苏教版(2019）高中生物 必修1 第一章 第三节 第2课时　核酸储存与传递遗传信息（学案+课时对点练 word版含解析）

第2课时　核酸储存与传递遗传信息

[学习目标]　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。

1．核酸的结构和种类

(1)组成元素：C、H、O、N、P。

(2)种类：DNA和RNA。

(3)基本组成单位：核苷酸。

2.DNA和RNA的主要区别

(1)写出图中各字母代表的名称：

a：RNA，b：DNA。

(2)图中a一般由1条链组成；b一般由两条链组成。

(3)组成b的基本单位有4种。

3．核酸的功能：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。

判断正误

(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(　　)

(2)DNA和RNA的不同主要体现在碱基种类上(　　)

(3)DNA多样性的原因是核苷酸的种类、数量、排列顺序和DNA的空间结构不同(　　)

(4)脊髓灰质炎病毒的遗传物质为DNA(　　)

(5)在DNA中含氮碱基有5种(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×

一、分析DNA和RNA在化学组成和功能上的不同

1．某个核酸样品降解后得到了碱基等成分，我们从哪些方面判断该样品是DNA还是RNA?

提示　(1)碱基：若含有T则为DNA，若含有U则为RNA。

(2)五碳糖：若是核糖则为RNA，若是脱氧核糖则为DNA。

2．在“亲子鉴定”中运用的是哪种核酸？所有生物都含有这种核酸吗？这种物质能在“亲子鉴定”中发挥作用的原因是什么？

提示　DNA；不一定，细胞生物体内都含有DNA和RNA，但病毒体内只含有一种核酸，即DNA或者RNA。每个人的DNA分子具有其特定的脱氧核苷酸排列顺序，具有特异性。

二、分析生物大分子及其单体

DNA、RNA、蛋白质初步水解的产物和彻底水解的产物分别是什么？

提示　

1．不同生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析

2.DNA分子的多样性和特异性

(1)多样性：脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序决定了DNA的多样性。

(2)特异性：脱氧核苷酸特定的排列顺序代表了特定的遗传信息。

1．(2022·无锡高一期末)如图表示生物体内核苷酸的模式图，下列说法正确的是(　　)

A．DNA中特有的c为T

B．DNA和RNA中的a表示的含义不同

C．DNA和RNA的不同点只在b方面

D．人体内的c有4种，b有2种

答案　A

解析　与RNA的碱基A、U、G、C相比，DNA的碱基A、T、G、C中特有的碱基c为T，A正确；DNA和RNA中的a表示的含义相同，均为磷酸，B错误；图中a为磷酸，b为五碳糖，c为含氮碱基，DNA和RNA的不同体现在五碳糖和含氮碱基两方面，C错误；人体细胞既含DNA，又含RNA，故其内的碱基c有5种(A、T、G、C、U)，五碳糖有2种(核糖和脱氧核糖)，D错误。

2．概念之间的相互关系可用如图表示。下列物质中不属于阴影部分的是(　　)

A．磷酸、鸟嘌呤   B．核糖、胸腺嘧啶

C．腺嘌呤、鸟嘌呤   D．胞嘧啶、腺嘌呤

答案　B

解析　图中阴影部分表示DNA和RNA共有的物质。磷酸、鸟嘌呤、胞嘧啶和腺嘌呤是DNA和RNA共有的，胸腺嘧啶只存在于DNA中，尿嘧啶只存在于RNA中，脱氧核糖只存在于DNA中，核糖只存在于RNA中。

3．下图为生物大分子的部分结构示意图，数字代表单体。请分析回答：

(1)若单体是葡萄糖，在植物体内的生物大分子为                        ；若单体是核苷酸，该生物大分子为            ，其功能是                                    。

(2)若上图表示人体中多肽分子的片段，则理论上该片段最多有            种排列方式，若2号氨基酸脱落为游离氨基酸，需要          个水分子参与反应。

(3)生物大分子在细胞中的功能是由其          和            决定的，这为我们研究生物学问题提供了科学的思路。

答案　(1)淀粉或纤维素　核酸　携带遗传信息，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　(2)204　2　(3)组成　结构

解析　(1)若图示单体为葡萄糖，则生物大分子为多糖，在植物细胞中可能是淀粉或纤维素；若单体是核苷酸，则该生物大分子为核酸，核酸携带了遗传信息，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。

