资源简介

(共71张PPT)
第3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.说明生物大分子以碳链为基本骨架。
考点一　核酸的组成、结构与功能
考点二　碳链是形成生物大分子的骨架
内容索引
重温高考 真题演练
课时精练
考点一
核酸的组成、结构与功能
1.核酸的结构层次
归纳 夯实必备知识
磷酸
五碳糖
含氮碱基
2.DNA和RNA的组成成分比较
(1)相同成分：含氮碱基_________和磷酸。
A、G、C
3.核酸的功能与分布
蛋白质的生
物合成
细胞核
细胞质
4.核苷酸的排列顺序储存着遗传信息
组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有__种，但是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。
4
项目 核酸 蛋白质
DNA RNA
元素 __________________ _______________
组成单位 ___________(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
5.核酸与蛋白质的关系
(1)核酸与蛋白质的比较
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
脱氧核苷酸
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
DNA
种类
蛋白质
数量及
排列顺
序不同
物种
遗传
生态系统
(3)同种生物的不同体细胞中DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”
DNA
mRNA
蛋白质
考向一　核酸的结构和功能分析
1.(2023·江苏南京高三月考)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示。下列有关叙述正确的有
突破 强化关键能力
①若m为腺嘌呤，则b可能是DNA或RNA
②若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
③若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
④若由b构成的核酸通常含有两条链，则a为脱氧核糖
⑤组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种
⑥a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质
⑦若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
⑧幽门螺杆菌体内含的化合物m共四种
⑨烟草叶肉细胞、烟草花叶病毒的遗传物质所具有的碱基和核苷酸的种类数依次是5、4和8、4
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
√
若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌
呤脱氧核糖核苷酸，①错误；
若a为核糖，则化合物b为核糖核苷酸，是RNA的
基本组成单位，②错误；
若m为尿嘧啶，则是RNA特有的结构，DNA中肯定不含b这种化合物，③正确；
若由b构成的核酸通常含有两条链，则该核酸为DNA，则a为脱氧核糖，④正确；
b核苷酸的组成元素有C、H、O、N、P，⑤正确；
a是五碳糖，是单糖，不能再水解，但不是生物体
内的能源物质，⑥错误；
若a为核糖，则由b组成的核酸为RNA，主要分布在细胞质中，⑦错误；
幽门螺杆菌体内含有DNA和RNA，所以含有的m碱基有5种(A、T、G、C、U)，⑧错误；
烟草是植物，既有DNA也有RNA，但遗传物质为DNA，碱基有A、G、C、T 4种，核苷酸有4种；烟草花叶病毒为RNA病毒，只含有RNA，故碱基只有A、U、C、G 4种，核苷酸有4种，⑨错误。
综上所述，正确的是③④⑤，故选B。
“三看法”判断DNA和RNA
方法技巧
2.(多选)下图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是
A.甲型H1N1流感病毒有5种碱基
和8种核苷酸
B.主要存在于硝化细菌的拟核中
的核酸含4种碱基
C.病毒中也有上述两种核酸
D.DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖
√
√
甲型H1N1流感病毒的遗传物
质是RNA，由4种碱基和4种核
糖核苷酸组成，A错误；
硝化细菌拟核中的核酸为DNA，
含4种碱基，B正确；
病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA，C错误。
归纳总结
不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳
生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质
细胞生物 DNA和RNA 5种 8种 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4种 4种 DNA
RNA病毒 RNA 4种 4种 RNA
考向二　蛋白质与核酸的关系
3.(2018·全国Ⅰ，2)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
√
原核细胞无成形的细胞核，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项错误。
归纳总结
常见的核酸—蛋白质复合体
考点二
碳链是形成生物大分子的骨架
单体 多聚体
_____ 多糖
_______ 蛋白质
核苷酸 ______
1.生物大分子以碳链为骨架
归纳 夯实必备知识
单糖
氨基酸
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 _____________ ______________________
RNA 核糖核苷酸 __________________
蛋白质 主要是多肽 ________
淀粉 主要是麦芽糖 ________
脱氧核苷酸
脱氧核糖、碱基、磷酸
核糖、碱基、磷酸
氨基酸
葡萄糖
源于必修1 P29：蛋白质和核酸种类的多样性决定其_____________。组成蛋白质的___________________________________，决定了蛋白质种类和功能的多样性；脱氧核苷酸虽然只由四种脱氧核苷酸组成，但由于___________________________，也决定了脱氧核糖核酸分子可以携带大量的遗传信息。
