4.3 核酸-【优质讲义】2022-2023学年高二化学同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）（原卷版）

第四章生物大分子第三节核酸学习目标核心素养宏观辨识与微观探析了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点，能辨识核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原则。科学态度与社会责任了解核酸的生物功能，能说明核酸对于生命遗传的意义。预习导学一、核酸的组成1．分类：核酸分为脱氧核糖核酸()和核糖核酸()，绝大多数生物体的遗传物质是。2．组成(1)核酸是一种生物大分子，是由许多单体形成的聚合物。(2)核苷酸水解得到和，核苷水解得到戊糖和，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，在核酸中以环状结构的形式存在。(3)碱基的名称(符号)和结构简式①腺嘌呤(A)：。②鸟嘌呤(G)：______________。③胞嘧啶(C)：______________。④胸腺嘧啶(T)：。⑤尿嘧啶(U)：______________。3．定义：核酸可以看作、和通过一定方式结合而成的生物大分子。4．两种核酸中的碱基(具有的杂环有机化合物)(1)RNA中的碱基主要有、、和四种。(2)DNA中的碱基主要有、、和四种。5．核酸的合成与水解6．腺苷三磷酸(ATP) (1)形成：腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)。(2)ATP中的特殊键：磷酸与核糖之间通过键连接，磷酸与磷酸之间形键。(3)ATP的水解过程的能量变化：二、核酸的结构1．DNA的双螺旋结构特点(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。(2)每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在侧，碱基排列在侧。(3)两条链上的碱基通过作用，腺嘌呤(A)与配对，鸟嘌呤(G)与配对，结合成，遵循碱基互补配对原则。2．RNA的结构RNA也是以为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同，核糖替代了脱氧核糖，替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈结构，比DNA分子小得多。三、核酸的生物功能1．基因：有一定碱基排列顺序的含有特定的遗传信息，称为基因。2．生物功能(1)DNA分子的复制亲代DNA分子的两条链解开后作为，在酶的作用下，利用游离的各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的通过被精确地传递给下一代，并通过控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主要负责、和表达DNA所携带的遗传信息。3．中国在核酸的研究中的贡献(1)1981年，人工合成了具有生物活性的核酸分子——。(2)1999年，参与了人类基因组计划。(3)2002年，完成了水稻的绘制。重难突破重点1DNA的结构DNA分子为双螺旋结构，脱氧核糖、磷酸排列在外侧，碱基通过氢键形成碱基对排列在内侧。例1、下列说法不正确的是() A．DNA分子中的两链中的碱基不同B．DNA分子中两链中的碱基通过氢键连接C．DNA分子中的A与T数目相同D．DNA分子与RNA分子中均含胸腺嘧啶重点2碱基互补配对原则(1)在DNA分子中，A与T配对，G与C配对；在某些双链RNA分子中，A与U配对，G与C配对。(2)定量关系①DNA分子中：A＝T，G＝C即A＋G＝T＋C。也就是DNA分子中嘌呤总数＝嘧啶总数。②DNA分子中：两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单键中之一比值相等。＝＝③不同生物的DNA分子中，不同。例2、某生物的DNA分子中，腺嘌呤约占碱基总数的30%，则胸腺嘧啶和鸟嘌呤占碱基总数的百分比分别为________、________。课堂演练1、在DNA中，不含的碱基是()A．腺嘌呤B．鸟嘌呤C．胞嘧啶D．尿嘧啶2、下列物质不能水解的是()A．淀粉B．核苷酸C．核苷D．碱基3、下列有关核酸的叙述中，正确的是A．除病毒外，一切生物都有核酸存在B．核酸分子均呈双螺旋结构C．核酸是生物的遗传物质D．组成核酸的基本单元是脱氧核苷酸4、下列说法不正确的是A．酶的催化条件通常比较温和B．核酸一般由几千到几十万个原子组成，相对分子质量可达十几万至几百万C．DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板 D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成5、下列说法不正确的是A．酶的催化条件通常比较温和B．核酸一般由几千到几十万个原子组成，相对分子质量可达十几万至几百万C．核酸可以在生物体外合成D．核酸是良好的储能物质课后学习评价1、关于核酸功能的说法中不正确的是(　　)A．核酸是生物体遗传信息的载体B．DNA分子上存在基因，决定生物体的性状C．RNA的主要功能其中包括传递遗传信息D．在细胞繁殖分裂过程中，发生RNA分子的复制2、核酸检测是诊断新冠肺炎的重要依据，下列关于核酸的结构和性质说法正确的是(　　)A．核酸是一种无机酸B．核酸的性质与蛋白质相似，不会变性C．组成核酸的元素有C、H、O、N、P等D．核酸是生物小分子化合物3、下列说法中不正确的是()A．组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸B．利用盐析可以分离和提纯蛋白质C．DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成4、下列对有机物的描述错误的是（）A．核糖核酸和脱氧核糖核酸都含有磷酯键B．甲酰胺、丙氨酰甘氨酸分子中均含有酰胺基C．人体内组成蛋白质的氨基酸均为α—氨基酸，其中一部分需从食物中摄取D．1mol纤维素最多和3mol乙酸发生酯化反应5、冠病毒（如图）由蛋白质和核酸组成，核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由五碳糖、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法错误的是 A．蛋白质和核酸均是高分子化合物B．NaClO溶液用作消毒剂，是因为NaClO能使病毒蛋白变性C．蛋白质中含C、H、O、N等元素D．五碳糖（C5H10O5）与葡萄糖互为同系物6、下列说法正确的是A．光照下，最多能与发生取代反应，产物中物质的量最多的是B．核酸是生物体遗传信息的载体，通过红外光谱可检测其结构中存在多种单键、双键、氢键等化学键C．消去反应不是引入碳碳双键的唯一途径D．乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键，都能与发生加成反应7、新冠病毒由蛋白质外壳和单链核酸组成。面对“新冠肺炎”新一轮点状爆发，杀菌消毒、防止病毒传播，许多化学物质发挥了非常重要作用。下列有关认识正确的是A.N95口罩所使用的聚丙烯材料属于合成纤维是纯净物B.含氯消毒剂、过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物C.免洗洗手液的有效成分活性银离子能使蛋白质变性D.新冠病毒高分子化合物，由C、H、O三种元素组成8、环氧乙烷(EO)可用作生产一次性口罩时的灭菌剂。EO通过与蛋白质上的羧基、氨基、巯基(-SH)等发生作用(原理如下图)，使蛋白质失去反应基，从而达到灭菌的目的。下列说法不正确的是 A.巯基的电子式为B.EO与乙醛互为同分异构体C.上图所示的反应原理为取代反应D.用EO灭菌后的口罩应对EO的残余量进行安全检测9、分析DNA分子结构，请回答下列问题。(1)DNA分子是由________条多聚核苷酸链组成。(2)DNA的基本结构单元核苷酸的组成物质有________________________。(3)DNA分子中，有________种碱基对。10、某人工合成的多肽具有如下结构：试回答下列问题：(1)若n＝3，则该化合物为________肽(填汉字)。(2)若n＝200，则该化合物的一个分子水解时所需水分子的数目为________。(3)该化合物水解可以得到的单体有________、________、__________(写结构简式)。提升演练11、如图表示生物体内核酸的基本组成单元模式图，下列说法正确的是A．若③是尿嘧啶，则此图是组成的原料B．分子结构的多样性取决于③的种类C．若②为脱氧核糖，则与②相连的③有五种D．和在核苷酸上的不同点只在②方面12、核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸（RNA）的结构片断示意图如下，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