《创新方案》第四章 3 第三节 核酸 讲义（教师版）化学选择性必修3人教版
文档属性
| 名称 | 《创新方案》第四章 3 第三节 核酸 讲义（教师版）化学选择性必修3人教版 |
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| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 969.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-02-07 00:00:00 | ||
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文档简介
第三节 核酸
【学习目标】 1.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理。
2．了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能，体会核酸对于生命遗传的意义。
知识点一 核酸的组成
1．核酸的分类
2．核酸的组成
(1)基本单元：核苷酸。
核苷酸由__________、__________和__________结合而成。核酸是由许多____________单体形成的聚合物，是一种____________。
核酸在酶的作用下，可以发生水解反应，过程如下图所示：
核酸核苷酸
(2)戊糖
(3)碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物，主要有
3．核酸的形成
(1)在DNA的双螺旋结构中，碱基配对为什么非得A与T配对，G与C配对呢？
(2)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找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
提示：(1)A与T配对或G与C配对，形成的氢键最有效，DNA的结构更加稳定。
(2)
[答案自填] 脱氧核糖核酸 核糖核酸 磷酸 戊糖 碱基 核苷酸 生物大分子
磷酸 戊糖 碱基 核糖 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶
尿嘧啶 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
1．下列说法错误的是( )
A．组成核酸的基本单元是碱基和戊糖
B．核酸是由核苷酸缩聚而成的生物大分子
C．脱氧核糖核酸是绝大多数生物体的遗传物质
D．生物体内的戊糖主要以环状结构的形式存在
解析：选A。核酸核苷酸，A项错误、B项正确；DNA是绝大多数生物体的遗传物质，RNA是少数生物体的遗传物质，C项正确；生物体内的戊糖主要以环状结构的形式存在于核酸中，D项正确。
2．下列概念图中所填内容正确的有( )
①脱氧核糖核苷酸 ②8种 ③5种碱基
④脱氧核糖 ⑤脱氧核糖核苷酸链
A．2个 B．3个
C．4个 D．5个
解析：选B。根据图中DNA可以确定①脱氧核糖核苷酸、②4种、③4种碱基、④脱氧核糖、⑤脱氧核糖核苷酸链，①④⑤正确，共3个。
3．下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．DNA和RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B．DNA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5种
D．若③是尿嘧啶，则此图是组成RNA的基本单元
解析：选D。A．DNA和RNA在核苷酸上的不同点除了在②方面，还有③方面，A错误；B．DNA分子结构的多样性取决于③(碱基)的排列顺序，B错误；C．若②为脱氧核糖，则该核苷酸为脱氧核糖核苷酸，与②相连的③有4种，C错误；D．若③是尿嘧啶，则该核苷酸是核糖核苷酸，是组成RNA的基本单元，D正确。
知识点二 核酸的结构及生物功能
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____________结构。
②每条链中的____________和________交替连接，排列在外侧，________排列在内侧。
③两条链上的碱基通过________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________________原则。
(2)RNA
①与DNA类似，以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖由____________替代了脱氧核糖，碱基由______________替代了胸腺嘧啶(T)。
②RNA分子一般呈____________结构，比DNA分子小得多。
DNA分子的结构如下图所示。请类比蛋白质的结构，指出DNA分子、核苷酸和磷酯键分别对应蛋白质的哪些部分。
提示：DNA分子→蛋白质分子；核苷酸→氨基酸；磷酯键→肽键。
2．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，被称为基因。
(2)生物功能
①DNA：核酸携带的遗传信息通过____________被精确地传递给下一代，通过控制蛋白质的合成来影响生物体的性状。
②RNA：参与遗传信息的传递过程。
3．我国科学工作者在核酸研究中的贡献
时间 贡献
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
1999年 参与了人类基因组计划
2002年 完成了水稻基因组图谱的绘制
[答案自填] 双螺旋 脱氧核糖 磷酸 碱基 氢键 碱基互补配对 核糖 尿嘧啶(U)
单链状 DNA片段 DNA复制
(1)DNA分子由两条多聚核苷酸链通过共价键作用形成双螺旋结构( )
(2)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( )
(3)DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板( )
