專項(xiàng)47核酸與防疫

第七篇有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)專項(xiàng)47核酸與防疫“核酸了嗎？”，核酸已成為全球聚焦的熱點(diǎn)，也備受命題者青睞。新冠疫情此起彼伏，其傳播程度和嚴(yán)重性令人擔(dān)憂，疫情已經(jīng)構(gòu)成全球性大流行。當(dāng)前，全國(guó)疫情防控進(jìn)入常態(tài)化階段，核酸檢測(cè)是精準(zhǔn)防控的有效手段，是主動(dòng)篩查無(wú)癥狀感染者、落實(shí)“四早”要求的第一道防線，可以盡早發(fā)現(xiàn)傳染源并從源頭上控制住疫情傳播，防止因無(wú)法及時(shí)診斷、及時(shí)隔離給整個(gè)疫情防控帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。核酸檢測(cè)在疫情防控中發(fā)揮的作用不言而喻，主動(dòng)配合核酸檢測(cè)規(guī)定，堅(jiān)持應(yīng)檢盡檢，既是從源頭控制疫情傳播、確保整個(gè)社會(huì)有序運(yùn)行的關(guān)鍵鏈條，也是每個(gè)公民應(yīng)有的覺(jué)悟和行動(dòng)。（2022?湖北省選擇性考試）化學(xué)物質(zhì)與生命過(guò)程密切相關(guān)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．維生素C可以還原活性氧自由基 B．蛋白質(zhì)只能由蛋白酶催化水解C．淀粉可用CO2為原料人工合成 D．核酸可視為核苷酸的聚合產(chǎn)物【答案】B【解析】A項(xiàng)，維生素C具有還原性，可以還原活性氧自由基，故A正確；B項(xiàng)，蛋白質(zhì)在酸、堿的作用下也能發(fā)生水解，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，將二氧化碳先還原生成甲醇，再轉(zhuǎn)化為淀粉，實(shí)現(xiàn)用CO2為原料人工合成淀粉，故C正確；D項(xiàng)，核苷酸通過(guò)聚合反應(yīng)制備核酸，故D正確；故選B。1．核酸的水解和生成2．核酸分子的結(jié)構(gòu)層次3．DNA與RNA的比較1．(2022·安徽省阜陽(yáng)市教學(xué)診斷)新型冠狀病毒屬于核糖核酸(RNA)病毒。下列物質(zhì)不屬于核糖核酸水解產(chǎn)物的是()A．堿基 B．核糖 C．脫氧核糖 D．磷酸【答案】C【解析】核糖核酸水解后得到的產(chǎn)物為堿基、核糖、磷酸，故選C。2．(2022·廣東省江門市調(diào)研測(cè)試)DNA分子復(fù)制前首先將雙鏈解開(kāi)，則DNA分子復(fù)制將雙鏈解開(kāi)的過(guò)程可視為A．化學(xué)變化 B．物理變化C．既有物理變化又有化學(xué)變化 D．是一種特殊的生物變化【答案】B【解析】DNA分子復(fù)制前首先將雙鏈解開(kāi)，DNA分子復(fù)制將雙鏈解開(kāi)的過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)產(chǎn)生，因此可視為物理變化，故選B。3．(2022·江蘇省南通市質(zhì)量檢測(cè))新型冠狀病毒是一種僅含有核糖核酸(RNA)的病毒，核酸檢測(cè)是診斷被檢測(cè)人是否感染新型冠狀病毒的有效方法。下列物質(zhì)中不屬于核糖核酸水解產(chǎn)物的是A．高級(jí)脂肪酸 B．核糖 C．堿基 D．磷酸【答案】A【解析】核糖核酸由磷酸、核糖、堿基構(gòu)成，水解的產(chǎn)物是磷酸、核糖、堿基；高級(jí)脂肪酸不是核糖核酸水解產(chǎn)物，故選A。4．(2022·湖南省武崗市統(tǒng)測(cè))下列概念圖中所填內(nèi)容正確的有①脫氧核苷酸

②8種

③5種堿基

④脫氧核糖

⑤脫氧核苷酸鏈A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)【答案】B【解析】根據(jù)圖中DNA可以確定①為脫氧核苷酸、②4種、③4種堿基、④為脫氧核糖、⑤為脫氧核苷酸鏈，①④⑤正確，正確的有3個(gè)；故選B。5．核酸檢測(cè)是診斷新冠肺炎的重要依據(jù)。下列關(guān)于核酸的說(shuō)法正確的是（）A．組成核酸的基本單元是脫氧核苷酸B．核酸與蛋白質(zhì)的功能完全相同C．組成核酸的元素有C、H、O、N、PD．