功能的多样性
氨基酸种类、数量和排列顺序的多样性
数量巨大、排列顺序多种多样
考向　细胞中有机物的推断
4.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，丁是细胞内的储能物质，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
√
突破 强化关键能力
由题图分析可知，大分子甲和乙的元素组成为C、
H、O、N、P，丙的元素组成至少为C、H、O、
N，丁表示多糖，组成元素为C、H、O，A正确；
导致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，导致蛋白质多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠的空间结构不同，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。
5.(多选)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.若图中多聚体为DNA，则构成其的脱氧
核糖的组成元素为C、H、O、N、P
B.若图中多聚体为多糖，则构成它的单体不一定是葡萄糖
C.若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体，则该多聚体可以表示淀粉
D.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
√
√
若图中多聚体为DNA，则构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O，A错误；
若图中单体表示氨基酸，并非形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合，R中的一般不参与，D错误。
归纳总结
生物大分子的组成和功能分析
三
重温高考 真题演练
1.(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
1
2
3
4
√
5
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；
1
2
3
4
5
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
2
3
4
5
2.(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
√
1
2
3
4
5
1
2
3
4
核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；
核酸和蛋白质的合成都需要模板，合成DNA时以DNA分子的两条链为模板，合成RNA时以DNA分子的一条链为模板，合成蛋白质时以mRNA为模板，B正确；
核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；
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。
5
3.(2020·天津，2)组成下列多聚体的单体的种类最多的是
A.血红蛋白 B.DNA
C.淀粉 D.纤维素
1
2
3
4
√
5
组成蛋白质的单体是氨基酸，约有20种；组成DNA的单体是脱氧核苷酸，有4种；组成淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖，只有1种。
4.(2020·江苏，2)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.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
√
1
2
3
4
5
5.(2019·江苏，1)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是
A.核酸和蛋白质的组成元素相同
B.核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C.蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D.高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键
√
1
2
3
4
5
1
2
3
4
核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，A错误；
蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；
高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但一般不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。
5
一、易错辨析
1.与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖
(　 　)
2.细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键(　 　)
3.同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同(　 　)
4.真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质(　 　)
5.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(　 　)
6.多糖、蛋白质和核酸彻底水解的产物分别是单糖、氨基酸和核苷酸
(　 　)
五分钟　查落实
×
×
×
×
×
√
二、填空默写
1.(必修1 P25)核酸是生物体中________________________________，在生物体的______________________________中具有十分重要的作用。
2.和DNA相比，RNA在化学组成上的区别：RNA含有_____而不含_____
______，RNA含有___而不含有___。
3.细胞中组成DNA的______________________储存着生物的遗传信息。
4.碳是“生命的核心元素”的原因：___________________________。
储存与传递遗传信息的生物大分子
遗传、变异和蛋白质的生物合成
核糖
脱氧
核糖
U
T
脱氧核苷酸的排列顺序
生物大分子以碳链为基本骨架
四
课时精练
