高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5节 核酸是遗传信息的携带者精品巩固练习

第5节　核酸是遗传信息的携带者

一、核酸的种类及分布

1．种类

2．分布

(1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。

(2)RNA主要分布在细胞质中。

二、核酸是由核苷酸连接而成的长链

1．核酸的基本组成单位——核苷酸

(1)组成

(1)种类

①脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位。

②核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。

2．DNA和RNA的区别

(1)分子组成的不同

①DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的则是核糖。

②DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA的则是尿嘧啶(U)。

(2)分子结构的不同

DNA是由脱氧核苷酸的连接而成的，一般由两条链构成，RNA则是由核糖核苷酸连接而成，由一条链构成。

3．DNA指纹获得遗传信息的根本原因

生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。

4．核酸的多样性及功能

(1)多样性的原因：核苷酸数目不同和排列顺序多样。

(2)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

生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，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。

2.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，由许多单体连接成多聚体。

3．碳是生命的核心元素。

4．细胞是由化学元素和化合物构成的

(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。

(2)糖类和脂质提供生命活动的重要能源。

(3)水和无机盐与其他物质一起，共同构建细胞、参与细胞生命活动。

(4)细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化中，但又保持相对稳定。

考点01 核酸的种类、结构与功能

【典型例题】

．图1和图2表示细胞中两种重要化合物的基本组成单位，下列有关叙述错误的是（       ）

A．图1所示物质是构成DNA的基本单位，其碱基有A、G、C、T四种

B．图2所示物质是构成RNA的基本单位，其碱基有A、G、C、U四种

C．HIV的遗传信息储存在由图1所示物质连接而成的链状化合物中

D．一般情况下，在生物体的细胞中，由图2所示物质连接而成的链状化合物为单链

【答案】C

【解析】

 A、图1所示物质是脱氧核苷酸，是构成DNA的基本单位，其中脱氧核苷酸中的碱基有A、G、C、T四种，A正确；

B、图2所示物质是核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，其中核糖核苷酸中的碱基有A、G、C、U四种，B正确；

C、HIV是RNA病毒，其遗传信息储存在由图2核糖核苷酸组成的RNA中，C错误；

D、图1所示物质聚合而成的是DNA，通常是双链，图2所示物质聚合而成的是RNA，通常是单链，D正确。

故选C。

【拓展延伸】归纳概括生物种类与核酸、核苷酸及碱基种类的关系

考点02 生物大分子以碳链为骨架

【典型例题】

下列关于生物大分子的叙述中，错误的是（　　）

A．蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子

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、纤维素和核糖都是生物大分子

D．蛋白质的结构和功能是多种多样的

【答案】C

【解析】

A、蛋白质是氨基酸脱水缩合形成的生物大分子，即蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子，A正确；

B、核酸是遗传物质，是储存遗传信息、控制蛋白质合成的生物大分子，B正确；

C、核糖是单糖，属于小分子，C错误；

D、蛋白质的结构具有多样性，而结构决定功能，所以蛋白质的功能也具有多样性，D正确。

故选C。

【易错分析】对生物大分子的正确理解

高中阶段，涉及的生物大分子只有蛋白质、核酸、多糖三类化合物。脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的，但脂肪的相对分子质量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。磷脂和固醇也不属于生物大分子。

