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第5节　核酸是遗传信息的携带者
1.阐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.简述DNA和RNA的区别与联系。3.概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、核酸的种类及其分布
种类 分布
脱氧核糖核酸(简称DNA) 主要在 中, 内也含有少量
核糖核酸(简称RNA) 主要在 中
提醒　原核细胞的DNA主要分布在拟核。
细胞核
线粒体、叶绿体
细胞质
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的结构层次
C、H、O、N、P
含氮的碱基
脱氧核苷酸
双链
四种脱氧核苷酸
磷酸
2.DNA和RNA的区别
(1)分子组成不同。
核酸 DNA RNA
五碳糖 核糖
含氮 碱基 特有
共有 A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
脱氧核糖
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
(2)分子结构不同。
DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链,一般情况下,是由 条脱氧核苷酸链构成的;RNA则是由 条核糖核苷酸链构成的。
两
一
3.遗传信息及核酸的功能
(1)遗传信息。
①脱氧核苷酸的 储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。
②部分病毒的遗传信息储存在 中,如HIV和SARS病毒等。
(2)核酸的功能。
①核酸是细胞内携带 的物质。
②核酸在生物体的 和 中具有极其重要的作用。
排列顺序
RNA
遗传信息
遗传、变异
蛋白质的生物合成
三、生物大分子以碳链为骨架
1.单体和多聚体
(1)概念:生物大分子是由许多基本单位连接而成的,这些基本单位称为
,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
单糖(葡萄糖) 多糖(淀粉、糖原、纤维素)
蛋白质
核酸
单体
氨基酸
核苷酸
(2)多聚体的特点:每一个单体都以若干个相连的 原子构成的 为基本骨架;生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,其基本骨架也是 。
2.多聚体参与细胞和生物体的组成,由于碳原子在组成 中的重要作用,科学家才说“碳是生命的核心元素”。
碳
碳链
碳链
生物大分子
3.细胞是由化学元素和化合物构成的
(1) 等生物大分子,构成细胞生命大厦的基本框架。
(2) 提供了生命活动的重要能源。
(3) 与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
(4)细胞中的化合物, 处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。
多糖、蛋白质、核酸
糖类和脂质
水和无机盐
含量和比例
判断正误
(1)真核细胞的DNA和RNA可以位于细胞内的同一场所。(　　)
(2)构成DNA和RNA的单体的区别体现在参与构成核苷酸的五碳糖和含氮碱基不同。(　　)
(3)对大多数生物而言,脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息。(　　)
(4)肺炎链球菌的遗传物质彻底水解后碱基种类有5种。(　　)
√
×
【提示】 肺炎链球菌的遗传物质是DNA,其彻底水解后碱基种类有4种。
√
√
(5)生物大分子都是由多个不同的单体连接而成的。(　　)
【提示】 生物大分子是由许多单体连接而成的,不一定是不同的单体,例如淀粉的单体都是葡萄糖。
×
(6)核酸、脂肪、糖类等生物大分子都以碳链为基本骨架。(　　)
×
【提示】 脂肪不是生物大分子。
探究案·互动探究
任务一　分析核酸的种类及结构
核酸是由核苷酸连接而成的长链。图甲、乙表示某核苷酸,图丙为某核苷酸链的局部。
(1)图甲和图乙的区别表现在哪些方面
【提示】
(2)图丙中数字①～⑤所表示的物质分别是什么
【提示】 ①为磷酸、②为脱氧核糖、③为胞嘧啶、④为胞嘧啶脱氧核苷酸、⑤为脱氧核苷酸链。
(3)由图乙构成的核酸初步水解及彻底水解的产物分别是什么
【提示】 由图乙构成的核酸是脱氧核酸,初步水解的产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种碱基。
(4)大肠杆菌体内由A、G、U三种碱基组成的核苷酸有几种
【提示】 5种,包括3种核糖核苷酸和2种脱氧核苷酸。
「核心归纳」
真核生物、原核生物及病毒的核酸类型
项目 细胞生物 非细胞生物(如病毒)
真核生物 原核生物 DNA 病毒 RNA
病毒
核酸 类型 DNA和 RNA DNA和 RNA DNA RNA
核苷酸种类 8 8 4 4
碱基种类 5 5 4 4
遗传物质 类型 DNA DNA DNA RNA
核苷酸 种类 4 4 4 4
碱基 种类 4 4 4 4
「典型例题」
1.(2025·淮南月考)下列关于核酸的叙述,正确的是(　　)
[A] 核酸一般是由C、H、O、N、S五种元素构成的
[B] 组成核苷酸的小分子包括磷酸、五碳糖和含氮碱基
[C] 真核生物以DNA为遗传物质,原核生物以RNA为遗传物质
[D] 生物体内由A、T、C 3种碱基最多可组成5种核糖核苷酸
B
【解析】 核酸一般是由C、H、O、N、P五种元素构成的;一分子核苷酸包括小分子物质磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分;真核生物和原核生物均以DNA作为遗传物质;A可以组成腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸,C可以组成胞嘧啶核糖核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸,T只能组成胸腺嘧啶脱氧核苷酸,因此最多可以组成2种核糖核苷酸。
2. 2025·邯郸月考)右图所示是某种病毒内一种生物大分子的基本组成单位的模式图,下列叙述正确的是(　　)
[A] 若b为核糖,则c有4种,分别是A、T、C、G
[B] 某一病毒内的核酸初步水解后,可得到8种图示结构
[C] 若b为脱氧核糖,则该病毒一定不是HIV
[D] 若c为G,则图示结构的名称是尿嘧啶核糖核苷酸
C
【解析】 若b为核糖,题图所示化合物为核糖核苷酸,则c有4种,分别是A、U、C、G;病毒的核酸只有DNA或RNA,初步水解后,只能得到4种题图所示结构,即4种核糖核苷酸或4种脱氧核苷酸;若b为脱氧核糖,题图所示化合物为脱氧核苷酸,则该病毒应该是DNA病毒,一定不是HIV(RNA病毒);DNA和RNA都含有G,若c为G,则题图所示结构的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸。
【归纳提升】
DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物
物质 初步水解的产物 彻底水解的产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G)
