【培优方案】第四章 第三节　核酸（课件）化学选择性必修3（人教）

(共64张PPT)
第三节　核酸
课
程 标
准 1.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。
2.认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
目 录
1、基础知识·准落实
3、学科素养·稳提升
2、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一）　核酸的组成
1. 核酸的概念
核酸是一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。
2. 核酸的分类
3. 核酸的组成
（1）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。
（2）核酸的水解和生成
核苷酸 核酸
（3）核酸的组成
组成 脱氧核糖核酸
（DNA） 核糖核酸（RNA） 磷酸 都含有 核
苷 戊糖 脱氧核糖 核糖 碱
基 相同 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C） 不同 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U）
（4）核酸的形成过程归纳
核酸是生物体遗传信息的携带者，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。如图是核酸的结构片段：
1. 若图中为脱氧核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是
什么？图中①和②各代表什么？
提示：还应有的碱基是T，①代表磷酸，②代表脱氧核糖。一个脱
氧核糖核苷酸由一分子碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。
2. 若图中为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是什
么？图中②代表什么？
提示：还应有的碱基是U，②代表核糖。一个核糖核苷酸由一分子
碱基、一分子核糖和一分子磷酸组成。
【交流讨论】
1. 如图表示生物体内核酸的基本组成单元模式图，下列说法不正确的
是（　　）
A. DNA和RNA在核苷酸上的不同点在②③方面
B. 若③是尿嘧啶，则此图是组成RNA的原料
C. 若②为脱氧核糖， 则与②相连的③有4种
D. DNA分子结构的多样性取决于③的种类多样性
解析：　DNA和RNA在核苷酸上除了在②戊糖（核糖和脱氧核
糖）方面不同外，在③碱基（A、T、G、C或A、U、G、C） 方面
也不完全相同，A正确；尿嘧啶是RNA特有的碱基，若③是尿嘧
啶，则此图是组成RNA的基本单元，B正确；若②为脱氧核糖，则
题图中的核苷酸为构成DNA的脱氧核糖核苷酸，人体内与②脱氧
核糖相连的③碱基有四种 （A、T、G、C），C正确；DNA分子结
构的多样性取决于4种③碱基排列顺序的多样性，D错误。
2. 我国在核酸的研究中取得了卓越成绩。下列有关核酸的叙述不正确
的是（　　）
A. RNA中含磷酯键
B. DNA两条链上的碱基通过化学键作用相连接
C. 可通过分析核酸水解的产物推测其组成
D. 根据组成中所含戊糖的不同分为RNA和DNA
解析：　核糖核酸和脱氧核糖核酸都是链状结构，都有磷酯键，
A正确；DNA两条链上的碱基通过氢键相连，不是化学键，B错
误；核酸经水解可得到很多核苷酸，可通过分析核酸水解的产物推
测其组成，C正确；DNA和RNA中所含的戊糖不同，故可根据戊糖
的不同将核酸分为DNA和RNA，D正确。
3. 请仔细观察如图，回答下列问题：
（1）该图表示的物质名称为 ，是构成 的基本单
位。根据碱基的不同，该物质分为 种，若碱基为A，则此
基本单位的全称是 。
解析：由核糖、磷酸、碱基组成的是核糖核苷酸，是构成RNA的
基本单位。RNA含有A、U、G、C
四种碱基，含有A的基本组成单位
为腺嘌呤核糖核苷酸。
核糖核苷酸　
RNA　
4　
腺嘌呤核糖核苷酸　
（2）若把图中虚线框内的氧原子去掉，则其名称应为
，是构成 的基本单位，组成该物质的碱基有
。若碱基为A，则此基本
单位的全称是 。
脱氧核糖核
苷酸　
DNA　
鸟
嘌呤、腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶　
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸　
解析：由脱氧核糖、磷酸、碱基组成的是脱氧核糖核苷酸，是构成DNA的基本单位。DNA含有A、T、G、C四种碱基，含有A的基本组成单位为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
分点突破（二）　核酸的结构和生物功能
1. 核酸的结构
2. 核酸的生物功能
核酸是生物体 的载体。
（1）DNA的生物功能
①基因：有一定 排列顺序的DNA片段含有特定
的 信息。
②基因作用：DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系
列 。
遗传信息　
碱基　
遗传　
性状　
（2）RNA的生物功能：RNA参与遗传信息的传递过程。
3. 核酸研究的成果和意义
（1）我国在核酸研究中的成绩
①1981年，我国科学家人工合成了具有生物活性的
分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。
②1999年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划
的唯一发展中国家。
③2002年，我国科学家完成了 图谱的绘制。
核酸　
水稻基因组　
（2）核酸研究的意义
1. 下列说法错误的是（　　）
A. 核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
B. DNA分子具有双螺旋结构，其中碱基通过氢键作用结合成碱基对
C. 核苷酸通过缩聚反应可以得到核酸
D. 蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分
