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(共54张PPT)
[学习目标]
1.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点,能辨识核酸中的磷酯键,能基于氢键分析碱基的配对原则。
2.了解核酸的生物功能,能说明核酸对于生命遗传的意义。
1.分类
分类依据:根据组成中所含_____的不同。
戊糖
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸(RNA)
2.组成
(1)核酸是一种生物大分子。是由许多________单体形成的聚合物,可以看作磷酸、戊糖和_____结合而成。
(2)核苷酸水解得到_____和____,核苷水解得到戊糖和_____,其中戊糖有脱氧核糖和核糖,在核酸中以环状结构的形式存在。
(3)两种核酸中的碱基(具有___性的杂环有机化合物)
①RNA中的碱基主要有__________、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。
②DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、___________、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种。
核苷酸
碱基
磷酸
核苷
碱基
碱
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
3.核酸的合成与水解
碱基
磷酸
核酸
磷酯
[自我思考]
腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,请在以下结构简式中圈出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
提示　
[正误判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)。
×
(1)核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基。( )
(2)核酸、核糖核苷酸都是高分子化合物。( )
(3)DNA分子中含有4种碱基。( )
(4)核苷酸是一种生物大分子,不能发生水解反应。( )
(5)DNA和RNA的碱基组成相同,戊糖不同。( )
×
√
×
×
1.下列关于核酸的结构和性质说法正确的是(　　)
A.天然核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸
B.组成核酸的元素是C、H、O、N
C.核酸水解的最终产物是氨基酸
D.人们跑步后肌肉酸痛是因为产生了核酸
解析　天然核酸可分为核糖核酸和脱氧核糖核酸,A正确;组成核酸的元素是C、H、O、N、P,B错误;核酸水解的最终产物有磷酸、戊糖、碱基,蛋白质水解的最终产物是氨基酸,C错误;人们跑步后肌肉酸痛是因为产生了乳酸,D错误; 故选A。
A
2.分析下面的概念图,下列叙述正确的是(　　)
D
A.A表示的碱基有5种 B.B表示的是核糖
C.D表示核糖核苷酸 D.D表示脱氧核糖核苷酸
解析　组成DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸由磷酸、脱氧核糖和碱基组成,所以A表示碱基。DNA中的碱基有4种,A错误;B表示脱氧核糖,B错误;D表示脱氧核糖核苷酸,C错误,D正确。
3.(2025·重庆拔尖强基联盟联考)下图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的(　　)
D
A.该结构片段在一定条件下可与盐酸反应
B.该结构片段可以发生加成反应和取代反应
C.核酸分子间可以形成氢键
D.该结构片段中含有4个手性碳原子
[名师点睛]
DNA和RNA的对比
组成 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
磷酸 都含有
核
苷 戊糖 脱氧核糖 核糖
碱
基 相同 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)
不同 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
1.核酸的结构
(1)DNA
①由两条____________链组成,两条链平行盘绕,形成_______结构。核苷酸之间通过_______连接。
②每条链中的__________和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则,通过_____结合成碱基对,腺嘌呤(A)与_____________配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对。
(2)RNA
①一般呈_______结构,比DNA分子小得多。
②与DNA对比,核糖替代脱氧核糖,___________ 替代胸腺嘧啶(T)。
多聚核苷酸
双螺旋
磷酯键
脱氧核糖
氢键
胸腺嘧啶(T)
单链状
尿嘧啶(U)
2.核酸的生物功能
(1)基因:有一定碱基排列顺序的______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____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_____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。
DNA
决定
复制
蛋白质
3.核酸研究的成果和意义