RNA 核糖核苷酸 核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)
任务二　分析多聚体及其单体
细胞是由多种元素和化合物构成的。甲、乙和丙是构成细胞的三种生物大分子,其元素组成及单体如下图所示。
(1)说出图中甲、乙、丙生物大分子及单体1～3的名称。
【提示】 甲为多糖,乙为蛋白质,丙为核酸;单体1为氨基酸,单体2为核苷酸,单体3为单糖(葡萄糖)。
(2)从结构角度看,甲、乙和丙三种物质的共性是什么
【提示】 都以碳链为基本骨架。
(3)甲和丙都是由许多单体组成的多聚体,试从组成二者单体种类的角度分析丙是遗传信息的携带者,而甲不是的原因。
【提示】 构成甲的单体是单糖(通常是葡萄糖),无论由多少个单糖构成多糖,单糖的顺序没有什么变化,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、排列顺序上就会千差万别,从而能够承担起携带遗传信息的功能。
「核心归纳」
1.常见有机物的元素组成
2.生物大分子与单体的关系图
「典型例题」
3.(2025·襄阳期中)生物大分子是生物体的重要组成成分,其相对分子质量较大,结构也比较复杂。它是由许多单体连接成的多聚体。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 若某多聚体为DNA分子,则参与其构成的脱氧核糖有4种
[B] 若将某多聚体彻底水解,其产物不一定是它的单体
[C] 若将某多聚体中的相邻单体顺序颠倒,该多聚体功能不一定发生改变
[D] 若某多聚体能用双缩脲试剂检测,该多聚体的单体一定不能用双缩脲试剂检测
A
【解析】 若某多聚体为DNA分子,则参与其构成的碱基有4种,五碳糖为脱氧核糖;核酸彻底水解的产物不是它的单体核苷酸,而是磷酸、核糖(或脱氧核糖)、含氮碱基,因此某多聚体彻底水解,其产物不一定是它的单体;淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,相邻单体顺序颠倒,功能不发生改变;用双缩脲试剂可检测蛋白质,但其单体氨基酸不能用双缩脲试剂检测。
4.(2025·常德期中)生物大分子在细胞的生命活动中承担着特定的功能,下图为生物大分子水解反应的模式图。下列相关说法错误的是(　　)
[A] 若图中S1～S5各表示一种单体,则该生物大分子可能是蛋白质
[B] 生物大分子都是以碳链为基本骨架的
[C] 多聚体和单体的关系说明“吃哪补哪”没有科学依据
[D] 组成生物大分子的单体一定不能进一步水解
D
【解析】 蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸有多种,所以如果题图中S1～S5各表示一种单体,则该生物大分子可能是蛋白质。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架;生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子是以碳链为基本骨架的。食物中的蛋白质是大分子有机物,它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收,这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能;由多聚体和单体的关系说明“吃哪补哪”没有科学依据。组成生物大分子的单体可进一步水解,如核酸的单体是核苷酸,可以进一步水解成磷酸、五碳糖和含氮碱基。
思维导图
随堂检测
1. (2025·扬州月考)DNA和RNA的相互关系可用右图表示,下列物质中不属于阴影部分的是(　　)
[A] 磷酸、鸟嘌呤
[B] 核糖、胸腺嘧啶和尿嘧啶
[C] 腺嘌呤、鸟嘌呤
[D] 胞嘧啶、腺嘌呤
B
【解析】 根据题意分析可知,阴影部分为DNA和RNA相同的部分,即磷酸和A、C、G三种含氮碱基(A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶),所以不属于阴影部分的是脱氧核糖、胸腺嘧啶、核糖和尿嘧啶。
2.(2025·琼海月考)科学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆因在秀丽隐杆线虫中发现微小RNA(即miRNA,长度为20～24个核苷酸的小RNA)获得2024年诺贝尔生理学或医学奖。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] miRNA中含有胸腺嘧啶和核糖
[B] miRNA以碳原子构成的碳链为基本骨架
[C] miRNA是秀丽隐杆线虫的遗传物质
[D] miRNA主要分布在秀丽隐杆线虫的细胞核中
B
【解析】 组成RNA的碱基有4种,尿嘧啶是RNA特有的碱基,即miRNA中含有尿嘧啶和核糖;RNA是大分子物质,其基本单位是核苷酸,核苷酸是以碳链为基本骨架的,因此,miRNA以碳原子构成的碳链为基本骨架;秀丽隐杆线虫是细胞生物,其遗传物质是DNA;RNA主要分布在细胞质中。
3.(2024·海南卷)海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
[B] DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
[C] 染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
[D] DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
D
【解析】 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S;DNA条形码序列由脱氧核苷酸连接而成;染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,少部分存在于细胞质中;不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同,DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同。
4.“白日不到处,青春恰自来。苔花如米小,也学牡丹开。”请结合核酸知识分析,下列关于苔藓和牡丹的说法,错误的是(　　)
[A] 病毒含有的核酸种类与苔藓相同,与牡丹不同
[B] 核酸分子中,五碳糖数∶磷酸数∶含氮碱基数=1∶1∶1
[C] 苔藓细胞和牡丹细胞中碱基种类相同,核苷酸种类也相同
[D] 苔藓与牡丹的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同
A
【解析】 病毒只含DNA或RNA,而苔藓和牡丹既含DNA也含RNA;苔藓细胞和牡丹细胞中碱基种类相同,核苷酸种类也相同。
5.(2025·汉中月考)右图中①②③④表示由不同化学元素组成的化合物。请根据所学知识回答下列问题。
(1)若图中①是生命活动的主要承担者,则①的基本单位是　　　　。
氨基酸
【解析】 (1)若①是生命活动的主要承担者,则①是蛋白质,其基本单位是氨基酸。
(2)若②是动物体内良好的储能物质,则②是　　　　,其氧元素的含量比糖类　　　　(填“多”或“少”);若②是构成植物的细胞壁的主要成分,则②是　　　　。
脂肪　
少　
纤维素