子，可以通过测定氮元素的质量分数计算奶粉中蛋白质的含量
解析：　核酸水解产物中含有磷酸、戊糖和碱基，A错误；DNA
为双螺旋结构，两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对，B正
确；核酸是有机高分子化合物，可由核苷酸缩合聚合得到，C正
确；蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大
分子，使用国际通行的凯氏定氮法测定奶粉中的蛋白质含量即通过
测定氮元素的质量分数计算奶粉中蛋白质的含量，D正确。
2. 下列叙述中，哪项不是核酸的生物功能（　　）
A. 作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中
B. 是生物的遗传物质
C. 是生物体进行生命活动的主要承担者
D. 对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
解析：　生命活动的主要承担者是蛋白质。
3. DNA是生物体的重要组成物质，在它的碱基对中储存着遗传信
息，与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生
命活动密切相关。下列有关DNA的说法中正确的是（　　）
A. 核酸就是DNA
B. DNA水解得到的碱基含尿嘧啶（U）
C. DNA水解的最终产物中的戊糖是二糖
D. 基因的化学本质是DNA分子中能代表某一遗传性状的核苷酸序列
解析：　核酸包括DNA和RNA，A错误；DNA水解得到的碱基有
四种，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺
嘧啶（T），RNA水解才能得到尿嘧啶（U），B错误；戊糖属于
单糖，C错误。
2
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
1. 下列对核酸的叙述不正确的是（　　）
A. 核酸的基本构成单位是核苷
B. 核酸是生物的遗传物质
C. 核酸有DNA和RNA两大类
D. 核酸最早在细胞核中发现，且具有酸性
解析：　核酸是生物大分子，基本构成单位是核苷酸；核酸是生
物的遗传物质；核酸因戊糖的不同分为DNA和RNA两大类。
2. 香菇嘌呤存在于香菇中，有降低胆固醇含量的活性，其结构如图，
下列说法错误的是（　　）
A. 香菇嘌呤的分子式为C9H11O4N5
B. 香菇嘌呤与甘氨酸（H2NCH2COOH）互为同系物
C. 香菇嘌呤能与金属钠、NaOH反应
D. 香菇嘌呤能发生加成、酯化反应
解析：　由结构简式可知，香菇嘌呤的分子式为C9H11O4N5，A正
确；由结构简式可知，香菇嘌呤与甘氨酸的组成、结构不相似，不
是同类物质，不互为同系物，B错误；由结构简式可知，香菇嘌呤
中含有的醇羟基、羧基能与金属钠反应，羧基能与NaOH反应，C
正确；由结构简式可知，香菇嘌呤中含有的碳碳双键、碳氮双键能
发生加成反应，醇羟基和羧基能发生酯化反应，D正确。
3. 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. 胞嘧啶的分子式为C4H6N3O，含有氨基、碳碳双键和酰胺基
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
解析：　根据脱氧核糖核酸的结构片段可知，其中含有的化学键
既有不同原子间形成的极性共价键，也有碳原子之间形成的非极性
共价键，A错误；2-脱氧核糖（C5H10O4）无醛基，不能发生银镜反
应，B错误；胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，C错误；图1为脱氧核糖
核酸的结构片段，由其结构判断可知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，D正确。
4. 图甲所示的分子为某种核苷酸，已知分子结构式左上角的基团为碱
基（腺嘌呤）；图乙是某核苷酸链示意图，据图回答问题：
（1）图甲中核苷酸是构成哪一种核酸的原料
。
（2）DNA初步水解的产物是 ，彻底水解的产物
是 。
（3）图乙中特有的碱基名称是 。
（4）通常由 条图乙所示的核苷酸链构成一个 分子。
RNA（或核糖核
酸）　
脱氧核糖核苷酸　
脱氧核糖、磷酸、碱基　
胸腺嘧啶　
DNA　
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 下列有关核酸的说法中不正确的是（　　）
A. 核酸是一类含磷的生物高分子
B. 根据组成，核酸分为DNA和RNA
C. DNA大量存在于细胞质中
D. 1981年，我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸
解析：　核酸是含磷的生物高分子，据组成可分为DNA和RNA，
DNA大量存在于细胞核中。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2. 下列关于核糖和脱氧核糖的说法正确的是（　　）
A. 二者含有的官能团相同，互为同系物
B. 二者分子式相同，互为同分异构体
C. 核糖和脱氧核糖不是戊糖
D. 二者均为生命遗传物质的重要组成部分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：　1个核糖分子中含4个羟基，1个脱氧核糖分子中含3个羟
基，二者均含1个醛基，不互为同系物，A项错误；核糖的分子式
是C5H10O5，脱氧核糖的分子式是C5H10O4，二者分子式不同，不互
为同分异构体，B项错误；核糖和脱氧核糖均为戊糖，C项错误；
核糖、脱氧核糖均是生命遗传物质——核酸的重要组成部分，D项
正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3. DNA彻底水解后得到的物质是（　　）
A. 核糖、碱基、磷酸
B. 氨基酸、核苷酸、核糖
C. 脱氧核糖、磷酸、碱基
D. 脱氧核糖、碱基、氨基酸
解析：　DNA分子由脱氧核糖核苷酸聚合而成，一分子脱氧核糖
核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基构成，故