核酸是生物小分子化合物【答案】C【解析】A項(xiàng)，天然的核酸按其組成中所含戊糖的不同分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類，其中組成DNA的基本單元是脫氧核糖核苷酸，組成RNA的基本單元是核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，核酸是生物體遺傳信息的攜帶者，與蛋白質(zhì)的功能不同，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)核酸的組成，可知組成核酸的元素有C、H、O、N、P，C正確；D項(xiàng)，核酸是生物大分子，D錯(cuò)誤。故選C。6．檢測(cè)新型冠狀病毒特異序列的方法最常見(jiàn)的是熒光定量PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))。因PCR模板僅為DNA，因此在進(jìn)行PCR前，應(yīng)將新型冠狀病毒核酸(RNA)逆轉(zhuǎn)錄為DNA，再進(jìn)行擴(kuò)增并檢測(cè)。圖示是PCR的示例，其中“三磷酸堿基脫氧核苷酸”是PCR擴(kuò)增所需的基礎(chǔ)原料；“引物”是新型冠狀病毒RNA特異序列片段。下列有關(guān)核酸的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．核酸是一種生物大分子，可發(fā)生水解反應(yīng)得到核苷酸B．脫氧核糖核苷酸是RNA的基本單元C．新型冠狀病毒核酸(RNA)逆轉(zhuǎn)錄為DNA時(shí)需要特定的堿基進(jìn)行配對(duì)D．整個(gè)PCR過(guò)程離不開(kāi)酶的催化【答案】B【解析】A項(xiàng)，核酸是一種生物大分子，由堿基、磷酸、核糖或脫氧核糖等組成，可以發(fā)生水解反應(yīng)生成核苷酸，A正確；B項(xiàng)，脫氧核糖核苷酸是DNA的基本單元，核糖核苷酸是RNA的基本單元，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA時(shí)，需要的原料應(yīng)該是4種游離的脫氧核苷酸（胞嘧啶脫氧核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸），所以需要特定的堿基進(jìn)行配對(duì)，C正確；D項(xiàng)，PCR過(guò)程中，必須使用DNA聚合酶，所以酶起到了重要作用，D正確；故選B。7．(2023屆·浙江省名校協(xié)作體高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試)新冠病毒是一種具有包膜的RNA病毒，核酸檢測(cè)就是檢測(cè)新冠病毒的RNA，其包膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A．RNA和DNA均具有酸性，分子中核苷酸之間通過(guò)磷酯鍵連接B．RNA和DNA分類的主要依據(jù)是所含堿基不同C．抗新冠病毒疫苗需要冷藏保存是防止其發(fā)生變性D．蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子【答案】B【解析】DNA（脫氧核糖核酸）是由脫氧核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵縮合而成長(zhǎng)鏈狀的大分子聚合物，脫氧核苷酸由堿基、脫氧核糖和磷酸構(gòu)成，其中堿基有4種：腺嘌呤（A）、鳥(niǎo)嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）；RNA（核糖核酸）是由核糖核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵縮合而成長(zhǎng)鏈狀的大分子聚合物，核糖核苷酸分子由磷酸，核糖和堿基構(gòu)成，RNA的堿基主要有4種：A（腺嘌呤）、G（鳥(niǎo)嘌呤）、C（胞嘧啶）、U（尿嘧啶）。A項(xiàng)，RNA和DNA的組成單元中均有磷酸，因此具有酸性，且均含有磷酸二酯鍵，A正確；B項(xiàng)，DNA和RNA分類的主要依據(jù)是五碳糖的不同，DNA中為脫氧核糖，RNA中為核糖，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，抗新冠病毒疫苗的主要成分為蛋白質(zhì)，冷藏可以防止蛋白質(zhì)變性，C正確；D項(xiàng)，蛋白質(zhì)、核酸的相對(duì)分子質(zhì)量非常大，屬于生物大分子，D正確；故選B。8．(2022·福建省寧德市教學(xué)調(diào)研)某DNA分子的片段如圖所示。