資源簡介

(共70張PPT)
第5課時
核酸是遺傳信息的攜帶者
1.概述核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。
2.說出細胞內的元素以碳鏈為骨架形成復雜的生物大分子。
課標要求
考情分析
1.核酸和蛋白質的關系 2021·江蘇·T1　2020·北京·T2
2.生物大分子 2023·全國乙·T1　2021·全國甲·T1　2020·天津·T2
內容索引
考點一　　核酸的種類、分布和功能
考點二　　生物大分子以碳鏈為骨架
課時精練
考點一
核酸的種類、分布和功能
1.核酸的結構
磷酸
含氮堿基
五碳糖
2.DNA和RNA的組成成分比較
(1)相同成分：含氮堿基 和磷酸。
A、G、C
(2)不同成分
DNA：脫氧核糖、胸腺嘧啶(T)
RNA：核糖、尿嘧啶(U)
3.核酸的功能與分布
(1)功能：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。
遺傳信息
遺傳物質
轉運
核糖體
催化
(2)分布
擬核
細胞核
線粒體、葉綠體
4.核苷酸的排列順序儲存著遺傳信息
(1)遺傳信息的多樣性：組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有 種，但是如果數量不限，在連成長鏈時， 是極其多樣的，所以DNA分子的信息容量非常大。
(2)遺傳信息的特異性：每個DNA分子的4種脫氧核苷酸的排列順序是特定的，其特定的脫氧核苷酸排列順序代表了特定的遺傳信息。
4
排列順序
5.不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質的歸納
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
病毒 DNA病毒 DNA ____ 4種 DNA
RNA病毒 RNA ____ 4種 RNA
DNA和RNA
5種
4種
4種
8種
DNA多樣性、蛋白質多樣性和生物多樣性的關系
(1)細胞質基質、線粒體、葉綠體和細胞核中均有蛋白質和核酸(　　)
(2)所有生物體內都存在核糖和核酸(　　)
(3)組成核酸的單體是核苷酸，核苷酸的種類、數目、排列順序、空間結構不同導致多聚體核酸具有了分子結構多樣性(　　)
提示　組成核酸的單體是核苷酸，核苷酸數目、排列順序的不同導致多聚體核酸具有了分子結構多樣性。
√
×
×
(4)DNA分子的多樣性是生物多樣性的物質基礎(　　)
(5)真核生物以DNA為遺傳物質，原核生物以RNA為遺傳物質(　　)
提示　細胞生物的遺傳物質均是DNA。
√
×
考向一　核酸的結構和功能
1.核酸甲和乙是某生物體內的兩種核酸，這兩種核酸的基本組成單位如圖所示。已知核酸甲與蛋白質形成的復合物是遺傳物質的載體，核酸乙具有運輸功能。下列有關敘述正確的是
A.該生物的遺傳物質主要是核酸甲
B.核酸甲內有氫鍵，核酸乙內沒有氫鍵
C.與合成核酸乙的單體相比，核酸甲的單體的2′位置的碳原子上少一個氧
D.生物體內核酸甲功能多樣性與核苷酸的種類、數量、排序及連接方式均有關
√
1
2
由題意可知，核酸甲是DNA，該生物的
遺傳物質是DNA，A錯誤；
雙鏈DNA中含有氫鍵，核酸乙是tRNA，
核酸乙中也含有氫鍵，B錯誤；
核酸甲是DNA，DNA含有4種脫氧核苷酸，生物體內核酸甲功能多樣性與核苷酸的種類、數量、排序有關，與核苷酸的連接方式無關，D錯誤。
1
2
2.如圖表示化合物a和m參與化合物b的構成情況，下列有關敘述不正確的是
A.若m為腺嘌呤，則b可能為腺嘌呤核糖核苷酸
B.在T2噬菌體、煙草花葉病毒體內b均為4種
C.若a為核糖，則ADP脫去一個磷酸后，可形成b
D.若a為脫氧核糖，則由b構成的核酸可存在于HIV中
√
1
2
若m為腺嘌呤，a可能為核糖或脫氧核糖，則b可能
為腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脫氧核苷酸，A正確；
T2噬菌體只含有DNA一種核酸，其核苷酸有4種，
煙草花葉病毒只含有RNA一種核酸，其核苷酸有4種，B正確；
若a為核糖，則b為核糖核苷酸，而ADP脫去一個磷酸后，可形成腺嘌呤核糖核苷酸，C正確；
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2
若a為脫氧核糖，則由b構成的核酸為DNA，而HIV只含有RNA一種核酸，D錯誤。
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1
2
考點二
生物大分子以碳鏈為骨架
1.生物大分子以碳鏈為骨架
單體 多聚體
_____ 多糖
_______ 蛋白質
核苷酸 _____
單糖
氨基酸
核酸
2.大分子物質的初步水解產物和徹底水解產物
物質 初步水解產物 徹底水解產物
DNA ___________ ______________________
RNA 核糖核苷酸 _________________
蛋白質 主要是多肽 _______
淀粉 主要是麥芽糖 _______
脫氧核苷酸
脫氧核糖、堿基、磷酸
核糖、堿基、磷酸
氨基酸
葡萄糖
3.依據元素組成推斷有機物的種類及功能
N、P
葡萄糖
糖原
脂肪
承擔者
脫氧核
苷酸
(1)淀粉、糖原結構不同與構成它們的基本單位的種類和排列順序有關(　　)
提示　淀粉、糖原的基本單位相同，都是葡萄糖。二者不同的原因是葡萄糖的數量和排列方式不同。
(2)酶、激素和抗體都是生物大分子，都以碳鏈為骨架(　　)
提示　人體內的激素不一定是生物大分子，例如性激素屬于固醇，屬于小分子物質。
×
×
(3)細胞利用單體合成生物大分子，需要消耗ATP(　　)
(4)蛋白質和DNA的空間結構被破壞后均不可逆，功能也都會隨之喪失(　　)
提示　蛋白質空間結構被破壞后一般是不可逆的，DNA的空間結構被破壞后一般是可逆的。
√
×
考向二　辨析蛋白質和核酸的關系
3.(2021·江蘇，1)核酸和蛋白質都是重要的生物大分子，下列相關敘述錯誤的是
