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第5节　核酸是遗传信息的携带者
必备知识基础练
知识点1 核酸的种类及其分布
1.(2分)“核酸”，顾名思义，就是从细胞核中提取的具有酸性的物质，下列有关核酸的叙述正确的是(　　)
A．核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核苷酸(RNA)两大类
B．真核细胞的DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中
C．具有细胞结构的生物才含有核酸
D．线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA
答案：D
解析：核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类，A错误；真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，B错误；没有细胞结构的病毒，也含有核酸，C错误；真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA，D正确。
2．(2分)下列有关核酸分布的叙述，正确的是(　　)
A．SARS病毒中的RNA主要分布于细胞质中
B．绿色植物根细胞内的DNA只存在于细胞核中
C．原核细胞的DNA存在于核膜包被的细胞核中
D．人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中
答案：D
解析：病毒不具有细胞结构，A错误；绿色植物根细胞内的DNA主要存在于细胞核中，少量存在于线粒体中，B错误；原核细胞没有细胞核，C错误。
知识点2 核酸是由核苷酸连接而成的长链
3.(2分)下列各图能正确表示核苷酸结构的是(　　)
答案：B
4．(2分)有关下列概念图的叙述，不正确的是(　　)
＋＋―→―→
A．①表示含氮碱基
B．②表示核糖
C．④表示脱氧核苷酸
D．组成DNA的元素有5种
答案：B
解析：图示概念图表示了DNA的结构层次，DNA的单体是脱氧核苷酸，每一分子脱氧核苷酸都由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，所以①表示含氮碱基，②表示脱氧核糖，④表示脱氧核苷酸，组成DNA的元素有C、H、O、N、P，共5种。
5．(2分)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
答案：D
解析：分析题图可知阴影部分是DNA和RNA共同含有的，DNA中含有的是脱氧核糖，RNA中含有的是核糖，A、C错误；胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，B错误；胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和磷酸是DNA和RNA共同含有的成分，D正确。
知识点3 生物大分子以碳链为骨架
6.(2分)下列关于生物大分子的叙述中，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”
答案：A
解析：生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸等，细胞内的糖类是主要的能源物质，A错误；核酸中储存着遗传信息，可以控制蛋白质合成，B正确；淀粉、糖原、纤维素是多糖，都是生物大分子，C正确；多糖、蛋白质等生物大分子都以若干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，体现了“碳是生命的核心元素”，D正确。
7．(2分)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
答案：A
解析：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，有圆形、方形、六边形、三角形四种不同的单体，并且该有机物是单链的，因此这些单体可以表示RNA分子的四种核糖核苷酸，或者表示DNA分子的四种脱氧核苷酸；图3中，只有圆形一种单体，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有淀粉和纤维素。综合三幅图，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。
　核心素养提升练
8．(3分)下图为核苷酸的结构模式图，下列相关说法正确的是(　　)
A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只体现在②方面
B．若②为核糖，则图示核苷酸为DNA的基本组成单位
C．在动物体中，③有8种，②有2种
D．大肠杆菌中的核苷酸彻底水解后，可以得到8种化合物
答案：D
解析：DNA与RNA在核苷酸上的不同点体现在②五碳糖(分别是脱氧核糖和核糖)和③含氮碱基(DNA中是A、T、G、C，RNA中是A、U、G、C)上，A错误；若②为核糖，则图示核苷酸为核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，B错误；在动物体中，③含氮碱基有5种(A、T、G、C、U)，②五碳糖有2种(核糖和脱氧核糖)，C错误；大肠杆菌中有DNA和RNA两种核酸，共8种核苷酸，8种核苷酸彻底水解后，可以得到磷酸、核糖、脱氧核糖、5种含氮碱基(A、T、G、C、U)共8种化合物，D正确。