题组A  基础过关练

1．下列核苷酸中，在DNA结构中不可能具有的是（       ）

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【解析】

A、图中核苷酸中的碱基是尿嘧啶，是组成RNA的尿嘧啶核糖核苷酸、DNA中不可能具有该结构，A符合题意；

B、该核苷酸中的碱基是鸟嘌呤，可能是组成RNA的鸟嘌呤核糖核苷酸、也可能是构成DNA的鸟嘌呤脱氧核苷酸，B不符合题意；

C、该核苷酸中的碱基是腺嘌呤，可能是组成RNA的腺嘌呤核糖核苷酸、也可能是组成DNA的腺嘌呤脱氧核苷酸，C不符合题意；

D、该核苷酸中的碱基是胞嘧啶，可能是组成RNA的胞嘧啶核糖核苷酸、也可能是组成DNA的胞嘧啶脱氧核苷酸，D不符合题意。

故选A。

2．下列有关核酸的叙述，正确的是（       ）

A．脱氧核苷酸是由一个磷酸、一个核糖和一个含氮碱基组成的

B．核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的化合物

C．核酸是一切生物的遗传物质

D．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸

【答案】C

【解析】

A、脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成的，A错误；

B、核酸的组成元素只有C、H、O、N、P，B错误；

C、核酸是一切生物的遗传物质，细胞生物的遗传物质为DNA，病毒的遗传物质为DNA或RNA，C正确；

D、组成核酸的基本单位是核苷酸，组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸，D错误。

故选C。

3．核酸是细胞中一类重要的生物大分子，有关叙述正确的是（       ）

A．DNA和RNA都由C、H、O、N、Р元素构成

B．DNA和RNA所含的碱基、五碳糖和磷酸都不同

C．DNA都分布在细胞核中，RNA都分布在细胞质中

D．人体细胞含DNA和RNA，遗传物质主要是DNA

【答案】A

【解析】

A、DNA和RNA是由核苷酸组成，元素组成为C、H、O、N、Р，A正确；

B、DNA和RNA所含的碱基相同的部分为A/C/G，且两者均含有磷酸，B错误；

C、对于真核细胞来说，DNA主要分布在真核生物的细胞核，少部分分布在线粒体和叶绿体，RNA主要分布在细胞质，细胞核中也存在RNA，C错误；

D、人体细胞含DNA和RNA，遗传物质是DNA，D错误。

故选A。

4．下列不属于DNA彻底水解产物的是（       ）

A．脱氧核糖 B．磷酸基团 C．胸腺嘧啶 D．尿嘧啶

【答案】D

【解析】

DNA彻底水解产物为脱氧核糖、 磷酸基团和碱基A、T、G、C，不含尿嘧啶，D错误。

故选D。

5．生命活动的主要承担者、遗传信息的携带者、细胞壁的主要成分依次为（       ）

A．蛋白质、核酸、纤维素和果胶

B．蛋白质、DNA、五碳糖

C．氨基酸、脱氧核苷酸、果糖

D．氨基酸、核苷酸、葡萄糖

【答案】A

【解析】

生命活动的主要承担者是蛋白质；遗传信息的携带者是核酸，分为DNA和RNA两种；细胞壁（植物）的主要成分是纤维素和果胶，A正确。

故选A。

6．如图是分子的简要概念图，下列叙述正确的是（       ）

A．若C为RNA，则B为核糖核苷酸，A为C、H、O、N

B．若B为葡萄糖，则C在动物细胞中可能为乳糖

C．若B为脱氧核苷酸，则C是一切生物的遗传物质

D．若C具有信息传递、运输、催化等功能，则B可能为氨基酸

【答案】D

【解析】

A、若C为RNA，则B为核糖核苷酸，A代表的元素为C、H、O、N、P，A错误；

B、若B为葡萄糖，则C为多糖，动物细胞中的多糖为糖原，乳糖是二糖，B错误；

C、若B为脱氧核苷酸，则C为DNA，是主要的遗传物质，因为RNA病毒无DNA，其遗传物质是RNA，C错误；

D、若C具有信息传递、运输、催化等功能，则C为蛋白质，此时B为氨基酸，D正确。

故选D。

7．图1和图2分别是某核苷酸与核苷酸链的示意图。

(1)已知图1中分子结构式的左上角基团为碱基——腺嘌呤。该核苷酸的生物学名称是_______，它是构成___________的基本单位。

(2)变形虫细胞内含A、G、T的核苷酸有_________种。

(3)图2为一条核苷酸链示意图，图中所示1、2、3、4的名称分别是_____________、________________、___________________、____________________。此结构所示核酸与另一种核酸相比较，化学组成上的区别是后者含有____________________________；结构上的区别是前者一般为______，后者一般为________；前者的遗传信息贮存在__________________________。

【答案】

(1)   腺嘌呤核糖核苷酸     RNA（核糖核酸）

(2)5

(3)   磷酸     脱氧核糖     胞嘧啶     胞嘧啶脱氧（核糖）核苷酸     核糖和尿嘧啶     双链     单链     脱氧核糖核苷酸/碱基的排列顺序

【解析】

(1)分析题图可知，图中的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。核糖核苷酸是RNA的基本组成单位。

(2)变形虫是真核生物，细胞内含有DNA和RNA，细胞内含A的核苷酸有2种，含G的核苷酸有2种，含T的核苷酸有1种，共5种.

