【高考精细化复习】高考生物（必修1）一轮复习-第7讲《核酸是遗传信息的携带者》讲义（全国通用）

第7讲 核酸是遗传信息的携带者 考点一 核酸的种类和分布一、核酸的分类核酸分为  脱氧核糖核酸  (简称 DNA )和  核糖核酸  (简称 RNA )。二、核酸的功能1.核酸是细胞内 携带遗传信息 的物质。2.核酸控制生物的 遗传、变异 和 蛋白质 的合成。二、核酸的分子结构1.组成元素： C、H、O、N、P。2.基本单位： 核苷酸 （1）核苷酸的组成成分：a. 磷酸 、b. 五碳糖 、c. 含氮碱基 。3.据五碳糖不同，核苷酸可分为 脱氧核糖核苷酸 (简称 脱氧核苷酸 )和 核糖核苷酸 两种：4.DNA和RNA的比较分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位核苷酸种类腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸成分碱基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)特有T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)五碳糖脱氧核糖核糖 磷酸磷酸功能是主要的 遗传物质 。(1)RNA病毒：是RNA病毒的 遗传物质 (2)mRNA： 传递遗传信息 (3)tRNA：识别并运输 氨基酸 (4)rRNA： 组成核糖体 (5)极少数RNA可作为 酶 ，具有催化功能存在真核生物： 细胞核 (主要)、 线粒体 、叶绿体原核生物： 拟核 、质粒主要存在于细胞质中5.核酸的结构层次（1）DNA：  脱氧核糖核苷酸  脱氧核糖核苷酸链 DNA （2）RNA：  核糖核苷酸  核糖核苷酸链 RNA 核酸的特性（1）多样性：构成核酸的核苷酸 数目 成千上万， 排列顺序 千变万化。（2）特异性：每个核酸中核苷酸的 数目 和 排列顺序 是特定的。7.生物含有的核酸和遗传物质归纳：生物类群含有的核酸遗传物质含有的碱基种类含有的核苷酸种类举例细胞生物DNA和RNADNA58大肠杆菌、人类病毒DNA病毒DNADNA44T2噬菌体、乙肝病毒RNA病毒RNARNA44新冠病毒 8.DNA初步水解产物是 4种脱氧核糖核苷酸 ，DNA彻底水解产物是 磷酸、脱氧核糖、4种碱基 。9.RNA初步水解产物是 4种核糖核苷酸  ，RNA彻底水解产物是 磷酸、核糖、4种碱基 。考点二  生物大分子以碳链为骨架1．单体：多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的 基本单位 称为单体。2．多聚体：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。【典型真题训练】一、单选题1．（2022·浙江·高考真题）生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是（       ）A．油脂对植物细胞起保护作用 B．鸟类的羽毛主要由角蛋白组成C．糖元是马铃薯重要的贮能物质 D．纤维素是细胞膜的重要组成成分【答案】B【详解】A、油脂是植物细胞良好的储能物质，植物蜡对植物细胞起保护作用，A错误；B、鸟类的羽毛主要成分是蛋白质，主要由角蛋白组成，B正确；C、糖元是动物细胞特有的多糖，淀粉是马铃薯重要的贮能物质，C错误；D、纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质，D错误。2．（2021·全国·高考真题）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【详解】A、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；B、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，B错误；C、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，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；D、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。3．（2020·北京·高考真题）蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括，不正确的是（       ）A．组成元素含有C、H、O、NB．由相应的基本结构单位构成C．具有相同的空间结构D．体内合成时需要模板、能量和酶【答案】C【详解】A、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P，故两者组成元素都含有C、H、O、N，A正确；B、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，两者都由相应的基本结构单位构成，B正确；C、蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA具有相同的空间结构，C错误；D、蛋白质和DNA在体内合成时都需要模板、能量和酶，D正确。4．（2020·江苏·高考真题）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【详解】A、生物大分子都是以碳链为基本骨架，A正确；B、糖类中的单糖、二糖和脂质不属于生物大分子，B错误；C、细胞中利用种类较少的小分子（单体）脱水缩合成种类繁多的生物大分子（多聚体），如许多氨基酸分子脱水缩合后通过肽键相连形成蛋白质，C正确；D、生物大分子的合成过程一般需要酶催化，D正确。5．（2020·浙江·高考真题）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（       ）A．