4.3 核酸 学案（含答案）人教版（2019）选择性必修第三册

课题22：核酸 班级 姓名
【学习目标】
1. 了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能；知道核酸与核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系，能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键；能从结构角度认识核酸分子的形成过程和水解过程。
2.了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式，能基于氢键分析碱基配对原理，形成对DNA结构双螺旋空间结构的整体认知；能说出核酸对生命遗传的意义。
【学习过程】
一、核酸的组成
1．核酸
(1)天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，是生物遗传信息的携带者。
(2)核酸可看作 、 和 通过一定方式结合成的生物大分子，其中的戊糖是均为环状结构的核糖[形成核糖核酸(RNA)]或脱氧核糖[形成脱氧核糖核酸(DNA)]。
核酸核苷酸
2．碱基和戊糖
(1)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(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。
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)。
(2)戊糖
【例1】正误判断：
(1)核酸是一种无机酸(　　)
(2)核酸的性质与蛋白质相似，不会变性(　　)
(3)组成核酸的元素有C、H、O、N、P等(　　)
(4)天然核酸是生物小分子(　　)
(5)根据组成中所含戊糖的不同，核酸分为DNA和RNA(　　)
(6)DNA大量存在于细胞质中(　　)
【思考与讨论】课本119页
腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体，请在以下结构简式中圈出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
二、核酸的结构和生物功能
1．核酸的结构
(1)DNA
①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。核苷酸之间通过 连接。
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。
③两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，通过 结合成碱基对，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对。
(2)RNA
①一般呈单链状结构，比DNA分子小。
②与DNA对比，核糖替代脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代胸腺嘧啶(T)。
2．核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体，有一定碱基排列顺序的DAN片段含有特定的遗传信息，被称为基因。
(1)DNA与RNA功能
DNA分子决定生物体的一系列性状。
RNA参与遗传信息的传递过程。
(2)研究和意义
我国科学家合成了具有生物活性的核酸，参与了人类基因组计划，完成了水稻基因组图谱的绘制。
【例2】正误判断：(1)DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板(　　)
(2)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(　　)
(3)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(　　)
(4)DNA分子每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在内侧，碱基排列在外侧(　　)
(5)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，脱氧核糖替代了核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)(　　)
【思考与讨论】课本121页
【课后限时训练】
1．下列物质中不属于有机高分子化合物的是(　　)
A．蛋白质 B．核酸 C．淀粉 D．硬脂酸甘油酯
2．下列有关核酸的说法不正确的是(　　)
A．核酸是一类含磷的生物高分子
B．RNA主要存在于细胞核中，而DNA主要存在于细胞质中
C．核酸分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两种
D．1981年，我国科学工作者用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸
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．核酸是由C、H、O、P、N等元素组成的小分子有机物
C．核酸是生物的遗传物质 D．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
4．下列哪种碱基只存在于RNA中而不存在于DNA中(　　)
A．尿嘧啶 B．腺嘌呤 C．胞嘧啶 D．鸟嘌呤
5．DNA与RNA完全水解后产物的特点是(　　)
A．部分碱基相同，戊糖相同 B．部分碱基不同，戊糖不同
C．碱基相同，戊糖不同 D．碱基不同，戊糖相同
6．关于DNA的碱基组成，正确的说法是(　　)
A．腺嘌呤与鸟嘌呤分子数相等，胞嘧啶与胸腺嘧啶分子数相等 B．不同种类DNA碱基组成比例相同
C．同一生物的不同器官DNA碱基组成不同 D．年龄增长但DNA碱基组成不变
7．下列缩合产物或水解产物不正确的是(　　)
A．核苷酸的缩合聚合产物为核酸 B．戊糖与碱基的缩合产物为核苷酸
C．核苷酸的水解产物为核苷与磷酸 D．核酸的最终水解产物为戊糖、碱基和磷酸
8．人类首次合成的具有生命活性的蛋白质是(　　)
A．美国有机化学家合成的叶绿素 B．中国有机化学家合成的结晶牛胰岛素
C．日本化学家合成的嘧啶类物质 D．俄国科学家合成的核糖核酸类物质
9．下列说法不正确的是(　　)
A．组成天然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
10．核酸检测对防疫新冠肺炎意义重大。如图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2，下列说法正确的是(　　)
A．脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B．2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C．胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键
D．脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
11．如图表示不同化学元素所组成的生命大分子及其水解产物，以下说法错误的是(　　)
A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸
B．若②是人体中重要的储能物质，则②可能是脂肪
C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA
D．若④能够作为医疗注射物，则④是葡萄糖
12．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出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为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
13．维生素K4是核酸的组成成分，在体内参与RNA和DNA合成，可用来治疗肿瘤病人因化疗或放疗等引起的白细胞减少，其结构如图所示。下列有关维生素K4说法正确的是(　　)
①维生素K4的分子式为C14H14O4
②维生素K4分子中含有2种官能团
③在酸性条件下水解，有机产物有2种
④分子中一定共平面的碳原子数为11
⑤1 mol维生素K4可与7 mol氢气加成
⑥1 mol维生素K4与氢氧化钠溶液反应，消耗NaOH的物质的量为4 mol
A．①②③ B．③④⑥ C．②⑤⑥ D．④⑤⑥
14．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)若物质丙可控制物质乙的合成，则物质丙通常为________，物质丙水解得到的糖为________。
15．如图是关于生物大分子的概念图。
(1)a的名称为________；DNA水解得到________种碱基。
(2)c中小麦种子的储能物质是________；促进人体胃肠蠕动的物质是________。
(3)两个氨基酸发生脱水缩合反应时，产物是________和________，肽键的结构简式是
课题22：核酸
一、1.磷酸、戊糖和碱基
【例1】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×
磷酯键 氢键
【例2】(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
【课后限时训练】
1.D 2.B 3.C 4.A 5.B 6.D 7.B 8.B 9.D 10D 11.C 12.D 1 3.B
14.(1)葡萄糖　(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖
(2)氨基酸　核糖核苷酸
(3)DNA　脱氧核糖
15.(1)核糖核酸　4　
(2)淀粉　纤维素
(3)H2O　二肽