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考点 06 核酸的结构和功能
（核心考点讲与练）
一、核酸的种类、分布及组成
1．种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。
2．分布：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的 DNA。
RNA主要分布在细胞质中。
3．核酸是由核苷酸连接而成的长链
(1)核酸的基本组成单位——核苷酸
①组成
②种类
a．脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位。
b．核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。
(2)DNA和RNA的区别①分子组成的不同
a．DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的则是核糖。
b．DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA的则是尿嘧啶(U)。
②分子结构的不同
DNA是由脱氧核苷酸连接而成的，一般由两条链构成，RNA则是由核糖核苷酸连接而成的，
由一条链构成。
(3)通过DNA指纹获得遗传信息的根本原因
生物的遗传信息储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。
(4)核酸的多样性及功能
①多样性的原因：核苷酸数目不同和排列顺序多样。
②功能
a．核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
b．核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
4.核酸在不同生物中的分布状况
真核生物
原核生物
病毒核酸为DNA或RNA，位于病毒的内部。
5．比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型，并完成表格
核酸 遗传物质
项目
核苷酸 碱基 核苷酸 碱基
类型 类型
种类 种类 种类 种类
真核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4
细胞生物
原核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4
DNA病毒 DNA 4 4 DNA 4 4
非细胞生
物(病毒)
RNA病毒 RNA 4 4 RNA 4 4
6.核酸初步水解的产物和彻底水解的产物不同物质 初步水解的产物 彻底水解的产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G)
RNA 核糖核苷酸 核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)
二．生物大分子以碳链为骨架
1．单体和多聚体
生物大分子是由许多基本单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称
为单体的多聚体。
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
单糖 多糖
氨基酸 蛋白质
核苷酸 核酸
2.每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
3．碳是生命的核心元素。
4．细胞是由化学元素和化合物构成的
(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。
(2)糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。
(3)水和无机盐与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
(4)细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活
动正常进行。
（5）脂肪不属于生物大分子是因为脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪
的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。
5.生物大分子的连接方式判断(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“ ”结构，在人
体中的3的种类最多可达21种。
(2)若该图为一条核苷酸链结构模式图，则1表示五碳糖，2表示磷酸，3表示含氮碱基。
核酸的结构和功能
1.下图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法错误的是( )
A．甲型H1N1流感病毒有4种碱基和4种核苷酸
B．主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸含4种碱基
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
蛋白质与核酸的关系
2.生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中 X、Y代表元素，a、b、
