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备考2024届高考生物一轮复习讲义第一章细胞的概述与分子组成课时3蛋白质和核酸考点2核酸的组成结构和功能
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这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第一章细胞的概述与分子组成课时3蛋白质和核酸考点2核酸的组成结构和功能，共4页。
1.核酸的结构层次
DNA为双螺旋结构，没有空间结构多样性；而不同的蛋白质具有不同的空间结构，其结构具有多样性。
2.核酸的功能和分布
3.辨析核酸的种类
4.核酸分子的多样性和特异性（以DNA为例）
基础自测
1.与DNA相比，RNA特有的化学组分是胸腺嘧啶（T）和脱氧核糖。（× ）
2. 碱基的种类和数量相同的DNA分子所携带的遗传信息也相同。（× ）
3.只有细胞核内的核酸才是携带遗传信息的物质。（× ）
4.大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质。（ √ ）
5.有的RNA具有运输、催化和传递遗传信息的功能。（ √ ）
6.核酸和蛋白质都具有物种的特异性，核苷酸和氨基酸也具有物种特异性。（× ）
7.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。（ √ ）
8.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成。（× ）
提示 线粒体和叶绿体中也可合成DNA和RNA。
深度思考
1.DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
提示 人类的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列存在差异。
2.细胞内携带遗传信息的物质和储存遗传信息的物质是同一种物质吗？
提示 细胞内携带遗传信息的物质有DNA和RNA，但是储存遗传信息的物质只有DNA。
研透高考 明确方向
命题点1 核酸的分布、结构和功能分析
1.[2022广东]将正常线粒体各部分分离，结果如图。含有线粒体DNA的是（ C ）
A.① B.② C.③ D.④
解析 图中①、②、③、④分别是线粒体内外膜之间的间隙液体、线粒体内膜、线粒体基质和线粒体外膜，线粒体DNA分布在线粒体基质中，C符合题意。
2.下列有关DNA和RNA比较的叙述，正确的是（ C ）
A.从分布上看，真核细胞中的DNA全部存在于细胞核中，RNA全部存在于细胞质中
B.从化学组成上看，DNA与RNA的碱基完全不同
C.从结构上看，在大多数生物体的细胞中DNA多为双链结构，RNA多为单链结构
D.HIV的遗传信息储存在RNA中，脱氧核糖不含氧元素，是RNA的组成成分
解析 真核细胞的DNA大部分分布在细胞核中，少部分分布在细胞质中，RNA主要分布在细胞质中，少数分布在细胞核中，A错误；DNA的碱基是A、G、C、T，RNA的碱基是A、G、C、U，两者碱基不完全相同，B错误；HIV是RNA病毒，其遗传信息储存在RNA中，脱氧核糖含有氧元素，是DNA的组成成分，D错误。
命题点2 蛋白质与核酸的综合分析
3.[2021江苏]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（ D ）
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
解析 蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N，有的蛋白质中还含Fe、S等，而核酸的组成元素为C、H、O、N、P，因此蛋白质和核酸的组成元素都含有C、H、O、N，A正确；合成DNA需以DNA分子的两条链为模板，合成RNA需以DNA的一条链为模板，合成蛋白质需以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞核和细胞质中都有分布，其中DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，蛋白质广泛存在于细胞中，C正确；在高温条件下，蛋白质的空间结构遭到不可逆破坏，温度降低后，其空间结构和功能不能恢复，而DNA在高温变性后一般经缓慢冷却即可复性，D错误。
命题变式
[设问拓展型][多选]题干信息不变，下列叙述错误的是（AD ）