(3)分析核苷酸链可知，该核苷酸链中含有碱基T，因此是脱氧核糖核苷酸。 图二中所示1、2、3的名称分别是磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶。 4的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。核酸包括DNA和RNA，它们之间的区别是RNA含有核糖和尿嘧啶。结构上的区别是DNA一般为双链，RNA一般为单链；DNA的遗传信息贮存在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中。

题组B  能力提升练

8．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，下列叙述错误的是（       ）

A．若m为胸腺嘧啶，则b肯定为胸腺嘧啶脱氧核苷酸

B．在禽流感病毒、幽门螺旋杆菌体内b均为4种

C．ATP与RNA中所含的a相同

D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸彻底水解，能得到6种化合物

【答案】B

【解析】

A、T是DNA特有的碱基，若m为胸腺嘧啶，则b肯定为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A正确；

B、禽流感病毒中只有一种核酸即RNA，组成单位有4种核糖核苷酸；幽门螺旋杆菌是原核生物，体内有DNA和RNA两种核酸，分别有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸组成，共有b核苷酸8种，B错误；

C、ATP与RNA中所含的a都为核糖，C正确；

D、若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸是DNA，其彻底水解，得到的化合物有磷酸、脱氧核糖和A、T、C、G四种碱基共6种，D正确。

故选B。

9．下列有关核酸的表述错误的是（       ）

A．核酸的基本组成单位是核苷酸

B．核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核中

C．构成DNA的单体是脱氧核苷酸

D．豌豆叶肉细胞中的核酸含有5种碱基

【答案】B

【解析】

A、核酸包括DNA和RNA，DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，A正确；

B、核酸包括DNA和RNA，真核生物DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质内，B错误；

C、构成DNA的单体是脱氧核苷酸，C正确；

D、豌豆叶肉细胞中的核酸包含DNA和RNA，含有A、T、G、C、U共5种碱基，D正确。

故选B。

10．硝化细菌、烟草、HIV病毒的核酸中具有碱基和核苷酸的种类分别是（　　）

A．4、8、4和4、8、4 B．4、5、4和4、5、4

C．5、5、4和8、8、4 D．4、8、4和4、5、4

【答案】C

【解析】

硝化细菌，有细胞结构生物，既有DNA也有RNA，因此其碱基有A、G、C、T、U5种，含有核苷酸为脱氧核糖核苷酸4种和核糖核苷酸4种，共8种；烟草是植物，其既有DNA也有RNA，因此含有碱基为A、G、C、T、U5种，含有核苷酸为脱氧核糖核苷酸4种和核糖核苷酸4种，共8种；HIV病毒为RNA病毒，只含有RNA一种核酸，因此其碱基只有A、U、C、G4种，核苷酸也只有4种，ABD错误，C正确。

故选C。

11．下图是DNA和RNA组成的结构示意图，有关说法正确的是（       ）

A．DNA和RNA中的N元素存在于核糖中

B．DNA和RNA的组成元素包括C、H、O、N、P、S

C．DNA和RNA的多样性主要体现在空间结构上的不同

D．DNA彻底水解能得到六种产物

【答案】D

【解析】

A、核苷酸中的N元素存在于含氮碱基中，A错误；

B、DNA和RNA的组成元素包括C、H、O、N、P，B错误；

C、DNA和RNA的多样性主要体现在碱基序列不同，C错误；

D、DNA彻底水解后的产物是磷酸、脱氧核糖和四种碱基，所以彻底水解的产物有六种，D正确。

故选D。

12．如图为某核苷酸链的示意图，下列相关叙述正确的是（       ）

A．②为脱氧核糖

B．④为胞密啶脱氧核苷酸

C．⑤为脱氧核苷酸链

D．该核苷酸链主要分布于细胞质中

【答案】D

【解析】

A、②为核糖，A错误；

B、④为胞嘧啶核糖核苷酸，B错误；

C、⑤为核糖核苷酸长链的片段，C错误；

D、RNA主要分布在细胞质中，此外还有少量分布在细胞核中，D正确。

故选D。

13．下列关于组成细胞的化合物叙述错误的是（       ）

A．淀粉、纤维素等多糖是所有生物体内的储能物质

B．蛋白质、葡萄糖、脂肪等有机物都能为细胞提供能量

C．DNA和RNA都是能够储存遗传信息的生物大分子

D．生物大分子都以碳链为骨架体现了“碳是生命的核心元素”