下列關(guān)于該片段的說(shuō)法不正確的是A．氫鍵①②是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要作用力B．該片段能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色C．胸腺嘧啶與酸或堿溶液均可反應(yīng)生成鹽D．腺嘌呤是一個(gè)五碳脫氧核糖分子【答案】D【解析】A項(xiàng)，由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，該片段結(jié)構(gòu)中①②為堿基通過(guò)氫鍵作用結(jié)合成堿基對(duì)，則DNA分子可通過(guò)氫鍵①②形成穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)，A正確；B項(xiàng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，該片段結(jié)構(gòu)中碳碳雙鍵能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溶液褪色，與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)使溶液褪色，B正確；C項(xiàng)，由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，胸腺嘧啶分子中含有的肽鍵能在酸性條件或堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成鹽，C正確；D項(xiàng)，腺嘌呤是脫氧核糖核酸和核糖核酸中的一種堿基，不是脫氧核糖分子，D錯(cuò)誤；故選D。9．(2022·遼寧省葫蘆島第一高級(jí)中學(xué)月考)新冠病毒(如圖)由蛋白質(zhì)和核酸組成，核酸由核苷酸組成。核苷酸的單體由戊糖、磷酸基和含氮堿基構(gòu)成。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．蛋白質(zhì)和核酸均是高分子B．蛋白質(zhì)中含C、H、O、N等元素C．戊糖(C5H10O5)與葡萄糖互為同系物D．組成RNA的戊糖和堿基與DNA的不完全相同【答案】C【解析】A項(xiàng)，蛋白質(zhì)是由氨基酸脫水縮聚而成的，而所有的聚合物都是高分子，核酸是由許多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，A正確；B項(xiàng)，蛋白質(zhì)是由氨基酸脫水縮聚而成的，故蛋白質(zhì)中一定均含有C、H、O、N四種元素，往往還含有P、S等元素，B正確；C項(xiàng)，五碳糖(C5H10O5)與葡萄糖(C6H12O6)組成相差1個(gè)CH2O，不符合同系物的定義，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，組成RNA和DNA的戊糖分別是核糖和脫氧核糖，組成RNA的堿基是AGCU\，組成DNA的堿基AGCT，D正確；故選C。10．(2022·山東省青島市統(tǒng)測(cè))腺嘌呤核苷是生產(chǎn)核酸類藥物的中間體，結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．腺嘌呤核苷單體發(fā)生縮聚反應(yīng)可以生成核酸B．該化合物不能發(fā)生水解反應(yīng)C．核磁共振氫譜有9組峰D．該化合物中含有4個(gè)手性碳原子【答案】D【解析】根據(jù)有機(jī)物含有的官能團(tuán)進(jìn)行判斷反應(yīng)類型，磷酸和氨基可以發(fā)生縮聚形成核酸，根據(jù)醚鍵、羥基、氨基的性質(zhì)進(jìn)行判斷；手性碳原子利用對(duì)稱性進(jìn)行判斷。A項(xiàng)，腺嘌呤核苷沒(méi)有磷酸基，不能與氨基發(fā)生反應(yīng)生成核酸，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，該有機(jī)物中含有醚鍵，在一定條件下能發(fā)生水解，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)等效氫判斷方法，該有機(jī)物含有11組氫原子，有11組峰，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)碳原子接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的是手性碳原子進(jìn)行判斷，含氧環(huán)中的4個(gè)碳原子是手性碳原子，故D正確；故選D。