一、单项选择题
1.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体
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
蛙的成熟红细胞中含有细胞核、线粒体，因此含有DNA分子，A项错误；
含DNA的原核细胞同时也含有RNA，C项错误；
DNA是细菌细胞中的遗传物质，D项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2.(2023·江苏苏州高三期末)下列关于核酸的说法正确的是
A.细胞中的DNA和RNA只是五碳糖不同
B.由A、G、C、T 4种碱基参与合成的核苷酸有8种
C.核酸的多样性取决于核苷酸的连接方式
D.核酸在生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成中起作用
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
细胞中的DNA和RNA除了五碳糖不同，碱基组成也有差异，A错误；
由A、G、C 3种碱基参与合成的核糖核苷酸有3种，由A、G、C、T 4种碱基参与合成的脱氧核糖核苷酸有4种，B错误；
核酸的多样性主要取决于核苷酸的排列顺序，C错误；
核酸是遗传物质，在生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成中起作用，D正确。
3.(2023·河北邢台高三期中)下列关于核酸的叙述，正确的是
A.细胞核中发生的转录过程有DNA聚合酶的参与
B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA和RNA的复制
C.DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过磷酸二酯键连接的
D.合成蛋白质需要核酸的参与，合成核酸也需要蛋白质的参与
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与，A错误；
植物细胞的线粒体和叶绿体中含有少量的DNA，均可发生DNA的复制，B错误；
DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的，C错误；
蛋白质是由核酸控制合成的，蛋白质和核酸的合成都需要相应酶的催化，因此合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸也需要蛋白质参与，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
4.(2023·江苏沛县高三期中)如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)，下列相关叙述正确的是
A.若甲中的m是胸腺嘧啶，
则甲是乙或丙的组成单位
B.HIV病毒中的核酸彻底水解可得到5种甲中的m
C.人的造血干细胞中含有甲的种类是8种
D.小麦细胞的遗传物质中，含有2种甲中的a
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
甲是核苷酸，乙是DNA，丙是RNA，若甲中的 m 是胸腺嘧啶，则甲是脱氧核苷酸，是乙的组成单位，但不是丙的组成单位，A错误；
病毒只含有一种核酸，因此病毒中的核酸彻底水解可得到4种甲中的m，B错误；
人的造血干细胞中同时存在DNA和RNA，因此含有甲(核苷酸)的种类是8种，C正确；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
小麦细胞的遗传物质是DNA, DNA的a(五碳糖)为脱氧核糖，有1种，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5.下列关于蛋白质和核酸的叙述，正确的是
A.两者都是细胞器如线粒体、核糖体、染色体的组成成分
B.合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸则不需要蛋白质参与
C.蛋白质的N元素主要存在于 中，核酸的N元素存在于碱基中
D.两者都是由单体构成的多聚体，其结构的多样性完全取决于单体的排
列顺序
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
核酸包括DNA和RNA，而核糖体由RNA和蛋白质组成，线粒体中含有蛋白质、DNA和RNA，染色体主要由蛋白质和DNA组成，但是染色体不是细胞器，A错误；
合成蛋白质需要mRNA、tRNA等核酸参与，合成核酸需要酶的参与，大部分酶的化学本质为蛋白质，B错误；
蛋白质是由氨基酸聚合而成的生物大分子，核酸是由核苷酸聚合而成的生物大分子，但是二者的多样性不仅仅取决于单体的排列顺序，也取决于单体的种类、数目等，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6.2020年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位发现丙肝病毒的科学家。丙肝病毒与乙肝病毒都是靠血液传播并且会导致严重肝脏疾病的肝炎病毒，不同的是丙肝病毒的遗传物质含有A、U、C、G四种碱基。下列叙述正确的是
A.乙肝病毒和丙肝病毒都是营寄生生活的原核生物
B.丙肝病毒虽然不含有线粒体但可以进行有氧呼吸
C.丙肝病毒易发生变异是由于其遗传物质是RNA
D.乙肝病毒的遗传物质由4种核糖核苷酸构成
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
病毒没有细胞结构，不是原核生物，不具有独立代谢的能力，A、B错误；
乙肝病毒的遗传物质是DNA，由四种脱氧核苷酸组成，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
7.如图表示有关生物大分子的简要概念图，下列叙述正确的是
A.若b为葡萄糖，则c在动物
细胞中可能为乳糖
B.若c为RNA，则b为核糖核
苷酸，a为C、H、O、N
C.若c具有信息传递、运输、催化等功能，则b可能为氨基酸
D.若b为脱氧核苷酸，则c可能存在于线粒体、叶绿体、染色体、核糖体中
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
若b为葡萄糖，则c为多糖，
在动物细胞中的多糖可能
为糖原，A错误；
若c为RNA，则b为核糖核苷酸，a代表的元素为C、H、O、N、P，B错误；
若b为脱氧核苷酸，则c为DNA，DNA可能存在于线粒体、叶绿体、染色体中，但不存在于核糖体(核糖体由RNA和蛋白质构成)中，D错误。
二、多项选择题