【解析】 (2)若②是动物体内良好的储能物质,则②是脂肪,其含氧量比糖类少;植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,若②是构成植物细胞壁的主要成分,则②是纤维素。
(3)若③为大分子物质,且能储存原核生物的遗传信息,则③的基本单位是
　　 　　　　　(填中文名称)。
脱氧(核糖)核苷酸
【解析】 (3)若③为大分子物质,且能储存原核生物的遗传信息,则③为DNA,其基本单位是脱氧核苷酸。
(4)若④为糖类,且主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是　　　。
【解析】 (4)若④是糖类,且主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是多糖中的糖原。
糖原
联系实际 迁移应用
人的遗传信息主要分布于染色体上的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微。因此,DNA可以像指纹一样用来识别身份,这种方法就是DNA指纹技术。应用DNA指纹技术时,首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段,然后用电泳的方法将这些片段按大小分开,再经过一系列步骤,最后形成DNA指纹图。因为每个人的DNA指纹图是独一无二的,所以我们可以根据分析DNA指纹图的吻合程度来帮助确认身份。
(1)DNA与RNA的单体分别是 ,两种单体在组成成分上的区别是 (答出2点)。
(2)糖原和核酸都是由许多单体组成的多聚体,从组成二者单体的角度分析,核酸是遗传信息的携带者的原因是
。
脱氧核苷酸和核糖核苷酸
五碳糖不同,碱基种类不同
糖原的单体只有葡萄糖,而核酸的单体
是四种核苷酸,核苷酸的排列顺序可以携带遗传信息第5节　核酸是遗传信息的携带者
[学习目标]　1.阐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.简述DNA和RNA的区别与联系。3.概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。
一、核酸的种类及其分布
种类 分布
脱氧核糖核酸(简称DNA) 主要在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量
核糖核酸(简称RNA) 主要在细胞质中
提醒　原核细胞的DNA主要分布在拟核。
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核酸的结构层次
2.DNA和RNA的区别
(1)分子组成不同。
核酸 DNA RNA
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮 碱基 特有 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
共有 A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
(2)分子结构不同。
DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链,一般情况下,是由两条脱氧核苷酸链构成的;RNA则是由一条核糖核苷酸链构成的。
3.遗传信息及核酸的功能
(1)遗传信息。
①脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。
②部分病毒的遗传信息储存在RNA中,如HIV和SARS病毒等。
(2)核酸的功能。
①核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
②核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
三、生物大分子以碳链为骨架
1.单体和多聚体
(1)概念:生物大分子是由许多基本单位连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
单糖(葡萄糖) 多糖(淀粉、糖原、纤维素)
氨基酸 蛋白质
核苷酸 核酸
(2)多聚体的特点:每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架;生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,其基本骨架也是碳链。
2.多聚体参与细胞和生物体的组成,由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,科学家才说“碳是生命的核心元素”。
3.细胞是由化学元素和化合物构成的
(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子,构成细胞生命大厦的基本框架。
(2)糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。
(3)水和无机盐与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
(4)细胞中的化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。
判断正误
(1)真核细胞的DNA和RNA可以位于细胞内的同一场所。(　　)
【答案】 √
(2)构成DNA和RNA的单体的区别体现在参与构成核苷酸的五碳糖和含氮碱基不同。(　　)
【答案】 √
(3)对大多数生物而言,脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息。(　　)
【答案】 √
(4)肺炎链球菌的遗传物质彻底水解后碱基种类有5种。(　　)
【答案】 ×
【提示】 肺炎链球菌的遗传物质是DNA,其彻底水解后碱基种类有4种。
(5)生物大分子都是由多个不同的单体连接而成的。(　　)
【答案】 ×
【提示】 生物大分子是由许多单体连接而成的,不一定是不同的单体,例如淀粉的单体都是葡萄糖。
(6)核酸、脂肪、糖类等生物大分子都以碳链为基本骨架。(　　)
【答案】 ×
【提示】 脂肪不是生物大分子。
任务一　分析核酸的种类及结构
核酸是由核苷酸连接而成的长链。图甲、乙表示某核苷酸,图丙为某核苷酸链的局部。
(1)图甲和图乙的区别表现在哪些方面
【提示】
(2)图丙中数字①～⑤所表示的物质分别是什么
【提示】 ①为磷酸、②为脱氧核糖、③为胞嘧啶、④为胞嘧啶脱氧核苷酸、⑤为脱氧核苷酸链。
(3)由图乙构成的核酸初步水解及彻底水解的产物分别是什么
【提示】 由图乙构成的核酸是脱氧核酸,初步水解的产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种碱基。
(4)大肠杆菌体内由A、G、U三种碱基组成的核苷酸有几种
【提示】 5种,包括3种核糖核苷酸和2种脱氧核苷酸。
核心归纳
真核生物、原核生物及病毒的核酸类型
项目 细胞生物 非细胞生物(如病毒)
真核生物 原核生物 DNA 病毒 RNA 病毒
核酸 类型 DNA和 RNA DNA和 RNA DNA RNA
核苷酸 种类 8 8 4 4
碱基 种类 5 5 4 4
遗传物质 类型 DNA DNA DNA RNA
核苷酸 种类 4 4 4 4
碱基 种类 4 4 4 4
典型例题
