在酶的作用下水解得到P和磷酸 C．组成P和Q的核糖结构为 D．物质Q还可以和两个磷酸分子反应生成ATP 题型03 核酸的生物功能 1．基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为____________。 2．核酸的生物功能 核酸是___________________的载体。DNA分子上的____________生物体的一系列性状。RNA参与遗传信息的传递过程。核酸携带的遗传信息通过DNA的____________被精确地传递给下一代，通过控制____________的合成来影响生物体的性状。 3．我国在核酸研究中取得的成绩 (1)1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。 (2)1999年，我国参与了___________________计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家。 (3)2002年，我国科学家完成了水稻___________________的绘制。 【典例3】下列关于核酸的功能的叙述正确的是( ) A．细胞核中的遗传物质主要是DNA，细胞质中的遗传物质主要是RNA B．分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息相同 C．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质 D．在人的肌肉细胞中，DNA上含有此人的全部遗传信息 【变式3-1】下列有关核酸的叙述中，正确的是( ) A．除病毒外，一切生物都有核酸存在 B．核酸分子均呈双螺旋结构 C．核酸是生物的遗传物质 D．组成核酸的基本单元是脱氧核苷酸 【变式3-2】下列有关核酸的叙述中，正确的是( ) A．除病毒外，一切生物都有核酸存在 B．核酸是由C、H、O、P、N等元素组成的小分子有机物 C．核酸是生物的遗传物质 D．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸 【变式4-1】新冠疫情牵动人心。下列叙述错误的是( ) A．医用消毒酒精中乙醇的体积分数约为75% B．飞沫(直径的含水颗粒)属气溶胶，能产生丁达尔效应 C．丙烯是生产医用口罩的主要原料，可以通过石油裂解获得 D．核酸属于生物大分子，核酸检测是判断是否感染新冠病毒的手段之一 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 核酸 题型01 核酸的分类和组成 题型02 核酸的结构 题型03 核酸的生物功能  题型01 核酸的分类和组成 核酸可以看做磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 (1)戊糖：分为核糖和脱氧核糖，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 (2)碱基：具有碱性的杂环化合物，RNA的碱基和DNA的碱基不同，共同的类别有3种。如下图所示： (3)核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 (4)核酸的形成 【典例1】(2026·北京通州高三期中)下列关于核酸的表述不正确的是( ) A．脱氧核糖核酸和核糖核酸结构中的碱基相同，戊糖不同 B．碱基与戊糖缩合形成核苷，核苷与磷酸缩合而成核苷酸 C．核苷酸在一定条件下可以与碱反应 D．脱氧核糖核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对 【答案】A 【解析】A项，脱氧核糖核酸(DNA)的碱基是A、T、C、G；核糖核酸(RNA)的碱基是A、U、C、G，二者碱基不完全相同，且戊糖分别是脱氧核糖和核糖，说法错误，A符合题意；B项，核苷酸的形成过程为：碱基与戊糖缩合形成核苷，核苷再与磷酸缩合形成核苷酸，说法正确，B不符合题意；C项，核苷酸中的磷酸基团、碱基(含氨基等官能团)均可与碱发生反应，说法正确，C不符合题意；D项，脱氧核糖核酸(DNA)分子中，两条链的碱基通过氢键实现 A-T、C-G的互补配对，说法正确，D不符合题意；故选A。 【变式1-1】因为核酸是生命的基础物质，是新冠病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是 (　　) A．核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的 B．核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基 C．核酸、核苷酸都是高分子化合物 D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用 【答案】D 【解析】A项，核酸是由磷酸、五碳糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故A错误；B项，核酸水解的最终产物是磷酸、五碳糖和碱基，故B错误；C项，核酸是高分子化合物，但核苷酸不是高分子化合物，故C错误；D项，核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，分别是RNA和DNA，他们共同对蛋白质的合成和生物遗传起到重要作用，故D正确。故选D。 【变式1-2】核酸的某一结构片段如图所示，下列说法中错误的是( ) A．该结构片段存在3个手性碳原子 B．核酸水解时涉及磷酯键断裂 C．其单体戊糖与葡萄糖互为同系物 D．