DNA分子完全水解得到的产物是磷酸、碱基、脱氧核糖，选C。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4. 下列说法不正确的是（　　）
A. 酶的催化条件通常比较温和
B. 核酸分子一般由几千到几十万个原子构成，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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：　大多数酶的本质为蛋白质，催化条件通常比较温和，A
正确；核酸是由许多核苷酸单体聚合形成的生物大分子，原子个数
多、相对分子质量大，B正确；核酸可以在生物体外合成，如PCR
技术，C正确；脂肪是生物体内的储能物质，核酸是携带遗传信息
的物质，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5. 以下关于核酸的说法不正确的是（　　）
A. 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
B. 核酸完全水解产物中，含有磷酸、戊糖和碱基
C. DNA双螺旋的两个螺旋链是通过氢键相结合的
D. 核酸、核苷酸都是高分子化合物
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：　核糖核酸和脱氧核糖核酸统称为核酸，对蛋白质的合成
和生物遗传起重要作用，A正确；核酸完全水解产物中含有磷酸、
戊糖和碱基，B正确；DNA双螺旋的两个螺旋链是通过氢键相结合
的，C正确；核酸为高分子化合物，核苷酸不是高分子化合物，D
不正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6. 物质M的结构简式如图，下列关于M的叙述正确的是（　　）
A. M是一种核苷酸
B. M中的碱基为嘧啶
C. 该化合物能发生水解反应
D. M发生缩聚反应可以生成核酸
解析：　M是一种核苷，A错误；M中的碱基为嘌呤，B错误；M
是核苷，可以水解生成戊糖和碱基，C正确；核酸是由核苷酸缩聚
得到的，M没有磷酸基，不能发生缩聚反应，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
7. 某病毒是一种具有包膜的RNA病毒，检测该病毒就是检测该病毒
的RNA，其包膜的主要成分是蛋白质和脂质。下列有关说法不正
确的是（　　）
A. RNA和DNA均具有酸性，分子中核苷酸之间通过磷酯键连接
B. RNA和DNA分类的主要依据是所含碱基不同
C. 抗病毒疫苗需要冷藏保存是防止其发生变性
D. 蛋白质、核酸都是生物大分子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：　RNA和DNA的组成单元中均有磷酸，因此具有酸性，且
均含有磷酸二酯键，A正确；DNA和RNA分类的主要依据是五碳糖
的不同，DNA中为脱氧核糖，RNA中为核糖，B错误；抗病毒疫苗
的主要成分为蛋白质，冷藏可以防止蛋白质变性，C正确；蛋白
质、核酸的相对分子质量非常大，属于生物大分子，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
8. 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、核苷酸都是生物大分子
D. 天然的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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：　核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成
的，A错误；核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基，B错误；
核酸是生物大分子，但核苷酸不是生物大分子，C错误；天然的核
酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，分别是RNA和DNA，它们共
同对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
9. 核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。如图是脱氧核糖核酸的结构片段，下列说法错误的是（　　）
A. 脱氧核糖核酸属于高分子化合物
B. 环式2-脱氧核糖（C5H10O4）与葡萄糖属于同系物
C. 脱氧核糖核酸的结构片段中存在极性共价键和非极性共价键
D. 脱氧核糖核酸在一定条件下可以发生水解反应
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：　脱氧核糖核酸属于大分子聚合物，因此属于高分子化合
物，A正确；环式2-脱氧核糖（C5H10O4）含有的羟基个数与葡萄糖
不同，二者不属于同系物，B错误；脱氧核糖核酸的结构片段中存
在极性共价键，例如C—H键，非极性共价键，例如C—C键，C正
确；脱氧核糖核酸属于大分子聚合物，因此在一定条件下可以发生
水解反应，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10. 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，在组成上的区别是后者
含有 和 。
解析：绝大多数生物遗传信息的携带
者是[f]脱氧核糖核酸或DNA；与另一类核酸RNA相比，在组成上的区别是后者含有尿嘧啶和核糖。
f　
脱氧核糖核酸
（或DNA）　
尿嘧啶　
核糖　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（2）d含有氮元素，则在RNA内d共有 种，e共有 种。
解析：d含有氮元素，则d为碱基，则在RNA内d共有4种，e核糖核苷酸共有4种。
（3）f被彻底水解后的产物是 （用字母表示），元素a包
括 。
解析：f被彻底水解后的产物是b、c、d（磷酸、戊
糖、碱基），核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。
4　
4　
b、c、d　