1.(2025·淮南月考)下列关于核酸的叙述,正确的是(　　)
[A] 核酸一般是由C、H、O、N、S五种元素构成的
[B] 组成核苷酸的小分子包括磷酸、五碳糖和含氮碱基
[C] 真核生物以DNA为遗传物质,原核生物以RNA为遗传物质
[D] 生物体内由A、T、C 3种碱基最多可组成5种核糖核苷酸
【答案】 B
【解析】 核酸一般是由C、H、O、N、P五种元素构成的;一分子核苷酸包括小分子物质磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分;真核生物和原核生物均以DNA作为遗传物质;A可以组成腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸,C可以组成胞嘧啶核糖核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸,T只能组成胸腺嘧啶脱氧核苷酸,因此最多可以组成2种核糖核苷酸。
2. 2025·邯郸月考)右图所示是某种病毒内一种生物大分子的基本组成单位的模式图,下列叙述正确的是(　　)
[A] 若b为核糖,则c有4种,分别是A、T、C、G
[B] 某一病毒内的核酸初步水解后,可得到8种图示结构
[C] 若b为脱氧核糖,则该病毒一定不是HIV
[D] 若c为G,则图示结构的名称是尿嘧啶核糖核苷酸
【答案】 C
【解析】 若b为核糖,题图所示化合物为核糖核苷酸,则c有4种,分别是A、U、C、G;病毒的核酸只有DNA或RNA,初步水解后,只能得到4种题图所示结构,即4种核糖核苷酸或4种脱氧核苷酸;若b为脱氧核糖,题图所示化合物为脱氧核苷酸,则该病毒应该是DNA病毒,一定不是HIV(RNA病毒);DNA和RNA都含有G,若c为G,则题图所示结构的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸。
【归纳提升】
DNA、RNA初步水解的产物和彻底水解的产物
物质 初步水解的产物 彻底水解的产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G)
RNA 核糖核苷酸 核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)
任务二　分析多聚体及其单体
细胞是由多种元素和化合物构成的。甲、乙和丙是构成细胞的三种生物大分子,其元素组成及单体如下图所示。
(1)说出图中甲、乙、丙生物大分子及单体1～3的名称。
【提示】 甲为多糖,乙为蛋白质,丙为核酸;单体1为氨基酸,单体2为核苷酸,单体3为单糖(葡萄糖)。
(2)从结构角度看,甲、乙和丙三种物质的共性是什么
【提示】 都以碳链为基本骨架。
(3)甲和丙都是由许多单体组成的多聚体,试从组成二者单体种类的角度分析丙是遗传信息的携带者,而甲不是的原因。
【提示】 构成甲的单体是单糖(通常是葡萄糖),无论由多少个单糖构成多糖,单糖的顺序没有什么变化,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、排列顺序上就会千差万别,从而能够承担起携带遗传信息的功能。
核心归纳
1.常见有机物的元素组成
2.生物大分子与单体的关系图
典型例题
3.(2025·襄阳期中)生物大分子是生物体的重要组成成分,其相对分子质量较大,结构也比较复杂。它是由许多单体连接成的多聚体。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 若某多聚体为DNA分子,则参与其构成的脱氧核糖有4种
[B] 若将某多聚体彻底水解,其产物不一定是它的单体
[C] 若将某多聚体中的相邻单体顺序颠倒,该多聚体功能不一定发生改变
[D] 若某多聚体能用双缩脲试剂检测,该多聚体的单体一定不能用双缩脲试剂检测
【答案】 A
【解析】 若某多聚体为DNA分子,则参与其构成的碱基有4种,五碳糖为脱氧核糖;核酸彻底水解的产物不是它的单体核苷酸,而是磷酸、核糖(或脱氧核糖)、含氮碱基,因此某多聚体彻底水解,其产物不一定是它的单体;淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,相邻单体顺序颠倒,功能不发生改变;用双缩脲试剂可检测蛋白质,但其单体氨基酸不能用双缩脲试剂检测。
4.(2025·常德期中)生物大分子在细胞的生命活动中承担着特定的功能,下图为生物大分子水解反应的模式图。下列相关说法错误的是(　　)
[A] 若图中S1～S5各表示一种单体,则该生物大分子可能是蛋白质
[B] 生物大分子都是以碳链为基本骨架的
[C] 多聚体和单体的关系说明“吃哪补哪”没有科学依据
[D] 组成生物大分子的单体一定不能进一步水解
【答案】 D
【解析】 蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸有多种,所以如果题图中S1～S5各表示一种单体,则该生物大分子可能是蛋白质。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架;生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子是以碳链为基本骨架的。食物中的蛋白质是大分子有机物,它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收,这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能;由多聚体和单体的关系说明“吃哪补哪”没有科学依据。组成生物大分子的单体可进一步水解,如核酸的单体是核苷酸,可以进一步水解成磷酸、五碳糖和含氮碱基。
随堂检测
1.(2025·扬州月考)DNA和RNA的相互关系可用右图表示,下列物质中不属于阴影部分的是(　　)
[A] 磷酸、鸟嘌呤
[B] 核糖、胸腺嘧啶和尿嘧啶
[C] 腺嘌呤、鸟嘌呤
[D] 胞嘧啶、腺嘌呤
【答案】 B
【解析】 根据题意分析可知,阴影部分为DNA和RNA相同的部分,即磷酸和A、C、G三种含氮碱基(A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶),所以不属于阴影部分的是脱氧核糖、胸腺嘧啶、核糖和尿嘧啶。
2.(2025·琼海月考)科学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆因在秀丽隐杆线虫中发现微小RNA(即miRNA,长度为20～24个核苷酸的小RNA)获得2024年诺贝尔生理学或医学奖。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] miRNA中含有胸腺嘧啶和核糖
[B] miRNA以碳原子构成的碳链为基本骨架
[C] miRNA是秀丽隐杆线虫的遗传物质
[D] miRNA主要分布在秀丽隐杆线虫的细胞核中
【答案】 B
【解析】 组成RNA的碱基有4种,尿嘧啶是RNA特有的碱基,即miRNA中含有尿嘧啶和核糖;RNA是大分子物质,其基本单位是核苷酸,核苷酸是以碳链为基本骨架的,因此,miRNA以碳原子构成的碳链为基本骨架;秀丽隐杆线虫是细胞生物,其遗传物质是DNA;RNA主要分布在细胞质中。
3.(2024·海南卷)海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