①表示胞嘧啶                        B．②表示腺嘌呤C．③表示葡萄糖                        D．④表示氢键【答案】D【详解】A、分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶），A错误；B、②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶），B错误；C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖，C错误；D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连，D正确。6．（2020·浙江·高考真题）下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（       ）A．淀粉的结构单元是蔗糖B．胆固醇是人体所需的物质C．蛋白质是生物体内重要的贮能物质D．人细胞中储存遗传信息的物质是RNA【答案】B【详解】A、淀粉的结构单元是葡萄糖，A错误；B、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，是人体所需的物质，B正确；C、糖类和油脂是生物体内重要的贮能物质，C错误；D、人细胞中储存遗传信息的物质是DNA，D错误。7．（2020·天津·高考真题）组成下列多聚体的单体的种类最多的是（       ）A．血红蛋白                         B．DNAC．淀粉                             D．纤维素【答案】A【详解】血红蛋白属于蛋白质，构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是葡萄糖，所以单体种类最多的是血红蛋白。8．（2019·江苏·高考真题）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肽键【答案】B【详解】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，故核酸和蛋白质的组成元素不完全相同，A错误；核酸包括DNA和RNA，两者的合成都需要相关酶的催化，而这些酶的化学本质是蛋白质，B正确；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，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。9．（2018·上海·高考真题）核糖与核酸都不含有的元素是（   ）A．N B．S C．P D．O【答案】B【详解】本题考查知识点为物质的元素组成。核糖的元素组成为C、H、O，核酸的元素组成为C、H、O、N、P，因此答案为B。10．（2017·浙江·高考真题）与DNA分子相比，RNA分子特有的碱基是(　　)A．鸟嘌呤(G) B．胞嘧啶(C)C．尿嘧啶(U) D．腺嘌呤(A)【答案】C【详解】DNA 有 A、T、 C、G 四种碱基，RNA 有A、U、C、G 四种碱基，故RNA 分子特有的碱基是U，故C正确。二、解答题11．（2015·上海·高考真题）分析有关科学探究的资料，回答问题。【研充背景】越来越多的研究证实，从酵母、果蝇到哺乳动物小鼠，饮食限制能显著延长成年生物体的寿命。【提出提问】日常饮食成分复杂，究竞哪种成分与寿命延长相关？【形成假设】限制食物中的某种成分会显著影响成年小鼠的寿命。【实验设计】为证明上述假设而设计的实验记录如表3所示。（1）在本研究中，实验对象选择小鼠相比选择酵母或果蝇的优势是小鼠________。A．采取有性生殖B．与人类亲缘关系更近C．生命周期更长D．遗传学研究更系统深入（2）在本研究中，若Y3是蛋白质，较合理的实验变量Y1和Y2应设计为_____、________。【实施实验】对照组喂养正常食物（Y0），实验组限制食物中的某种成分，然后记录小鼠的存活情况（即检测参数Z）。【数据处理】（3）在如图所示的实验数据处理方式中，有助于对本研究假设作出迅速且准确判断的是_______。【实验扩展】（4）若初步实验结果显示蛋白质限制对实验小鼠寿命延长具有显著效果，那么就实验变量Y而言，Y4和Y5的合理选择是_____和_____（从下列项目中选择）。基因工程蛋白产物 蛋白质种类 氨基酸种类 多肽链长度（5）为确定饮食成分中蛋白质的含量，可采用双缩脲法。该方法所用的Cu 2＋试剂与多肽链中的肽键反应，形成_____色络合物。【答案】     （1）B     （2）糖类/葡萄糖等各种单糖/淀粉/碳水化合物     脂质/脂肪/脂肪酸     （3）AC     （4）蛋白质种类     氨基酸种类     （5）紫/紫红【解析】【详解】（1）小鼠和果蝇都进行有性生殖，故A错误；相比酵母菌和果蝇，小鼠与人类的亲缘关系更近，有利于研究人的长寿原因，故B正确；生命周期长不利于研究，故C错误；人们对酵母菌和果蝇的遗传学研究更深入，故D错误。（2）小鼠饮食中的有机物主要有糖类、脂质和蛋白质三类，根据实验中的对照原则，若Y3为蛋白质，则Y1和Y2应为糖类和脂质。（3）由于实验目的是研究食物中的某种成分会显著影响成年小鼠的寿命，可以根据实验天数与小鼠的成活率的关系得出结论，故AC正确；最大存活天数不具有代表性，引起的误差较大，故B错误；D项中只是统计了每只小鼠的存活天数，无法进行归纳比较，不能得出结论，故D错误。（4）若为食物中的蛋白质对寿命延长有显著效果，由于蛋白质被消化后分解成各种氨基酸被吸收，因此该实验还可以设置不同的蛋白质种类或氨基酸种类进行研究，基因工程生产的蛋白质与天然蛋白质没有本质的区别，被消化吸收后没有影响，而多肽链的长短被消化吸收后也没有直接影响，故不能作为研究变量。（5）双缩脲试剂与蛋白质中呈紫色反应，实质上是与蛋白质中的肽键形成紫色络合物。