4.3 核酸-2022-2023学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版2019选择性必修3）

第四章 第三节 核酸 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1．了解核糖、脱氧核糖核酸的组成、结构特点和生理功能。 2．了解核糖、脱氧核糖核酸对生命遗传的意义。 【素养目标】 1．通过从结构角度认识核酸分子的形成过程及水解过程，了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式，，形成对DNA双螺旋空间结构的整体认知，通过借助宏观实物模型认识生物大分子微观结构。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过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，体会核酸对生命遗传的意义。培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：核酸的水解 核酸是一种生物大分子，实验表明，核酸可以发生水解反应，核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷继续水解得到戊糖和碱基。 核酸的水解： 典例1．有关核酸的叙述正确的是(　　) A．核酸对生物体的生长繁殖、遗传变异等起着决定性作用，是生命活动的控制者，大量存在于细胞核中 B．核酸指挥控制着蛋白质的合成，细胞的分裂，主要存在于细胞质中 C．生物体遗传信息的载体DNA，大量存在于细胞核中，决定蛋白质的合成 D．生物体遗传信息的载体RNA，大量存在于细胞质中，控制蛋白质的合成 【答案】C 【解析】A．RNA主要存在于细胞质中，DNA大量存在于细胞核中，A错误；B．RNA主要存在于细胞质中，根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成，B错误；C．DNA大量存在于细胞核中，是生物体遗传信息的载体，决定蛋白质的合成，C正确；D．生物体遗传信息的载体是DNA，D错误。 典例2．2020年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。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、核苷酸都是高分子 D．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 【答案】D 【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，故A错误；核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基，故B错误；核酸是高分子，但核苷酸不是高分子，故C错误；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到重要作用，故D正确。 知识点二：核酸的组成和分类 1．组成 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。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示： (1)戊糖：分为核糖和脱氧核糖 戊糖结构简式 (2)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、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示)；DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为： 腺嘌呤(A)：， 鸟嘌呤(G)：， 胞嘧啶(C)：， 尿嘧啶(U)：， 胸腺嘧啶(T)： 2． 核酸的类别及其比较 类别 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 组成差异 二者主要差异在于戊糖的不同 脱氧核糖 核糖 存在 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中 生理功能 生物体遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞 根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成 典例3．组成DNA的结构的基本成分是(　　) ①核糖　 ②脱氧核糖　 ③磷酸　 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶　 ⑤胸腺嘧啶　 ⑥尿嘧啶 A．①③④⑤ B．①②④⑥ C．②③④⑤ D．②③④⑥ 【答案】C 【解析】DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成，含氮碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种。 典例4．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 【答案】D 【解析】采用有机合成反应或酶促合成反应可进行核酸大分子的合成，A正确；酶的本质是有机物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA，RNA也是有机物，酶催化活性与温度有关，B正确；碱