[B] DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
[C] 染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
[D] DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
【答案】 D
【解析】 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S;DNA条形码序列由脱氧核苷酸连接而成;染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,少部分存在于细胞质中;不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同,DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同。
4.“白日不到处,青春恰自来。苔花如米小,也学牡丹开。”请结合核酸知识分析,下列关于苔藓和牡丹的说法,错误的是(　　)
[A] 病毒含有的核酸种类与苔藓相同,与牡丹不同
[B] 核酸分子中,五碳糖数∶磷酸数∶含氮碱基数=1∶1∶1
[C] 苔藓细胞和牡丹细胞中碱基种类相同,核苷酸种类也相同
[D] 苔藓与牡丹的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同
【答案】 A
【解析】 病毒只含DNA或RNA,而苔藓和牡丹既含DNA也含RNA;苔藓细胞和牡丹细胞中碱基种类相同,核苷酸种类也相同。
5.(2025·汉中月考)右图中①②③④表示由不同化学元素组成的化合物。请根据所学知识回答下列问题。
(1)若图中①是生命活动的主要承担者,则①的基本单位是　　　　。
(2)若②是动物体内良好的储能物质,则②是　　　　,其氧元素的含量比糖类　　　　(填“多”或“少”);若②是构成植物的细胞壁的主要成分,则②是　　　　。
(3)若③为大分子物质,且能储存原核生物的遗传信息,则③的基本单位是　　　　　　　(填中文名称)。
(4)若④为糖类,且主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是　　　　。
【答案】 (1)氨基酸
(2)脂肪　少　纤维素
(3)脱氧(核糖)核苷酸
(4)糖原
【解析】 (1)若①是生命活动的主要承担者,则①是蛋白质,其基本单位是氨基酸。
(2)若②是动物体内良好的储能物质,则②是脂肪,其含氧量比糖类少;植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,若②是构成植物细胞壁的主要成分,则②是纤维素。
(3)若③为大分子物质,且能储存原核生物的遗传信息,则③为DNA,其基本单位是脱氧核苷酸。
(4)若④是糖类,且主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是多糖中的糖原。
　　人的遗传信息主要分布于染色体上的DNA中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微。因此,DNA可以像指纹一样用来识别身份,这种方法就是DNA指纹技术。应用DNA指纹技术时,首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段,然后用电泳的方法将这些片段按大小分开,再经过一系列步骤,最后形成DNA指纹图。因为每个人的DNA指纹图是独一无二的,所以我们可以根据分析DNA指纹图的吻合程度来帮助确认身份。
　　(1)DNA与RNA的单体分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,两种单体在组成成分上的区别是五碳糖不同,碱基种类不同(答出2点)。
　　(2)糖原和核酸都是由许多单体组成的多聚体,从组成二者单体的角度分析,核酸是遗传信息的携带者的原因是糖原的单体只有葡萄糖,而核酸的单体是四种核苷酸,核苷酸的排列顺序可以携带遗传信息。
课时作业
(时间:30分钟　分值:57分)
第1～7题每题3分,第8～11题每题6分,共计45分。
基础对点练
知识点1　核酸的种类、结构及功能
1.(2025·广东期中)丙型肝炎病毒(HCV)是一种可通过血液传播的RNA病毒。感染HCV的孕妇有可能将病毒传染给胎儿或新生儿。下列有关叙述正确的是(　　)
[A] HCV的遗传物质中所含的单糖为脱氧核糖
[B] 彻底水解HCV的遗传物质能获得5种碱基
[C] 组成HCV的RNA和蛋白质都是生物大分子
[D] HCV的遗传信息蕴藏在RNA的碱基种类中
【答案】 C
【解析】 HCV是一种RNA病毒,其遗传物质所含的单糖为核糖;HCV的遗传物质为RNA,其彻底水解产物有6种,A、U、C、G、磷酸、核糖,其中碱基只有4种;丙型肝炎病毒是一类RNA病毒,其结构组成为蛋白质和RNA,RNA和蛋白质都是生物大分子;HCV的遗传物质为RNA,不同的RNA中碱基的排列顺序不同,因此HCV的遗传信息蕴藏在RNA的碱基排列顺序中。
2.(2025·龙岩期中)右图表示生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图,下列说法正确的是(　　)
[A] DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
[B] 在病毒的体内③有5种,②有2种
[C] 苔藓细胞的③有5种,②有2种
[D] ③在生物体中共有8种
【答案】 C
【解析】 DNA和RNA在核苷酸上的不同点在②五碳糖和③含氮碱基两个方面,DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,DNA中特有碱基是T,RNA中特有碱基是U;病毒只有一种核酸,DNA或RNA,所以③含氮碱基有4种,②五碳糖有1种;苔藓细胞内既有DNA也有RNA,②五碳糖有2种,③含氮碱基有5种;细胞生物既有DNA也有RNA,所以③含氮碱基有5种,病毒只含有一种核酸,则只有4种碱基。
3.(2025·广州期末)科学家对某生物的核酸进行分析,经过初步水解后得到了甲、乙、丙三个核苷酸分子,下列有关说法不准确的是(　　)
[A] 该生物一定具有细胞结构
[B] ①一定是脱氧核糖
[C] 乙的名称为尿嘧啶核糖核苷酸
[D] 丙一定能构成水稻的遗传物质
【答案】 D
【解析】 甲表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是DNA的基本单位;乙表示尿嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本单位,该生物含有DNA和RNA两种核酸,一定具有细胞结构。甲含有胸腺嘧啶,是DNA特有的碱基,DNA含有的五碳糖是脱氧核糖。乙中的碱基是U,则该核苷酸的名称是尿嘧啶核糖核苷酸。若丙表示鸟嘌呤脱氧核苷酸,则是DNA的基本单位,若丙表示鸟嘌呤核糖核苷酸,则是RNA,的基本单位,因此丙不一定能构成水稻的遗传物质。
4.(2025·宿州期中)下图表示一种核苷酸连接而成的长链,下列相关叙述错误的是(　　)
[A] DNA和RNA中都含有①磷酸基团
[B] 若③是T,则图中的⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸
[C] 若②是脱氧核糖,则图中的核苷酸链为RNA