(2)若题图表示人体中多肽分子的片段，则单体是氨基酸，组成多肽的单体最多有20种，因此理论上该片段最多有204种排列方式；若2号氨基酸脱落为游离氨基酸，需要将其两侧的肽键水解，因此需要消耗2分子水。

(3)生物大分子是由单体聚合而成的，其功能与其组成和结构有关。

题组一　核酸的基本组成单位——核苷酸

1．(2022·苏州高一期末)下列物质中含有氮和磷元素的是(　　)

A．脂肪   B．核苷酸

C．葡萄糖   D．纤维素

答案　B

2．如图所示核苷酸的名称是(　　)

A．尿嘧啶脱氧核苷酸   B．胞嘧啶核糖核苷酸

C．尿嘧啶核糖核苷酸   D．胸腺嘧啶核糖核苷酸

答案　C

解析　U是尿嘧啶，是RNA特有的碱基，因此如图所示核苷酸的名称是尿嘧啶核糖核苷酸。

3．玉米叶肉细胞中的核酸，含有的核苷酸种类是(　　)

A．2种  B．4种  C．5种  D．8种

答案　D

解析　玉米叶肉细胞中含有DNA和RNA，因此核苷酸的种类是4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种，D正确。

4．下图表示的是构成某种核酸的基本单位，下列相关叙述错误的是(　　)

A．此物质是构成RNA的基本单位

B．此物质形成的大分子物质是DNA

C．此物质含有C、H、O、N、P元素

D．此物质是核糖核苷酸

答案　B

解析　图示为核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，A、D正确；该物质形成的生物大分子是RNA，B错误；核糖核苷酸的组成元素有C、H、O、N、P，C正确。

题组二　核酸的种类、结构和功能

5．(2022·泰州高一检测)如图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是(　　)

A．人体细胞中都有5种碱基和8种核苷酸

B．硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成

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　D

解析　人体成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，所以没有核酸，不含碱基和核苷酸，A错误；硝化细菌的遗传物质是DNA，含有4种碱基，B错误；病毒只有一种核酸，DNA或RNA，C错误。

6．下列各项中，不属于核酸的主要功能的是(　　)

A．对生物的蛋白质合成有重要作用

B．对生物的遗传有重要作用

C．对生物的变异有重要作用

D．生物体内储存能量的物质

答案　D

解析　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重要的作用，但核酸不能储存能量。

7．(2022·徐州高一期末)根据图示判断下列相关叙述不正确的是(　　)

A．化学元素A包括C、H、O、N、P

B．一分子的B由一分子五碳糖、一分子含氮的碱基和一分子磷酸组成

C．C的基本组成单位是脱氧核酸，D的基本组成单位是核糖核酸

D．一般情况下，在生物体的细胞中C具有两条链，D具有一条链

答案　C

解析　图中组成核苷酸的化学元素A包括C、H、O、N、P，A正确；分析图示可知，B为构成核酸的单体核苷酸，一分子的核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成，B正确；核酸包括DNA和RNA，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，故图中C为DNA，D为RNA，C的基本组成单位是脱氧核苷酸，D的基本组成单位是核糖核苷酸，C错误；一般情况下，在生物体的细胞中DNA(C)具有两条链，RNA(D)具有一条链，D正确。

8．DNA 指纹法在案件侦破中起到重要作用，从案发现场提取 DNA 样品，可为案件提供证据，其中的生物学原理是(　　)

A．不同人体内的DNA 所含的碱基种类不同

B．不同人体内的DNA 所含的五碳糖和磷酸不同

C．不同人体内的DNA 所含的脱氧核苷酸排列顺序不同

D．不同人体内的DNA 空间结构不同

答案　C

解析　不同人体内的DNA所含的碱基种类(A、T、C、G)、五碳糖(脱氧核糖)、磷酸和空间结构(双螺旋结构)都是相同的。DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是不同人体内的DNA所含的遗传信息不同，即脱氧核苷酸的排列顺序不同，C正确。

选择题9～10题为单选题，11～13题为多选题。

9．奶牛乳腺细胞所含有的核苷酸中，含有A、G、C、T的核苷酸共有(　　)

A．8种  B．7种  C．6种  D．4种

答案　B

解析　含A、G、C的有3种脱氧核苷酸，即腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸，还有3种核糖核苷酸，即腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸，含T的只有胸腺嘧啶脱氧核苷酸，共7种。

10．已知核苷酸是组成核酸的基本单位，其化学组成的结构简图如下图所示，下列有关叙述正确的是(　　)

