高中化学4.3核酸讲义无答案新人教版选择性必修3

4.3核酸学习目标素养目标1．了解核糖、脱氧核糖核酸的组成、结构特点和生理功能。2．了解核糖、脱氧核糖核酸对生命遗传的意义。1．通过从结构角度相识核酸分子的形成过程及水解过程，了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式，，形成对DNA双螺旋空间结构的整体认知，通过借助宏观实物模型相识生物大分子微观结构。培育学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。2．通过相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，体会核酸对生命遗传的意义。培育学生“科学看法与社会责任”的学科素养。一、核酸的组成和分类1．核酸的分类自然的核酸依据其组成中所含戊糖的不同，分为和。2．核酸的组成核酸是由很多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷接着水解得到戊糖和碱基。因此，核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过肯定方式结合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示：3．戊糖结构简式4．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、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示)；DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为：腺嘌呤(A)：，鸟嘌呤(G)：，胞嘧啶(C)：，尿嘧啶(U)：，胸腺嘧啶(T)：二、核酸的结构及生物功能1．DNA分子的结构具有以下特点：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；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。2．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，核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。3．基因是生物体遗传信息的载体。有肯定碱基排列依次的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为基因。4．DNA分子的生物功能DNA分子上有很多基因，确定了生物体的一系列性状。在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制。亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链，最终形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过限制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。5．RNA的生物功能RNA则主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。6．我国在核酸的探讨中取得的成果(1)1981年，我国科学家采纳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——酵母丙氨酸转移核糖核酸。(2)1999年，我国参加了人类基因组安排，成为参加该项安排的唯一发展中国家。(3)2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。7．对核酸的结构和生物功能探讨的意义使人们深化相识生命活动规律，更好地利用生物资源，有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展。学问点一：核酸的水解【学问点梳理】核酸是一种生物大分子，试验表明，核酸可以发生水解反应，核酸是由很多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷接着水解得到戊糖和碱基。核酸的水解：【典型例题】典例1．有关核酸的叙述正确的是()A．核酸对生物体的生长繁殖、遗传变异等起着确定性作用，是生命活动的限制者，大量存在于细胞核中B．核酸指挥限制着蛋白质的合成，细胞的分裂，主要存在于细胞质中C．生物体遗传信息的载体DNA，大量存在于细胞核中，确定蛋白质的合成D．生物体遗传信息的载体RNA，大量存在于细胞质中，限制蛋白质的合成典例2．2024年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以患者的确诊须要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是()A．核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的B．核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基C．核酸、核苷酸都是高分子D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用学问点二：核酸的组成和分类【学问点梳理】1．组成核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过肯定方式结合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示：(1)戊糖：分为核糖和脱氧核糖戊糖结构简式(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、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示)；DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为：腺嘌呤(A)：，鸟嘌呤(G)：，胞嘧啶(C)：，尿嘧啶(U)：，胸腺嘧啶(T)：核酸的类别及其比较类别脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成差异二者主要差异在于戊糖的不同脱氧核糖核糖存在主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中生理功能生物体遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞依据DNA供应的信息限制体内蛋白质的合成【典型例题】典例3．组成DNA的结构的基本成分是()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．①③④⑤B．①②④⑥C．②③④⑤ D．②③④⑥典例4．核酸检测为确认病毒感染供应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()A．核酸也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学问点三：核酸的结构【学问点梳理】(1)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；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对，遵循碱基互补配对原则。(2)RNA分子：与DNA类似，RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖由核糖替代了脱氧核糖、碱基由尿嘧啶替代了胸腺嘧啶，RNA分子一般成单链状结构，比DNA分子小得多。学问点四：核酸的生物功能【学问点梳理】1．DNA分子的生物功能DNA分子上有很多基因，确定了生物体的一系列性状。在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制。亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链，最终形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过限制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。2．RNA的生物功能RNA则主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。学问点五：成就及探讨意义1．我国在核酸的探讨中取得的成果(1)1981年，我国科学家采纳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——酵母丙氨酸转移核糖核酸。(2)1999年，我国参加了人类基因组安排，成为参加该项安排的唯一发展中国家。(3)2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。2．对核酸的结构和生物功能探讨的意义使人们深化相识生命活动规律，更好地利用生物资源，有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展。对生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成具有重要作用的物质是()A．氨基酸B．葡萄糖C．核酸D．核苷酸2．将用放射性同位素标记的某种物质注入金丝雀体内后，经检测，新产生的细胞的细胞核具有放射性。注入的物质可能是()A．脱氧核糖核苷酸B．核糖核苷酸C．脱氧核糖核酸 D．核糖核酸3．核酸有两种：含核糖的是核糖核酸(RNA)，含脱氧核糖的是脱氧核糖核酸(DNA)，人类的基因组通过从细胞核里的DNA向蛋白质的合成机制发诞生产蛋白质的指令运作，这些指令通过mRNA传送。核糖是合成核酸的重要原料，常见的两种核糖结构简式：D-核糖；戊醛糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)。下列关于核糖的叙述不正确的是()A．戊醛糖和D-核糖互为同分异构体B．它们都能发生酯化反应C．戊醛糖属于单糖D．由戊醛糖→脱氧核糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO)可看成是一个氧化过程4．核酸的生物功能(1)核酸是生物体的载体，有肯定碱基排列依次的DAN片段含有特定的遗传信息，被称为。(2)DNA与RNA功能DNA分子_______生物体的一系列性状。RNA参加遗传信息的传递过程。(3)探讨和意义我国科学家合成了具有生物活性的核酸，参加了_______安排，完成了_______的绘制。对核酸的结构和生物功能的探讨能更好利用生物资源，提高疾病诊断治疗水平，促进医学、农业等的发展。如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[]________；与另一类核酸相比，在组成上的区分是后者含有____________和____________。

(2)d含有氮元素,则在RNA内d共有________种，e共有________种。

(3)f被彻底水解后的产物是_________________(用字母表示)，元素a有_______________。

如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲～丙的示意图。(1)若图中物质甲能与碘液发生反应显蓝色,则单体3为____________，由物质甲生成单体3的化学方程式为_______________________________。

(2)若图中丁是由蛋白质和核糖核酸组成的细胞器,则单体1为________，单体2为________。

(3)若物质丙可限制物质乙的合成,则物质丙通常为________，物质丙水解得到的糖为________。

7．DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要用途。刑侦人员将从案发觉场得到的血液、头发样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较就