c是组成A、B、C三种生物大分子的单体。这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析，
下列说法正确的是( )A．X为N、P元素，a、b是生物体内遗传信息的携带者
B．绿藻细胞内单体结构d的种类有8种，蓝细菌细胞中d的种类有4种
C．人体细胞中不能合成所有种类的e，而植物细胞一般可以合成所有种类的e
D．A、B的多样性由d中的n充分体现，C的多样性由e中的R充分体现
细胞中有机物的推断
3.以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体，模式图如下。下列有关说法
正确的是( )
A．若图中多聚体为DNA，则构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P
B．若图中多聚体为多糖，则构成它的单体一定是葡萄糖
C．若图中S、S、S、S……为同一种单体，则该多聚体可以表示淀粉
1 2 3 4
D．若图中单体表示氨基酸，则形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合
1．(2021·全国甲，1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内
有重要作用的物质。下列说法正确的是( )
A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
2．(2020·北京，2)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括，不
正确的是( )
A．组成元素含有C、H、O、NB．由相应的基本结构单位构成
C．具有相同的空间结构
D．体内合成时需要模板、能量和酶
3．(2020·天津，2)组成下列多聚体的单体的种类最多的是( )
A．血红蛋白 B．DNA
C．淀粉 D．纤维素
4．(2020·江苏，2)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是( )
A．碳链是各种生物大分子的结构基础
B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
5．(2019·江苏，1)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的肽键
1．新冠病毒是2019年发现的冠状病毒新毒株，其遗传物质为单链RNA．新冠病毒的检测
是监测新冠肺炎发病率和管理流行病学过程中的重要举措。实时荧光定量RT-PCR（逆转录
聚合酶链式反应）检测法是一种核酸检测方法，检测流程如图所示。下列相关叙述不正确
的是（ ）A．新冠肺炎疫情难以控制的原因之一是新冠病毒易变异
B．新冠病毒在不同时期病毒载量不同，核酸检测结果可能出现假阴性
C．RT-PCR过程中需要引物、dNTP、逆转录酶、Taq酶等
D．新型冠状病毒的核酸彻底水解后可得到8种产物
2．红花变豆菜是有药用价值的植物，利用叶绿体基因组研究其发育，进化有重要意义。研
究发现红花变豆菜叶绿体基因组CG含量为38．2%，共包含129个基因，其中84个蛋白质
编码基因，37个tRNA基因和8个rRNA基因。下列有关红花变豆菜叶绿体基因组的说法正
确的是（ ）
A．该叶绿体中基因的遗传遵循孟德尔定律
B．该叶绿体中含有37个tRNA，8个rRNA
C．该叶绿体中AT碱基的含量为61．8%
D．该叶绿体中的蛋白质并非全部由核基因控制合成
3．诺贝尔化学奖得主吉尔伯特在1986年提出关于早期生命起源的“RNA世界”假说：RNA
是地球上最早出现的生命分子形式，先于DNA和蛋白质。以下有关RNA的叙述，不能佐证
上述观点的是（ ）
A．RNA仍能以自身为模板进行复制
B．RNA的催化效率和多样性远高于蛋白质
C．核糖体大亚基中23SrRNA具有肽基转移酶的活性
D．ATP的合成以核糖核苷酸为“基础”原料
4．人体正常生命活动的进行与细胞内的各种化合物密切相关。相关叙述错误的是（
）
A．糖类是细胞的主要能源物质，一般由C、H、O三种元素组成
B．蛋白质是生命活动的承担者，具有催化、调节、传递遗传信息等功能
C．细胞中的核酸彻底水解可得到8种物质，在核糖体、核仁中均有分布
D．磷脂存在于所有细胞中，与固醇、脂肪的组成元素不完全相同
5．下列关于核酸的叙述，错误的是（ ）
A．豌豆叶肉细胞中的核酸初步水解和彻底水解的产物种类数量相同B．单链RNA结构可以含有氢键，细胞中有三种单链RNA参与蛋白质合成
C．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是生物的主要遗传物质
D．通过DNA指纹获得嫌疑人信息的根本原因是不同个体DNA的脱氧核苷酸序列不同
6．2022年2月，《细胞发现》上发表了我国科学家的研究。研究表明，尿苷（尿嘧啶核
苷）是一种能延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生修复的关键代谢物。研究人员用注射、
涂抹、口服尿苷等方式处理小鼠可以促进多种组织器官的损伤后修复。此前的研究也发现，
年轻个体血浆中的尿苷含量比老年人高。下列相关说法正确的是（ ）
A．尿苷与腺苷、鸟苷、胸苷等通过磷酸二酯键连接可形成RNA
B．用3H标记的尿苷饲喂动物，可能在细胞质基质、线粒体、细胞核、内环境中检测到放
射性
C．干细胞衰老后便失去了细胞的全能性，影响了组织的损伤修复
D．衰老细胞的细胞核体积增大，端粒 DNA序列逐渐向外延长
7．生命建立在生物大分子的基础上。下列关于生物大分子结构的说法错误的是（
）
A．多糖、核酸等生物大分子是相应单体的多聚体