形成此片段的核苷酸能与酸、碱发生反应 【答案】C 【解析】A项，该结构片段存在3个手性碳原子，如图：，A不符合题意；B项，该图中含磷酯键，能水解，则核酸水解时涉及磷酯键断裂，B不符合题意；C项，其单体戊糖分子式为C5H10O5，葡萄糖分子式为C6H12O6，二者组成相差CH2O，不互为同系物，C符合题意；D项，核苷酸中的磷酸基团能与碱反应，碱基与酸反应，因此核苷酸在一定条件下，既可以与酸反应，又可以与碱反应，D不符合题意；故选C。 【变式1-3】核酸检测对病毒防控意义重大。图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2所示。下列说法正确的是( ) A．脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键 B．2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖互为同系物，都能发生银镜反应 C．胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团只有氨基和酰胺基 D．脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成 【答案】D 【解析】A项，根据脱氧核糖核酸的结构可知，其中含有的化学键既有不同原子形成的极性共价键，也有碳原子之间形成的非极性共价键，A错误；B项，2-脱氧核糖与葡萄糖结构不相似，不互为同系物，且分子结构中无醛基，不能发生银镜反应，B错误；C项，由胞嘧啶结构可知，含有的官能团是酰胺基、碳氮双键、碳碳双键及氨基，C错误；D项，题图甲为脱氧核糖核酸结构片段，由该结构片段可知脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成，D正确；故选D。 题型02 核酸的结构 1．DNA分子：由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对，遵循碱基互补配对原则。 2．RNA分子：与DNA类似，以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖由核糖替代了脱氧核糖、碱基由尿嘧啶替代了胸腺嘧啶，RNA分子一般成单链状结构，比DNA小的多。 3．生物功能 DNA分子 具有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，决定生物体的一系列性状。 RNA分子 负责传递、翻译和表达DNA分子所携带的遗传信息。 4．核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)比较 物质 核糖核酸(RNA) 脱氧核糖核酸(DNA) 元素组成 C、H、O、N、P 基本组成单位 核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖核苷酸(4种) 化学 组成 戊糖 核糖 脱氧核糖 碱基 U(尿嘧啶) T(胸腺嘧啶) A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) 磷酸 相同 一般结构 由一条核糖核苷酸链构成 由两条脱氧核糖核苷酸链构成 分布 主要在细胞质中 主要在细胞核中 【典例2】(2026·北京师大附中高三模拟)2024年诺贝尔化学奖授予了三位科学家，以表彰他们在蛋白质结构领域研究的突破性贡献。某DNA分子的片段如图所示。下列关于该片段的说法不正确的是( ) A．1 mol该片段结构最多与7 molH2发生加成反应 B．胸腺嘧啶与酸或碱溶液均可反应生成盐 C．该DNA分子可通过氢键①②形成双螺旋结构 D．该片段结构中碳原子的杂化类型有两种 【答案】A 【解析】A项，由结构简式可知，该片段结构中碳碳双键、碳氮双键一定条件下能与氢气加成，则1 mol该片段结构最多与5 mol氢气发生加成反应， A错误；B项，胸腺嘧啶含肽键，在酸性条件或碱性条件下发生反应均生成盐，B正确；C项，A-T碱基对通过2个氢键(①②)连接，DNA双螺旋结构由碱基对间氢键维持，C正确；D项，碱基中环状碳为sp2杂化(双键)，脱氧核糖中饱和碳为sp3杂化，仅两种杂化类型，D正确；故选A。 【变式2-1】核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是( ) A．在细胞内存在的主要部位相同 B．所含的五碳糖不同 C．核苷酸之间的连接方式不同 D．所含的碱基相同 【答案】B 【解析】A项，DNA主要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中，A错误；B项，构成DNA的五碳糖是脱氧核糖，构成RNA的五碳糖是核糖，B正确；C项，核苷酸之间的连接方式相同，都是通过磷酸二酯键相连，C错误；D项，构成DNA和RNA的碱基不完全相同，前者是A、C、G、T，后者是A、C、G、U，D错误。故选B。 【变式2-2】核酸是一类生物大分子，关于核酸的说法正确的是( ) A．核酸在酶的催化下水解可以得到核苷和戊糖 B．DNA两条链上的碱基通过形成氢键进行互补配对 C．核苷酸是磷酸与戊糖脱水形成的酯 D．腺嘌呤分子中的碳原子与氮原子杂化方式完全相同 【答案】B 【解析】A项，核酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，故A错误；B．DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，每条链中的脱氧核糖与磷酸之间通过磷脂键连接，两条链上的碱基之间都是通过氢键而连接，故B正确；C．