8.如图所示的化合物普遍存在于各种活细胞中，碱基Y、基团X、基团Z分别与五碳糖不同位置的碳原子相连。下列有关叙述错误的是
A.若Y代表尿嘧啶，则X代表的化学基团是—H
B.若Y代表腺嘌呤，则Z可以代表两个相连的磷
酸基团
C.若X为羟基(—OH)，该化合物有可能是构成DNA的基本单位
D.该化合物广泛存在于各种活细胞中，体现了生物界具有统一性
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
若Y代表尿嘧啶，则该核苷酸的种类为尿嘧啶核
糖核苷酸，五碳糖为核糖，则基团X上连接的是
“—OH”，A错误；
若Y代表腺嘌呤，Z可以代表两个相连的磷酸基团，该化合物是ADP，B正确；
若X为羟基(—OH)，该化合物为核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
9.(2023·江苏淮安高三期中)下面四幅图表示生物体内四种化合物，下列叙述错误的是
A.图丙的元素组成一定与图甲
相同，图甲中碱基排列顺序
表示遗传信息
B.人体中由乙组成的大分子化
合物的功能多样性与其结构多样性相适应
C.组成丙化合物的单糖是脱氧核糖，也可作为细胞的能源物质
D.图丁表示二糖，推测在动物体细胞中所有的单糖、二糖和多糖均可相
互转化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
图丙为核苷酸，其元素组成与
图甲(DNA片段)相同，均为C、
H、O、N、P，图甲中碱基排
列顺序表示遗传信息，A正确；
人体中由氨基酸(乙)组成的大
分子化合物(蛋白质)的功能多样性与其结构多样性相适应，B正确；
由图示可知，组成丙化合物的单糖是核糖，核糖不作为能源物质，C错误；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
图丁表示二糖，动物体内的二糖是乳糖，多糖是糖原，单糖是葡萄糖、五碳糖，构成糖原的单糖是葡萄糖，所以在动物体细胞中不是所有的单糖、二糖和多糖均可相互转化，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
10.研究人员发现人类和小白鼠的软骨细胞中富含“miR－140”分子，这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较，不含“miR－140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列关于“miR－140”的叙述，正确的是
A.“miR－140”分子中一定含有糖类物质
B.“miR－140”分子对生命活动有重要作用
C.“miR－140”分子中含有两个游离的磷酸基团
D.“miR－140”分子不是人和小鼠的遗传物质
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由题意可知，“miR－140”分子为单链RNA，故分子中含有核糖；与正常小鼠比较，不含“miR－140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多，说明“miR－140”分子对生命活动有重要作用；“miR－140”分子中只含有一个游离的磷酸基团；人和小鼠的遗传物质是DNA，“miR－140”分子为RNA，故不是人和小鼠的遗传物质。
11.生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由—定的基本结构单位，按―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的种类约有20种
B.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
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.若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖原的连接方式是不同的
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
三、非选择题
12.如图A所示的分子结构式为某种核苷酸，已知左上角虚线框中表示的结构为碱基——腺嘌呤；图B是某种核苷酸链示意图，据图回答问题：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)图A中核苷酸的生物学名称是________________，
它_____(填“是”或“不是”)构成图B物质的原料。
(2)豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基有A、G、C、T、U五种，那么仅由A、G、C、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有____种。HIV(人类免疫缺陷病毒)的遗传信息储存在______分子中。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
腺嘌呤核糖核苷酸
不是
7
RNA
(3)④⑤分别代表__________________、__________
_________；与另一种核酸相比，图B结构中特有的
碱基种类是____(填字母)。
(4)核酸是生物体中___________________的物质，在生物体的遗传、变异和__________________中有重要作用。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
胞嘧啶脱氧核苷酸
一条脱氧
核苷酸链
T
储存与传递遗传信息
蛋白质的生物合成第3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.说明生物大分子以碳链为基本骨架。
考点一　核酸的组成、结构与功能
1．核酸的结构层次
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
组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是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。
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”
考向一　核酸的结构和功能分析
1. (2023·江苏南京高三月考)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示。下列有关叙述正确的有(　　)
①若m为腺嘌呤，则b可能是DNA或RNA