A.組成元素都有C、H、O、N
B.細胞內合成新的分子時都需要模板
C.在細胞質和細胞核中都有分布
D.高溫變性后降溫都能緩慢復性
√
3
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5
6
DNA經高溫變性后，降溫能緩慢復性，蛋白質經高溫變性后，降溫不能復性，D錯誤。
3
4
5
6
4.(經典高考題)生物體內的DNA常與蛋白質結合，以DNA—蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是
A.真核細胞染色體和染色質中都存在DNA—蛋白質復合物
B.真核細胞的核中有DNA—蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有
C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶
D.若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶
√
3
4
5
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真核細胞的染色體和染色質都主要是由DNA和蛋白質組成的，都存在DNA—蛋白質復合物，A正確；
原核細胞中沒有以核膜為界限的細胞核，DNA裸露存在，不含染色體(質)，但是其DNA會在相關酶的催化下發生復制，DNA分子復制時會出現DNA—蛋白質復合物，B錯誤；
DNA復制需要DNA聚合酶，若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能為DNA聚合酶，C正確；
3
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6
在DNA轉錄合成RNA時，需要有RNA聚合酶的參與，故該DNA—蛋白質復合物中含有RNA聚合酶，D正確。
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6
常見的核酸—蛋白質復合體
考向三　比較細胞中的生物大分子
5.(2023·全國乙，1改編)生物體內參與生命活動的生物大分子可由單體聚合而成，構成蛋白質等生物大分子的單體和連接鍵以及檢測生物大分子的試劑等信息如表。
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5
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單體 連接鍵 生物大分子 檢測試劑或染色劑
葡萄糖 — ① —
② ③ 蛋白質 ④
⑤ — 核酸 ⑥
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6
單體 連接鍵 生物大分子 檢測試劑或染色劑
葡萄糖 — ① —
② ③ 蛋白質 ④
⑤ — 核酸 ⑥
根據表中信息，下列敘述錯誤的是
A.①可以是淀粉或糖原 B.②是氨基酸，③是肽鍵，⑤是堿基
C.②和⑤都含有C、H、O、N元素 D.④可以是雙縮脲試劑
√
組成蛋白質的單體是②氨基酸，連接兩個氨基酸分子的化學鍵是③肽鍵，組成核酸的單體是⑤核苷酸，B錯誤。
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6.(2021·全國甲，1)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
√
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6
酶的化學本質是蛋白質或RNA，抗體的化學本質是蛋白質，激素的化學本質是有機物，如蛋白質、氨基酸的衍生物、脂質等，只有蛋白質才是由氨基酸通過肽鍵連接而成的，A錯誤；
糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物質，如甲狀腺激素是含碘的氨基酸衍生物，B錯誤；
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酶的化學本質是蛋白質或RNA，抗體的化學本質是蛋白質，蛋白質是由氨基酸連接而成的多聚體，核酸是由核苷酸連接而成的多聚體，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正確；
人體主要的能源物質是糖類，核酸是生物的遺傳物質，脂肪是機體主要的儲能物質，D錯誤。
3
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5
6
1.(必修1 P35)核酸是細胞內 的物質，在生物體的__________
___________________中具有極其重要的作用。
2.(必修1 P34)DNA是脫氧核糖核酸的簡稱，由 組成。脫氧核糖核苷酸由一分子 、一分子 、一分子 組成。
3.(必修1 P34)RNA是 的簡稱，由 組成。核糖核苷酸由一分子 、一分子 、一分子 組成。
4.(必修1 P35)和DNA相比，RNA在化學組成上的區別：RNA含有_____而不含 ，RNA含有 而不含有 。
攜帶遺傳信息
遺傳、變異
和蛋白質的生物合成
脫氧核糖核苷酸
脫氧核糖
磷酸
含氮堿基
核糖核酸
核糖核苷酸
核糖
磷酸
含氮堿基
核糖
脫氧核糖
U
T
5.(必修1 P35)細胞中組成DNA的 儲存著生物的遺傳信息。
6.(必修1 P34)真核細胞的DNA主要分布在 中， 內也含有少量的DNA，RNA主要分布在 中。
7.(必修1 P36)碳是“生命的核心元素”的原因是______________________
_____。
8.細胞中組成核酸的含氮堿基有 種，其中DNA中有 種，分別是____
__________；RNA中有 種，分別是 。
脫氧核苷酸的排列順序
細胞核
線粒體、葉綠體