(4)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)RNA呈单链状结构，比DNA分子小得多，故RNA不属于高分子( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
1．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，下列关于DNA与RNA特点的比较，正确的是( )
A．在细胞内存在的主要部位相同
B．所含的五碳糖不同
C．核苷酸之间的连接方式不同
D．所含的碱基相同
解析：选B。A．DNA主要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中，A错误；B．构成DNA的五碳糖是脱氧核糖，构成RNA的五碳糖是核糖，B正确；C．核苷酸之间的连接方式相同，都是通过磷酸二酯键相连，C错误；D．构成DNA和RNA的碱基不完全相同，前者是A、C、G、T，后者是A、C、G、U，D错误。
2．(教材习题改编)DNA双螺旋结构的发现开启了分子生物学时代，使遗传的研究深入分子层次，“生命之谜”被打开，人们可以清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。DNA分子复制前首先将双链解开。下列有关DNA分子的说法正确的是( )
A．DNA分子中既含有极性键又含有非极性键
B．DNA分子中的化学键主要有共价键和氢键
C．DNA分子的双链解开的过程既有物理变化又有化学变化
D．DNA的两条链之间通过共价键结合
解析：选A。A．DNA分子中，五碳糖环中的碳原子之间是非极性键，还含有C—H、C—O、C—N等极性键，A项正确；B．氢键是分子间作用力，不属于化学键，B项错误；C．DNA分子的双链在解开的过程中仅破坏了氢键，故属于物理变化，C项错误；D．DNA的两条链之间通过氢键结合在一起，D项错误。
3．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
解析：选D。采用有机合成反应或酶促合成反应等人工合成方法可进行核酸大分子的合成，A正确；酶的本质是有机化合物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA，酶催化活性与温度有关，B正确；碱基是形成核苷的含氮化合物，所以该核酸水解生成的碱基中含有氮元素，C正确；从题图可知，该核酸完全水解生成的酸是H3PO4，D错误。
1．(2024·浙江高二月考)核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”。下列说法正确的是( )
A．核酸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、核糖核苷酸都是高分子
D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两大类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
解析：选D。A．核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故A错误；B．核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基，故B错误；C．核酸是高分子，但核糖核苷酸不是高分子，故C错误；D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两大类，二者共同对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用，故D正确。
2．(2024·南宁高二测试)下图表示的是组成某种核酸的基本单元，下列有关叙述错误的是( )
A．该物质是组成RNA的基本单元
B．该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素
C．图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶
D．该物质组成的核酸参与遗传信息的传递过程
解析：选C。题图中物质含有磷酸、核糖和碱基，为核糖核苷酸，是组成RNA的基本单元，A项正确；核糖核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，B项正确；核糖核苷酸中不含胸腺嘧啶，C项错误；RNA参与遗传信息的传递过程，D项正确。
3．下图表示DNA的形成过程，下列叙述正确的是( )
A．A表示的碱基有5种
B．B表示核糖
C．D表示核糖核苷酸
D．D表示脱氧核糖核苷酸
解析：选D。组成DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸由磷酸、脱氧核糖和碱基组成，所以A表示碱基，DNA中的碱基有4种，A错误；B表示脱氧核糖，B错误；D表示脱氧核糖核苷酸，C错误，D正确。
4.(2024·济南高二月考)某DNA分子的片段如下图所示。下列关于该片段的说法错误的是( )
A．氢键的强度：①>②
B．该片段中所有参与形成氢键的原子都共平面
C．该片段在一定条件下可发生水解反应
D．胞嘧啶与鸟嘌呤分子中酰胺基的化学活性并不完全相同
解析：选B。A．氧原子的电负性大于氮原子，半径小于氮原子，形成的氢键更强，则氢键的强度：①＞②，故A正确；B．下图中“*”所标注的氮原子形成三个价键，N原子采用sp3杂化，因此该片段中所有参与形成氢键的原子不都共平面，故B错误；C．该片段中含有酰胺基，在一定条件下可发生水解反应，故C正确；D．胞嘧啶与鸟嘌呤分子中酰胺基的氮原子化学环境不同，故酰胺基的化学活性并不完全相同，故D正确。
5.下图为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水发生反应显蓝色，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________________。