B．单体的种类不同导致纤维素和淀粉结构不同
C．蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
D．DNA分子的多样性是生物多样性的物质基础
8．下列关于核酸的叙述，错误的是（ ）
A．细胞质中蛋白质的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
B．双链DNA分子中有氢键，单链RNA分子中也可以有氢键
C．真核生物的遗传物质是DNA，而原核生物的遗传物质是RNA
D．可用人的口腔上皮细胞为材料来观察DNA和RNA在细胞中的分布
9．下列关于细胞内蛋白质和DNA的叙述，正确的是（ ）
A．组成元素相同 B．都有特定空间结构
C．都在核糖体上合成 D．都能携带遗传信息
10．细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物（tmRNP），可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现，当mRNA受损
后，肽链不能从核糖体上脱离，mRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转
移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直至翻译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解
酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。下列叙述错误的是（ ）
A．mRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B．若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C．从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链不一定会比正常mRNA翻译出的肽链
长
D．若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞中肽链合成会被抑制
11．下图表示真核细胞遗传信息传递的有关概念图，据图分析下列说法错误的是（
）
A．①表示的DNA主要分布在细胞核，少量分布在细胞质
B．a、b和c过程可分别表示遗传信息的复制、转录和翻译
C．多细胞生物个体每个细胞中含有的②③④⑤的种类都相同
D．⑦是遗传信息表达的最终产物，它直接或间接控制生物性状
12．RNA编辑是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。RNA编辑常见于mRNA在编码区域发
生碱基的替换或增减一定数目的核苷酸。下列相关叙述正确的是（ ）
A．RNA编辑发生时，正常mRNA会出现碱基由胸腺嘧啶替换为腺嘌呤的情况
B．mRNA的编码区域内增减一定数目的核苷酸会改变一个密码子的碱基数
C．若碱基发生替换，则翻译时多肽链的氨基酸数目不会发生改变
D．RNA编辑可以在不改变染色体基因的前提下，增加细胞内蛋白质的多样性13．丙肝病毒（HCV）是一种RNA病毒，会选择性感染肝细胞，大多数感染者会发展成慢性
肝炎。HCV中的NS5B是一种RNA聚合酶。下列关于HCV与人肝细胞的比较错误的是（
）
A．两者结构上最大的区别是有无细胞结构
B．组成两者的元素中都含有C、H、O、N、P
C．两者的RNA聚合酶均可催化RNA的形成
D．两者的基因均为具有遗传效应的DNA片段
14．下列关于淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因这3种生物分子的叙述，错误的是（
）
A．都是以碳链为基本骨架的
B．都只存在于植物细胞中
C．都含C、H、O元素
D．都是由单体连接成的大分子
15．下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A．ATP、核酸、抗体的组成元素中都有C、H、O、N
B．胆固醇与磷脂一样，是所有生物膜的重要组成成分
C．脂肪分子中含H比糖类多，氧化分解释放的能量更多，是主要的能源物质
D．蛋白质分子中的N主要存在于氨基中，核酸中的N主要存在于碱基中
16．“DNA酶”（DNAzymes）往往由几十个脱氧核苷酸组成，两端的序列经过设计作为
“结合臂”。在关键因子金属镁的辅助下，DNAzymes能与RNA链上的特定位置相匹配，中
间的固定序列则作为“催化核心”切割RNA分子（如图），切割下来的RNA片段在细胞中
被迅速降解。科学家们设想将其用于精确破坏细胞中不需要的RNA分子，具有治疗疾病的
巨大潜力。下列有关说法正确的是（ ）
A．上述“DNA酶”（DNAzymes）的化学本质为RNAB．若将DNAzymes用于破坏癌细胞增殖所需的RNA，①②应与健康细胞mRNA序列相同
C．目标RNA被DNAzymes切割后，最终降解产物包括磷酸、脱氧核糖和含氮碱基
D．若细胞内存在与镁更有亲和力的其他物质，则细胞内DNAzymes作用效果可能不佳
17．下列关于生物大分子的叙述，不正确的是（ ）
A．组成DNA和RNA的单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸
B．蛋白质的功能多样性决定了结构的多样性
C．碳原子在组成生物大分子中有重要作用，生物大分子以碳链为骨架
D．肝糖原和肌糖原去路的差异，与所在细胞功能密切相关
18．研究者人工合成了一种不能编码蛋白质的微小RNA，当其进入草莓细胞后，能与乙烯