[D] SARS病毒携带遗传信息的物质中含有的④是鸟嘌呤核糖核苷酸
【答案】 C
【解析】 图中①表示磷酸基团,DNA和RNA中都含有①磷酸基团;若③是T,则题图中的核苷酸链是DNA,故⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸;若②是脱氧核糖,则题图中的核苷酸链为DNA;SARS病毒携带遗传信息的物质是RNA,其中含有的④是鸟嘌呤核糖核苷酸。
知识点2　生物大分子以碳链为骨架
5.(2025·江门期中)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。下列叙述错误的是(　　)
[A] 氨基酸是蛋白质的单体,不同氨基酸的区别是R基的不同
[B] 糖原和纤维素的功能不同是因为其单体的排列顺序不同
[C] 细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物
[D] 脱氧核苷酸是DNA的单体,脱氧核苷酸的排列顺序可以储存遗传信息
【答案】 B
【解析】 蛋白质的单体是氨基酸,不同氨基酸的区别是R基的不同;糖原和纤维素的功能不同是因为其单体连接方式的不同而形成的空间结构不同;细胞质和细胞核中含有核酸,核酸含有五碳糖,故两者均含有由糖类参与形成的化合物;脱氧核苷酸是DNA的单体,遗传信息蕴藏在脱氧核苷酸的排列顺序中。
6.(2025·深圳期中)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] 若图中多聚体为多糖,则构成它的单体一定是葡萄糖
[B] 若图中多聚体为DNA,则参与其构成的核糖核苷酸有4种
[C] 若图中 S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体可以表示脂肪
[D] 若图中单体表示氨基酸,则形成长链时不是所有氨基和羧基都参与脱水缩合
【答案】 D
【解析】 若题图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖,如几丁质,其单体是乙酰葡萄糖胺;若题图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核苷酸有4种,核糖核苷酸是RNA的基本单位;脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,若题图中S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体不可以表示脂肪;若题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,如R基中的一般不参与脱水缩合。
7.(2025·苏州期中)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下表。根据表中信息,下列叙述错误的是(　　)
单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂
① ② 蛋白质 ③
④ — 核酸 —
[A] 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是以碳链为骨架
[B] ①是氨基酸,④是碱基
[C] ①和④都含有C、H、O、N元素
[D] ②是肽键,③可以是双缩脲试剂
【答案】 B
【解析】 多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的;①是蛋白质的单体氨基酸,④是核酸的单体核苷酸;①是氨基酸,元素组成是C、H、O、N等,④是核苷酸,元素组成是C、H、O、N、P;②是蛋白质中连接氨基酸之间的肽键,可用③双缩脲试剂鉴定蛋白质。
综合提升练
8.(2025·重庆月考)肽核酸(PNA)是通过计算机设计构建并最终由人工合成的DNA 类似物,其分子结构如下图所示。PNA以多肽骨架取代脱氧核糖—磷酸主链,与主链相连的碱基种类与DNA 的相同。据图分析,下列叙述错误的是(　　)
[A] PNA 的组成元素有 C、H、O、N
[B] 构成PNA 的碱基有5种
[C] PNA的单体间通过肽键相连
[D] PNA 可能形成双链结构
【答案】 B
【解析】 由题图可知, PNA由C、H、O、N组成;根据题意可知,PNA以多肽骨架取代脱氧核糖—磷酸主链,而多肽的形成是氨基酸通过肽键连接在一起,因此单体间通过肽键相连;由于PNA是人工合成的DNA类似物,故应该有A、T、C、G 4种碱基,又知与主链相连的碱基种类与DNA的相同,故可能形成双链结构。
9.(2025·毕节期末)下图为人体内不同化学元素组成化合物或结构的示意图,下列说法正确的是(　　)
[A] 若①是生物大分子,人体必须从外界环境获取其单体
[B] 若②是糖原,其分布的场所主要是肝脏和大脑
[C] ②可能是糖类也可能是某种脂质
[D] 若③是DNA,其彻底水解的产物中含有尿嘧啶
【答案】 C
【解析】 ①的组成元素是C、H、O、N、S,若①是生物大分子,则其为蛋白质,组成蛋白质的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,非必需氨基酸可在人体内合成;若②是糖原,其分布的场所主要是肝脏和肌肉;②的组成元素是C、H、O,可能是糖类,也可能是脂质中的脂肪或固醇;若③是DNA,其彻底水解的产物为脱氧核糖、磷酸和含氮碱基,但碱基中不含尿嘧啶。
10.(2025·泉州月考)下图为组成细胞的分子的相关概念图。下列相关叙述错误的是　(　　)
[A] U中的脂肪是一种很好的绝热体,起保温作用
[B] 组成DNA和RNA的核苷酸W不同,单糖X也不同
[C] 若多糖Y是植物细胞壁的主要成分之一,则多糖Y可以是维生素
[D] 若蛋白质T能运输氧气,则蛋白质T含有微量元素Fe
【答案】 C
【解析】 脂质U仅由C、H、O三种元素组成,包含脂肪和固醇,其中脂肪是一种很好的绝热体,起保温作用;核苷酸W包括脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,组成DNA的是脱氧核糖核苷酸,单糖X是脱氧核糖,组成RNA的是核糖核苷酸,单糖X是核糖,故组成DNA和RNA的核苷酸W不同,单糖X也不相同;多糖Y可能为淀粉、纤维素和糖原,若多糖Y是植物细胞壁的主要成分之一,则多糖Y可以是纤维素不可能是维生素;若蛋白质T能运输氧气,则蛋白质T是血红蛋白,含有微量元素Fe。
11.(2025·天津期中)下图为生物大分子的简要概念图,下列叙述正确的是(　　)
[A] 若c是蛋白质,则a可能为C、H、O、N、P
[B] 若c为核酸,则b的种类有4种,a的种类有5种
[C] 若c为多糖,则其多样性与b的种类和排列顺序有关
[D] 若b为脱氧核苷酸,则c存在于线粒体、叶绿体、染色体中
【答案】 D
【解析】 若c为蛋白质,氨基酸主要有C、H、O、N,少数还含有S、Se等元素;若c为核酸,有DNA、RNA两种,核苷酸的种类有8种,元素的种类有C、H、O、N、P,5种;若c为多糖,多糖包括淀粉、糖原、纤维素等,基本单位均是葡萄糖,b的种类一样(几丁质的组成单位不是葡萄糖,但也只有一种);若b为脱氧核苷酸,则c为DNA,可能存在于线粒体、叶绿体、染色体(细胞核)中。
12.(12分)(2025·广元期中)生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体。下图是某生物大分子连接方式的结构模式图,A是基本单位,B是连接两个基本单位的化学键。回答下列