【答案】A

【解析】

A、纤维素是构成植物细胞壁主要成分，不属于储能物质，淀粉是植物体内的储能物质，A错误；

B、蛋白质、葡萄糖、脂肪等有机物都能为细胞提供能量，B正确；

C、DNA和RNA都是储存遗传信息的生物大分子，C正确；

D、生物大分子都以碳链为基本骨架体现了“碳是生命的核心元素”，D正确。

故选A。

14．生物体的生命活动都有共同的物质基础，如图1中a、b为有机小分子物质，c是构成a的一种元素，甲、乙、丙代表有机大分子物质，已知HIV是由RNA和蛋白质构成的。请据图分析回答问题。

(1)图1中c表示____________元素。

(2)在人体细胞内，a的名称是__________。

(3)丙的检测可用__________试剂，显__________色。

(4)__________的千变万化决定了甲的多样性，丙是生命活动的__________。

(5)若图2是乙的基本单位，则m可代表腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、__________。(填中文名称)

【答案】

(1)P

(2)核苷酸

(3)   双缩脲     紫色

(4)     碱基排列顺序（或脱氧核苷酸排列顺序）     主要承担者

(5)尿嘧啶

【解析】

(1)分析图可知，甲、乙、丙代表有机大分子物质，且丙和甲组成染色体，丙和乙组成HIV，所以丙是蛋白质，甲是DNA，乙是RNA，因此图1中c表示P元素。

(2)a是甲（DNA）和乙（RNA）的基本组成单位核苷酸。

(3)分析图可知，甲、乙、丙代表有机大分子物质，且丙和甲组成染色体，丙和乙组成HIV，所以丙是蛋白质，甲是DNA，乙是RNA，蛋白质可以双缩脲试剂检测，呈现紫色反应。

(4)图1中，甲是DNA，脱氧核苷酸排列顺序的千变万化决定了甲（DNA）的多样性。丙是蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。

(5)分析图2可知，图中m表示组成核苷酸的碱基，又因为乙是RNA，所以m可代表腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和尿嘧啶。

题组C  培优拔尖练

15．如图是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（       ）

（1）DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②处

（2）若②为核糖，则④为RNA的基本组成单位

（3）若③为腺嘌呤，则④肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸

（4）非典病毒的④有8种，②有2种

（5）若③为尿嘧啶，则DNA中肯定不含④这种化合物     (6)③在生物体中共有8种

A．（1）（6） B．（2）(5)C．（3）（4） D．（4）(5)

【答案】B

【解析】

（1）DNA与RNA在核苷酸上的不同点有②五碳糖，还有③碱基，DNA特有碱基是T，RNA特有碱基是U，（1）错误；

（2）若②为核糖，则④为核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，（2）正确；

（3）若③为腺嘌呤，则④可能为腺嘌呤脱氧核苷酸或者腺嘌呤核糖核苷酸，（3）错误；

（4）SARS病毒只含有RNA，故④有4种，②有1种，（4）错误；

（5）若③为尿嘧啶，是RNA特有碱基，则DNA中肯定不含④这种化合物 ，（5）正确；

（6）③在生物体中最多有5种，A、T、U、C、G，（6）错误；

综上所述，（2）（5）正确，B正确，ACD错误。

故选B。

16．下列各种生物中关于含氮碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是（       ）

A．A B．B C．C D．D

【答案】D

【解析】

A、酵母菌是真核生物，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，A错误；

B、蓝细菌是原核生物，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，B错误；

C、新型冠状病毒是一种RNA病毒，含有1种核酸（RNA），含有4种碱基，1种五碳糖，4种核苷酸，C错误；

D、小麦的叶肉细胞是真核细胞，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，D正确。

故选D。

17．若人体的肌细胞中含有X种核苷酸；噬菌体的遗传物质中含有Y种碱基，则X和Y分别为（       ）

A．8、4 B．4、4 C．8、5 D．4、5

【答案】A

【解析】

噬菌体由DNA和蛋白质组成，以DNA为遗传物质，含有4种碱基；人体的肌细胞中含有DNA和RNA，共有8种核苷酸，故X＝8，Y＝4。A正确，BCD错误。

故选A。

18．下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是（       ）

A．生物的遗传信息只存在于DNA分子中

B．人体内有2种核酸，都是遗传物质

C．构成DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸

D．DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中

【答案】C

【解析】

A、细胞生物的遗传信息储存在DNA分子中，某些病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息储存在RNA中，A错误；