C、H、O、N、P　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
11. 自然界中许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列有关叙
述正确的是（　　）
A. DNA的螺旋结构由核糖和磷酸交替排列构成基本骨架
B. 破坏某蛋白质的螺旋结构一定不影响其功能
C. 双链DNA分子的每个脱氧核糖上均只连着一个磷酸和一个碱基
D. 核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的种类、数量和排列顺序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：　DNA的螺旋结构中，基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交
替排列构成的，A错误；蛋白质的螺旋结构是空间结构，破坏某
蛋白质的螺旋结构会影响其功能，B错误；双链DNA分子中，大
部分脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基，C错误；核酸中核苷
酸的种类、数量及排列顺序决定了核酸分子的多样性，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12. 已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8％，其中
一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9％和17.1％，则在它的
互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（　　）
A. 32.9％和17.1％ B. 31.3％和18.7％
C. 18.7％和31.3％ D. 17.1％和32.9％
解析：　已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8
％，则C＝G＝17.9％，A＝T＝50％－17.9％＝32.1％。其中一
条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9％和17.1％，即T1＝32.9
％、C1＝17.1％，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，T
＝（T1＋T2）/2，所以T2＝31.3％，同理，C2＝18.7％。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
13. 下图为DNA分子的局部结构示意图。下列说法不正确的是（　）
A. DNA是一种生物大分子，分子中四种碱基均含N—H
B. 脱氧核糖分子、磷酸分子、碱基可通过脱水形成脱氧核糖核苷酸分子
C. —NH2氮原子能提供孤电子对与H＋的空轨道形成配位键
D. 图中虚线表示碱基互补配对（A和T、C和G）时形成的配位键
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：　生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、
多糖等大分子，DNA是一种生物大分子，分子中四种碱基均含
N—H，A正确；脱氧核糖分子、磷酸分子、碱基可通过脱水形成
脱氧核糖核苷酸分子，B正确；—NH2氮原子能提供孤电子对与H
＋的空轨道形成配位键，C正确；由图可知虚线表示碱基互补配对
（A和T、C和G）时形成的氢键，氢键不属于化学键，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14. 如图是关于生物大分子的概念图。据图回答下列问题。
（1）a的名称为 ；DNA水解得到 种碱基。
解析：据图分析，图中a是RNA，b是蛋白质，c是多糖。RNA是核糖核酸的缩写；DNA水解得到的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。
核糖核酸　
4　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（2）小麦种子中的储能物质c是 ，促进人体肠道蠕动的物
质c是 。
解析：植物细胞中储存能量的多糖是淀粉，促进肠道蠕动的多糖是纤维素。
淀粉　
纤维素　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（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 。
H2O　
二肽　
解析：两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽和水，形成
的化学键是肽键， 结构简式为 。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15. 如图表示生物体内的某种物质，分析回答下列问题。
（1）图1中物质B的名称叫 。
（1）根据以上分析可知，图中B表示核苷酸。
核苷酸　
解析：据图分析，图1中C表示核酸，其基本单位B为核苷
酸，组成元素A为C、H、O、N、P。D表示DNA，主要分布
在细胞核；E表示RNA，主要分布在细胞质。图2分子结构
中含有腺嘌呤、核糖和磷酸，表示的是腺嘌呤核糖核苷酸。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（2）图1中物质D彻底水解的产物是磷酸、碱基和 。
解析：根据以上分析可知，图1中物质D是DNA，其彻底水解
的产物是脱氧核糖、磷酸和碱基。
脱氧核糖　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（3）图2中所示物质的生物学名称是 。其与
相邻的核糖核苷酸通过 的方式，形成 键。
腺嘌呤核糖核苷酸　
脱水缩合　
磷酯　
解析：根据以上分析可知，图2中所示物质为腺嘌呤核糖核苷酸；其与相邻的核糖核苷酸之间通过脱水缩合的方式形成磷酯键。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15