細胞質
生物大分子以碳鏈為基本
骨架
5
4
A、
G、C、T
4
A、G、C、U
9.玉米的核酸初步水解后可得到 種核苷酸，徹底水解后可得到 種堿基；玉米的遺傳物質初步水解后可得到 種核苷酸，徹底水解后可得到 種堿基。
10.“胎兒親子鑒定”是利用基因技術鑒定胎兒遺傳意義上的父親，從孕婦的羊水中提取細胞，通過鑒定胎兒的DNA確認父子關系。進行親子鑒定時，主要比較胎兒與“父親”DNA的 。
11.請從單體和多聚體關系的角度闡明“吃什么補什么”存在的不合理性：_________________________________________________________。
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4
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脫氧核苷酸的排列順序
生物大分子都要被消化成細胞可以吸收的小分子才能被人體吸收
課時精練
1.下列關于脫氧核糖核酸(DNA)的分布的敘述，正確的是
A.蛙的成熟紅細胞中不含DNA分子
B.人體細胞的細胞質中也有DNA分子
C.含DNA的原核細胞不會同時含RNA
D.細菌細胞中的遺傳物質是染色質
√
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蛙的成熟的紅細胞含有細胞核等結構，含有DNA分子，A錯誤；
原核細胞和真核細胞內都含有兩種核酸，即同時含有DNA和RNA，C錯誤；
細菌細胞不含染色質，細菌細胞中的遺傳物質是DNA，D錯誤。
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2.下列有關核酸的敘述，正確的是
A.細胞生物都有DNA和RNA兩類核酸，遺傳物質都是DNA
B.核酸分子中嘌呤數等于嘧啶數，堿基之間通過氫鍵形成堿基對
C.真核細胞的RNA主要分布在細胞核中
D.核酸的基本單位是脫氧核苷酸，組成元素是C、H、O、N、P
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核酸包括DNA和RNA兩種，其中RNA分子一般是單鏈的，其嘌呤數一般不等于嘧啶數，且其堿基之間一般不通過氫鍵形成堿基對，B錯誤；
真核細胞的RNA主要分布在細胞質中，C錯誤；
核酸包括DNA和RNA，其基本單位分別是脫氧核苷酸和核糖核苷酸，組成元素是C、H、O、N、P，D錯誤。
3.(2023·蘭州高三期中)如圖中甲是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關敘述錯誤的是
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A.如果甲中的m是U，則甲是丙的基本單位
B.如果甲中的m是G，則甲可能是乙或丙的基本單位
C.如果甲中的a是脫氧核糖，則甲物質聚合成的大分子物質在同一生物體
的不同細胞中數目一定相同
D.如果甲中的a是核糖，則甲物質聚合成的大分子物質可以分布于細胞核
和細胞質中
√
如果甲中的m是U，則甲為核糖核
苷酸，是丙(tRNA)的基本單位，A
正確；
如果甲中的m是G，則甲可為鳥嘌呤脫氧核苷酸或鳥嘌呤核糖核苷酸，則甲可能是乙(DNA)或丙(tRNA)的基本單位，B正確；
如果甲中的a是脫氧核糖，則甲為脫氧核苷酸，其聚合成的大分子物質是DNA，DNA在體細胞和生殖細胞(如精細胞、卵細胞)中的數目是不同的，C錯誤；
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如果甲中的a是核糖，則甲為核糖核苷酸，其聚合成的大分子物質是RNA，主要分布于細胞質中，少量分布于細胞核中，D正確。
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4.如圖中甲、乙、丙是構成核酸的兩種核苷酸及它們形成的核苷酸鏈(N表示某種堿基)。下列有關敘述正確的是
A.甲中含氮堿基種類有A、U、
G、C
B.若丙中N為T，則丙的基本
組成單位是乙，若丙中N為
U，則不可儲存遺傳信息
C.將洋蔥根尖細胞中的核酸初步水解和徹底水解獲得的產物都有8種
D.將洋蔥根尖細胞中的遺傳物質徹底水解后，可得到8種小分子物質
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甲為DNA的基本單位——脫氧核苷酸，其堿基種類有A、T、G、C，A錯誤；
若丙中堿基N為T，則丙為脫氧核苷酸構成的長鏈，即DNA；若丙中堿基N為U，則丙為核糖核苷酸構成的長鏈，即RNA，RNA可為某些病毒的遺傳物質，可儲存遺傳信息，B錯誤；
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洋蔥根尖細胞中的核酸有DNA和RNA兩種，其初步水解的產物有4種核糖核苷酸和4種脫氧核苷酸，共8種；其徹底水解的產物有5種堿基(A、T、C、G、U)、2種五碳糖(脫氧核糖和核糖)和磷酸，共8種，C正確；
洋蔥根尖細胞中的遺傳物質是DNA，DNA徹底水解的產物是4種堿基(A、T、C、G)、脫氧核糖和磷酸，共6種小分子物質，D錯誤。
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5.煙草花葉病毒(TMV)由蛋白質外殼包裹著一條RNA鏈組成，只能在宿主細胞內增殖。下列敘述正確的是
A.蛋白質和RNA屬于生物大分子
B.TMV的遺傳物質是DNA和RNA
C.組成TMV的核苷酸堿基有5種
D.TMV屬于異養型的原核生物
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蛋白質和RNA屬于生物大分子，分別是由氨基酸和核糖核苷酸經脫水縮合而成，A正確；
TMV的核酸只有一種，其遺傳物質是RNA，其堿基有4種，分別是A、U、G、C，B、C錯誤；
TMV無細胞結構，不屬于原核生物，D錯誤。