(1)我国核酸研究的成绩
①1981年,我国科学家人工合成了具有生物活性的_____分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。
②1999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。
③2002年,我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。
(2)核酸研究的意义
核酸
生物
[自我思考]
1.DNA分子的多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过磷酯键连接。请类比蛋白质的结构,指出DNA分子、核苷酸和磷酯键分别对应蛋白质的哪些部分。
提示
2.DNA的结构与碱基配对
(1)DNA分子是什么结构 分子中的脱氧核糖、碱基的位置在哪部分
提示　双螺旋结构。脱氧核糖在双螺旋结构的外侧,碱基在内侧。
(2)DNA分子中的碱基通过什么作用形成双链 碱基如何配对
提示　通过氢键作用形成双链。A与T,G与C。
(3)DNA分子中的碱基的定量关系
提示　腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)数目相等; 鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)数目相等。
[正误判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)。
√
(1)DNA的双螺旋结构靠大量氢键相连而稳定存在于生命体中。( )
(2)RNA主要存在于细胞核中,它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。( )
(3)腺嘌呤与鸟嘌呤分子数相等,胞嘧啶与胸腺嘧啶分子数相等。( )
(4)DNA分子每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在内侧,碱基排列在外侧。( )
(5)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接。( )
×
×
×
×
1.下列有关核酸的叙述正确的是(　　)
A.核酸对生物体的生长、繁殖、遗传、变异等起着决定性作用,是生命活动的控制者,大量存在于细胞核中
B.核酸指挥控制着蛋白质的合成、细胞的分裂,主要存在于细胞质中
C.生物体遗传信息的载体DNA,大量存在于细胞核中,决定蛋白质的合成
D.生物体遗传信息的载体RNA,大量存在于细胞质中,控制蛋白质的合成
解析　核酸根据戊糖的不同分为DNA和RNA,核酸是遗传信息的携带者,对于生物的遗传变异及蛋白质的生物合成具有重要作用,DNA大量存在于细胞核中,A错误;RNA主要存在于细胞质中,根据DNA提供的遗传信息控制体内蛋白质的合成,B错误;DNA大量存在于细胞核中,是生物体遗传信息的载体,决定蛋白质的合成,C正确,D错误。
C
2.大多数生命的遗传物质是DNA,DNA分子的螺旋状双链结构使遗传信息得以精准复制。下列说法错误的是(　　)
A.构成DNA的碱基与RNA的碱基完全相同
B.DNA分子中存在氢键
C.RNA参与遗传信息的传递和表达
D.DNA分子中的遗传信息实际上就是碱基对的排布序列
解析　构成DNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶,构成RNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶和胞嘧啶,故A错误;DNA分子中的四种碱基均含N—H 键,一个碱基中的N—H 键的H原子与另一个碱基中的N原子或O原子能形成氢键,故B正确;RNA参与遗传信息的传递和表达,DNA是遗传信息的储存物质,故C正确;DNA分子中的遗传信息实际上就是碱基对的排布序列,故D正确。
A
3.核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据,某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如图,它在蛋白酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸,下列说法错误的是(　　)
D
A.核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物
B.该核糖核酸催化水解所使用的蛋白酶是蛋白质,其催化活性与温度有关
C.该核糖核酸完全水解生成的酸是H3PO4
D.该核糖核酸完全水解生成的产物中不含氮元素
解析　核酸的基本结构单元是核苷酸,核酸是由核苷酸聚合形成的,A正确;蛋白酶属于蛋白质,温度较高时蛋白质会发生变性,则酶的催化活性与温度有关,B正确;该核糖核酸是由磷酸、戊糖和碱基缩合而成的生物大分子,该核糖核酸完全水解的产物含有磷酸,C正确;核糖核酸完全水解生成的碱基含有N、H、C等元素,D错误;故选D。
[名师点睛]
1.核酸分子的结构层次
1.下列关于核酸的叙述正确的是(　　)
A.DNA 和RNA 中的戊糖相同 B.组成DNA 与蛋白质的元素种类相同
C.DNA 和RNA 呈酸性,蛋白质呈碱性 D.DNA 分子中含有胸腺嘧啶
解析　DNA 中的戊糖是脱氧核糖,RNA 中的戊糖是核糖,A错误;DNA 由C、H、O、N、P元素组成,而蛋白质主要由C、H、O、N、S等元素组成,有些蛋白质还含有P、Fe 等元素,B错误;蛋白质分子中既含有氨基,又含有羧基,故呈两性,C错误;DNA 分子中特有成分之一为胸腺嘧啶,D正确; 故选D。
D
2.(2025·龙陵县第一中学期末)构成DNA分子的4种脱氧核糖核苷酸的不同取决于(　　)