②若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
③若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
④若由b构成的核酸通常含有两条链，则a为脱氧核糖
⑤组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种
⑥a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质
⑦若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
⑧幽门螺杆菌体内含的化合物m共四种
⑨烟草叶肉细胞、烟草花叶病毒的遗传物质所具有的碱基和核苷酸的种类数依次是5、4和8、4
A．4个 B．3个 C．2个 D．1个
答案　B
解析　若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，①错误；若a为核糖，则化合物b为核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，②错误；若m为尿嘧啶，则是RNA特有的结构，DNA中肯定不含b这种化合物，③正确；若由b构成的核酸通常含有两条链，则该核酸为DNA，则a为脱氧核糖，④正确；b核苷酸的组成元素有C、H、O、N、P，⑤正确；a是五碳糖，是单糖，不能再水解，但不是生物体内的能源物质，⑥错误；若a为核糖，则由b组成的核酸为RNA，主要分布在细胞质中，⑦错误；幽门螺杆菌体内含有DNA和RNA，所以含有的m碱基有5种(A、T、G、C、U)，⑧错误；烟草是植物，既有DNA也有RNA，但遗传物质为DNA，碱基有A、G、C、T 4种，核苷酸有4种；烟草花叶病毒为RNA病毒，只含有RNA，故碱基只有A、U、C、G 4种，核苷酸有4种，⑨错误。综上所述，正确的是③④⑤，故选B。
方法技巧　“三看法”判断DNA和RNA
2．(多选)下图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是(　　)
A．甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸
B．主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸含4种碱基
C．病毒中也有上述两种核酸
D．DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖
答案　BD
解析　甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA，由4种碱基和4种核糖核苷酸组成，A错误；硝化细菌拟核中的核酸为DNA，含4种碱基，B正确；病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA，C错误。
归纳总结　不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳
生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质
细胞生物 DNA和RNA 5种 8种 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4种 4种 DNA
RNA病毒 RNA 4种 4种 RNA
考向二　蛋白质与核酸的关系
3．(2018·全国Ⅰ，2)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　原核细胞无成形的细胞核，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项错误。
归纳总结　常见的核酸—蛋白质复合体
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
源于必修1 P29：蛋白质和核酸种类的多样性决定其功能的多样性。组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序的多样性，决定了蛋白质种类和功能的多样性；脱氧核苷酸虽然只由四种脱氧核苷酸组成，但由于数量巨大、排列顺序多种多样，也决定了脱氧核糖核酸分子可以携带大量的遗传信息。
考向　细胞中有机物的推断
4．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，丁是细胞内的储能物质，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
答案　B
解析　由题图分析可知，大分子甲和乙的元素组成为C、H、O、N、P，丙的元素组成至少为C、H、O、N，丁表示多糖，组成元素为C、H、O，A正确；导致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，导致蛋白质多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠的空间结构不同，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。
5．(多选)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．若图中多聚体为DNA，则构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P
B．若图中多聚体为多糖，则构成它的单体不一定是葡萄糖
C．若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体，则该多聚体可以表示淀粉
D．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
答案　BC
解析　若图中多聚体为DNA，则构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O，A错误；若图中单体表示氨基酸，并非形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合，R中的一般不参与，D错误。
归纳总结　生物大分子的组成和功能分析
1．(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。
