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(共37张PPT)
第4讲　核酸、生物大分子的多样性
素养目标
考点一 核酸的种类、结构和功能
夯实基础 精研教材
1.核酸的结构
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。
(2)不同成分
A、G、C
3.核酸的功能与分布
(1)功能:核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
遗传信息
遗传物质
转运
核糖体
催化
(2)分布
拟核
4.不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的归纳
生物种类 核酸种类 核苷酸种类 碱基种类 遗传物质
细胞生物 　　 　 　　　 　　 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4种 　　 DNA
RNA病毒 RNA 4种 　　 RNA
5.核酸分子的多样性和特异性
(1)多样性:组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种,但如果数量不限,在连成长链时,　　　　　是极其多样的,所以DNA分子具有多样性。
(2)特异性:每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的,其代表了特定的　　　　　　　　。
DNA和RNA
8种　
5种　
4种　
4种　
排列顺序
遗传信息
教材深挖
1.(必修1 P34问题探讨)DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是　　　　　　　　　 　　　　　　　。DNA鉴定技术还可以应用在　　　　　　　　　 　　　　　　　　等方面。
2.(必修1 P35正文)组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种,但是如果数量不限,在连成由n个脱氧核苷酸构成的DNA片段时,排列顺序最多有
　　　　　　种。
DNA是遗传物质,而每个人的遗传物质有所区别
研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系
4n/2
易错排查
1.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性。(　　)
2.蛋白质和DNA具有相同的空间结构,体内合成时都需要模板、能量和酶。
(　　)
3.人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA。(　　)
4.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶。(　　)
5.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。(　　)
6.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成。(　　)
√
×
×
×
√
×
思维探究 考教衔接
下图表示核酸与蛋白质的关系,
请回答相关问题。
(1)染色体的主要成分是
　　　　　　　,核糖体的主要成分是RNA和蛋白质,因此图1中甲、乙、丙分别是
　 　　　　 　　　,d是核苷酸,e是　　　　　。
DNA和蛋白质
DNA、RNA和蛋白质
氨基酸
(2)图2是通过结构中的化合物组成建构的概念图,则①②③分别是　　　　　　　　　　　。
(3)从中心法则的角度分析胰岛B细胞内核酸和蛋白质之间的关系。
DNA、蛋白质和磷脂
(4)归纳总结DNA、蛋白质和生物多样性关系
碱基数量及排列顺序的不同
肽链的空间结构
种类、数量、排列顺序
考法练透 素养提升
考法一　核酸的结构和功能
1.(2024·重庆三模)下图表示人体内某些化合物的形成和在细胞中的分布,下列叙述正确的是(　　)
A.小分子B合成单体C1和C2的过程是放能反应
B.D、E形成的杂合双链片段可在细胞核、线粒体、核糖体中出现
C.物质D的空间结构改变,其功能一定发生改变
D.在吞噬细胞中,可发生D→C1、E→C2的反应
D
解析 小分子B合成单体C1和C2的过程是吸能反应,A项错误;D(DNA)、E(RNA)形成杂合双链片段是指转录过程,转录以DNA的一条链为模板,核糖体中无DNA,因此该过程不会在核糖体中出现,B项错误;DNA分子复制、转录时均需要DNA分子解旋,均会改变双螺旋结构,但其功能不发生改变,C项错误;吞噬细胞“消化”抗原,可发生DNA、RNA的水解,D项正确。
2.(2024·北京东城一模)16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种,在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法,错误的是(　　)
A.含有A、G、U、C四种碱基
B.是原核生物核糖体的重要组成部分
C.通过转运氨基酸参与翻译
D.可为研究生物进化提供证据
C
解析 16SrRNA含有A、G、U、C四种碱基,A项正确;依据题干信息,16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种,所以16SrRNA是原核生物核糖体的重要组成部分,B项正确;16SrRNA是原核生物核糖体的重要组成部分,所以其参与翻译过程,但是不能转运氨基酸,C项错误;16SrRNA在物种间有较大差异,所以可为研究生物进化提供证据,D项正确。
考法二　核酸与蛋白质的关系
3.(2025·八省联考四川卷)下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述,正确的是(　　)
A.糖类、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子
B.核酸经酶分解后得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸
C.由mRNA全长序列可知其编码蛋白质的氨基酸序列
D.淀粉酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质
C
解析 多糖、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子,糖类中的单糖和二糖不是生物大分子,A项错误;核酸包括DNA和RNA,只有DNA经酶分解后可得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸,B项错误;由mRNA全长序列可根据碱基互补配对原则和密码子表推测其编码蛋白质的氨基酸序列,mRNA上有决定氨基酸的密码子,C项正确;淀粉合成酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质,淀粉酶指淀粉水解酶,D项错误。