受体基因转录的mRNA结合，从而使基因“沉默”。下列叙述错误的是（ ）
A．微小RNA可能通过干扰翻译过程从而使该基因沉默
B．乙烯受体基因转录的mRNA与微小RNA的碱基序列相同
C．乙烯受体基因的模板链与微小RNA的碱基种类不完全相同
D．该技术可尝试应用于草莓储藏与运输过程中的保鲜
19．细胞中含有多种多样的分子，下列相关叙述正确的是（ ）
A．磷脂是各种生物膜的重要物质，也是细胞内重要的储能物质
B．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也参与某些有机物的合成
C．糖类、蛋白质和DNA都是生物大分子，由许多单体连接而成
D．某些RNA可降低化学反应的活化能，其上含有反密码子
20．下列有关“骨架”的说法，错误的是（ ）
A．生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成
B．DNA的基本骨架是由磷酸和核糖交替连接而成
C．细菌细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架
D．细胞骨架主要与细胞运动、分裂、物质运输等许多生命活动有关
21．如图所示为构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C
代表不同的大分子物质。分析回答下列问题：(1)若A是主要能源物质，在动物细胞内特有的是__________。若A是动、植物细胞中均有
的最理想的储能物质，它不仅含能量多而且体积较小，则A是__________。
(2)b是___________，其分子结构特点是至少含有一个__________基和一个__________基，
并且它们都连在同一个碳原子上。若某种B分子由n个b分子（平均相对分子质量为m）组
成的2条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为_____________________。
(3)c是__________，在人体细胞中共有______________种，分子中__________________的
不同决定了c的种类不同。
(4)d是____________________。
22．下图中图甲所示的分子结构式为某种核苷酸，已知分子结构式左上角的基团为碱基
（腺嘌呤）；图乙是某核苷酸链示意图，据图回答问题：
(1)图甲中核苷酸的名称是____________。
(2)图甲中核苷酸是构成哪一种核酸的原料____________，该核酸主要分布在____________
中。
(3)DNA复制的方式是_______________，DNA初步水解的产物是____________，豌豆的叶肉
细胞中由A、G、C、U，4种碱基参与构成的核苷酸共有_________种。
(4)图乙中1、2、3的名称分别是____________、____________、____________。(5)若某DNA分子共有100个碱基对，其中腺嘌呤有60个，则该DNA分子复制4次，需要游
离的胞嘧啶脱氧核苷酸为______个。
23．回答下列问题：
(1)在“验证DNA和RNA的分布实验”中，将口腔上皮细胞浸到质量分数为0.9％的NaCl溶
液中的目的是____________；用质量分数为8％的盐酸水解的目的是________我们用人口
腔上皮细胞来做“验证DNA和RNA的分别实验”，也可以用植物细胞来做，但如果用植物
细胞则要选择___________的细胞，是为了___________。
(2)在鉴定成熟苹果肉中存在还原性糖所用的试剂是__________________，因此，可用该试
剂检验糖尿病病人尿液中是否存在____________。鉴定大豆组织蛋白质的实验中，所用的
试剂是双缩脲试剂，其用法是：____________。
(3)黄豆种子在黑暗中萌发成幼苗，下表是经过处理后得到的数据。请据表回答：
质量/g
处理方法
种子 幼苗
湿
直接称重 160 750
重
干
70℃，72h 138 118
重
灰
550℃，16h 2 2
分
和种子相比，幼苗湿重增加，增加的物质是______________________。
和种子相比，幼苗干重减少，减少的物质是______________________。
灰分代表的物质是___________________。
24．基本组成单位—________
一个核苷酸由一分子_________、一分子_________和一分子_________组成，请画出结构简
式图：______
（1）五碳糖：______、____________。（2）含氮碱基：缩写及中文名称：_____________、__________、__________、
__________、__________。
（3）分类：根据五碳糖的不同，可将核苷酸分为______________（简称______________）
和______________，分别构成______________和_______两类生物大分子。
（4）脱氧（核糖）核苷酸分为4种：_______脱氧核苷酸， _______脱氧核苷酸，
_______脱氧核苷酸， _______脱氧核苷酸。
（5）核糖核苷酸分为4种：_______核糖核苷酸，_______核糖核苷酸，_______核糖核苷
酸，_______核糖核苷酸。
（6）核酸的形成过程：
核酸的结构层次：元素 ___________→___________ →____________连接形成 核苷酸链
→ ____ 条( )条）核苷酸链构成 DNA（RNA）。