解析：(1)由题图可知，单体3由C、H、O元素组成，可能是某种单糖，物质甲是多糖，若物质甲能与碘水发生反应显蓝色，则物质甲为淀粉，单体3为葡萄糖。(2)若题图中丁由蛋白质和核糖核酸组成，根据所含元素可知物质乙为蛋白质，单体1为氨基酸，物质丙为核糖核酸，单体2为核糖核苷酸。(3)物质丙(DNA)可控制物质乙(蛋白质)的合成，则物质丙通常为DNA，水解得到的糖为脱氧核糖。
答案：(1)葡萄糖 (2)氨基酸 核糖核苷酸 (3)DNA 脱氧核糖
【学习目标】 1.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理。
2．了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能，体会核酸对于生命遗传的意义。
知识点一 核酸的组成
1．核酸的分类
2．核酸的组成
(1)基本单元：核苷酸。
核苷酸由__________、__________和__________结合而成。核酸是由许多____________单体形成的聚合物，是一种____________。
核酸在酶的作用下，可以发生水解反应，过程如下图所示：
核酸核苷酸
(2)戊糖
(3)碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物，主要有
3．核酸的形成
(1)在DNA的双螺旋结构中，碱基配对为什么非得A与T配对，G与C配对呢？
(2)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找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
提示：(1)A与T配对或G与C配对，形成的氢键最有效，DNA的结构更加稳定。
(2)
[答案自填] 脱氧核糖核酸 核糖核酸 磷酸 戊糖 碱基 核苷酸 生物大分子
磷酸 戊糖 碱基 核糖 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶
尿嘧啶 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
1．下列说法错误的是( )
A．组成核酸的基本单元是碱基和戊糖
B．核酸是由核苷酸缩聚而成的生物大分子
C．脱氧核糖核酸是绝大多数生物体的遗传物质
D．生物体内的戊糖主要以环状结构的形式存在
解析：选A。核酸核苷酸，A项错误、B项正确；DNA是绝大多数生物体的遗传物质，RNA是少数生物体的遗传物质，C项正确；生物体内的戊糖主要以环状结构的形式存在于核酸中，D项正确。
2．下列概念图中所填内容正确的有( )
①脱氧核糖核苷酸 ②8种 ③5种碱基
④脱氧核糖 ⑤脱氧核糖核苷酸链
A．2个 B．3个
C．4个 D．5个
解析：选B。根据图中DNA可以确定①脱氧核糖核苷酸、②4种、③4种碱基、④脱氧核糖、⑤脱氧核糖核苷酸链，①④⑤正确，共3个。
3．下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．DNA和RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B．DNA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5种
D．若③是尿嘧啶，则此图是组成RNA的基本单元
解析：选D。A．DNA和RNA在核苷酸上的不同点除了在②方面，还有③方面，A错误；B．DNA分子结构的多样性取决于③(碱基)的排列顺序，B错误；C．若②为脱氧核糖，则该核苷酸为脱氧核糖核苷酸，与②相连的③有4种，C错误；D．若③是尿嘧啶，则该核苷酸是核糖核苷酸，是组成RNA的基本单元，D正确。
知识点二 核酸的结构及生物功能
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____________结构。
②每条链中的____________和________交替连接，排列在外侧，________排列在内侧。
③两条链上的碱基通过________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________________原则。
(2)RNA
①与DNA类似，以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖由____________替代了脱氧核糖，碱基由______________替代了胸腺嘧啶(T)。
②RNA分子一般呈____________结构，比DNA分子小得多。
DNA分子的结构如下图所示。请类比蛋白质的结构，指出DNA分子、核苷酸和磷酯键分别对应蛋白质的哪些部分。
提示：DNA分子→蛋白质分子；核苷酸→氨基酸；磷酯键→肽键。
2．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，被称为基因。
(2)生物功能
①DNA：核酸携带的遗传信息通过____________被精确地传递给下一代，通过控制蛋白质的合成来影响生物体的性状。
②RNA：参与遗传信息的传递过程。
3．我国科学工作者在核酸研究中的贡献
时间 贡献
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
1999年 参与了人类基因组计划
2002年 完成了水稻基因组图谱的绘制
[答案自填] 双螺旋 脱氧核糖 磷酸 碱基 氢键 碱基互补配对 核糖 尿嘧啶(U)
单链状 DNA片段 DNA复制
(1)DNA分子由两条多聚核苷酸链通过共价键作用形成双螺旋结构( )
(2)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( )
(3)DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板( )
(4)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)RNA呈单链状结构，比DNA分子小得多，故RNA不属于高分子( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