4.(2024·山东烟台期末)无论在细胞结构中还是在细胞的生命活动中,蛋白质都常常与其他物质结合形成复合物来发挥作用。下列相关叙述错误的是(　　)
A.蛋白质与多糖结合形成的复合物可能具有信息传递作用
B.蛋白质与DNA结合形成的复合物可能存在于大肠杆菌中
C.由脂质—蛋白质—脂质组成的三层复合物参与构成了几乎所有的生物膜
D.宿主细胞的RNA—蛋白质复合物中的蛋白质可能来自病毒
C
解析 蛋白质和多糖结合形成糖蛋白,分布在细胞膜的外侧,具有信息传递作用,A项正确;大肠杆菌虽然不具有染色体,但是在DNA复制过程中,DNA聚合酶(本质为蛋白质)与DNA结合可以形成复合物,B项正确;所有生物膜中蛋白质是以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中的,C项错误;有些逆转录病毒侵染细胞的过程中,其逆转录酶(属于蛋白质)会进入宿主细胞参与逆转录过程,D项正确。
考点二 生物大分子以碳链为基本骨架
夯实基础 精研教材
1.生物大分子以碳链为骨架
单体 多聚体
　　　 多糖
　　　 蛋白质
核苷酸 　　
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
3.判断细胞内的有机物种类或结构
脂肪、固醇
核酸、ATP、磷脂
糖类
脂肪
蛋白质
染色体(质)、DNA病毒
核糖体、RNA病毒
易错排查
1.激素、糖原和脂肪都是生物大分子,都以碳链为骨架。(　　)
2.碳链是各种生物大分子的结构基础,细胞中生物大分子的合成需要酶来催化。(　　)
3.在含碳化合物中,碳原子与碳原子或碳原子与其他原子通过共价键连接形成稳定的结构。(　　)
4.细胞利用单体合成生物大分子,需要消耗ATP。(　　)
×
√
√
√
思维探究 考教衔接
多糖和核酸都是由许多单体连接而成的多聚体,试从组成二者单体种类的角度分析核酸是遗传信息的携带者,而多糖不是的原因。
纤维素
核酸
提示 构成多糖的基本单位一般是葡萄糖,无论多少个葡萄糖构成多糖,它的顺序没有变化。而核酸是由核苷酸连接而成的长链,核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上千差万别,从而能够承担起携带遗传信息的功能。
考法练透 素养提升
考法一　生物大分子的种类和组成
1.(2025·全国模拟)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
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,只有蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的,A项错误;糖原是生物大分子,脂肪不是生物大分子,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项错误;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项正确;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项错误。
考法二　生物大分子的多样性及相互关系
2.(2024·黑龙江绥化模拟)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.若图中单体表示氨基酸,长链两端的氨基酸进行脱水缩合后形成环肽,则氨基酸的所有氨基和羧基都参与了脱水缩合
B.若图中多聚体为一段核酸,则一般情况下参与其构成的碱基最多有5种
C.若图中多聚体为多糖,则构成其单体的元素有C、H、O
D.若图中S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体可以表示脂肪
C
解析 若图中单体表示氨基酸,形成环肽时并不是所有氨基和羧基都参与脱水缩合,R基中的氨基和羧基一般不参与,A项错误;若图中多聚体为一段核酸,则一般情况下参与其构成的碱基最多有4种,分别是A、T、C、G或A、U、C、G,B项错误;若图中多聚体为多糖(纤维素、淀粉、糖原等),则构成其单体的元素有C、H、O,C项正确;脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生反应形成的酯,若图中S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体不可以表示脂肪,脂肪不是多聚体,D项错误。
3.(2024·四川南充三模)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
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
D
解析 植物细胞中特有的储能物质是淀粉,纤维素是组成植物细胞壁的主要成分,不是其储能物质,A项错误;细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质,蛋白质的组成元素主要是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,B项错误;脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位,DNA不含有尿嘧啶,C项错误;分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用,D项正确。
聚焦表达 回扣落实
1.(识记表达类)和DNA相比,RNA在化学组成上的区别是
　 。
2.(识记表达类)细胞类生物的遗传信息是　 　　　　　　　　　 　　。
3.(原因分析类)碳是“生命的核心元素”的原因是
　　　　　　　　 　　　。
4.(识记表达类)玉米的遗传物质初步水解后得到的产物是　　　　　　　　　,彻底水解后得到的产物是
　 。
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
DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序
DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序
4种脱氧核苷酸　
磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基
5.(原理应用类)“胎儿亲子鉴定”是利用基因技术鉴定胎儿遗传意义上的父亲,从孕妇的羊水中提取细胞,通过鉴定胎儿的DNA确认胎儿与“父亲”的关系。进行亲子鉴定时,主要比较胎儿与“父亲”DNA的　　　　　　　　　　　。
6.(原理分析类)请从单体和多聚体关系的角度阐明“吃什么补什么”存在的不合理性:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。
脱氧核苷酸的排列顺序
生物大分子都要被消化成细胞可以吸收的小分子才能被人体吸收

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