A.DNA和蛋白质是核糖体的组成成分
B.蛋白质的合成与核酸有关
C.蛋白质和核酸都是由许多单体连接而成的
D.细胞中的蛋白质、核酸都是细胞生命活动的主要能源物质
解析 核糖体的组成成分是RNA和蛋白质，A错误；蛋白质的合成包括转录和翻译，转录以DNA为模板合成RNA，翻译以RNA为模板合成蛋白质，故蛋白质的合成与核酸有关，B正确；组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸，故蛋白质和核酸都是由许多单体连接而成的，C正确；细胞中的蛋白质、核酸都不是细胞生命活动的主要能源物质，细胞生命活动的主要能源物质是糖类，D错误。
4.自2015年来，施一公研究团队共解析了酵母菌细胞内10个不同状态的剪接体（主要由RNA和蛋白质组成）高分辨率的三维结构。下列相关叙述正确的是（ B ）
A.除剪接体外，酵母菌中不存在其他的既含蛋白质又含核酸的结构
B.RNA和蛋白质均是以碳链为骨架的生物大分子
C.剪接体中的N只存在于肽键或游离的氨基中
D.剪接体水解后的产物含有脱氧核苷酸和氨基酸
解析 酵母菌属于真核生物，其染色体中既含蛋白质又含核酸，A错误；蛋白质、核酸（包括DNA和RNA）等生物大分子均以碳链为骨架，B正确；剪接体主要由RNA和蛋白质组成，其中蛋白质中含有的N主要存在于结构及游离的氨基中，RNA中的N存在于含氮碱基中，C错误；剪接体主要由RNA和蛋白质组成，其初步水解的产物有核糖核苷酸和多肽，彻底水解的产物包括磷酸、核糖、含氮碱基（A、U、G、C）、氨基酸，D错误。
1.运用其他学科思想理解蛋白质、DNA的相关知识
（1）肽键、二硫键、磷酸二酯键属于共价键（键能高，加热不能使其断裂），故加热蛋白质、DNA不会得到氨基酸、脱氧核苷酸（或脱氧核糖、含氮碱基和磷酸基团）。
（2）氢键是分子间的作用力，加热可以断裂，体系中存在大量氢键时，可显著影响物质的物理性质（如熔点、沸点、溶解度等）。
2.运用结构与功能观理解蛋白质、DNA的相关变化
在空间结构复杂的蛋白质中，一些盘曲、折叠是通过形成氢键实现的，DNA的两条链之间也是通过氢键连接的，故加热可使蛋白质变得松散舒展、DNA的两条链解开，从而使其功能发生改变。
1.核酸的结构层次
DNA为双螺旋结构，没有空间结构多样性；而不同的蛋白质具有不同的空间结构，其结构具有多样性。
2.核酸的功能和分布
3.辨析核酸的种类
4.核酸分子的多样性和特异性（以DNA为例）
基础自测
1.与DNA相比，RNA特有的化学组分是胸腺嘧啶（T）和脱氧核糖。（× ）
2. 碱基的种类和数量相同的DNA分子所携带的遗传信息也相同。（× ）
3.只有细胞核内的核酸才是携带遗传信息的物质。（× ）
4.大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质。（ √ ）
5.有的RNA具有运输、催化和传递遗传信息的功能。（ √ ）
6.核酸和蛋白质都具有物种的特异性，核苷酸和氨基酸也具有物种特异性。（× ）
7.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。（ √ ）
8.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成。（× ）
提示 线粒体和叶绿体中也可合成DNA和RNA。
深度思考
1.DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
提示 人类的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列存在差异。
2.细胞内携带遗传信息的物质和储存遗传信息的物质是同一种物质吗？
提示 细胞内携带遗传信息的物质有DNA和RNA，但是储存遗传信息的物质只有DNA。
研透高考 明确方向
命题点1 核酸的分布、结构和功能分析
1.[2022广东]将正常线粒体各部分分离，结果如图。含有线粒体DNA的是（ C ）
A.① B.② C.③ D.④
解析 图中①、②、③、④分别是线粒体内外膜之间的间隙液体、线粒体内膜、线粒体基质和线粒体外膜，线粒体DNA分布在线粒体基质中，C符合题意。
2.下列有关DNA和RNA比较的叙述，正确的是（ C ）
A.从分布上看，真核细胞中的DNA全部存在于细胞核中，RNA全部存在于细胞质中
B.从化学组成上看，DNA与RNA的碱基完全不同
C.从结构上看，在大多数生物体的细胞中DNA多为双链结构，RNA多为单链结构
D.HIV的遗传信息储存在RNA中，脱氧核糖不含氧元素，是RNA的组成成分
