第5节 核酸是遗传信息的携带者

核酸由 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{H} $ 、 $ \mathrm{O} $ 、 $ \mathrm{N} $ 、 $ \mathrm{P} $ 五种元素构成， $ \mathrm{A} $ 错误；一个核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的， $ \mathrm{B} $ 正确；真核生物和原核生物均以 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 作为遗传物质， $ \mathrm{C} $ 错误；碱基 $ \mathrm{A} $ 可以组成腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸，碱基 $ \mathrm{C} $ 可以组成胞嘧啶核糖核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸，碱基 $ \mathrm{T} $ 只能组成胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此 $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{T} $ 、 $ \mathrm{C}3 $ 种碱基最多参与构成2种核糖核苷酸， $ \mathrm{D} $ 错误。

真核细胞的核酸分为 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，其中 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 主要分布在细胞核中， $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 主要分布在细胞质中， $ \mathrm{A} $ 错误；病毒没有细胞结构，但含有核酸， $ \mathrm{B} $ 错误；核酸分为脱氧核糖核酸 $ (\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}) $ 和核糖核酸 $ (\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A}) $ 两大类，核糖核苷酸是 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的基本组成单位， $ \mathrm{C} $ 错误；线粒体和叶绿体中都含有少量的 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ， $ \mathrm{D} $ 正确。

甲型 $ \mathrm{H}1\mathrm{N}1 $ 流感病毒的遗传物质是 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，含有由4种碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{G} $ 、 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{U}) $ 组成的4种核糖核苷酸（腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸）， $ \mathrm{A} $ 正确； $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 主要位于细胞质中，少量位于细胞核中， $ \mathrm{B} $ 错误；主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，含4种碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{T} $ 、 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{G}) $ ， $ \mathrm{C} $ 正确； $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的基本组成单位是脱氧核苷酸，一个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成，所以 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，没有核糖， $ \mathrm{D} $ 正确。

一个核苷酸分子中应该是五碳糖的 $ 5\prime $ 位和磷酸相连，图中 $ \mathrm{b} $ 为五碳糖的 $ 3\prime $ 位和磷酸相连，故 $ \mathrm{b} $ 不是一个核苷酸， $ \mathrm{A} $ 错误；由题图可知，核苷酸链 $ 3\prime $ 端的五碳糖与1个磷酸相连，其余五碳糖均与2个磷酸相连， $ \mathrm{B} $ 错误；由图可知，在一条核苷酸链中各核苷酸之间是通过③连接起来的， $ \mathrm{C} $ 正确；真核细胞和原核细胞都同时含 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，都有5种碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{U} $ 、 $ \mathrm{G} $ 、 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{T}) $ 和8种核苷酸， $ \mathrm{D} $ 错误。

图甲中的五碳糖为核糖，因此该物质是核糖核苷酸，人体内有4种：腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸， $ \mathrm{A} $ 正确；图乙的核苷酸链中含有碱基 $ \mathrm{T} $ ，因此图乙中核苷酸链不能构成 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 分子， $ \mathrm{B} $ 错误；图乙化合物基本组成单位可用 $ \mathrm{b} $ 表示， $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{C} $ 间通过五碳糖—磷酸—五碳糖连接， $ \mathrm{C} $ 错误；图乙所示的核苷酸链为脱氧核苷酸链，是以碳链作为基本骨架的， $ \mathrm{D} $ 正确。

（1） 图1中的物质由磷酸、核糖和含氮碱基组成；根据图1中③判断，该核苷酸的五碳糖是核糖，即该核苷酸为核糖核苷酸，是 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的基本组成单位。组成 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的碱基有4种，可根据碱基的不同来区分核糖核苷酸。细菌的遗传物质是 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，图1（尿嘧啶核糖核苷酸除外）中③处的氧去掉后变为脱氧核糖核苷酸，是合成 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的基本原料。

（2） 组成 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的物质有磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶，组成 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的物质有磷酸、核糖、胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和尿嘧啶；图中阴影部分表示 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 共有的成分，包括胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸。

（3） 体细胞中的核酸包括 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 两种，彻底水解的产物有磷酸、核糖和脱氧核糖、5种碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{T} $ 、 $ \mathrm{U} $ 、 $ \mathrm{G} $ 、 $ \mathrm{C}) $ ，共8种产物。核酸是细胞（生物体）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。

甘油三酯（脂肪）不属于生物大分子， $ \mathrm{A} $ 错误；构成淀粉、纤维素的单体均是葡萄糖，在排列顺序上不具有多样性，而构成蛋白质、核酸的单体在排列顺序上具有多样性，所以构成生物大分子的单体在排列顺序上并不都具有多样性， $ \mathrm{B} $ 正确；生物大分子以碳链为骨架，构成细胞生命大厦的基本框架， $ \mathrm{C} $ 错误；有些生物大分子，如淀粉、糖原，只含 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{H} $ 、 $ \mathrm{O} $ 三种元素， $ \mathrm{D} $ 错误。

糖原和纤维素的功能不同是因为其分子结构不同， $ \mathrm{A} $ 错误；蛋白质的单体是氨基酸，不同氨基酸的区别是 $ \mathrm{R} $ 基的不同， $ \mathrm{B} $ 正确；脱氧核苷酸是 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的单体，生物的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中， $ \mathrm{C} $ 正确；细胞质和细胞核中含有核酸，核酸中含有五碳糖，故二者均含有由糖类参与形成的化合物， $ \mathrm{D} $ 正确。

糖原是生物大分子，也是动物细胞中的储能物质， $ \mathrm{A} $ 正确；若该生物大分子携带遗传信息，则该生物大分子是核酸，可能是 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 或 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ， $ \mathrm{B} $ 错误；若该生物大分子含有 $ \mathrm{S} $ 元素，则该生物大分子是蛋白质，加热、加酸、加酒精都能使其变性失活，但 $ 0\mathrm{℃} $ 低温不会使其变性失活， $ \mathrm{C} $ 错误；若该生物大分子是植物细胞壁的主要成分，则该生物大分子可能是纤维素，纤维素的水解产物是葡萄糖， $ \mathrm{D} $ 错误。

$ \mathrm{T}4 $ 噬菌体属于 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 病毒，只含有 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 一种核酸，所以含有4种碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{T} $ 、 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{G}) $ 、4种（脱氧）核苷酸、1种五碳糖（脱氧核糖）， $ \mathrm{A} $ 错误；烟草叶肉细胞中同时含有 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 两种核酸，所以含有8种核苷酸（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸）、2种五碳糖（脱氧核糖和核糖）、5种碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{T} $ 、 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{G} $ 、 $ \mathrm{U}) $ ， $ \mathrm{B} $ 正确；烟草花叶病毒属于 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 病毒，只含有 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 一种核酸，所以含有4种碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{U} $ 、 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{G}) $ 、4种（核糖）核苷酸、1种五碳糖（核糖）， $ \mathrm{C} $ 错误；豌豆根毛细胞中同时含有 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 两种核酸，所以含有8种核苷酸（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸）、2种五碳糖（脱氧核糖和核糖）、5种碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{T} $ 、 $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{G} $ 、 $ \mathrm{U}) $ ， $ \mathrm{D} $ 错误。