问题。
(1)多糖、蛋白质和核酸的单体分别是　　　　　　　　　　　　,它们都是以　　　　为基本骨架的。
(2)若该图为一段肽链的结构模式图,B的名称是　　　　,已知丙氨酸上的R基是一个甲基(—CH3),请写出丙氨酸的结构模型　　　　　　　　　。
(3)若该图表示人体细胞中的遗传物质,A的名称是　　　　　　。人体细胞与RNA病毒比较,细胞内特有的碱基是　　　　　(填中文名称)。
(4)某粉末状固体物质可能是淀粉,也可能是蛋白粉。请设计显色反应实验,判断该粉末状固体物质是淀粉还是蛋白粉,简要写出实验设计思路。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)单糖、氨基酸、核苷酸(2分)　碳链
(2)肽键　(2分)
(3)脱氧核糖核苷酸　胸腺嘧啶
(4)取少量粉末状固体加入含有蒸馏水的试管中,搅拌均匀后先添加双缩脲试剂A液1 mL,摇匀,再加双缩脲试剂B液4滴,观察颜色变化,若出现紫色,则说明该粉末状固体物质为蛋白粉,不出现紫色,则为淀粉(或取少量粉末状固体加入含有蒸馏水的试管中,搅拌均匀后滴加几滴碘液观察颜色变化,若出现蓝色,则说明该粉末状固体物质为淀粉,不出现蓝色,则应为蛋白粉)。(4分)
【解析】 (4)若要判断某粉末状固体物质是淀粉,还是蛋白粉,可以利用蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色的原理,即取少量粉末状固体加入含有蒸馏水的试管中,搅拌均匀后先添加双缩脲试剂A液1 mL,摇匀,再加双缩脲试剂B液4滴,观察颜色变化,若出现紫色,则说明该粉末状固体物质为蛋白粉,不出现紫色,则应为淀粉。(或取少量粉末状固体加入含有蒸馏水的试管中,搅拌均匀后滴加几滴碘液观察颜色变化,若出现蓝色,则说明该粉末状固体物质为淀粉,不出现蓝色,则应为蛋白粉)。第5节　核酸是遗传信息的携带者
课时作业
(时间:30分钟　分值:57分)
第1～7题每题3分,第8～11题每题6分,共计45分。
基础对点练
知识点1　核酸的种类、结构及功能
1.(2025·广东期中)丙型肝炎病毒(HCV)是一种可通过血液传播的RNA病毒。感染HCV的孕妇有可能将病毒传染给胎儿或新生儿。下列有关叙述正确的是(　　)
[A] HCV的遗传物质中所含的单糖为脱氧核糖
[B] 彻底水解HCV的遗传物质能获得5种碱基
[C] 组成HCV的RNA和蛋白质都是生物大分子
[D] HCV的遗传信息蕴藏在RNA的碱基种类中
【答案】 C
【解析】 HCV是一种RNA病毒,其遗传物质所含的单糖为核糖;HCV的遗传物质为RNA,其彻底水解产物有6种,A、U、C、G、磷酸、核糖,其中碱基只有4种;丙型肝炎病毒是一类RNA病毒,其结构组成为蛋白质和RNA,RNA和蛋白质都是生物大分子;HCV的遗传物质为RNA,不同的RNA中碱基的排列顺序不同,因此HCV的遗传信息蕴藏在RNA的碱基排列顺序中。
2.(2025·龙岩期中)右图表示生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图,下列说法正确的是(　　)
[A] DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
[B] 在病毒的体内③有5种,②有2种
[C] 苔藓细胞的③有5种,②有2种
[D] ③在生物体中共有8种
【答案】 C
【解析】 DNA和RNA在核苷酸上的不同点在②五碳糖和③含氮碱基两个方面,DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,DNA中特有碱基是T,RNA中特有碱基是U;病毒只有一种核酸,DNA或RNA,所以③含氮碱基有4种,②五碳糖有1种;苔藓细胞内既有DNA也有RNA,②五碳糖有2种,③含氮碱基有5种;细胞生物既有DNA也有RNA,所以③含氮碱基有5种,病毒只含有一种核酸,则只有4种碱基。
3.(2025·广州期末)科学家对某生物的核酸进行分析,经过初步水解后得到了甲、乙、丙三个核苷酸分子,下列有关说法不准确的是(　　)
[A] 该生物一定具有细胞结构
[B] ①一定是脱氧核糖
[C] 乙的名称为尿嘧啶核糖核苷酸
[D] 丙一定能构成水稻的遗传物质
【答案】 D
【解析】 甲表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是DNA的基本单位;乙表示尿嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本单位,该生物含有DNA和RNA两种核酸,一定具有细胞结构。甲含有胸腺嘧啶,是DNA特有的碱基,DNA含有的五碳糖是脱氧核糖。乙中的碱基是U,则该核苷酸的名称是尿嘧啶核糖核苷酸。若丙表示鸟嘌呤脱氧核苷酸,则是DNA的基本单位,若丙表示鸟嘌呤核糖核苷酸,则是RNA,的基本单位,因此丙不一定能构成水稻的遗传物质。
4.(2025·宿州期中)下图表示一种核苷酸连接而成的长链,下列相关叙述错误的是(　　)
[A] DNA和RNA中都含有①磷酸基团
[B] 若③是T,则图中的⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸
[C] 若②是脱氧核糖,则图中的核苷酸链为RNA
[D] SARS病毒携带遗传信息的物质中含有的④是鸟嘌呤核糖核苷酸
【答案】 C
【解析】 图中①表示磷酸基团,DNA和RNA中都含有①磷酸基团;若③是T,则题图中的核苷酸链是DNA,故⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸;若②是脱氧核糖,则题图中的核苷酸链为DNA;SARS病毒携带遗传信息的物质是RNA,其中含有的④是鸟嘌呤核糖核苷酸。
知识点2　生物大分子以碳链为骨架
5.(2025·江门期中)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。下列叙述错误的是(　　)
[A] 氨基酸是蛋白质的单体,不同氨基酸的区别是R基的不同
[B] 糖原和纤维素的功能不同是因为其单体的排列顺序不同
[C] 细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物
[D] 脱氧核苷酸是DNA的单体,脱氧核苷酸的排列顺序可以储存遗传信息
【答案】 B
【解析】 蛋白质的单体是氨基酸,不同氨基酸的区别是R基的不同;糖原和纤维素的功能不同是因为其单体连接方式的不同而形成的空间结构不同;细胞质和细胞核中含有核酸,核酸含有五碳糖,故两者均含有由糖类参与形成的化合物;脱氧核苷酸是DNA的单体,遗传信息蕴藏在脱氧核苷酸的排列顺序中。
6.(2025·深圳期中)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] 若图中多聚体为多糖,则构成它的单体一定是葡萄糖
[B] 若图中多聚体为DNA,则参与其构成的核糖核苷酸有4种
[C] 若图中 S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体可以表示脂肪
[D] 若图中单体表示氨基酸,则形成长链时不是所有氨基和羧基都参与脱水缩合
【答案】 D