A.戊糖的不同 B.碱基的种类
C.磷酸分子的多少 D.碱基对的排列顺序
解析　核酸根据戊糖的不同分为DNA和RNA,DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,根据碱基不同,脱氧核糖核苷酸可分为4种。故构成DNA分子的4种脱氧核糖核苷酸的不同取决于碱基的种类。故选B。
B
3.下列关于如图所示过程的叙述错误的是(　　)
C
A.甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同
B.乙是戊糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖
C.丙是碱基,在人体细胞遗传物质中有5种
D.丁是核苷酸,在一个细胞中有8种
解析　甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同,A项正确; 乙是戊糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖,B项正确;丙是碱基,在人体细胞遗传物质DNA中有4种,即A、T、C、G,C项错误; 丁是核苷酸,在一个细胞中既有DNA又有RNA,所以有8种,即4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸,D项正确。
4.(2024·开封五校期末联考)冠状病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由戊糖、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法错误的是(　　)
A
A.核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物
B.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性
C.蛋白质的一级结构与氨基酸的排列顺序有关
D.所有DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶分子数相等,鸟嘌呤与胞嘧啶的分子数相等
解析　核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的生物大分子,A错误;NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO具有强氧化性,能使病毒蛋白变性,B正确;蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序是蛋白质的一级结构,C正确;碱基按腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对,即腺嘌呤与胸腺嘧啶分子数相等、鸟嘌呤与胞嘧啶分子数相等,D正确。
5.核酸是细胞内重要的化合物,请回答下列有关核酸的问题:
核苷酸
(1)核酸的基本组成单位是　　　,请写出图中字母M、N、Q所表示的物质名称:M　　　、N　　　、Q　　　。
(2)核酸种类的不同是由于上图中N的不同,N有　　　种。组成DNA的N为
　　　　。
(3)上图中的Q共有　　　种。组成DNA的Q是 　　　　　　　。
(4)由细胞组成的生物体遗传物质是　　　,病毒的遗传物质是　　　　　　　。
磷酸
戊糖
碱基
2
脱氧核糖
5
A、G、C、T
DNA
DNA或RNA
解析　(1)核酸的基本组成单位是核苷酸,是由一分子磷酸M和一分子戊糖N和一分子含氮碱基Q组成的。(2)核酸由DNA和RNA组成,它们的主要区别是戊糖有脱氧核糖和核糖2种,组成DNA的是脱氧核糖。(3)Q是含氮碱基,在DNA和RNA中各有4种,但A、G、C是重复的,加上特有的T和U共5种。组成DNA的含氮碱基是A、G、C、T。(4)所有细胞生物的遗传物质都是DNA,病毒的是DNA或RNA。
1.下列有关核酸的叙述正确的是(　　)
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.核酸是生物体的遗传物质
D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
解析　一般来说,病毒由核酸和蛋白质组成,A不正确;核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的生物大分子,B不正确;核酸按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,D不正确。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2.在双链DNA分子中,每条链中连接两个相邻的脱氧核苷酸之间的键是(　　)
A.肽键 B.氢键
C.磷酯键 D.高能磷酸键
解析　DNA分子中没有肽键,A错误;DNA分子中,双链之间的碱基通过氢键相连,B错误;在双链DNA分子中,每条链中两个相邻的脱氧核苷酸之间通过磷酯键相连接,C正确;DNA分子中没有高能磷酸键,D错误。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3.RNA水解后,得到的化学物质是(　　)
A.氨基酸、葡萄糖、碱基
B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C.脱氧核糖、碱基、磷酸
D.核糖、碱基、磷酸
解析　RNA是核糖核酸的简称,水解后得到的化学物质是核糖(戊糖)、碱基、磷酸,氨基酸是蛋白质的组成单位,葡萄糖是六碳糖,DNA中含有脱氧核糖。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