B、人体内的核酸包括DNA和RNA两种，其中只有DNA是遗传物质，B错误；

C、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，C正确；

D、DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，D错误。

故选C。

19．下图为核苷酸长链的部分结构图，有关叙述错误的是（       ）

A．a的组成元素有C、H、O、N、P

B．该核苷酸长链可能来自于细菌细胞

C．a不能参与DNA分子的组成

D．b表示胞嘧啶核糖核苷酸

【答案】D

【解析】

A、a是腺嘌呤核糖核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P，A正确；

B、该核苷酸长链是RNA的片段，细菌细胞含有RNA，B正确；

C、a是腺嘌呤核糖核苷酸，参与RNA分子的组成，C正确；

D、b是由胞嘧啶和核糖组成，不是胞嘧啶核糖核苷酸，D错误。

故选D。

20．生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由一定的基本单位按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体，下列表述正确的是（       ）

A．若该图为RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种

B．若该图为DNA单链的结构模式图，则1为磷酸，2为脱氧核糖，3的种类有4种

C．若该图为一段肽链的结构模式图， 则1表示肽键，2表示碳原子，3的种类约21种

D．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示碳原子，2表示肽键，3不含H原子

【答案】A

【解析】

A、如果该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3是碱基，RNA中的碱基含有A、U、C、G共4种，A正确；

B、如果该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3是碱基，DNA中的碱基含有A、T、C、G共4种，B错误；

C、如果该图为一段肽链的结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示肽键，3表示R基团，其种类约21种，C错误；

D、如果该图为一段肽链的结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示肽键，3表示R基团，可以是H原子，D错误。

故选A。

21．图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中甲代表图中有机物共有的元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子，X，Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位；图2为核酸的部分结构示意图。回答下列问题：

(1)图中甲代表的元素是_____________________。P的种类不同的原因是______________不同。

(2)纤维素是构成_____________________的主要成分；脂质中除I外，还包括___________。相同质量的V和I彻底氧化分解，I释放的能量更多的原因是__________________。

(3)Y和Z在组成上的不同主要体现在图2中_____（填序号）上。若图2为Ⅱ的部分结构，则④的中文名称是_______。

(4)染色体的主要组成成分是图1中的____________。新冠病毒的遗传信息储存在图1_______中。（两空选填I－V）

【答案】

(1)   C、H、O     R基

(2)   植物细胞细胞壁     磷脂和固醇     I（脂肪）分子中C、H的比例高于V（糖类）

(3)   ②和③     鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸（鸟嘌呤脱氧核苷酸）

(4)     Ⅱ和Ⅳ     Ⅲ

【解析】

(1)图中甲代表的元素是C、H、O。P是氨基酸，氨基酸的种类是由氨基酸的R基不同决定的。

(2)纤维素是构成植物细胞壁的主要成分；脂质包括脂肪、磷脂和固醇，图中除Ⅰ脂肪外，还包括磷脂和固醇。相同质量的Ⅴ（糖原）和Ⅰ（脂肪）彻底氧化分解，脂肪释放的能量更多的原因是I（脂肪）分子中C、H的比例高于V（糖类）。

(3)Y（脱氧核苷酸）和Z（核糖核苷酸）在组成上的不同主要体现在图2中②（五碳糖）和③（含氮碱基）上。若图2为ⅡDNA的部分结构，则④的中文名称是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸（鸟嘌呤脱氧核苷酸）。

(4)染色体的主要组成成分是图1中的ⅡDNA和Ⅳ蛋白质。新冠病毒的遗传物质是RNA，因此其遗传信息储存在图1的RNA，即Ⅲ中。