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6.(2020·北京，2)蛋白質和DNA是兩類重要的生物大分子，下列對兩者共性的概括，不正確的是
A.組成元素含有C、H、O、N
B.由相應的基本結構單位構成
C.具有相同的空間結構
D.體內合成時需要模板、能量和酶
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7.蛋白質和核酸是細胞內重要的大分子物質，下列相關敘述正確的是
A.二者均以碳鏈為基本骨架，但蛋白質不含有P元素
B.二者存在于線粒體、核糖體，也是染色體的組成成分
C.二者主要在細胞核內合成，都能通過核孔出入細胞核
D.合成蛋白質僅需要一種RNA參與
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蛋白質和核酸是細胞內重要的大分子物質，生物大分子以碳鏈為骨架。蛋白質的元素組成為C、H、O、N，有的還有S、P(蛋白質磷酸化)，A錯誤；
線粒體中含多種蛋白質和DNA、RNA；核糖體成分是蛋白質和RNA；染色體的主要成分是DNA和蛋白質，B正確；
核酸主要在細胞核內合成，蛋白質在核糖體上合成，RNA和蛋白質可通過核孔進出細胞核，DNA不能進出細胞核，C錯誤；
合成蛋白質的過程主要包括轉錄和翻譯過程，需要mRNA、tRNA、rRNA參與，D錯誤。
8.下列關于組成生物體化合物的敘述，正確的是
A.組成生物體的大分子有機物一定含有N元素
B.組成血紅蛋白的氨基酸可能含有Fe元素
C.組成染色體的化合物都含有S元素
D.組成胰島素的某些氨基酸含有S元素
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生物大分子有蛋白質、核酸和多糖等，蛋白質的元素組成主要為C、H、O、N，核酸的元素組成為C、H、O、N、P，多糖(纖維素、糖原、淀粉)的元素組成為C、H、O，因此組成生物體的大分子有機物不一定含有N元素，A錯誤；
血紅蛋白由蛋白質和血紅素(含鐵)組成，因此血紅蛋白含有鐵元素不是因為氨基酸含有鐵元素，B錯誤；
組成胰島素的元素中含有S，是因為某些氨基酸分子的R基中含有S，D正確。
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9.(2024·福州高三質檢)在生物體內，某些重要化合物的元素組成和功能關系如圖所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。下列敘述不正確的是
A.圖中X指的是P，Y指的是N
B.單體a、b、c在形成A、B、C化合物過程
中都會消耗能量
C.同一生物不同細胞中A基本相同，B的多
樣性決定C的多樣性
D.人體中，單體a種類有4種，其排列順序決定了C中單體c的種類和排列
順序
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A、B、C都是生物大分子，它們間關系為A→B→C，推測A是DNA，B是RNA，C是蛋白質，則對應單體a表示脫氧核苷酸、單體b表示核糖核苷酸、單體c表示氨基酸。核苷酸元素組成為C、H、O、
N、P，氨基酸的元素組成為C、H、O、N，故元素X表示N、P，元素Y表示N，A錯誤。
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10.生物大分子通常都有一定的分子結構規律，是由一定的基本結構單位，按一定的排列順序和連接方式形成的多聚體。下列表述正確的是
A.若該圖為一段肽鏈的結構模式圖，
則1表示肽鍵，2表示中心碳原子，
3表示R基
B.若該圖為一段單鏈DNA的結構模式圖，則1表示磷酸基團，2表示脫氧核糖，
3的種類有4種
C.若該圖為一段RNA的結構模式圖，則1表示核糖，2表示磷酸基團，3的種類
有4種
D.若該圖表示多糖的結構模式圖，則淀粉、纖維素和糖原的結構是相同的
√
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如果該圖為一段肽鏈的結構模式圖，則1表示中心碳原子，2中包括肽鍵，3表示R基，A錯誤；
如果該圖為一段單鏈DNA的結構模式圖，則1表示脫氧核糖，2表示磷酸基團，3表示含氮堿基，DNA中的堿基含有A、T、C、G四種，B錯誤；
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如果該圖為一段RNA的結構模式圖，則1表示核糖，2表示磷酸基團，3表示含氮堿基，RNA中的堿基含有A、U、C、G四種，C正確；
淀粉、纖維素和糖原的基本組成單位相同，都是葡萄糖，但是不同多糖的葡萄糖之間的連接方式不同，D錯誤。
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11.生物大分子都是由許多單體連接而成的多聚體，下列敘述正確的是
A.生物大分子的結構不同都與單體的連接方式不同有關
B.生物大分子的結構不同都與單體的排列順序不同有關
C.生物大分子都以碳鏈為基本骨架
D.生物大分子徹底水解都能得到它們的單體
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蛋白質都是氨基酸脫水縮合組成的，都是由肽鍵連接，蛋白質結構不同是由氨基酸的種類、數目、排列順序和蛋白質的空間結構不同造成的，A錯誤；
多糖是由葡萄糖縮合成的大分子，單體全部是葡萄糖，大分子的結構不同與其排列順序無關，B錯誤；
核酸徹底水解得到的是含氮堿基、五碳糖、磷酸，不是其單體核苷酸，D錯誤。
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12.下列關于細胞中生物大分子的敘述，錯誤的是
A.碳鏈是各種生物大分子的結構基礎
B.糖類、脂質、蛋白質和核酸等有機物都是生物大分子
C.細胞利用種類較少的小分子脫水合成種類繁多的生物大分子