11．(2022·北京市高三模擬預(yù)測(cè))核酸是生物體遺傳信息的攜帶者，被譽(yù)為“生命之源”，下列說(shuō)法不正確的是A．五碳糖與磷酸、堿基之間通過(guò)分子間脫水形成核苷酸B．核苷酸分子之間通過(guò)磷酯鍵形成核酸，反應(yīng)類型為加聚反應(yīng)C．DNA是核酸中的一種，其對(duì)應(yīng)的五碳糖為脫氧核糖D．DNA分子兩條鏈上的堿基按照形成氫鍵數(shù)目最多、結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定的原則配對(duì)【答案】B【解析】A項(xiàng)，堿基與五碳糖通過(guò)脫水縮合形成核苷，核苷分子中五碳糖上的羥基與磷酸脫水，通過(guò)磷酯鍵結(jié)合形成核苷酸，故A正確；B項(xiàng)，核苷酸分子之間通過(guò)磷酯鍵形成核酸，反應(yīng)類型為縮聚反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，DNA是核酸中的一種，其對(duì)應(yīng)的五碳糖是戊糖，稱為脫氧核糖，故C正確；D項(xiàng)，DNA分子兩條鏈上的堿基按照形成氫鍵數(shù)目最多、結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定的原則配對(duì)，使之形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，故D正確；故選B。12．(2022·北京市中關(guān)村中學(xué)質(zhì)檢)如圖為DNA分子的局部結(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法不正確的是A．DNA由多個(gè)脫氧核糖核苷酸分子間脫水形成磷酯鍵后聚合而成的脫氧核糖核苷酸鏈構(gòu)成B．圖中框內(nèi)的結(jié)構(gòu)可以看成是由脫氧核糖分子與H3PO4分子、堿基分子通過(guò)分子間脫水連接而成的C．胸腺嘧啶()中含有酰胺基官能團(tuán)D．DNA分子的四種堿基均含N—H鍵，一個(gè)堿基中的N—H鍵的H原子只能與另一個(gè)堿基中的N原子形成氫鍵【答案】D【解析】A項(xiàng)，DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，脫氧核糖核苷酸鏈由多個(gè)脫氧核糖核苷酸分子通過(guò)分子間脫水形成磷酯鍵后聚合而成，A正確；B項(xiàng)，圖中框內(nèi)的結(jié)構(gòu)可以看成是由脫氧核糖分子與H3PO4分子、堿基分子通過(guò)分子間脫水連接而成的，B正確；C項(xiàng)，如圖所示，胸腺嘧啶中含有酰胺基官能團(tuán)(CONH)；C正確；D項(xiàng)，如圖所示，DNA分子的四種堿基均含NH鍵，一個(gè)堿基中的NH鍵的H原子能與另一個(gè)堿基中的N、O原子形成氫鍵，D錯(cuò)誤；故選D。13．(2022·江蘇省蘇州市質(zhì)量調(diào)研)核酸檢測(cè)為確認(rèn)病毒感染提供了關(guān)鍵的支持性證據(jù)。某核糖核酸()的結(jié)構(gòu)片斷示意圖如下，它在蛋白酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、堿基和某酸。下列說(shuō)法不正確的是A．蛋白酶能加快該核糖核酸的水解速率B．該核糖核酸水解生成的戊糖能溶于水C．該核糖核酸水解生成的堿基中含有氮元素D．該核糖核酸完全水解生成的酸是【答案】D【解析】A項(xiàng)，蛋白酶是該核糖核酸水解反應(yīng)的催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，加快該核糖核酸的水解速率，故A正確；B項(xiàng)，該核糖核酸水解生成的戊糖分子中含有親水基羥基和醛基，能溶于水，故B正確；C項(xiàng)，由結(jié)構(gòu)片斷可知，該核糖核酸水解生成的堿基中含有氮元素，故C正確；D項(xiàng)，由結(jié)構(gòu)片斷可知，該核糖核酸是由磷酸、戊糖和堿基發(fā)生縮聚反應(yīng)生成的，則該核糖核酸完全水解生成的酸是磷酸，故D錯(cuò)誤；故選D。14．關(guān)于如圖所示結(jié)構(gòu)的下列說(shuō)法不正確的是 ()A．①代表磷酯鍵B．A與T之間有2個(gè)氫鍵C．G與C之間有3個(gè)氫鍵D．