4.关于核酸功能的说法中不正确的是(　　)
A.核酸是生物体遗传信息的载体
B.DNA分子上存在基因,决定生物体的性状
C.RNA的主要功能其中包括传递遗传信息
D.在细胞繁殖分裂过程中,发生RNA分子的复制
解析　细胞繁殖分裂过程中,发生DNA分子的复制,D项错误。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
5.如图表示的是组成某种核酸的基本单元,下列有关叙述错误的是(　　)
B
1
2
3
4
5
6
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11
12
13
A.该物质是组成RNA的基本单元
B.该物质组成的分子呈双螺旋结构
C.图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶
D.该物质组成的核酸参与遗传信息的传递过程
解析　题图中物质含有磷酸、核糖和碱基,为核糖核苷酸,
是组成RNA的基本单元,DNA分子呈双螺旋结构,A项正确,B错误;RNA参与遗传信息的传递过程,D项正确。
6.ATP的结构简式如图,下列关于ATP的说法不正确的是(　　)
1
2
3
4
5
6
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9
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12
D
13
A.①②部分的键分别为磷酸酐键和磷酯键
B.ATP是腺苷三磷酸
C.ATP水解释放能量生成ADP
D.ATP中的戊糖为脱氧核糖
解析　ATP中戊糖为核糖,不是脱氧核糖,D项错误。
7.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(　　)
D
1
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13
A.氢键①②是DNA双螺旋结构稳定的重要作用力
B.该片段能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
C.胸腺嘧啶与酸或碱溶液均可反应生成盐
D.腺嘌呤是一个五碳脱氧核糖分子
解析　DNA分子可通过氢键形成稳定的双螺旋结构,A正确;该片段结构中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应使其褪色,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其褪色,B正确;胸腺嘧啶分子中含有的酰胺基能在酸性或碱性条件下发生水解反应生成盐,C正确;腺嘌呤是脱氧核糖核酸或核糖核酸中的一种碱基,不是脱氧核糖分子,D错误。
8.如图表示与核酸有关的物质或结构,请据图回答下列问题(“[　　]”中填写对应的字母)。
1
2
3
4
5
6
7
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9
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f
13
(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[　　]　　　　　　　　　　;与另一类核酸相比,在组成上的区别是后者含有　　　　和　　　 。
(2)d含有氮元素,则在 RNA内d共有　　　　种,e共有　　　　　种。
(3)f被彻底水解后的产物是　　　　 (用字母表示),元素a有　　　　　　　　　。
脱氧核糖核酸(DNA)
尿嘧啶
核糖
4
4
b、c、d
C、H、O、N、P
解析　(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[f]DNA;与RNA相比,在组成上的区别是RNA含有尿嘧啶和核糖。(2)d含有氮元素,则d是碱基,则在RNA内d共有4种,e(核糖核苷酸)共有4种。(3)f(DNA)被彻底水解后的产物是b、c、d(磷酸、戊糖、碱基),而核酸由 C、H、O、N、P五种元素组成。
1
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3
4
5
6
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13
9.腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,结构如图所示。
C
1
2
3
4
5
6
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8
9
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13
下列说法错误的是(　　)
A.腺嘌呤核苷分子中有4个手性碳原子
B.腺嘌呤核苷酸分子中5个氮原子一定在同一平面上
C.腺嘌呤核苷酸只能与NaOH溶液反应,不能与盐酸反应
D.由腺嘌呤核苷合成腺嘌呤核苷酸的过程中发生取代反应,形成磷酯键
1
2
3
4
5
6
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13
10.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的(　　)
A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%
解析　已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,则C=G=17.9%,