D.高溫可破壞病原體蛋白質的空間結構，煮沸處理餐具可殺死病原體
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糖類中的單糖、二糖和脂質不屬于生物大分子，B錯誤。
13.(2024·鹽城實驗高中高三校考)下列有關核酸及核苷酸的說法中，不正確的是
A.核酸是生物體內儲存遺傳信息的物質
B.人體內含有2種核苷酸和8種核酸
C.玉米細胞中的核酸水解后可得到8種核苷酸
D.小鼠細胞中的DNA水解后可得到4種脫氧核糖核苷酸
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人體內含有2種核酸，即DNA和RNA，構成DNA的脫氧核苷酸有4種，構成RNA的核糖核苷酸有4種，因此人體內含8種核苷酸，B錯誤。
14.細胞內的核酸通常需要與蛋白質結合成為核酸—蛋白質復合物，才能行使特定的生理功能。下列有關敘述不正確的是
A.RNA與蛋白質結合有利于肽鏈的合成
B.DNA與蛋白質結合能調控基因的表達
C.真核細胞和原核細胞中均存在DNA與蛋白質形成的復合物
D.DNA的合成過程需要蛋白質，蛋白質的合成過程不需要DNA
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mRNA與有關蛋白質結合有利于翻譯過程，A正確；
DNA與RNA聚合酶結合能調控基因的轉錄，B正確；
真核細胞和原核細胞中，DNA復制和轉錄時，都有酶與DNA結合成DNA—蛋白質復合物，C正確；
DNA的合成過程需要蛋白質(如DNA聚合酶)，蛋白質的合成過程需要DNA的指導，D錯誤。
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15.(2024·合肥高三模擬)科研人員在多種細胞中發現了一種RNA上連接糖分子的“糖RNA”。下列有關糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的敘述，正確的是
A.都含有C、H、O、N、S元素
B.都是以單糖為單體的生物大分子
C.都攜帶并傳遞細胞中的遺傳信息
D.細胞內糖RNA的合成需要酶的催化
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糖RNA中不含有S元素，含有C、H、O、N、P元素，A錯誤；
多糖的單體是單糖，糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的單體都不只有單糖，B錯誤；
糖蛋白、糖脂分子主要進行細胞間的信息傳遞，不傳遞遺傳信息，C錯誤；
細胞內糖RNA的合成是大分子合成的過程，需要酶的催化，D正確。
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返回第5課時　核酸是遺傳信息的攜帶者
課標要求 1.概述核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。2.說出細胞內的元素以碳鏈為骨架形成復雜的生物大分子。
考情分析 1.核酸和蛋白質的關系 2021·江蘇·T1　2020·北京·T2
2.生物大分子 2023·全國乙·T1　2021·全國甲·T1　2020·天津·T2
考點一　核酸的種類、分布和功能
1．核酸的結構
2．DNA和RNA的組成成分比較
(1)相同成分：含氮堿基A、G、C和磷酸。
(2)不同成分
3．核酸的功能與分布
(1)功能：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。
(2)分布
4．核苷酸的排列順序儲存著遺傳信息
(1)遺傳信息的多樣性：組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有4種，但是如果數量不限，在連成長鏈時，排列順序是極其多樣的，所以DNA分子的信息容量非常大。
(2)遺傳信息的特異性：每個DNA分子的4種脫氧核苷酸的排列順序是特定的，其特定的脫氧核苷酸排列順序代表了特定的遺傳信息。
5．不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質的歸納
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RNA 5種 8種 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4種 4種 DNA
RNA病毒 RNA 4種 4種 RNA
歸納總結　DNA多樣性、蛋白質多樣性和生物多樣性的關系
判斷正誤
(1)細胞質基質、線粒體、葉綠體和細胞核中均有蛋白質和核酸(　√　)
(2)所有生物體內都存在核糖和核酸(　×　)
(3)組成核酸的單體是核苷酸，核苷酸的種類、數目、排列順序、空間結構不同導致多聚體核酸具有了分子結構多樣性(　×　)
提示　組成核酸的單體是核苷酸，核苷酸數目、排列順序的不同導致多聚體核酸具有了分子結構多樣性。
(4)DNA分子的多樣性是生物多樣性的物質基礎(　√　)
(5)真核生物以DNA為遺傳物質，原核生物以RNA為遺傳物質(　×　)
提示　細胞生物的遺傳物質均是DNA。
考向一　核酸的結構和功能
1．核酸甲和乙是某生物體內的兩種核酸，這兩種核酸的基本組成單位如圖所示。已知核酸甲與蛋白質形成的復合物是遺傳物質的載體，核酸乙具有運輸功能。下列有關敘述正確的是(　　)
A．該生物的遺傳物質主要是核酸甲
B．核酸甲內有氫鍵，核酸乙內沒有氫鍵
C．與合成核酸乙的單體相比，核酸甲的單體的2′位置的碳原子上少一個氧
D．生物體內核酸甲功能多樣性與核苷酸的種類、數量、排序及連接方式均有關
答案　C
解析　由題意可知，核酸甲是DNA，該生物的遺傳物質是DNA，A錯誤；雙鏈DNA中含有氫鍵，核酸乙是tRNA，核酸乙中也含有氫鍵，B錯誤；核酸甲是DNA，DNA含有4種脫氧核苷酸，生物體內核酸甲功能多樣性與核苷酸的種類、數量、排序有關，與核苷酸的連接方式無關，D錯誤。