1．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，下列关于DNA与RNA特点的比较，正确的是( )
A．在细胞内存在的主要部位相同
B．所含的五碳糖不同
C．核苷酸之间的连接方式不同
D．所含的碱基相同
解析：选B。A．DNA主要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中，A错误；B．构成DNA的五碳糖是脱氧核糖，构成RNA的五碳糖是核糖，B正确；C．核苷酸之间的连接方式相同，都是通过磷酸二酯键相连，C错误；D．构成DNA和RNA的碱基不完全相同，前者是A、C、G、T，后者是A、C、G、U，D错误。
2．(教材习题改编)DNA双螺旋结构的发现开启了分子生物学时代，使遗传的研究深入分子层次，“生命之谜”被打开，人们可以清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。DNA分子复制前首先将双链解开。下列有关DNA分子的说法正确的是( )
A．DNA分子中既含有极性键又含有非极性键
B．DNA分子中的化学键主要有共价键和氢键
C．DNA分子的双链解开的过程既有物理变化又有化学变化
D．DNA的两条链之间通过共价键结合
解析：选A。A．DNA分子中，五碳糖环中的碳原子之间是非极性键，还含有C—H、C—O、C—N等极性键，A项正确；B．氢键是分子间作用力，不属于化学键，B项错误；C．DNA分子的双链在解开的过程中仅破坏了氢键，故属于物理变化，C项错误；D．DNA的两条链之间通过氢键结合在一起，D项错误。
3．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
解析：选D。采用有机合成反应或酶促合成反应等人工合成方法可进行核酸大分子的合成，A正确；酶的本质是有机化合物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA，酶催化活性与温度有关，B正确；碱基是形成核苷的含氮化合物，所以该核酸水解生成的碱基中含有氮元素，C正确；从题图可知，该核酸完全水解生成的酸是H3PO4，D错误。
1．(2024·浙江高二月考)核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”。下列说法正确的是( )
A．核酸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、核糖核苷酸都是高分子
D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两大类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
解析：选D。A．核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故A错误；B．核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基，故B错误；C．核酸是高分子，但核糖核苷酸不是高分子，故C错误；D．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两大类，二者共同对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用，故D正确。
2．(2024·南宁高二测试)下图表示的是组成某种核酸的基本单元，下列有关叙述错误的是( )
A．该物质是组成RNA的基本单元
B．该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素
C．图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶
D．该物质组成的核酸参与遗传信息的传递过程
解析：选C。题图中物质含有磷酸、核糖和碱基，为核糖核苷酸，是组成RNA的基本单元，A项正确；核糖核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，B项正确；核糖核苷酸中不含胸腺嘧啶，C项错误；RNA参与遗传信息的传递过程，D项正确。
3．下图表示DNA的形成过程，下列叙述正确的是( )
A．A表示的碱基有5种
B．B表示核糖
C．D表示核糖核苷酸
D．D表示脱氧核糖核苷酸
解析：选D。组成DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸由磷酸、脱氧核糖和碱基组成，所以A表示碱基，DNA中的碱基有4种，A错误；B表示脱氧核糖，B错误；D表示脱氧核糖核苷酸，C错误，D正确。
4.(2024·济南高二月考)某DNA分子的片段如下图所示。下列关于该片段的说法错误的是( )
A．氢键的强度：①>②
B．该片段中所有参与形成氢键的原子都共平面
C．该片段在一定条件下可发生水解反应
D．胞嘧啶与鸟嘌呤分子中酰胺基的化学活性并不完全相同
解析：选B。A．氧原子的电负性大于氮原子，半径小于氮原子，形成的氢键更强，则氢键的强度：①＞②，故A正确；B．下图中“*”所标注的氮原子形成三个价键，N原子采用sp3杂化，因此该片段中所有参与形成氢键的原子不都共平面，故B错误；C．该片段中含有酰胺基，在一定条件下可发生水解反应，故C正确；D．胞嘧啶与鸟嘌呤分子中酰胺基的氮原子化学环境不同，故酰胺基的化学活性并不完全相同，故D正确。
5.下图为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水发生反应显蓝色，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________________。
解析：(1)由题图可知，单体3由C、H、O元素组成，可能是某种单糖，物质甲是多糖，若物质甲能与碘水发生反应显蓝色，则物质甲为淀粉，单体3为葡萄糖。(2)若题图中丁由蛋白质和核糖核酸组成，根据所含元素可知物质乙为蛋白质，单体1为氨基酸，物质丙为核糖核酸，单体2为核糖核苷酸。(3)物质丙(DNA)可控制物质乙(蛋白质)的合成，则物质丙通常为DNA，水解得到的糖为脱氧核糖。
答案：(1)葡萄糖 (2)氨基酸 核糖核苷酸 (3)DNA 脱氧核糖