9．(3分)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
答案：D
解析：不同人体内的DNA所含的碱基相同，都是A、T、C、G，A错误；不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸相同，B错误；不同人体内DNA的结构都是双螺旋结构，C错误；DNA指纹技术根据人与人之间的遗传信息不同，遗传信息储存在DNA分子中，不同人体内的DNA的脱氧核苷酸的排列顺序各有特点，D正确。
10．(3分)0～9，10个数字可以有若干不同位数的组合；a～z，26个字母可以构成若干不同的单词；相似地，以碳链为基本骨架的小分子单体也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，构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P
答案：A
解析：淀粉为大分子，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基所带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，构成其脱氧核糖的组成元素为C、H、O，D错误。
11．(3分)流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。那么在人类患者、鼠、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成这些生物遗传物质的核苷酸种类数依次是(　　)
A．8、5、4和8、8、4
B．5、5、4和8、4、4
C．5、5、4和4、4、4
D．5、4、4和8、4、8
答案：C
解析：属于细胞生物的人类患者和鼠的体内，碱基种类都有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，组成DNA的核苷酸种类有4种；汉坦病毒是一种RNA病毒，遗传物质是RNA，其碱基种类和组成遗传物质的核苷酸种类都是4种，C正确。
12．(3分)下图为某同学构建的元素与化合物概念图，其中x、y代表元素，a、b、c代表小分子物质，A、B、C为对应的大分子物质，E为另一种化合物。据图分析下列说法正确的是(　　)
A．若A是植物细胞内特有的储能物质，则A是纤维素和淀粉
B．若B是细胞内含量最多的有机化合物，则x可代表P元素
C．若c是脱氧核苷酸，则C中含有腺嘌呤和尿嘧啶等含氮碱基
D．若E是脂肪，其分布在内脏器官周围具有缓冲和减压的作用
答案：D
解析：植物细胞中特有的储能物质是淀粉，纤维素是植物细胞壁的成分，不是其储能物质，A错误；细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，若B是细胞内含量最多的有机化合物，则x可代表N元素，B错误；脱氧核苷酸是DNA的基本单位，DNA不含有尿嘧啶，C错误；分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，D正确。
13．(3分)下图为某种有机物的分子结构图，数字1～5代表五个碳原子相应的位置。下列叙述正确的是(　　)
A．该化合物是构成DNA及其基本单位的成分之一
B．形成核苷酸时，碳原子1与磷酸相连，碳原子5与含氮碱基相连
C．新冠病毒的遗传物质彻底水解不会产生该化合物
D．该化合物在核苷酸单链中，与下一个核苷酸相连的是碳原子3
答案：D
解析：该化合物是核糖，是构成RNA及其基本单位的成分之一，A错误；形成核苷酸时，碳原子5与磷酸相连，碳原子1与含氮碱基相连，B错误；新冠病毒的遗传物质是RNA，彻底水解能得到核糖，C错误；该化合物在核苷酸单链中，与下一个核苷酸相连的是碳原子3，D正确。
14．(3分)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可具有传递信息的作用
B．若②分布于内脏器官周围，则②可具有缓冲和减压作用
C．若③为某种多聚体，则③一定是DNA
D．若④存在于动物体内，则④可能是糖原
答案：C
解析：①为多聚体，且含有C、H、O、N 4种元素，则其可能是蛋白质，可具有传递信息的作用，A正确；②只含有C、H、O 3种元素，且分布在内脏器官的周围，则其可能是脂肪，脂肪具有缓冲和减压的作用，B正确；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含有C、H、O 3种元素，且存在于动物体内，则其可能是糖原，D正确。
15．（3分）鲤春病毒病是一种由弹状病毒引起的常在鲤科鱼类中流行的疾病。该病毒外包一层囊膜，内含一条单链RNA。下列相关叙述不合理的是（　　）
A．该弹状病毒的组成元素一定含有C、H、O、N、P
B.该弹状病毒的RNA初步水解产物有4种核糖核苷酸
C．鲤科鱼类的遗传物质与该弹状病毒的遗传物质相同
D．该弹状病毒的遗传物质彻底水解可得到6种水解产物
答案：C