2.如圖表示化合物a和m參與化合物b的構成情況，下列有關敘述不正確的是(　　)
A．若m為腺嘌呤，則b可能為腺嘌呤核糖核苷酸
B．在T2噬菌體、煙草花葉病毒體內b均為4種
C．若a為核糖，則ADP脫去一個磷酸后，可形成b
D．若a為脫氧核糖，則由b構成的核酸可存在于HIV中
答案　D
解析　若m為腺嘌呤，a可能為核糖或脫氧核糖，則b可能為腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脫氧核苷酸，A正確；T2噬菌體只含有DNA一種核酸，其核苷酸有4種，煙草花葉病毒只含有RNA一種核酸，其核苷酸有4種，B正確；若a為核糖，則b為核糖核苷酸，而ADP脫去一個磷酸后，可形成腺嘌呤核糖核苷酸，C正確；若a為脫氧核糖，則由b構成的核酸為DNA，而HIV只含有RNA一種核酸，D錯誤。
考點二　生物大分子以碳鏈為骨架
1．生物大分子以碳鏈為骨架
單體 多聚體
單糖 多糖
氨基酸 蛋白質
核苷酸 核酸
2.大分子物質的初步水解產物和徹底水解產物
物質 初步水解產物 徹底水解產物
DNA 脫氧核苷酸 脫氧核糖、堿基、磷酸
RNA 核糖核苷酸 核糖、堿基、磷酸
蛋白質 主要是多肽 氨基酸
淀粉 主要是麥芽糖 葡萄糖
3.依據元素組成推斷有機物的種類及功能
判斷正誤
(1)淀粉、糖原結構不同與構成它們的基本單位的種類和排列順序有關(　×　)
提示　淀粉、糖原的基本單位相同，都是葡萄糖。二者不同的原因是葡萄糖的數量和排列方式不同。
(2)酶、激素和抗體都是生物大分子，都以碳鏈為骨架(　×　)
提示　人體內的激素不一定是生物大分子，例如性激素屬于固醇，屬于小分子物質。
(3)細胞利用單體合成生物大分子，需要消耗ATP(　√　)
(4)蛋白質和DNA的空間結構被破壞后均不可逆，功能也都會隨之喪失(　×　)
提示　蛋白質空間結構被破壞后一般是不可逆的，DNA的空間結構被破壞后一般是可逆的。
考向二　辨析蛋白質和核酸的關系
3．(2021·江蘇，1)核酸和蛋白質都是重要的生物大分子，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．組成元素都有C、H、O、N
B．細胞內合成新的分子時都需要模板
C．在細胞質和細胞核中都有分布
D．高溫變性后降溫都能緩慢復性
答案　D
解析　DNA經高溫變性后，降溫能緩慢復性，蛋白質經高溫變性后，降溫不能復性，D錯誤。
4．(經典高考題)生物體內的DNA常與蛋白質結合，以DNA—蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．真核細胞染色體和染色質中都存在DNA—蛋白質復合物
B．真核細胞的核中有DNA—蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有
C．若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶
D．若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶
答案　B
解析　真核細胞的染色體和染色質都主要是由DNA和蛋白質組成的，都存在DNA—蛋白質復合物，A正確；原核細胞中沒有以核膜為界限的細胞核，DNA裸露存在，不含染色體(質)，但是其DNA會在相關酶的催化下發生復制，DNA分子復制時會出現DNA—蛋白質復合物，B錯誤；DNA復制需要DNA聚合酶，若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能為DNA聚合酶，C正確；在DNA轉錄合成RNA時，需要有RNA聚合酶的參與，故該DNA—蛋白質復合物中含有RNA聚合酶，D正確。
歸納總結　常見的核酸—蛋白質復合體
考向三　比較細胞中的生物大分子
5．(2023·全國乙，1改編)生物體內參與生命活動的生物大分子可由單體聚合而成，構成蛋白質等生物大分子的單體和連接鍵以及檢測生物大分子的試劑等信息如表。
單體 連接鍵 生物大分子 檢測試劑或染色劑
葡萄糖 — ① —
② ③ 蛋白質 ④
⑤ — 核酸 ⑥
根據表中信息，下列敘述錯誤的是(　　)
A．①可以是淀粉或糖原
B．②是氨基酸，③是肽鍵，⑤是堿基
C．②和⑤都含有C、H、O、N元素
D．④可以是雙縮脲試劑
答案　B
解析　組成蛋白質的單體是②氨基酸，連接兩個氨基酸分子的化學鍵是③肽鍵，組成核酸的單體是⑤核苷酸，B錯誤。
6．(2021·全國甲，1)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
答案　C
解析　酶的化學本質是蛋白質或RNA，抗體的化學本質是蛋白質，激素的化學本質是有機物，如蛋白質、氨基酸的衍生物、脂質等，只有蛋白質才是由氨基酸通過肽鍵連接而成的，A錯誤；糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物質，如甲狀腺激素是含碘的氨基酸衍生物，B錯誤；酶的化學本質是蛋白質或RNA，抗體的化學本質是蛋白質，蛋白質是由氨基酸連接而成的多聚體，核酸是由核苷酸連接而成的多聚體，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正確；人體主要的能源物質是糖類，核酸是生物的遺傳物質，脂肪是機體主要的儲能物質，D錯誤。
1．(必修1 P35)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。
2．(必修1 P34)DNA是脫氧核糖核酸的簡稱，由脫氧核糖核苷酸組成。脫氧核糖核苷酸由一分子脫氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基組成。
3．(必修1 P34)RNA是核糖核酸的簡稱，由核糖核苷酸組成。核糖核苷酸由一分子核糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基組成。
