2021-2022学年高中化学人教版(2019)选择性必修三 第4章生物大分子第3节核酸学案

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名称 2021-2022学年高中化学人教版(2019)选择性必修三 第4章生物大分子第3节核酸学案
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-01-10 14:43:37

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文档简介

第三节 核酸
发 展 目 标 体 系 构 建
1.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。培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。2.了解核酸的生物功能,能说明核酸对于生命遗传的意义,培养“科学探究和社会责任”的核心素养。
一、核酸的组成
1.分类:核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),绝大多数生物体的遗传物质是DNA。
2.组成
(1)核酸是一种生物大分子,是由许多核苷酸单体形成的聚合物。
(2)核苷酸水解得到磷酸和核苷,核苷水解得到戊糖和碱基,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:核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基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(具有碱性的杂环有机化合物)
(1)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。
(2)DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)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磷酯键连接,磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。
(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,排列在外侧,碱基排列在内侧。
(3)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的结构
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。
三、核酸的生物功能
1.基因:有一定碱基排列顺序的DNA片段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,使核酸携带的遗传信息通过DNA复制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主要负责传递、翻译和表达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——酵母丙氨酸转移核糖核酸。
(2)1999年,参与了人类基因组计划。
(3)2002年,完成了水稻基因组图谱的绘制。
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
(1)所有生物体的遗传物质均为DNA。 (  )
(2)脱氧核糖核酸是RNA。 (  )
(3)核苷酸水解生成磷酸和核苷。 (  )
(4)DNA中的碱基与RNA中的碱基种类相同。 (  )
(5)DNA、RNA均为双螺旋结构。 (  )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.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
[答案] D
3.核酸是由许多________单体形成的生物大分子,其单体水解可得到核苷和________。核苷进一步水解得到________和________。天然的核酸根据其组成中戊糖的不同,分为________和________。
[答案] 核苷酸 磷酸 戊糖 碱基 DNA RNA
DNA的结构与碱基配对
1.DNA分子是什么结构?分子中的脱氧核糖、碱基的位置在哪部分?
[提示] 双螺旋结构。脱氧核糖在双螺旋结构的外侧,碱基在内侧。
2.DNA分子中的碱基通过什么作用形成双链?碱基如何配对?
[提示] 通过氢键作用形成双链。A与T,G与C。
3.DNA分子中的碱基的定量关系?
[提示] 腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)数目相等;
鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)数目相等。
1.DNA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。
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。
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
D [RNA分子中不含胸腺嘧啶,含有尿嘧啶,D项错误。]
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________、________。
[解析] DNA分子中,A=T,G=C,故T占30%,G占=20%。
[答案] 30% 20%
1.下列关于核酸的说法不正确的是(  )
A.核酸是一种生物大分子
B.核酸根据组成中戊糖的不同,分为DNA和RNA
C.绝大多数生物体中遗传物质是RNA
D.核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用
C [绝大多数生物体中遗传物质是DNA不是RNA,C项错误。]
2.下列物质不能水解的是(  )
A.淀粉       B.核苷酸
C.核苷 D.碱基
[答案] D
3.(双选)在DNA分子的结构中,不存在的碱基对有(  )
A.A—T B.A—U
C.G—C D.A—G
BD [在DNA分子中只存在A—T、G—C碱基对。]
4.(素养题)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
D [细胞繁殖分裂过程中,发生DNA分子的复制,D项错误。]
5.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。
[答案] (1)两 (2)磷酸、脱氧核糖、碱基 (3)两
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