解析：据题意可知，该病毒含有RNA，RNA的元素组成是C、H、O、N、P，因此该弹状病毒的组成元素一定含有C、H、O、N、P，A合理；该弹状病毒的RNA初步水解产物有4种核糖核苷酸，B合理；鲤科鱼类的遗传物质是DNA，该弹状病毒的遗传物质是RNA，C不合理；该弹状病毒的遗传物质彻底水解可得到磷酸、核糖和4种碱基（A、U、C、G），共6种水解产物，D合理。
16．（9分）下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，图中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，适合做储能物质的原因是　　　　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　　　　。
答案：（1）P　N　脱氧核糖核酸　核糖核苷酸
（2）X　CRH2NHCOOH　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　H　多
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，则图中A代表的元素是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，结构通式是CRH2NHCOOH，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，由于含氧原子比例较低，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。
17．（10分）如图是某核苷酸与核苷酸链示意图，据图回答问题：
（1）已知分子结构式的左上角基团为碱基－腺嘌呤，请观察图一后回答下列问题：
①该核苷酸的生物学名称是　　　　　　。
②该核苷酸是构成哪一种核酸的原料　　　　。
（2）图二为一条核苷酸链示意图，据此图回答：
①图中所示2、4、5的名称分别是　　　　、　　　　　　　　　、　　　　　　　　。
②此结构中与另一种核酸相比较，其特有的碱基中文名称是　　　　。
③通常由　　　　条图示的核苷酸链构成一个分子，真核细胞中主要分布在　　　　。
④人的细胞中，该物质初步水解的产物是　　　　，彻底水解的产物中有含氮碱基　　　　种。
答案：（1）腺嘌呤核糖核苷酸　RNA
（2）①脱氧核糖　胞嘧啶脱氧核苷酸　脱氧核苷酸链　
②胸腺嘧啶　③两　细胞核中
④脱氧核苷酸　4
解析：（1）①分析图一可知，核苷酸中的五碳糖是核糖，因此该核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸。②核糖核苷酸是RNA的基本组成单位，是合成RNA的原料。（2）①分析核苷酸链可知，该核苷酸链中含有碱基T，因此是DNA单链，构成DNA的五碳糖是脱氧核糖，故图二中所示2是脱氧核糖，4的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，5是一条脱氧核苷酸链。②DNA和另一种核酸RNA相比，特有的碱基是T（胸腺嘧啶）。③DNA分子通常由两条链组成，主要分布在真核细胞的细胞核中。④DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物有A、T、C、G共4种含氮碱基。
易错辨析：对核酸结构和功能的认识
18．（3分）下列关于核酸的叙述中，正确的是（　　）
A．核酸初步水解和彻底水解都能产生游离的五碳糖
B．遗传信息不只存在于DNA中，也可存在于RNA中，所以RNA也可以作为生物的遗传物质
C．细胞生物RNA和DNA在细胞中都存在，所以细胞生物的遗传物质是RNA或DNA
D．核苷酸种类不同的原因有两个：一个是碱基不同；另一个是五碳糖不同
答案：B
解析：核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和碱基，A项错误；遗传信息并不只储存在DNA中，少数病毒的遗传信息储存在RNA中，这些RNA可作为病毒的遗传物质，但细胞生物的遗传物质只能是DNA，B项正确，C项错误；两种核苷酸不同，主要是五碳糖不同，还有部分碱基不同，D项错误。第5节　核酸是遗传信息的携带者
必备知识基础练
知识点1 核酸的种类及其分布
1.(2分)“核酸”，顾名思义，就是从细胞核中提取的具有酸性的物质，下列有关核酸的叙述正确的是(　　)
A．核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核苷酸(RNA)两大类
B．真核细胞的DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中
C．具有细胞结构的生物才含有核酸
D．线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA
2．(2分)下列有关核酸分布的叙述，正确的是(　　)
A．SARS病毒中的RNA主要分布于细胞质中
B．绿色植物根细胞内的DNA只存在于细胞核中
C．原核细胞的DNA存在于核膜包被的细胞核中
D．人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中
知识点2 核酸是由核苷酸连接而成的长链
3.(2分)下列各图能正确表示核苷酸结构的是(　　)