2．(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　核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板，合成DNA时以DNA分子的两条链为模板，合成RNA时以DNA分子的一条链为模板，合成蛋白质时以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；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。
3．(2020·天津，2)组成下列多聚体的单体的种类最多的是(　　)
A．血红蛋白 B．DNA
C．淀粉 D．纤维素
答案　A
解析　组成蛋白质的单体是氨基酸，约有20种；组成DNA的单体是脱氧核苷酸，有4种；组成淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖，只有1种。
4．(2020·江苏，2)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．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
答案　B
5．(2019·江苏，1)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是(　　)
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键
答案　B
解析　核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，A错误；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但一般不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。
一、易错辨析
1．与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖(　×　)
2．细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键(　×　)
3．同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同(　√　)
4．真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质(　×　)
5．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(　×　)
6．多糖、蛋白质和核酸彻底水解的产物分别是单糖、氨基酸和核苷酸(　×　)
二、填空默写
1．(必修1 P25)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。
2．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U而不含有T。
3．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。
4．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．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体
答案　B
解析　蛙的成熟红细胞中含有细胞核、线粒体，因此含有DNA分子，A项错误；含DNA的原核细胞同时也含有RNA，C项错误；DNA是细菌细胞中的遗传物质，D项错误。
2．(2023·江苏苏州高三期末)下列关于核酸的说法正确的是(　　)
A．细胞中的DNA和RNA只是五碳糖不同
B．由A、G、C、T 4种碱基参与合成的核苷酸有8种
C．核酸的多样性取决于核苷酸的连接方式
D．核酸在生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成中起作用
答案　D
解析　细胞中的DNA和RNA除了五碳糖不同，碱基组成也有差异，A错误；由A、G、C 3种碱基参与合成的核糖核苷酸有3种，由A、G、C、T 4种碱基参与合成的脱氧核糖核苷酸有4种，B错误；核酸的多样性主要取决于核苷酸的排列顺序，C错误；核酸是遗传物质，在生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成中起作用，D正确。
3．(2023·河北邢台高三期中)下列关于核酸的叙述，正确的是(　　)
A．细胞核中发生的转录过程有DNA聚合酶的参与
B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA和RNA的复制
C．DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过磷酸二酯键连接的
D．合成蛋白质需要核酸的参与，合成核酸也需要蛋白质的参与
答案　D
解析　细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与，A错误；植物细胞的线粒体和叶绿体中含有少量的DNA，均可发生DNA的复制，B错误；DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的，C错误；蛋白质是由核酸控制合成的，蛋白质和核酸的合成都需要相应酶的催化，因此合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸也需要蛋白质参与，D正确。
4．(2023·江苏沛县高三期中)如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)，下列相关叙述正确的是(　　)
A．若甲中的m是胸腺嘧啶，则甲是乙或丙的组成单位
B．HIV病毒中的核酸彻底水解可得到5种甲中的m
C．人的造血干细胞中含有甲的种类是8种
D．小麦细胞的遗传物质中，含有2种甲中的a
答案　C
解析　甲是核苷酸，乙是DNA，丙是RNA，若甲中的 m 是胸腺嘧啶，则甲是脱氧核苷酸，是乙的组成单位，但不是丙的组成单位，A错误；病毒只含有一种核酸，因此病毒中的核酸彻底水解可得到4种甲中的m，B错误；人的造血干细胞中同时存在DNA和RNA，因此含有甲(核苷酸)的种类是8种，C正确；小麦细胞的遗传物质是DNA, DNA的a(五碳糖)为脱氧核糖，有1种，D错误。
5．下列关于蛋白质和核酸的叙述，正确的是(　　)
A．两者都是细胞器如线粒体、核糖体、染色体的组成成分
B．合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸则不需要蛋白质参与
C．蛋白质的N元素主要存在于中，核酸的N元素存在于碱基中
D．两者都是由单体构成的多聚体，其结构的多样性完全取决于单体的排列顺序
答案　C
