第四章 第三节
对点训练
题组一 核酸的组成
1．构成DNA分子的4种脱氧核糖核苷酸的不同取决于( B )
A．五碳糖的不同
B．碱基的种类
C．磷酸分子的多少
D．碱基对的排列顺序
解析：核酸根据五碳糖的不同分为DNA和RNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，根据碱基不同，脱氧核糖核苷酸可分为4种。故构成DNA分子的4种脱氧核糖核苷酸的不同取决于碱基的种类。
2．下列说法错误的是( B )
A．脱氧核糖核酸简称DNA
B．核糖和脱氧核糖互为同系物
C．绝大多数生物体的遗传物质是DNA
D．核酸的基本单元是核苷酸
解析：核糖和脱氧核糖不是同系物。
3．分子式为C1 864H3 012O576N468S21的化合物，最可能是( C )
A．核糖核酸 B．脂类
C．蛋白质 D．肝糖元
解析：核糖核酸是由C、H、O、N、P元素组成的，不含S元素，故A错误；脂类是由C、H、O等元素组成，不含N、S元素，故B错误；蛋白质是由氨基酸组成，含有C、H、O、N、S等元素，故C正确；肝糖元是由许多葡萄糖分子聚合而成的物质，由C、H、O等元素组成，不含有N、S元素，故D错误。
题组二 核酸的结构
4．与DNA相比，RNA所特有的成分是( A )
A．核糖和尿嘧啶
B．脱氧核糖和鸟嘌呤
C．脱氧核糖和尿嘧啶
D．核糖和胸腺嘧啶
解析：DNA与RNA相比较，DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA所特有的成分是核糖和尿嘧啶。
5．组成DNA结构的基本成分是( C )
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A．①③④⑤ B．①②④⑥
C．②③④⑤ D．①②③⑥
解析：DNA的基本成分中五碳糖为脱氧核糖，碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，还有磷酸。
6．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( D )
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所含的戊糖和磷酸不同
C．不同人体内的DNA的空间结构不同
D．不同人体内的DNA所含的脱氧核糖核苷酸排列顺序不同
解析：DNA是由4种脱氧核糖核苷酸构成的，DNA所含的脱氧核糖核苷酸排列顺序就是遗传信息，不同的人体内的遗传信息不同。
题组三 核酸的生物功能
7．下列叙述不是核酸的生理功能的是( C )
A．作为遗传信息的载体存在于细胞中
B．是生物的遗传物质
C．是生物体生命活动的主要承担者
D．对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
解析：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用，A、B、D不符合题意。生物体生命活动的主要承担者是蛋白质，C符合题意。
8．下列有关核酸的叙述错误的是( C )
A．生物体内具有遗传功能的大分子化合物
B．细胞内生命物质的主要成分之一
C．由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
D．由核苷酸聚合而成的大分子化合物
解析：DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成，C错误。
综合强化
9．(2023·北京昌平高二检测)如图为DNA分子的局部结构示意图，下列说法不正确的是( D )
A．DNA是由多个脱氧核糖核苷酸分子通过分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的脱氧核糖核苷酸链构成的
B．图中框内的结构可以看成是由脱氧核糖分子与H3PO4分子、碱基分子通过分子间脱水连接而成的
C．胸腺嘧啶()中含有酰胺基官能团
D．DNA分子的四种碱基均含N—H，一个碱基中的N—H的H原子只能与另一个碱基中的N原子形成氢键
解析：DNA由两条脱氧核糖核苷酸链构成，脱氧核糖核苷酸链由多个脱氧核糖核苷酸分子通过分子间脱水形成磷酯键后聚合而成，A正确；题图中框内的结构可以看成是由脱氧核糖分子与H3PO4分子、碱基分子通过分子间脱水连接而成的，B正确；如题图所示，胸腺嘧啶中含有酰胺基官能团()，C正确；如题图所示，DNA分子的四种碱基均含N—H，一个碱基中的N—H的H原子能与另一个碱基中的N、O原子形成氢键，D错误。
10．ADP的结构简式如图所示，下列说法不正确的是( B )
A．1 mol ADP与足量NaOH溶液反应时消耗6 mol NaOH
B．核磁共振氢谱共有13组吸收峰
C．虚线框内所有原子共面
D．ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应
解析：1 mol ADP水解后生成2 mol H3PO4，与氢氧化钠反应可消耗6 mol NaOH，A正确；根据结构特点可知，最左侧2个羟基是相同的，分子中共有12种不同环境的氢原子，故核磁共振氢谱共有12组吸收峰，B错误；虚线框内有1个全部以单键存在的N原子外，其余C、N均为sp2杂化，故虚线框内所有原子共面，C正确；ADP中含有羟基，一定条件下可发生氧化、消去、取代反应，分子中含有不饱和键，能发生加成反应，D正确。
11．如图所示为两类核酸物质结构的一部分，请回答：
(1)甲为脱氧核糖核酸(DNA)分子，乙为核糖核酸(RNA)分子，二者的共同功能是携带遗传信息。
(2)从图中结构看，甲和乙的区别：在结构上的区别是DNA是双螺旋结构，RNA是单链状结构，在组成上的不同是DNA含有胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖，而RNA含有尿嘧啶(U)和核糖。