【解析】 若题图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖,如几丁质,其单体是乙酰葡萄糖胺;若题图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核苷酸有4种,核糖核苷酸是RNA的基本单位;脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,若题图中S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体不可以表示脂肪;若题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,如R基中的一般不参与脱水缩合。
7.(2025·苏州期中)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下表。根据表中信息,下列叙述错误的是(　　)
单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂
① ② 蛋白质 ③
④ — 核酸 —
[A] 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是以碳链为骨架
[B] ①是氨基酸,④是碱基
[C] ①和④都含有C、H、O、N元素
[D] ②是肽键,③可以是双缩脲试剂
【答案】 B
【解析】 多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的;①是蛋白质的单体氨基酸,④是核酸的单体核苷酸;①是氨基酸,元素组成是C、H、O、N等,④是核苷酸,元素组成是C、H、O、N、P;②是蛋白质中连接氨基酸之间的肽键,可用③双缩脲试剂鉴定蛋白质。
综合提升练
8.(2025·重庆月考)肽核酸(PNA)是通过计算机设计构建并最终由人工合成的DNA 类似物,其分子结构如下图所示。PNA以多肽骨架取代脱氧核糖—磷酸主链,与主链相连的碱基种类与DNA 的相同。据图分析,下列叙述错误的是(　　)
[A] PNA 的组成元素有 C、H、O、N
[B] 构成PNA 的碱基有5种
[C] PNA的单体间通过肽键相连
[D] PNA 可能形成双链结构
【答案】 B
【解析】 由题图可知, PNA由C、H、O、N组成;根据题意可知,PNA以多肽骨架取代脱氧核糖—磷酸主链,而多肽的形成是氨基酸通过肽键连接在一起,因此单体间通过肽键相连;由于PNA是人工合成的DNA类似物,故应该有A、T、C、G 4种碱基,又知与主链相连的碱基种类与DNA的相同,故可能形成双链结构。
9.(2025·毕节期末)下图为人体内不同化学元素组成化合物或结构的示意图,下列说法正确的是(　　)
[A] 若①是生物大分子,人体必须从外界环境获取其单体
[B] 若②是糖原,其分布的场所主要是肝脏和大脑
[C] ②可能是糖类也可能是某种脂质
[D] 若③是DNA,其彻底水解的产物中含有尿嘧啶
【答案】 C
【解析】 ①的组成元素是C、H、O、N、S,若①是生物大分子,则其为蛋白质,组成蛋白质的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,非必需氨基酸可在人体内合成;若②是糖原,其分布的场所主要是肝脏和肌肉;②的组成元素是C、H、O,可能是糖类,也可能是脂质中的脂肪或固醇;若③是DNA,其彻底水解的产物为脱氧核糖、磷酸和含氮碱基,但碱基中不含尿嘧啶。
10.(2025·泉州月考)下图为组成细胞的分子的相关概念图。下列相关叙述错误的是　(　　)
[A] U中的脂肪是一种很好的绝热体,起保温作用
[B] 组成DNA和RNA的核苷酸W不同,单糖X也不同
[C] 若多糖Y是植物细胞壁的主要成分之一,则多糖Y可以是维生素
[D] 若蛋白质T能运输氧气,则蛋白质T含有微量元素Fe
【答案】 C
【解析】 脂质U仅由C、H、O三种元素组成,包含脂肪和固醇,其中脂肪是一种很好的绝热体,起保温作用;核苷酸W包括脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,组成DNA的是脱氧核糖核苷酸,单糖X是脱氧核糖,组成RNA的是核糖核苷酸,单糖X是核糖,故组成DNA和RNA的核苷酸W不同,单糖X也不相同;多糖Y可能为淀粉、纤维素和糖原,若多糖Y是植物细胞壁的主要成分之一,则多糖Y可以是纤维素不可能是维生素;若蛋白质T能运输氧气,则蛋白质T是血红蛋白,含有微量元素Fe。
11.(2025·天津期中)下图为生物大分子的简要概念图,下列叙述正确的是(　　)
[A] 若c是蛋白质,则a可能为C、H、O、N、P
[B] 若c为核酸,则b的种类有4种,a的种类有5种
[C] 若c为多糖,则其多样性与b的种类和排列顺序有关
[D] 若b为脱氧核苷酸,则c存在于线粒体、叶绿体、染色体中
【答案】 D
【解析】 若c为蛋白质,氨基酸主要有C、H、O、N,少数还含有S、Se等元素;若c为核酸,有DNA、RNA两种,核苷酸的种类有8种,元素的种类有C、H、O、N、P,5种;若c为多糖,多糖包括淀粉、糖原、纤维素等,基本单位均是葡萄糖,b的种类一样(几丁质的组成单位不是葡萄糖,但也只有一种);若b为脱氧核苷酸,则c为DNA,可能存在于线粒体、叶绿体、染色体(细胞核)中。
12.(12分)(2025·广元期中)生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体。下图是某生物大分子连接方式的结构模式图,A是基本单位,B是连接两个基本单位的化学键。回答下列
问题。
(1)多糖、蛋白质和核酸的单体分别是　　　　　　　　　　　　,它们都是以　　　　为基本骨架的。
(2)若该图为一段肽链的结构模式图,B的名称是　　　　,已知丙氨酸上的R基是一个甲基(—CH3),请写出丙氨酸的结构模型　　　　　　　　　。
(3)若该图表示人体细胞中的遗传物质,A的名称是　　　　　　。人体细胞与RNA病毒比较,细胞内特有的碱基是　　　　　(填中文名称)。
(4)某粉末状固体物质可能是淀粉,也可能是蛋白粉。请设计显色反应实验,判断该粉末状固体物质是淀粉还是蛋白粉,简要写出实验设计思路。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)单糖、氨基酸、核苷酸(2分)　碳链
(2)肽键　(2分)
(3)脱氧核糖核苷酸　胸腺嘧啶
(4)取少量粉末状固体加入含有蒸馏水的试管中,搅拌均匀后先添加双缩脲试剂A液1 mL,摇匀,再加双缩脲试剂B液4滴,观察颜色变化,若出现紫色,则说明该粉末状固体物质为蛋白粉,不出现紫色,则为淀粉(或取少量粉末状固体加入含有蒸馏水的试管中,搅拌均匀后滴加几滴碘液观察颜色变化,若出现蓝色,则说明该粉末状固体物质为淀粉,不出现蓝色,则应为蛋白粉)。(4分)
【解析】 (4)若要判断某粉末状固体物质是淀粉,还是蛋白粉,可以利用蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色的原理,即取少量粉末状固体加入含有蒸馏水的试管中,搅拌均匀后先添加双缩脲试剂A液1 mL,摇匀,再加双缩脲试剂B液4滴,观察颜色变化,若出现紫色,则说明该粉末状固体物质为蛋白粉,不出现紫色,则应为淀粉。(或取少量粉末状固体加入含有蒸馏水的试管中,搅拌均匀后滴加几滴碘液观察颜色变化,若出现蓝色,则说明该粉末状固体物质为淀粉,不出现蓝色,则应为蛋白粉)。

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