解析　核酸包括DNA和RNA，而核糖体由RNA和蛋白质组成，线粒体中含有蛋白质、DNA和RNA，染色体主要由蛋白质和DNA组成，但是染色体不是细胞器，A错误；合成蛋白质需要mRNA、tRNA等核酸参与，合成核酸需要酶的参与，大部分酶的化学本质为蛋白质，B错误；蛋白质是由氨基酸聚合而成的生物大分子，核酸是由核苷酸聚合而成的生物大分子，但是二者的多样性不仅仅取决于单体的排列顺序，也取决于单体的种类、数目等，D错误。
6．2020年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位发现丙肝病毒的科学家。丙肝病毒与乙肝病毒都是靠血液传播并且会导致严重肝脏疾病的肝炎病毒，不同的是丙肝病毒的遗传物质含有A、U、C、G四种碱基。下列叙述正确的是(　　)
A．乙肝病毒和丙肝病毒都是营寄生生活的原核生物
B．丙肝病毒虽然不含有线粒体但可以进行有氧呼吸
C．丙肝病毒易发生变异是由于其遗传物质是RNA
D．乙肝病毒的遗传物质由4种核糖核苷酸构成
答案　C
解析　病毒没有细胞结构，不是原核生物，不具有独立代谢的能力，A、B错误；乙肝病毒的遗传物质是DNA，由四种脱氧核苷酸组成，D错误。
7．如图表示有关生物大分子的简要概念图，下列叙述正确的是(　　)
A．若b为葡萄糖，则c在动物细胞中可能为乳糖
B．若c为RNA，则b为核糖核苷酸，a为C、H、O、N
C．若c具有信息传递、运输、催化等功能，则b可能为氨基酸
D．若b为脱氧核苷酸，则c可能存在于线粒体、叶绿体、染色体、核糖体中
答案　C
解析　若b为葡萄糖，则c为多糖，在动物细胞中的多糖可能为糖原，A错误；若c为RNA，则b为核糖核苷酸，a代表的元素为C、H、O、N、P，B错误；若b为脱氧核苷酸，则c为DNA，DNA可能存在于线粒体、叶绿体、染色体中，但不存在于核糖体(核糖体由RNA和蛋白质构成)中，D错误。
二、多项选择题
8．如图所示的化合物普遍存在于各种活细胞中，碱基Y、基团X、基团Z分别与五碳糖不同位置的碳原子相连。下列有关叙述错误的是(　　)
A．若Y代表尿嘧啶，则X代表的化学基团是—H
B．若Y代表腺嘌呤，则Z可以代表两个相连的磷酸基团
C．若X为羟基(—OH)，该化合物有可能是构成DNA的基本单位
D．该化合物广泛存在于各种活细胞中，体现了生物界具有统一性
答案　AC
解析　若Y代表尿嘧啶，则该核苷酸的种类为尿嘧啶核糖核苷酸，五碳糖为核糖，则基团X上连接的是“—OH”，A错误；若Y代表腺嘌呤，Z可以代表两个相连的磷酸基团，该化合物是ADP，B正确；若X为羟基(—OH)，该化合物为核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，C错误。
9．(2023·江苏淮安高三期中)下面四幅图表示生物体内四种化合物，下列叙述错误的是(　　)
A．图丙的元素组成一定与图甲相同，图甲中碱基排列顺序表示遗传信息
B．人体中由乙组成的大分子化合物的功能多样性与其结构多样性相适应
C．组成丙化合物的单糖是脱氧核糖，也可作为细胞的能源物质
D．图丁表示二糖，推测在动物体细胞中所有的单糖、二糖和多糖均可相互转化
答案　CD
解析　图丙为核苷酸，其元素组成与图甲(DNA片段)相同，均为C、H、O、N、P，图甲中碱基排列顺序表示遗传信息，A正确；人体中由氨基酸(乙)组成的大分子化合物(蛋白质)的功能多样性与其结构多样性相适应，B正确；由图示可知，组成丙化合物的单糖是核糖，核糖不作为能源物质，C错误；图丁表示二糖，动物体内的二糖是乳糖，多糖是糖原，单糖是葡萄糖、五碳糖，构成糖原的单糖是葡萄糖，所以在动物体细胞中不是所有的单糖、二糖和多糖均可相互转化，D错误。
10．研究人员发现人类和小白鼠的软骨细胞中富含“miR－140”分子，这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较，不含“miR－140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列关于“miR－140”的叙述，正确的是(　　)
A．“miR－140”分子中一定含有糖类物质
B．“miR－140”分子对生命活动有重要作用
C．“miR－140”分子中含有两个游离的磷酸基团
D．“miR－140”分子不是人和小鼠的遗传物质
答案　ABD
解析　由题意可知，“miR－140”分子为单链RNA，故分子中含有核糖；与正常小鼠比较，不含“miR－140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多，说明“miR－140”分子对生命活动有重要作用；“miR－140”分子中只含有一个游离的磷酸基团；人和小鼠的遗传物质是DNA，“miR－140”分子为RNA，故不是人和小鼠的遗传物质。
11．生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由—定的基本结构单位，按―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的种类约有20种
B．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
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．若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖原的连接方式是不同的
答案　BD
三、非选择题
12．如图A所示的分子结构式为某种核苷酸，已知左上角虚线框中表示的结构为碱基——腺嘌呤；图B是某种核苷酸链示意图，据图回答问题：
(1)图A中核苷酸的生物学名称是__________________，它________(填“是”或“不是”)构成图B物质的原料。
(2)豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基有A、G、C、T、U五种，那么仅由A、G、C、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有________种。HIV(人类免疫缺陷病毒)的遗传信息储存在____________分子中。
(3)④⑤分别代表_______________________________、______________________；与另一种核酸相比，图B结构中特有的碱基种类是________(填字母)。
(4)核酸是生物体中______________________的物质，在生物体的遗传、变异和________________________中有重要作用。
答案　(1)腺嘌呤核糖核苷酸　不是　(2)7　RNA　(3)胞嘧啶脱氧核苷酸　一条脱氧核苷酸链　T　(4)储存与传递遗传信息　蛋白质的生物合成

展开更多......

收起↑