RNA指導(dǎo)DNA合成蛋白質(zhì)【答案】D【解析】磷酸和脫氧核糖的羥基之間形成酯基，①代表磷酯鍵，A正確；雙鏈DNA分子中，A和T之間有2個(gè)氫鍵，B正確；雙鏈DNA分子中，G與C之間有3個(gè)氫鍵，C正確；RNA參與遺傳信息的傳遞過(guò)程，不能指導(dǎo)DNA合成蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。15．如圖為甲、乙兩核酸分子局部結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)核酸甲的中文名稱是____________，最可靠的判斷依據(jù)是_____________________。(2)圖中結(jié)構(gòu)4的中文名稱是___________________________。(3)核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶________的物質(zhì)。在部分病毒，如HIV、SARS等中，承擔(dān)該功能的核酸是________。(4)圖中共有________種堿基，有________種核苷酸。【答案】(1)脫氧核糖核酸(DNA)核酸甲含有堿基T(2)腺嘌呤脫氧核苷酸(3)遺傳信息RNA(4)57【解析】(1)因?yàn)楹怂峒缀袎A基T，T是脫氧核糖核酸特有的堿基，因此核酸甲屬于脫氧核糖核酸(DNA)。(2)由分析可知，圖中結(jié)構(gòu)4為腺嘌呤脫氧核苷酸。(3)核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，因此核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。HIV、SARS都屬于RNA病毒，它們的遺傳物質(zhì)都是RNA。(4)圖中甲、乙核酸共有5種堿基(A、C、G、T、U)，有7種核苷酸(4種脫氧核苷酸＋3種核糖核苷酸)。16．下列圖A所示的分子結(jié)構(gòu)式為某種核糖核苷酸，已知分子結(jié)構(gòu)式的左上角基團(tuán)為堿基——腺嘌呤；圖B是某核苷酸鏈?zhǔn)疽鈭D，據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)圖A中核苷酸的生物學(xué)名稱是________________。(2)圖A中核苷酸是構(gòu)成哪一種核酸的原料？______。(3)圖B中，DNA初步水解的產(chǎn)物是______________，徹底水解的產(chǎn)物是____________________。豌豆的葉肉細(xì)胞中，含有的堿基是________________，那么由A、G、C、U四種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共有________種，其中核糖核苷酸有________種。(4)圖B結(jié)構(gòu)中特有的堿基名稱是________。(5)通常由________條圖B所示核苷酸鏈構(gòu)成一個(gè)DNA分子，人體細(xì)胞中DNA主要分布在________中?！敬鸢浮?1)腺嘌呤核糖核苷酸(2)RNA(3)脫氧核糖核苷酸脫氧核糖、磷酸、堿基A、G、C、T、U74(4)胸腺嘧啶(5)2細(xì)胞核【解析】據(jù)圖分析，圖A中堿基為腺嘌呤，五碳糖為核糖，故核苷酸為腺嘌呤核糖核苷酸。圖B中含有堿基T，故為DNA單鏈片段，特有的堿基名稱是胸腺嘧啶(T)。(1)由圖可知，核苷酸中含有的堿基是腺嘌呤且五碳糖中沒(méi)有脫氧，所以為腺嘌呤核糖核苷酸。(2)圖A中核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸，構(gòu)成RNA的原料。(3)DNA初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、堿基和脫氧核糖。豌豆葉肉細(xì)胞中的核酸有DNA和RNA，含有的堿基有5種，為A、T、C、G、U。由A、G、C、U四種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共有7種，其中核糖核苷酸有4種。(4)圖B中特有的堿基是T，名稱是胸腺嘧啶。(5)一個(gè)DNA分子通常由2條圖B所示的核苷酸鏈構(gòu)成，真核細(xì)胞中DNA大部分分布在細(xì)胞核，少部分分布在線粒體和葉綠體中。17．下列圖A所示的分子結(jié)構(gòu)式為某種核糖核苷酸，已知分子結(jié)構(gòu)式的左上角基團(tuán)為堿基——腺嘌呤；圖B是某核苷酸鏈?zhǔn)疽鈭D，據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)圖A中核苷酸的生物學(xué)名稱是_______