(3)从物质组成看，甲的基本构成单位是脱氧核糖核苷酸，有4种；乙的基本构成单位是核糖核苷酸，有4种。
解析：(1)由于T(胸腺嘧啶)是DNA中特有的碱基，U(尿嘧啶)是RNA中特有的碱基，因此图中甲为脱氧核糖核酸(DNA)分子，乙为核糖核酸(RNA)分子，它们都是遗传信息的携带者。(3)从物质组成看，DNA的基本构成单位是脱氧核糖核苷酸，由于有四种碱基，因此有4种脱氧核糖核苷酸；RNA的基本构成单位是核糖核苷酸，也有4种核糖核苷酸。
12．下图表示与核酸有关的物质或结构，请据图回答下列问题(“[ ]”中填写对应的字母)。
(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[f]脱氧核糖核酸(DNA)；与另一类核酸相比，在组成上的区别是后者含有尿嘧啶和核糖。
(2)d含有氮元素，则在RNA内，d共有4种，e共有4种。
(3)f被彻底水解后的产物是b、c、d(用字母表示)，元素a有C、H、O、N、P。
解析：(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[f]DNA；与RNA相比，在组成上的区别是RNA含有尿嘧啶和核糖。
(2)d含有氮元素，则d是碱基，则在RNA内，d共有4种，e(核糖核苷酸)共有4种。
(3)f被彻底水解后的产物是b、c、d(磷酸、戊糖、碱基)，而核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。
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第四章 生物大分子
第三节 核酸
1．了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。
2．认识人工合成核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
1．宏观辨识与微观探析：从官能团角度认识核酸的结构、性质，形成“结构决定性质”的观念；从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2．科学态度与社会责任：通过对人工合成核酸的学习，深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献。
1．分类
天然的核酸根据其组成中所含______的不同，分为_____________
(DNA)和__________(RNA)。核酸是生物体遗传信息的携带者。
一、核酸的组成
戊糖
脱氧核糖核酸
核糖核酸
2．组成
(1)核酸可看作______、______和______通过一定方式结合而成的_______________。其中的戊糖是均为环状结构的__________[形成__________(RNA)]或__________[形成______________(DNA)]。
磷酸
戊糖
碱基
生物大分子
核糖
核糖核酸
脱氧核糖
脱氧核糖核酸
(2)碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物。
RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和________(U)。
DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和__________(T)。
尿嘧啶
胸腺嘧啶
(3)戊糖
正|误|判|断
在括号内打“√”或“×”。
(1)核酸是一种无机酸。( )
(2)核酸的性质与蛋白质相似，不会变性。( )
(3)组成核酸的元素有C、H、O、N、P等。( )
(4)天然核酸是生物小分子。( )
(5)根据组成中所含戊糖的不同，核酸分为 DNA和 RNA。( )
(6)DNA 大量存在于细胞质中。( )
×
√
×
×
√
×
应|用|体|验
腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体，请在以下结构简式中圈出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
答案：
1．核酸的结构
(1)DNA
①由两条____________链组成，两条链平行盘绕，形成________结构。核苷酸之间通过磷酯键连接。
②每条链中的__________和______交替连接，排列在____侧，碱基排列在____侧。
③两条链上的碱基遵循______________原则，通过______结合成碱基对，腺嘌呤(A)与______________配对，鸟嘌呤(G)与______________配对。
二、核酸的结构和生物功能
多聚核苷酸
双螺旋
脱氧核糖
磷酸
外
内
碱基互补配对
氢键
胸腺嘧啶(T)
胞嘧啶(C)
(2)RNA
①一般呈________结构，比DNA分子小。
②与DNA 对比，核糖替代脱氧核糖，______________替代胸腺嘧啶(T)。
单链状
尿嘧啶(U)
2．核酸的生物功能
(1)基因：_______________________________________________，被称为基因。
(2)核酸的生物功能
核酸是________________的载体。DNA分子上的基因______生物体的一系列性状。RNA参与遗传信息的传递过程。核酸携带的遗传信息通过DNA的______被精确地传递给下一代，通过控制________的合成来影响生物体的性状。
有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息
生物体遗传信息
决定
复制
蛋白质
(3)我国在核酸研究中取得的成绩
①1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——________________________。
