2024届苏教版高考生物一轮复习核酸是遗传信息的携带者学案

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

(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

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

2.大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物

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。