解析 真核细胞的DNA大部分分布在细胞核中，少部分分布在细胞质中，RNA主要分布在细胞质中，少数分布在细胞核中，A错误；DNA的碱基是A、G、C、T，RNA的碱基是A、G、C、U，两者碱基不完全相同，B错误；HIV是RNA病毒，其遗传信息储存在RNA中，脱氧核糖含有氧元素，是DNA的组成成分，D错误。
命题点2 蛋白质与核酸的综合分析
3.[2021江苏]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（ D ）
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
解析 蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N，有的蛋白质中还含Fe、S等，而核酸的组成元素为C、H、O、N、P，因此蛋白质和核酸的组成元素都含有C、H、O、N，A正确；合成DNA需以DNA分子的两条链为模板，合成RNA需以DNA的一条链为模板，合成蛋白质需以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞核和细胞质中都有分布，其中DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，蛋白质广泛存在于细胞中，C正确；在高温条件下，蛋白质的空间结构遭到不可逆破坏，温度降低后，其空间结构和功能不能恢复，而DNA在高温变性后一般经缓慢冷却即可复性，D错误。
命题变式
[设问拓展型][多选]题干信息不变，下列叙述错误的是（AD ）
A.DNA和蛋白质是核糖体的组成成分
B.蛋白质的合成与核酸有关
C.蛋白质和核酸都是由许多单体连接而成的
D.细胞中的蛋白质、核酸都是细胞生命活动的主要能源物质
解析 核糖体的组成成分是RNA和蛋白质，A错误；蛋白质的合成包括转录和翻译，转录以DNA为模板合成RNA，翻译以RNA为模板合成蛋白质，故蛋白质的合成与核酸有关，B正确；组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸，故蛋白质和核酸都是由许多单体连接而成的，C正确；细胞中的蛋白质、核酸都不是细胞生命活动的主要能源物质，细胞生命活动的主要能源物质是糖类，D错误。
4.自2015年来，施一公研究团队共解析了酵母菌细胞内10个不同状态的剪接体（主要由RNA和蛋白质组成）高分辨率的三维结构。下列相关叙述正确的是（ B ）
A.除剪接体外，酵母菌中不存在其他的既含蛋白质又含核酸的结构
B.RNA和蛋白质均是以碳链为骨架的生物大分子
C.剪接体中的N只存在于肽键或游离的氨基中
D.剪接体水解后的产物含有脱氧核苷酸和氨基酸
解析 酵母菌属于真核生物，其染色体中既含蛋白质又含核酸，A错误；蛋白质、核酸（包括DNA和RNA）等生物大分子均以碳链为骨架，B正确；剪接体主要由RNA和蛋白质组成，其中蛋白质中含有的N主要存在于结构及游离的氨基中，RNA中的N存在于含氮碱基中，C错误；剪接体主要由RNA和蛋白质组成，其初步水解的产物有核糖核苷酸和多肽，彻底水解的产物包括磷酸、核糖、含氮碱基（A、U、G、C）、氨基酸，D错误。
1.运用其他学科思想理解蛋白质、DNA的相关知识
（1）肽键、二硫键、磷酸二酯键属于共价键（键能高，加热不能使其断裂），故加热蛋白质、DNA不会得到氨基酸、脱氧核苷酸（或脱氧核糖、含氮碱基和磷酸基团）。
（2）氢键是分子间的作用力，加热可以断裂，体系中存在大量氢键时，可显著影响物质的物理性质（如熔点、沸点、溶解度等）。
2.运用结构与功能观理解蛋白质、DNA的相关变化
在空间结构复杂的蛋白质中，一些盘曲、折叠是通过形成氢键实现的，DNA的两条链之间也是通过氢键连接的，故加热可使蛋白质变得松散舒展、DNA的两条链解开，从而使其功能发生改变。
相关学案
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备考2024届高考生物一轮复习讲义第一章细胞的概述与分子组成课时1走近细胞考点2细胞的多样性和统一性： 这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第一章细胞的概述与分子组成课时1走近细胞考点2细胞的多样性和统一性，共4页。
备考2024届高考生物一轮复习讲义第一章细胞的概述与分子组成课时3蛋白质和核酸考点3生物大分子以碳链为基本骨架： 这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第一章细胞的概述与分子组成课时3蛋白质和核酸考点3生物大分子以碳链为基本骨架，共2页。