A．DNA彻底水解可以得到3种物质

B．乙是单糖，可以是果糖或葡萄糖

C．丁的种类完全是由丙直接决定的

D．物种特异性与丁的排列顺序有关

答案　D

解析　DNA彻底水解得到的产物有脱氧核糖、磷酸和四种含氮碱基，A错误；乙是单糖，可以是核糖和脱氧核糖，B错误；甲为磷酸，乙为五碳糖，丙为含氮碱基，丁为核苷酸，核苷酸的种类与五碳糖的种类和含氮碱基的种类有关，C错误；物种特异性与核酸(DNA或RNA)有关，而核酸的特异性与丁核苷酸的排列顺序有关，D正确。

11．如图是核苷酸的结构示意图。下列相关叙述中不正确的是(　　)

A．图示中的碱基在埃博拉病毒中共有5种

B．图示中2′号碳原子上一定有—OH结构

C．脱氧核苷酸可水解为磷酸、核糖和含氮碱基

D．核酸是由核苷酸连接而成的多聚体

答案　ABC

解析　埃博拉病毒的遗传物质为RNA，其中含氮碱基只有A、U、C、G 4种，A错误；核苷酸2′号碳原子上未必有—OH，有则为核糖核苷酸，没有则为脱氧核苷酸，B错误；脱氧核苷酸水解产物为磷酸、含氮碱基、脱氧核糖，C错误；核苷酸之间可以通过脱水缩合形成多聚体——核酸，D正确。

12．下图所示为DNA概念图，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．图中①表示C、H、O、N、P五种元素

B．②中含有尿嘧啶脱氧核苷酸

C．DNA结构一般为双链

D．图中⑤主要为核糖核苷酸的排列顺序

答案　BD

解析　DNA中不含尿嘧啶；DNA结构多样性主要取决于脱氧核苷酸的排列顺序。

13．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，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。下列有关核酸的说法错误的是(　　)

A．哺乳动物的遗传物质由8种核苷酸组成

B．DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序储存着大量的遗传信息

C．DNA彻底水解后会得到5种小分子物质

D．细胞中的DNA和RNA都以碳链为骨架

答案　AC

解析　哺乳动物的遗传物质是DNA，DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸，根据其中所含碱基不同分为4种脱氧核苷酸，A错误；DNA分子中的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，构成DNA的脱氧核苷酸只有4种，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序极其多样，可储存大量遗传信息，B正确；DNA彻底水解后得到磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基，一共6种小分子物质，C错误；DNA和RNA等有机大分子都是以碳链为骨架的生物大分子，D正确。

14．如图中的①代表磷酸基团，②代表五碳糖，③代表含氮碱基。请据图回答下列问题：

(1)若③是胞嘧啶，当②是        时，该图代表核糖核苷酸；当②是                时，该图代表脱氧核糖核苷酸。

(2)若③是尿嘧啶，则②是          ；若③是胸腺嘧啶，则②是                  。

(3)若②是核糖，则③有          种；若②是脱氧核糖，则③有        种。

(4)若③是碱基A，则此图可能表示                                                。

答案　(1)核糖　脱氧核糖　(2)核糖　脱氧核糖　(3)4　4　(4)腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸

15．下图为某种核苷酸(已知图甲的右上角部分为腺嘌呤)和某核苷酸链(图乙)示意图，请据图回答问题：

(1)图甲中该核苷酸的名称为                ，该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料？                。

(2)请指出图甲中哪一位置上的氧去掉后便可成为合成细菌遗传物质的基本原料：      (填序号)。

(3)图乙中1、2、3的中文名称分别是            、            、        。

(4)通常由图乙中        条图示的核苷酸链构成一个        分子。

(5)在豌豆的叶肉细胞中，由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有        种。

答案　(1)腺嘌呤核糖核苷酸　RNA　(2)③　(3)磷酸基团　脱氧核糖　胞嘧啶　(4)2　DNA　(5)6

解析　(1)根据③判断该核苷酸的五碳糖是核糖，因此名称为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一。(2)细菌的遗传物质是DNA，基本原料是脱氧核苷酸，应去掉③中的氧。(3)题图乙中1、2、3分别为磷酸基团、脱氧核糖、胞嘧啶，共同组成胞嘧啶脱氧核苷酸。(4)题图乙中含有T，为DNA分子的一条链，DNA分子一般含有两条链。(5)豌豆的叶肉细胞中含有DNA和RNA，因此A、C分别参与构成两种核苷酸，T、U各自参与构成一种核苷酸，共6种核苷酸。