②1999年，我国参与了____________计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家。
③2002年，我国科学家完成了________________的绘制。
酵母丙氨酸转移核糖核酸
人类基因组
水稻基因组图谱
正|误|判|断
在括号内打“√”或“×”。
(1)DNA 是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板。( )
(2)RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA 提供的信息控制体内蛋白质的合成。( )
(3)DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构。( )
(4)DNA分子每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在内侧，碱基排列在外侧。( )
(5)RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与 DNA中的不同，脱氧核糖替代了核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)( )
×
√
√
×
×
应|用|体|验
1.核酸是一类含磷的生物大分子，属于有机化合物，一般由几千到几十万个原子组成。下列说法错误的是( )
A．天然的核酸可分为DNA和RNA 两大类
B．不同核酸中所含的碱基不相同
C．核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物
D．DNA和RNA分子均为双螺旋结构
解析：DNA和RNA中所含的碱基不完全相同，B项正确；DNA分子为双螺旋结构，RNA分子一般为单链状结构，D项错误。
D
2．核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如下，它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是( )
D
A．核酸可能通过人工合成的方法得到
B．酶是有机化合物，催化活性与温度有关
C．该核酸水解生成的碱基中含有氮元素
D．该核酸完全水解生成的酸是H3PO3
解析：采用有机合成反应或酶促合成反应可进行核酸大分子的合成，A正确；酶的本质是有机物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA，RNA也是有机物，酶催化活性与温度有关，B正确；碱基是形成核苷的含氮化合物，所以该核酸水解生成的碱基中含有氮元素，C正确；从图中分析可知，该核酸完全水解生成的酸是H3PO4，D错误。
随堂演练·知识落实
1．如图表示DNA分子结构中的一部分，其中连接碱基A与T的是( )
A．肽键 B．氢键
C．磷酯键 D．醚键
解析：DNA为双螺旋结构，两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对。
B
2．DNA是生物体的重要组成物质，在它的碱基对中储存着遗传信息，与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生命活动密切相关。下列有关DNA的说法中正确的是( )
A．核酸就是DNA
B．DNA水解得到的碱基含尿嘧啶(U)
C．DNA水解的最终产物之一戊糖是二糖
D．基因的化学本质是DNA分子中能代表某一遗传性状的核苷酸序列
D
解析：核酸包括DNA和RNA，A错；DNA水解得到的碱基有四种，分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)，RNA水解才能得到尿嘧啶(U)，B错；戊糖属于单糖，C错。
3．核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。如图1是某脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2所示，下列说法正确的是( )
D
图1 图2
A．脱氧核糖核酸中含有的化学键都是由不同原子形成的极性共价键
B．脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖互为同系物
C．胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．脱氧核糖核酸由磷酸、脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
解析：根据脱氧核糖核酸的结构片段可知，其中含有的化学键既有由不同原子形成的极性共价键，也有C原子之间形成的非极性共价键，A错误；脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖(C6H12O6)的分子组成不相差n个CH2原子团，不互为同系物，B错误；由胞嘧啶的结构可知其分子式为C4H5N3O，分子中含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；根据脱氧核糖核酸的结构片段示意图可知，脱氧核糖核酸由磷酸、脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成，D正确。
4．如图是关于生物大分子的概念图。据图回答下列问题。
(1)a的名称为__________；DNA水解得到____种碱基。
(2)小麦种子中的储能物质c是______，促进人体胃肠蠕动的物质c是________。
(3)两个氨基酸发生脱水缩合反应时，产物是________和______，肽
键的结构简式是_____________。
核糖核酸
4
淀粉
纤维素
H2O
二肽
