2.5 核酸是遺傳信息的攜帶者 1.概述核酸是由核苷酸聚合形成的，是儲存和傳遞遺傳信息的生物大分子。2.通過分析DNA和RNA的化學組成，說明DNA和RNA的區(qū)別。3.說出生物大分子的種類，概述生物大分子以碳鏈為骨架的結構特點，理解單體和多聚體的含義。 知識點01  核酸的種類和分布 核酸分脫氧核糖核酸（簡稱DNA）和核糖核酸（簡稱RNA）兩大類。真核生物的DNA主要分布在細胞核中，線粒體和葉綠體內也含有少量的DNA。RNA主要分布在細胞質中。 知識點02  核酸是由核苷酸連接而成的長鏈1.核酸的基本組成單位是核苷酸，組成核苷酸的三個分子相互連接的方式可表示為（或磷酸—五碳糖+堿基）。DNA是由脫氧核苷酸連接而成的長鏈（一般兩條），RNA則是由核糖核苷酸連接而成的長鏈（一般一條）。2.DNA和RNA比較 DNARNA組成單位脫氧核苷酸：磷酸-脫氧核糖-含氮堿基；含氮堿基的種類：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、  胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。核糖核苷酸：磷酸-核糖-含氮堿基；含氮堿基的種類：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、  胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）。特有成分脫氧核糖、胸腺嘧啶（T）   核糖、尿嘧啶（U）遺傳信息儲存在脫氧核苷酸的排列順序中儲存在核糖核苷酸的排列順序中遺傳物質絕大多數(shù)生物的遺傳信息儲存在DNA中部分病毒如HIV (人類免疫缺陷病毒)、SARS(嚴重急性呼吸綜合征)的遺傳信息儲存在RNA中。核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物體的遺傳、 變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用。【歸納總結】①凡細胞中一定含有兩種核酸，DNA和RNA，遺傳物質一定是DNA。②絕大多數(shù)病毒中的遺傳物質是DNA，只有少數(shù)病毒的遺傳物質是RNA，但日常生活中，常常被人們提及的往往是RNA病毒，這是因為RNA病毒對人類健康危害較大。③沒有特殊信息指明，DNA默認為雙鏈，RNA默認是單鏈。 知識點03  生物大分子以碳鏈為骨架 1.在構成細胞的化合物中，多糖、蛋白質、核酸都是生物大分子。2.組成多糖的基本單位是單糖，組成蛋白質的基本單位是氨基酸，組成核酸的基本單位是核苷酸，這些基本單位稱為單體。每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的為碳鏈基本骨架。生物大分子是由許多單體連接成的多聚體。【特別提醒】常見生物大分子的初步水解產物、徹底水解的產物、代謝終產物物質初步水解產物徹底水解產物代謝終產物淀粉麥芽糖葡萄糖CO2、H2O蛋白質多肽氨基酸CO2、H2O和尿素核酸核苷酸磷酸＋五碳糖＋堿基CO2、H2O、尿素和磷酸鹽   考法01  核酸的結構層次核酸的結構層次如下圖所示：1.組成核酸的元素有C、H、O、N、P 5種。2.核酸的基本組成單位是核苷酸，一分子核苷酸有一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子堿基構成，三者之間連接是“磷酸—五碳糖—堿基”，如圖。3.核酸初步水解的產物是核苷酸，徹底水解的產物是磷酸、五碳糖、堿基。【典例1】DNA完全水解后，得到的化學物質是(　　)A．氨基酸、葡萄糖、含氮堿基B．脫氧核糖、含氮堿基、磷酸C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖D．核糖、含氮堿基、磷酸【答案】B【解析】DNA又叫脫氧核糖核酸，其初步水解的產物是脫氧核苷酸，徹底水解的產物是脫氧核糖、含氮堿基和磷酸，故選B。考法02  DNA和RNA的異同1.DNA與RNA的比較項目DNARNA中文名脫氧核糖核酸核糖核酸元素組成C、H、O、N、P基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸組成成分五碳糖脫氧核糖核糖堿基A(腺嘌呤)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)磷酸磷酸一般結構兩條脫氧核苷酸鏈一條核糖核苷酸鏈存在部位主要在細胞核主要在細胞質 2.不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質歸納生物種類核酸種類堿基種類核苷酸種類遺傳物質細胞生物DNA和RNA5種8種DNA病毒DNA病毒DNA4種4種DNARNA病毒RNA4種4種RNA【典例2】下列關于真核細胞DNA和RNA的比較，正確的是(　　)A．構成的堿基相同B．構成的五碳糖相同C．核苷酸之間的連接方式相同D．在細胞內分布的主要部位相同【答案】C【解析】DNA中的堿基為A、T、C、G，RNA中的堿基為A、U、C、G，構成兩者的堿基部分相同，A錯誤。構成真核細胞DNA的五碳糖為脫氧核糖，構成真核細胞RNA的五碳糖為核糖，不相同，B錯誤。核苷酸之間均通過磷酸二酯鍵連接，連接方式相同，C正確。DNA主要分布在細胞核，RNA主要分布在細胞質，D錯誤。考法03  核酸分子的多樣性和特異性1.核酸分子的多樣性體現(xiàn)在：構成核酸(DNA或RNA)的4種核苷酸的數(shù)目成千上萬，其排列順序千變萬化，因此，決定了核酸(DNA或RNA)分子具有多樣性。2.核酸分子的特異性是指：每個核酸(DNA或RNA)中核苷酸(脫氧核苷酸或核糖核苷酸)的種類、數(shù)目和排列順序是特定的，決定了每一個核酸(DNA或RNA)分子具有特異性。3.絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質是RNA。4.DNA多樣性、蛋白質多樣性和生物多樣性的關系【典例3】分析HIV的化學組成，得到下圖所示組成關系，相關敘述正確的是(　　) A．a→甲的過程在HIV的核糖體上完成B．乙徹底水解可產生磷酸基、核糖和A、G、T、C四種堿基C．a與a之間通過“—NH—COOH—”相連接D．HIV的遺傳信息儲存在大分子乙中【答案】D【解析】首先由圖中HIV聯(lián)想到RNA和蛋白質，然后推出甲、乙兩種物質分別是蛋白質和RNA，a、b是構成甲、乙的小分子物質，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根據元素組成再確認甲、a分別是蛋白質和氨基酸，乙、b分別是RNA和核糖核苷酸。HIV無細胞結構，只有侵入宿主細胞，利用宿主細胞的核糖體才能合成自身的蛋白質；RNA中含有U而不含T；氨基酸之間通過肽鍵“—NH—CO—”相連接；RNA是HIV的遺傳物質。考法04  生物大分子以碳鏈為骨架1.單體是指組成生物大分子（多糖、蛋白質、核酸）的基本單位。2.每個單體都以若干個相連的 C 原子構成的 C 鏈為基本骨架，多個單體經脫水縮合而成的結構稱為多聚體。【典例4】下列關于生物大分子的敘述，錯誤的是（　　）A．生物大分子都以碳鏈為基本骨架B．RNA是生物大分子，也能儲存遺傳信息C．生物大分子的基本組成單位是單體D．脂肪作為生物大分子，是細胞良好的儲能物質【答案】D【解析】生物大分子的單體都以碳鏈為基本骨架，因此生物大分子都以碳鏈為基本骨架，A正確；RNA作為一些病毒的遺傳物質也能儲存遺傳信息，核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，細胞中的核酸包括DNA和RNA，B正確；生物大分子又叫多聚體，其基本組成單位是單體，C正確；脂肪是細胞良好的儲能物質，但不屬于生物大分子，D錯誤。  題組A  基礎過關練1．真核細胞的DNA主要分布在（    ）A．細胞核 B．細胞質基質C．線粒體 D．葉綠體2．下列元素中，不屬于組成核酸的化學元素是（    ）A．C B．N C．P D．S3．如圖是某動物細胞，其含有的核酸、核苷酸及堿基種類依次是（    ）A．1、4、4 B．1、4、5 C．2、4、5 D．2、8、54．如圖所示核苷酸的名稱是（　?。?/span>A．尿嘧啶脫氧核苷酸B．胞嘧啶核糖核苷酸C．尿嘧啶核糖核苷酸D．胸腺嘧啶脫氧核苷酸5．將RNA分子徹底水解后得到的化學物質是（    ）A．脫氧核糖、磷酸、堿基 B．核糖、磷酸、堿基C．核苷酸、脫氧核糖、堿基 D．核苷酸、磷酸、堿基6．遺傳信息的攜帶者是（    ）A．核酸 B．蛋白質 C．核苷酸 D．氨基酸7.刑偵人員在案發(fā)現(xiàn)場查找證據時，耐心收集血液、頭發(fā)等樣品，是為了提取樣品中的（    ）A．DNA B．DNA或RNAC．RNA D．DNA和RNA8.下列物質中，不屬于生物大分子的是（   ）A.淀粉和糖原       B.DNA和RNA      C.血紅蛋白和唾液淀粉酶     D.脂肪和磷脂 題組B  能力提升練9.下列關于核酸的說法,正確的是(　　)A.核酸分為DNA、RNA兩類,有的細胞中有DNA,有的細胞中有RNAB.RNA的單體是脫氧核糖核苷酸,DNA的單體是核糖核苷酸C.細胞核中的遺傳物質是DNA,細胞質中的遺傳物質也是DNAD.核酸是生物遺傳信息的攜帶者,核酸中的堿基代表遺傳信息10.T2噬菌體(一種病毒)、煙草葉肉細胞中含有的堿基、核苷酸、五碳糖種類的數(shù)目對應關系,正確的是(　　)A.4、4、1和4、4、1    B.5、8、2和4、4、1C.4、4、1和5、8、2    D.5、8、2和5、8、211.據報道，英國科學家從人皮膚細胞中提取出細胞核，植入剔除了細胞核的牛卵細胞中，從而培育出人獸混合胚胎。從遺傳學角度來看，這種混合胚胎中有99.9%的遺傳物質來自人，只有0.1%來自牛。你認為這0.1%的遺傳物質最可能存在于牛卵細胞的（　?。?/span>A．細胞核 B．線粒體 C．葉綠體 D．核糖體12.關于下圖所示過程的敘述中，錯誤的是（    ）A．甲是磷酸，在不同的核苷酸中種類相同B．乙是五碳糖，在DNA中是脫氧核糖，在RNA中是核糖C．丙是含氮堿基，在人體細胞遺傳物質中有4種D．丁是核苷酸，新冠病毒中有8種13.如圖，A為某種核苷酸，B為某核苷酸長鏈，下列說法錯誤的是（    ）A．圖A的名稱是腺嘌呤核糖核苷酸 B．圖B中含有4種核苷酸C．圖B中五碳糖是核糖 D．圖A不是圖B的物質組成14.下列關于生物大分子的敘述，不正確的是（   ）A.蛋白質是以氨基酸為基本單位的生物大分子B.核酸是能控制生物大分子生物合成的大分子C.淀粉、糖原、乳糖都是由葡萄糖組成的生物大分子D.生物大分子以碳鏈為骨架，是構成細胞的基本框架15.如圖為大腸桿菌DNA分子結構的一條脫氧核苷酸長鏈。請根據圖回答下面的問題。（1）圖中1、2、3結合在一起的結構叫　　　　　　,有　　　　種。 （2）圖中3有　　　　種,特有的含氮堿基是　　　　(填名稱),2是　　　　。 （3）此圖若為新型冠狀病毒的遺傳物質,其特有的含氮堿基是　　　　　(填名稱)。 16.多聚體是由許多相同或相似的基本單位組成的長鏈，下圖表示細胞利用基本單位合成生物大分子的示意圖，回答有關問題：（1）若某種多聚體的基本單位中含有U，則該基本單位的名稱為___________，由其參與組成的生物大分子的名稱是___________，該生物大分子的功能是___________（寫出一條即可）。（2）若合成的多聚體是組成植物細胞壁的主要成分，則該生物大分子是___________。（3）若該生物大分子為一個由α、β、γ三條多肽鏈形成的蛋白質分子（圖1表示），共含571個氨基酸，其中二硫鍵（-S-S-）是蛋白質中一種連接肽鏈的化學鍵，由兩個巰基（-SH）脫氫形成的，那么：①據圖1可知該蛋白質分子中至少含有___________氧原子。②假設該蛋白質分子中的α鏈的分子式為CxHyNzOwS，并且是由圖2中四種氨基酸組成的，α鏈含天冬氨酸___________個。若氨基酸的平均相對分子質量為120，則該蛋白質的相對分子質量為___________。③γ肽鏈是一條含121個氨基酸的多肽鏈，其中含有天冬氨酸5個，分別位于26、71、72、99、121位（見下圖），天冬氨酸的結構見圖2。肽酶E1專門水解天冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶E2專門水解天冬氨酸氨基端的肽鍵。肽酶E1完全作用后產生的產物中，至少有___________個羧基。 題組C  培優(yōu)拔尖練17.（2021·全國高考真題）已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內有重要作用的物質。下列說法正確的是（    ）A．①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的B．③④⑤都是生物大分子，都以碳鏈為骨架C．①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體D．④⑤⑥都是人體細胞內的主要能源物質18.（2020·天津卷真題）組成下列多聚體的單體的種類最多的是（    ）。A．血紅蛋白    B．DNA     C．淀粉      D．纖維素19.（2019·江蘇高考真題）下列關于細胞內蛋白質和核酸的敘述，正確的是A．核酸和蛋白質的組成元素相同B．核酸的合成需要相應蛋白質的參與C．蛋白質的分解都需要核酸的直接參與D．高溫會破壞蛋白質和核酸分子中肽鍵20.（2019·湖北荊州市·荊州中學高一期中）下圖表示細胞內某些有機物的元素組成和功能關系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，圖中X、Y、Z、P分別為構成生物大分子的基本單位，請據圖回答下列問題：（1）A指的是_____________。（2）Ⅰ在小麥種子中主要是指________。（3）P經____________方式形成Ⅳ，連接兩個P的化學鍵的是_______。鑒定Ⅳ使用的試劑名稱是__________，可使Ⅳ呈現(xiàn)_______色。（4）染色體主要是由圖中的____________組成（填標號）。Ⅱ的基本單位中，含堿基G的單體名稱是________________。

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高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細胞》電子課本

第5節(jié) 核酸是遺傳信息的攜帶者

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修1《分子與細胞》

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