4．(2分)有关下列概念图的叙述，不正确的是(　　)
＋＋―→―→
A．①表示含氮碱基
B．②表示核糖
C．④表示脱氧核苷酸
D．组成DNA的元素有5种
5．(2分)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
知识点3 生物大分子以碳链为骨架
6.(2分)下列关于生物大分子的叙述中，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”
7．(2分)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
　核心素养提升练
8．(3分)下图为核苷酸的结构模式图，下列相关说法正确的是(　　)
A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只体现在②方面
B．若②为核糖，则图示核苷酸为DNA的基本组成单位
C．在动物体中，③有8种，②有2种
D．大肠杆菌中的核苷酸彻底水解后，可以得到8种化合物
9．(3分)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
10．(3分)0～9，10个数字可以有若干不同位数的组合；a～z，26个字母可以构成若干不同的单词；相似地，以碳链为基本骨架的小分子单体也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，构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P
11．(3分)流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。那么在人类患者、鼠、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成这些生物遗传物质的核苷酸种类数依次是(　　)
A．8、5、4和8、8、4
B．5、5、4和8、4、4
C．5、5、4和4、4、4
D．5、4、4和8、4、8
12．(3分)下图为某同学构建的元素与化合物概念图，其中x、y代表元素，a、b、c代表小分子物质，A、B、C为对应的大分子物质，E为另一种化合物。据图分析下列说法正确的是(　　)
A．若A是植物细胞内特有的储能物质，则A是纤维素和淀粉
B．若B是细胞内含量最多的有机化合物，则x可代表P元素
C．若c是脱氧核苷酸，则C中含有腺嘌呤和尿嘧啶等含氮碱基
D．若E是脂肪，其分布在内脏器官周围具有缓冲和减压的作用
13．(3分)下图为某种有机物的分子结构图，数字1～5代表五个碳原子相应的位置。下列叙述正确的是(　　)
A．该化合物是构成DNA及其基本单位的成分之一
B．形成核苷酸时，碳原子1与磷酸相连，碳原子5与含氮碱基相连
C．新冠病毒的遗传物质彻底水解不会产生该化合物
D．该化合物在核苷酸单链中，与下一个核苷酸相连的是碳原子3
14．(3分)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可具有传递信息的作用
B．若②分布于内脏器官周围，则②可具有缓冲和减压作用
C．若③为某种多聚体，则③一定是DNA
D．若④存在于动物体内，则④可能是糖原
15．（3分）鲤春病毒病是一种由弹状病毒引起的常在鲤科鱼类中流行的疾病。该病毒外包一层囊膜，内含一条单链RNA。下列相关叙述不合理的是（　　）
A．该弹状病毒的组成元素一定含有C、H、O、N、P
B.该弹状病毒的RNA初步水解产物有4种核糖核苷酸
C．鲤科鱼类的遗传物质与该弹状病毒的遗传物质相同
D．该弹状病毒的遗传物质彻底水解可得到6种水解产物
16．（9分）下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，图中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，适合做储能物质的原因是　　　　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　　　　。
17．（10分）如图是某核苷酸与核苷酸链示意图，据图回答问题：
（1）已知分子结构式的左上角基团为碱基－腺嘌呤，请观察图一后回答下列问题：
①该核苷酸的生物学名称是　　　　　　。
②该核苷酸是构成哪一种核酸的原料　　　　。
（2）图二为一条核苷酸链示意图，据此图回答：
①图中所示2、4、5的名称分别是　　　　、　　　　　　　　　、　　　　　　　　。
②此结构中与另一种核酸相比较，其特有的碱基中文名称是　　　　。
③通常由　　　　条图示的核苷酸链构成一个分子，真核细胞中主要分布在　　　　。
④人的细胞中，该物质初步水解的产物是　　　　，彻底水解的产物中有含氮碱基　　　　种。
易错辨析：对核酸结构和功能的认识
18．（3分）下列关于核酸的叙述中，正确的是（　　）
A．核酸初步水解和彻底水解都能产生游离的五碳糖
B．遗传信息不只存在于DNA中，也可存在于RNA中，所以RNA也可以作为生物的遗传物质
C．细胞生物RNA和DNA在细胞中都存在，所以细胞生物的遗传物质是RNA或DNA
D．核苷酸种类不同的原因有两个：一个是碱基不同；另一个是五碳糖不同

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