碱基与戊糖缩合形成核苷，核苷与磷酸缩合形成核苷酸，故C错误；D．腺嘌呤分子中六元环中的N原子为sp2杂化，-NH2中N原子为sp3杂化，C原子为双键的连接方式，因此只有sp2杂化的方式，故D错误；故选B。 【变式2-3】物质P和Q是生产核酸类药物的中间体，下列说法不正确的是( ) A．P和Q中的碱基部分是腺嘌呤，是DNA和RNA中的主要碱基 B．P为核苷，Q为核苷酸，Q在酶的作用下水解得到P和磷酸 C．组成P和Q的核糖结构为 D．物质Q还可以和两个磷酸分子反应生成ATP 【答案】C 【解析】A项，由结构简式可知，P和Q的碱基部分是腺嘌呤，是DNA和RNA中的主要碱基，A正确；B项，由结构简式可知，P为腺嘌呤核苷，Q为腺嘌呤核苷酸，Q在酶的作用下能水解得到腺嘌呤核苷(P)和磷酸(H3PO4)，B正确；C项，根据结构式可推出P和Q的核糖结构为，为脱氧核糖，C错误；D项，物质Q(腺嘌呤核苷酸)再结合两个磷酸分子生成腺苷三磷酸(ATP)：，D正确；故选C。 题型03 核酸的生物功能 1．基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为基因。 2．核酸的生物功能 核酸是生物体遗传信息的载体。DNA分子上的基因决定生物体的一系列性状。RNA参与遗传信息的传递过程。核酸携带的遗传信息通过DNA的复制被精确地传递给下一代，通过控制蛋白质的合成来影响生物体的性状。 3．我国在核酸研究中取得的成绩 (1)1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。 (2)1999年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家。 (3)2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。 【典例3】下列关于核酸的功能的叙述正确的是( ) A．细胞核中的遗传物质主要是DNA，细胞质中的遗传物质主要是RNA B．分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息相同 C．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质 D．在人的肌肉细胞中，DNA上含有此人的全部遗传信息 【答案】D 【解析】A项，细胞核和细胞质中的遗传物质均为DNA，故A错误；B项，核酸分子所携带的遗传信息储存在四种碱基的排列顺序之中，故分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息可能不同，故B错误；C项，细胞中的细胞核、线粒体、叶绿体DNA携带遗传信息，病毒(非细胞生物)的核酸(DNA或RNA)也携带遗传信息，故C错误；D项，在人体的体细胞中，每个有核的体细胞中都含有相同的DNA分子，也即是每个细胞内的DNA上都含有此人全部的遗传信息，故D正确；故选D。 【变式3-1】下列有关核酸的叙述中，正确的是( ) A．除病毒外，一切生物都有核酸存在 B．核酸分子均呈双螺旋结构 C．核酸是生物的遗传物质 D．组成核酸的基本单元是脱氧核苷酸 【答案】C 【解析】A项，大多数病毒由核酸和蛋白质组成，A错误；B项，DNA分子呈双螺旋结构，RNA分子一般呈单链状结构，B错误；C项，核酸是生物的遗传物质，C正确；D项，天然的核酸按其组成中所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中组成DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸，组成RNA的基本单元是核糖核苷酸，D错误；故 C。 【变式3-2】下列有关核酸的叙述中，正确的是( ) A．除病毒外，一切生物都有核酸存在 B．核酸是由C、H、O、P、N等元素组成的小分子有机物 C．核酸是生物的遗传物质 D．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸 【答案】C 【解析】A项，一般地说，病毒由核酸和蛋白质组成，A不正确；B项，核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的生物大分子，B不正确；C项，核酸是生物体遗传信息的载体，是生物的遗传物质，C正确；D项，核酸按组成中所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中DNA的基本单位是脱氧核苷酸，核酸的基本单位是核苷酸，D不正确；故选C。 【变式4-1】新冠疫情牵动人心。下列叙述错误的是( ) A．医用消毒酒精中乙醇的体积分数约为75% B．飞沫(直径的含水颗粒)属气溶胶，能产生丁达尔效应 C．丙烯是生产医用口罩的主要原料，可以通过石油裂解获得 D．核酸属于生物大分子，核酸检测是判断是否感染新冠病毒的手段之一 【答案】B 【解析】A项，医用消毒酒精是乙醇体积分数为75%的溶液，A正确；B项，直径=5×10-6m的含水颗粒直径不在1-100nm(10-9m-10-7m)之间，故该飞沫不属于胶体，不具有丁达尔效应，B错误；C项，医用口罩用到聚丙烯材质的熔喷布，故丙烯是生产医用口罩的主要原料，丙烯可以通过石油裂解得到，C正确；D项，核酸包括DNA和RNA，核酸是许多核苷酸经脱水缩合聚合形成的生物大分子 ，属于生物大分子，不同生物的DNA或RNA是不同的，故核酸检测是判断是否感染新冠病毒的手段之一，D正确；故选B。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $