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同步训练题

2.5  核酸是遗传信息的携带者  

知识点(一)  核酸的种类及其分布

1．种类

(1)脱氧核糖核酸：简称DNA。

(2)核糖核酸：简称RNA。

2．分布

真核细胞

原核细胞

知识点(二)  核酸是由核苷酸连接而成的长链

1．组成元素：只有C、H、O、N、P五种。

2．基本组成单位——核苷酸

一个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，其连接方式如图所示：

(1)五碳糖：核糖、脱氧核糖。

(2)含氮碱基：A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)、U(尿嘧啶)。

(3)分类

依据碱基：脱氧核苷酸和核糖核苷酸各分为4种。

3．核酸的形式

核酸中的核苷酸相连的方式如下图所示

一般情况下，在生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。

4．DNA和RNA的比较

5.功能

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。

知识点(三)  生物大分子以碳链为骨架

1．多聚体的组成

若干个相连的碳原子→碳链为基本骨架→单体→多聚体。

2．常见的多聚体及其单体

3．以模式图表示生物大分子多聚体的连接方式

(1)若该图为一段肽链结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示肽键，3的种类大约有21种。

(2)若该图为一段核酸结构模式图，则1表示五碳糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基。

(3)若该图表示多糖结构模式图，则1、2、3连接形成的化合物是单糖。

培优第一阶——基础过关练

1.由1分子磷酸、1分子碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．若m为腺嘌呤，则b一定为腺嘌呤脱氧核苷酸

B．禽流感病毒、幽门螺杆菌内的b均为4种

C．若m为尿嘧啶，则DNA中一定不含b

D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种

【答案】C

【解析】若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，A错误。禽流感病毒只有RNA，不含DNA，所以b为4种核糖核苷酸；但幽门螺杆菌有DNA和RNA，所以b有8种，包括4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸，B错误。若m为尿嘧啶，是RNA特有的碱基，则DNA一定不含b，C正确。若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有6种：A、G、C、T 4种碱基＋脱氧核糖＋磷酸，D错误。

2．核酸是细胞中一类重要的生物大分子，下列相关说法正确的是(　　)

A．原核细胞中的DNA是环状的，真核细胞中的核DNA是链状的

B．所有生物的DNA都具有相同的脱氧核苷酸排列顺序

C．DNA和RNA所含的碱基不同，五碳糖和磷酸也不同

D．细胞生物同时含有DNA和RNA，主要遗传物质是DNA

【答案】A

【解析】核酸包括DNA和RNA两大类，大多数生物的遗传物质是DNA，少数是RNA。原核细胞中的拟核区DNA和质粒都是环状的，真核细胞的细胞核中有染色体，核DNA呈链状，A正确；不同的DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同，B错误；DNA和RNA所含的五碳糖不同，碱基不完全相同，但磷酸是相同的，C错误；细胞生物同时含有DNA和RNA，遗传物质是DNA，D错误。

3．下列关于各种生物中碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是(　　)

【答案】D

【解析】大肠杆菌同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基，A错误；洋葱叶肉细胞同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种五碳糖 (脱氧核糖和核糖)、5种碱基，B错误；HIV属于RNA病毒，只含有RNA 1种核酸，所以含有4种碱基、4种(核糖)核苷酸、1种五碳糖(核糖)，C错误；人口腔上皮细胞同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基，D正确。

4．下列关于DNA与RNA的叙述，错误的是(　　)

A．RNA中特有的碱基是U

B．两者五碳糖的差异在于有无O元素

C．DNA通常由两条脱氧核苷酸链构成

D．真核细胞中DNA主要分布在细胞核中

【答案】B

【解析】RNA中特有的碱基是U，A正确；两者五碳糖的差异在于脱氧核糖的2位碳上连接了一个H，核糖的2位碳上连接的是一个羟基，B错误；DNA通常由两条脱氧核苷酸链构成，C正确；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DNA，D正确。

5．不同生物含有的核酸种类不同，细胞生物同时含有DNA和RNA，病毒含有DNA或RNA中的一种。下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述，正确的是(　　)

A．①　　　 B．②　　　　

C．③　　　　 D．④

【答案】B

【解析】肌细胞、真菌、细菌内同时含有DNA和RNA，即均含有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，其中包含5种碱基。病毒只含有一种核酸，故只含4种核苷酸、4种碱基。

  培优第二阶——拓展培优练

1.生物界在基本组成上的高度一致表现在 (　　)

①组成生物体的主要化学元素基本一致

②各种生物的核酸都相同

③构成核酸的碱基相同

④各种生物的蛋白质都相同

⑤构成蛋白质的氨基酸相同

A.①②④    B.①②③  

C.③④⑤    D.①③

【答案】D

【解析】组成生物体的主要化学元素的种类基本一致,故①正确;各种生物的核酸不都相同,体现了生物的多样性,而不是统一性,故②错误;组成DNA的都是A、T、C、G这4种碱基,RNA的都是A、U、C、G这4种碱基,故③正确;各种生物的蛋白质不都相同,体现了生物的多样性,故④错误;构成不同蛋白质的氨基酸种类可能不同,故⑤错误。综上所述,D正确。

2.在几内亚进行的埃博拉病毒疫苗研究结果初步发现,一种尚处于试验阶段的埃博拉病毒疫苗能给高危感染病人提供免疫保护。埃博拉病毒是一种RNA病毒,将该病毒的核酸彻底水解,关于得到的产物的说法正确的是              (　　)

A.一定得到21种氨基酸

B.可得到6种产物

C.碱基种类和细菌的相同

D.可得到4种核苷酸

【答案】B

【解析】题干中是将该病毒的核酸彻底水解,所以不会得到氨基酸,A错误;埃博拉病毒的核酸只有一种,将该病毒的核酸彻底水解得到磷酸、五碳糖和含氮碱基,B正确、D错误。埃博拉病毒的核酸只有一种,彻底水解得到的碱基只有四种,细菌含有两种核酸,彻底水解得到的碱基有五种,C错误。

3.如图表示DNA和RNA在化学组成上的区别,图中阴影部分表示两者共有的化学组成,则下列属于阴影部分的一项是              (　　)

A.脱氧核糖、鸟嘌呤、磷酸

B.尿嘧啶、鸟嘌呤、磷酸

C.胞嘧啶、腺嘌呤、磷酸

D.核糖、脱氧核糖、磷酸

【答案】C

【解析】DNA中有脱氧核糖,RNA中没有,A错误;RNA中有尿嘧啶,DNA中没有,B错误;DNA和RNA中都有胞嘧啶、腺嘌呤、磷酸,C正确;DNA中有脱氧核糖,RNA中有核糖,D错误。

4.如图为不同化学元素组成的化合物示意图,下列说法正确的是 (　　)

A.若图中①为某种化合物的基本单位,则①最可能是核苷酸

B.若②广泛分布在动物细胞内,则其一定是糖原

C.若③为生物大分子,则其彻底水解产物最多为4种

D.若④为重要储能物质,则动物和植物细胞都含有这种物质

【答案】D

【解析】图中①由C、H、O、N四种元素组成,若①为某种化合物的基本单位,则①最可能是氨基酸,A项错误;②由C、H、O三种元素组成,若②广泛分布在动物细胞内,则其是糖原或脂肪,B项错误;③由C、H、O、N、P 五种元素组成,若③为生物大分子,则③为DNA或RNA,其彻底水解的产物有6种,C项错误;④由C、H、O三种元素组成,若④为重要储能物质,则④可能是脂肪,动物和植物细胞都含有这种物质,D项正确。

5.下列关于细胞中生物大分子的叙述正确的是 (　　)

A.糖类都是生物大分子,因为结构中都有碳链

B.蛋白质是生物大分子,因为蛋白质分子由多个核苷酸脱水缩合而成

C.不同生物大分子的单体可能相同

D.核酸的单体是核苷酸,细胞中共有5种

【答案】C

【解析】多糖是生物大分子,单糖和二糖不是,A错误;蛋白质的单体是氨基酸,B错误;糖原、淀粉和纤维素是不同的生物大分子,但其单体都是葡萄糖,C正确;细胞中核苷酸共有8种,D错误。

 6.如图为某种核苷酸(图1)和某核苷酸链(图2)示意图,据图回答问题:

(1)已知图1的右上角部分为腺嘌呤,请仔细观察分析后回答下列问题:

Ⅰ.该核苷酸的生物学名称为__________________。 

Ⅱ.该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料? 　 　 　 　 　 　 　 。 

Ⅲ.请指出图中哪一个位置上的氧去掉后便可成为合成人体细胞遗传物质的基本原料:____。 

(2)图2中1、2、3、4的名称分别是____________　　、__________________、__________________、__________________。 

(3)通常由图2中　　条图示的核苷酸链构成一个______　分子。 

(4)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　核糖核酸　③

(2)磷酸　脱氧核糖　胞嘧啶　胞嘧啶脱氧核糖核苷酸

(3)2　DNA　(4)6

【解析】(1)由图分析可知,图1为腺嘌呤核糖核苷酸,是核糖核酸(RNA)的基本组成单位之一;若将③羟基位置上的氧去掉后便可成为腺嘌呤脱氧核苷酸,是组成人体细胞遗传物质(DNA)的基本原料之一。

(2)图2中1是磷酸、2是脱氧核糖、3是胞嘧啶、4是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。

(3)DNA分子一般是双螺旋结构,通常由2条图2所示的脱氧核苷酸链构成。

(4)豌豆细胞含有DNA和RNA两种核酸,因此碱基A和C分别能构成两种核苷酸、碱基T和U分别能构成一种核苷酸,因此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6种。

 培优第三阶——高考沙场点兵

1.（2019江苏卷）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

【解析】蛋白质和核酸是细胞内的两种生物大分子有机物，其中蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸有20种，主要由C、H、O、N元素组成；核酸分DNA和RNA，DNA分子的碱基有A、G、C、T四种，RNA分子的碱基有A、G、C、U四种，由C、H、O、N、P元素组成；DNA的多样性决定了蛋白质的多样性。

核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素C、H、O、N，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。