4．(必修1 P35)和DNA相比，RNA在化學組成上的區別：RNA含有核糖而不含脫氧核糖，RNA含有U而不含有T。
5．(必修1 P35)細胞中組成DNA的脫氧核苷酸的排列順序儲存著生物的遺傳信息。
6．(必修1 P34)真核細胞的DNA主要分布在細胞核中，線粒體、葉綠體內也含有少量的DNA，RNA主要分布在細胞質中。
7．(必修1 P36)碳是“生命的核心元素”的原因是生物大分子以碳鏈為基本骨架。
8．細胞中組成核酸的含氮堿基有5種，其中DNA中有4種，分別是A、G、C、T；RNA中有4種，分別是A、G、C、U。
9．玉米的核酸初步水解后可得到8種核苷酸，徹底水解后可得到5種堿基；玉米的遺傳物質初步水解后可得到4種核苷酸，徹底水解后可得到4種堿基。
10．“胎兒親子鑒定”是利用基因技術鑒定胎兒遺傳意義上的父親，從孕婦的羊水中提取細胞，通過鑒定胎兒的DNA確認父子關系。進行親子鑒定時，主要比較胎兒與“父親”DNA的脫氧核苷酸的排列順序。
11．請從單體和多聚體關系的角度闡明“吃什么補什么”存在的不合理性：生物大分子都要被消化成細胞可以吸收的小分子才能被人體吸收。
課時精練
1．下列關于脫氧核糖核酸(DNA)的分布的敘述，正確的是(　　)
A．蛙的成熟紅細胞中不含DNA分子
B．人體細胞的細胞質中也有DNA分子
C．含DNA的原核細胞不會同時含RNA
D．細菌細胞中的遺傳物質是染色質
答案　B
解析　蛙的成熟的紅細胞含有細胞核等結構，含有DNA分子，A錯誤；原核細胞和真核細胞內都含有兩種核酸，即同時含有DNA和RNA，C錯誤；細菌細胞不含染色質，細菌細胞中的遺傳物質是DNA，D錯誤。
2．下列有關核酸的敘述，正確的是(　　)
A．細胞生物都有DNA和RNA兩類核酸，遺傳物質都是DNA
B．核酸分子中嘌呤數等于嘧啶數，堿基之間通過氫鍵形成堿基對
C．真核細胞的RNA主要分布在細胞核中
D．核酸的基本單位是脫氧核苷酸，組成元素是C、H、O、N、P
答案　A
解析　核酸包括DNA和RNA兩種，其中RNA分子一般是單鏈的，其嘌呤數一般不等于嘧啶數，且其堿基之間一般不通過氫鍵形成堿基對，B錯誤；真核細胞的RNA主要分布在細胞質中，C錯誤；核酸包括DNA和RNA，其基本單位分別是脫氧核苷酸和核糖核苷酸，組成元素是C、H、O、N、P，D錯誤。
3．(2023·蘭州高三期中)如圖中甲是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．如果甲中的m是U，則甲是丙的基本單位
B．如果甲中的m是G，則甲可能是乙或丙的基本單位
C．如果甲中的a是脫氧核糖，則甲物質聚合成的大分子物質在同一生物體的不同細胞中數目一定相同
D．如果甲中的a是核糖，則甲物質聚合成的大分子物質可以分布于細胞核和細胞質中
答案　C
解析　如果甲中的m是U，則甲為核糖核苷酸，是丙(tRNA)的基本單位，A正確；如果甲中的m是G，則甲可為鳥嘌呤脫氧核苷酸或鳥嘌呤核糖核苷酸，則甲可能是乙(DNA)或丙(tRNA)的基本單位，B正確；如果甲中的a是脫氧核糖，則甲為脫氧核苷酸，其聚合成的大分子物質是DNA，DNA在體細胞和生殖細胞(如精細胞、卵細胞)中的數目是不同的，C錯誤；如果甲中的a是核糖，則甲為核糖核苷酸，其聚合成的大分子物質是RNA，主要分布于細胞質中，少量分布于細胞核中，D正確。
4．如圖中甲、乙、丙是構成核酸的兩種核苷酸及它們形成的核苷酸鏈(N表示某種堿基)。下列有關敘述正確的是(　　)
A．甲中含氮堿基種類有A、U、G、C
B．若丙中N為T，則丙的基本組成單位是乙，若丙中N為U，則不可儲存遺傳信息
C．將洋蔥根尖細胞中的核酸初步水解和徹底水解獲得的產物都有8種
D．將洋蔥根尖細胞中的遺傳物質徹底水解后，可得到8種小分子物質
答案　C
解析　甲為DNA的基本單位——脫氧核苷酸，其堿基種類有A、T、G、C，A錯誤；若丙中堿基N為T，則丙為脫氧核苷酸構成的長鏈，即DNA；若丙中堿基N為U，則丙為核糖核苷酸構成的長鏈，即RNA，RNA可為某些病毒的遺傳物質，可儲存遺傳信息，B錯誤；洋蔥根尖細胞中的核酸有DNA和RNA兩種，其初步水解的產物有4種核糖核苷酸和4種脫氧核苷酸，共8種；其徹底水解的產物有5種堿基(A、T、C、G、U)、2種五碳糖(脫氧核糖和核糖)和磷酸，共8種，C正確；洋蔥根尖細胞中的遺傳物質是DNA，DNA徹底水解的產物是4種堿基(A、T、C、G)、脫氧核糖和磷酸，共6種小分子物質，D錯誤。
5．煙草花葉病毒(TMV)由蛋白質外殼包裹著一條RNA鏈組成，只能在宿主細胞內增殖。下列敘述正確的是(　　)
A．蛋白質和RNA屬于生物大分子
B．TMV的遺傳物質是DNA和RNA
C．組成TMV的核苷酸堿基有5種
D．TMV屬于異養型的原核生物
答案　A
解析　蛋白質和RNA屬于生物大分子，分別是由氨基酸和核糖核苷酸經脫水縮合而成，A正確；TMV的核酸只有一種，其遺傳物質是RNA，其堿基有4種，分別是A、U、G、C，B、C錯誤；TMV無細胞結構，不屬于原核生物，D錯誤。
6．(2020·北京，2)蛋白質和DNA是兩類重要的生物大分子，下列對兩者共性的概括，不正確的是(　　)
A．組成元素含有C、H、O、N
B．由相應的基本結構單位構成
C．具有相同的空間結構
D．體內合成時需要模板、能量和酶
答案　C
7．蛋白質和核酸是細胞內重要的大分子物質，下列相關敘述正確的是(　　)
A．二者均以碳鏈為基本骨架，但蛋白質不含有P元素
B．二者存在于線粒體、核糖體，也是染色體的組成成分
C．二者主要在細胞核內合成，都能通過核孔出入細胞核
D．合成蛋白質僅需要一種RNA參與
答案　B
解析　蛋白質和核酸是細胞內重要的大分子物質，生物大分子以碳鏈為骨架。蛋白質的元素組成為C、H、O、N，有的還有S、P(蛋白質磷酸化)，A錯誤；線粒體中含多種蛋白質和DNA、RNA；核糖體成分是蛋白質和RNA；染色體的主要成分是DNA和蛋白質，B正確；核酸主要在細胞核內合成，蛋白質在核糖體上合成，RNA和蛋白質可通過核孔進出細胞核，DNA不能進出細胞核，C錯誤；合成蛋白質的過程主要包括轉錄和翻譯過程，需要mRNA、tRNA、rRNA參與，D錯誤。