A=T=50%-17.9%=32.1%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,即T1=32.9%、C1=17.1%,根据碱基互补配对原则,双链DNA分子中,T=(T1+T2)/2,所以T2=31.3%,同理,C2=18.7%。
B
1
2
3
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5
6
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13
11.检测病毒特异序列的方法最常见的是荧光定量PCR(聚合酶链式反应)。因PCR模板仅为DNA,因此在进行PCR前,应将病毒核酸(RNA)逆转录为DNA,再进行扩增并检测。图示是PCR的示例,其中“三磷酸碱基脱氧核苷酸”是PCR扩增所需的基础原料;
“引物”是病毒RNA特异序列片段。下列有关说法错误的是(　　)
1
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3
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5
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12
B
13
A.核酸是一种生物大分子,可发生水解反应得到核苷酸
B.脱氧核苷酸是RNA的基本单元
C.病毒核酸(RNA)逆转录为DNA时需要特定的碱基进行配对
D.整个PCR过程离不开酶的催化
解析　脱氧核苷酸是DNA的基本单元,核糖核苷酸是RNA的
基本单元,B错误;PCR过程中,必须使用DNA聚合酶,D正确。
12.(2025·湖南师范大学附属中学月考)脱氧核糖核酸(DNA)分子的局部结构示意图如下。脱氧核糖、磷酸及碱基形成脱氧核糖核苷酸后,脱氧核糖核苷酸聚合成脱氧核糖核苷酸链,两条多聚核苷酸链平行盘绕形成DNA分子双螺旋结构。
1
2
3
4
5
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13
下列说法不正确的是(　　)
A.磷酸与脱氧核糖分子通过醚键结合
B.碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断裂N—H
C.脱氧核糖、磷酸、碱基通过分子间脱水形成脱氧核糖核苷酸
D.两条脱氧核糖核苷酸链通过氢键作用,碱基G与C、A与T配对结合成碱基对
解析　由图可知,磷酸与脱氧核糖分子通过磷酯键结合在一起,A错误;由图可知,碱基和脱氧核糖分子是紧密相连的,它们之间通过C—N 键连接,则碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断裂N—H ,B正确;碱基与脱氧核糖通过脱水缩合形成核苷,核苷分子中戊糖上的羟基与磷酸脱水,通过磷酯键结合形成核苷酸,C正确;由DNA分子局部结构示意图可知,图中虚线代表氢键,所以两条脱氧核糖核苷酸链通过氢键作用,碱基G与C、A与T配对结合成碱基对,D正确;故选A。
1
2
3
4
5
6
7
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13
A
13.下列图A所示的分子结构式为某种核糖核苷酸,已知分子结构式的左上角基团为碱基—腺嘌呤;图B是某核苷酸链示意图,据图回答问题。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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12
13
腺嘌呤核糖核苷酸
(1)图A中核苷酸的生物学名称是　　　　　　　　　　　。
(2)图A中核苷酸是构成哪一种核酸的原料 　　　。
RNA
(3)图B中,DNA初步水解的产物是　　　　　　　　,彻底水解的产物是__________
______________。豌豆的叶肉细胞中,含有的碱基是________________,那么由A、G、C、U四种碱基参与构成的核苷酸共有　　　种,其中核糖核苷酸有　　　种。
(4)图B结构中特有的碱基名称是_________。
(5)通常由　　　条图B所示的核苷酸链构成一个DNA分子,人体细胞中DNA主要分布在　　　中。
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2
3
4
5
6
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脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖、
磷酸、碱基
A、G、C、T、U
7
4
胸腺嘧啶
2
细胞核
解析　(1)图A核苷酸中含有的碱基是腺嘌呤且戊糖没有脱氧,所以为腺嘌呤核糖核苷酸。(2)图A中核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的原料。(3)DNA初步水解产物是脱氧核糖核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、碱基和脱氧核糖。豌豆叶肉细胞中的核酸有DNA和RNA,含有的碱基有5种,为A、T、C、G、U。由A、G、C、U四种碱基参与构成的核苷酸共有7种,其中核糖核苷酸有4种。(4)图B中特有的碱基是T,名称是胸腺嘧啶。(5)一个DNA分子通常由2条图B所示的核苷酸链构成,真核细胞中DNA大部分分布在细胞核,少部分分布在线粒体和叶绿体中。
1
2
3
4
5
6
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