8．下列關于組成生物體化合物的敘述，正確的是(　　)
A．組成生物體的大分子有機物一定含有N元素
B．組成血紅蛋白的氨基酸可能含有Fe元素
C．組成染色體的化合物都含有S元素
D．組成胰島素的某些氨基酸含有S元素
答案　D
解析　生物大分子有蛋白質、核酸和多糖等，蛋白質的元素組成主要為C、H、O、N，核酸的元素組成為C、H、O、N、P，多糖(纖維素、糖原、淀粉)的元素組成為C、H、O，因此組成生物體的大分子有機物不一定含有N元素，A錯誤；血紅蛋白由蛋白質和血紅素(含鐵)組成，因此血紅蛋白含有鐵元素不是因為氨基酸含有鐵元素，B錯誤；組成胰島素的元素中含有S，是因為某些氨基酸分子的R基中含有S，D正確。
9．(2024·福州高三質檢)在生物體內，某些重要化合物的元素組成和功能關系如圖所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。下列敘述不正確的是(　　)
A．圖中X指的是P，Y指的是N
B．單體a、b、c在形成A、B、C化合物過程中都會消耗能量
C．同一生物不同細胞中A基本相同，B的多樣性決定C的多樣性
D．人體中，單體a種類有4種，其排列順序決定了C中單體c的種類和排列順序
答案　A
解析　A、B、C都是生物大分子，它們間關系為A→B→C，推測A是DNA，B是RNA，C是蛋白質，則對應單體a表示脫氧核苷酸、單體b表示核糖核苷酸、單體c表示氨基酸。核苷酸元素組成為C、H、O、N、P，氨基酸的元素組成為C、H、O、N，故元素X表示N、P，元素Y表示N，A錯誤。
10．生物大分子通常都有一定的分子結構規律，是由一定的基本結構單位，按一定的排列順序和連接方式形成的多聚體。下列表述正確的是(　　)
A．若該圖為一段肽鏈的結構模式圖，則1表示肽鍵，2表示中心碳原子，3表示R基
B．若該圖為一段單鏈DNA的結構模式圖，則1表示磷酸基團，2表示脫氧核糖，3的種類有4種
C．若該圖為一段RNA的結構模式圖，則1表示核糖，2表示磷酸基團，3的種類有4種
D．若該圖表示多糖的結構模式圖，則淀粉、纖維素和糖原的結構是相同的
答案　C
解析　如果該圖為一段肽鏈的結構模式圖，則1表示中心碳原子，2中包括肽鍵，3表示R基，A錯誤；如果該圖為一段單鏈DNA的結構模式圖，則1表示脫氧核糖，2表示磷酸基團，3表示含氮堿基，DNA中的堿基含有A、T、C、G四種，B錯誤；如果該圖為一段RNA的結構模式圖，則1表示核糖，2表示磷酸基團，3表示含氮堿基，RNA中的堿基含有A、U、C、G四種，C正確；淀粉、纖維素和糖原的基本組成單位相同，都是葡萄糖，但是不同多糖的葡萄糖之間的連接方式不同，D錯誤。
11．生物大分子都是由許多單體連接而成的多聚體，下列敘述正確的是(　　)
A．生物大分子的結構不同都與單體的連接方式不同有關
B．生物大分子的結構不同都與單體的排列順序不同有關
C．生物大分子都以碳鏈為基本骨架
D．生物大分子徹底水解都能得到它們的單體
答案　C
解析　蛋白質都是氨基酸脫水縮合組成的，都是由肽鍵連接，蛋白質結構不同是由氨基酸的種類、數目、排列順序和蛋白質的空間結構不同造成的，A錯誤；多糖是由葡萄糖縮合成的大分子，單體全部是葡萄糖，大分子的結構不同與其排列順序無關，B錯誤；核酸徹底水解得到的是含氮堿基、五碳糖、磷酸，不是其單體核苷酸，D錯誤。
12．下列關于細胞中生物大分子的敘述，錯誤的是(　　)
A．碳鏈是各種生物大分子的結構基礎
B．糖類、脂質、蛋白質和核酸等有機物都是生物大分子
C．細胞利用種類較少的小分子脫水合成種類繁多的生物大分子
D．高溫可破壞病原體蛋白質的空間結構，煮沸處理餐具可殺死病原體
答案　B
解析　糖類中的單糖、二糖和脂質不屬于生物大分子，B錯誤。
13．(2024·鹽城實驗高中高三校考)下列有關核酸及核苷酸的說法中，不正確的是(　　)
A．核酸是生物體內儲存遺傳信息的物質
B．人體內含有2種核苷酸和8種核酸
C．玉米細胞中的核酸水解后可得到8種核苷酸
D．小鼠細胞中的DNA水解后可得到4種脫氧核糖核苷酸
答案　B
解析　人體內含有2種核酸，即DNA和RNA，構成DNA的脫氧核苷酸有4種，構成RNA的核糖核苷酸有4種，因此人體內含8種核苷酸，B錯誤。
14．細胞內的核酸通常需要與蛋白質結合成為核酸—蛋白質復合物，才能行使特定的生理功能。下列有關敘述不正確的是(　　)
A．RNA與蛋白質結合有利于肽鏈的合成
B．DNA與蛋白質結合能調控基因的表達
C．真核細胞和原核細胞中均存在DNA與蛋白質形成的復合物
D．DNA的合成過程需要蛋白質，蛋白質的合成過程不需要DNA
答案　D
解析　mRNA與有關蛋白質結合有利于翻譯過程，A正確；DNA與RNA聚合酶結合能調控基因的轉錄，B正確；真核細胞和原核細胞中，DNA復制和轉錄時，都有酶與DNA結合成DNA—蛋白質復合物，C正確；DNA的合成過程需要蛋白質(如DNA聚合酶)，蛋白質的合成過程需要DNA的指導，D錯誤。
15．(2024·合肥高三模擬)科研人員在多種細胞中發現了一種RNA上連接糖分子的“糖RNA”。下列有關糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的敘述，正確的是(　　)
A．都含有C、H、O、N、S元素
B．都是以單糖為單體的生物大分子
C．都攜帶并傳遞細胞中的遺傳信息
D．細胞內糖RNA的合成需要酶的催化
答案　D
解析　糖RNA中不含有S元素，含有C、H、O、N、P元素，A錯誤；多糖的單體是單糖，糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的單體都不只有單糖，B錯誤；糖蛋白、糖脂分子主要進行細胞間的信息傳遞，不傳遞遺傳信息，C錯誤；細胞內糖RNA的合成是大分子合成的過程，需要酶的催化，D正確。

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