4.3核酸 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

2025 第四章　生物大分子 核酸 第三节　核酸 1 基本概念 (一)知识梳理 1.核酸的发现、分类及作用 来源 核酸因其最早在____________中发现,并具有________ ,所以称为核酸。  分类 天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为________________________和________________。  作用 核酸在生物体的生长、________________、____________、变异等生命现象中起着决定性的作用。  细胞核 酸性 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA ) 繁殖 遗传 2.核酸的组成 核酸的基本组成单位——核苷酸 (1)核酸可以看作____________、____________和____________通过一定方式结合而成的生物大分子。  磷酸 戊糖 碱基 (2)碱基的种类 核酸种类 DNA RNA 碱基种类 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、 胞嘧啶(C)、____________(T)  腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、 ________(C)、____________(U)  胸腺嘧啶 胞嘧啶 尿嘧啶 五种碱基的分子结构 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U） （3）戊糖——核糖、脱氧核糖 核糖和脱氧核糖是生物体的遗传物质——核酸的重要组成部分。   分子式 环式结构简式 核糖 C5H10O5   脱氧核糖 C5H10O4   (4)核酸的水解和生成 ①核糖核酸的形成 ②脱氧核糖核酸的形成 例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。下列不属于核酸组成元素的是(　　) A.氮 B.氧 C.磷 D.硫 D 3.核酸的结构 双螺旋 平行盘绕 双螺旋 外 内 氢键 碱基互补配对 单链状 核糖 脱氧核糖 尿嘧啶 胸腺嘧啶 小 例2.分析下面的概念图,下列叙述正确的是(　　) A.A表示的碱基有5种 B.B表示的是核糖 C.D表示核糖核苷酸 D.D表示脱氧核糖核苷酸 D 互动探究 观察下图,回答下列问题。 【问题讨论】 问题1　该图表示的物质名称是什么?根据碱基的不同,该物质分为几种? 　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。 【问题讨论】 问题2　若把图中虚线框内的氧原子去掉,则其名称应是什么?在生物体中有什么作用?组成该物质的碱基有几种? 答　由脱氧核糖、磷酸、碱基组成的是脱氧核苷酸,是构成DNA的基本单位。 DNA含有A、T、G、C四种碱基。 【问题讨论】 问题3　某DNA片段的碱基组成中,若A占32.8%,则C和T之和应占多少? 提示　由于DNA分子中,A与T配对、G与C配对,因此DNA分子中A+G=T+C=50%。 碱基互补配对原则的规律 (1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 (2)DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。 (3)DNA分子一条链中(A+G)/(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值为1。 (4)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。 (5)双链DNA分子中,A=(A1+A2)/2,其他碱基同理。 【探究归纳】 1.核酸分子的结构层次 例3.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 　 B 4.核酸的生物功能 核酸是生物体____________的载体。绝大多数生物体的遗传物质是____________,少数生物体的遗传物质是____________。  (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____________。 ③DNA分子复制:亲代DNA分子的两条链解开后作为____________模板,在酶的作用下,利用游离的____________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____________分子。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____________的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。    遗传信息 DNA RNA 碱基 遗传 性状 母链 核苷酸 子代DNA 蛋白质 例4、下列有关核酸叙述正确的是（ ） A.由含氨碱基、脱氧核糖和磷酸组成 B.是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质 C.一切生物体都具有DNA和RNA D.DNA和RNA都主要存在于细胞核中 B DNA分子复制: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。 5.核酸与蛋白质的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 C、H、O、N、P C、H、O、N、S等 组成单位 核苷酸 氨基酸 分子结构 一般为双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸→多肽→蛋白质 结构的多样性 核苷酸的种类、数量及排列顺序 氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式 功能 主要的遗传物质 传达遗传信息 生命活动的主要物质基础 蛋白质和核酸的内在联系 例5 .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)与葡萄糖互 为同系物，都能发生银镜反应 C.胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团只有氨基和肽键 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 D 脱氧核糖核酸中含有C—C，为非极性共价键，故A错误； 2-脱氧核糖为环状，与葡萄糖结构不相似，二者不互为同系物，且脱氧核糖中无醛基，不能发生银镜反应，故B错误； 由结构简式可知，胞嘧啶含有的官能团为肽键、氨基和碳碳双键等，故C错误。 6.核酸研究的成果和意义 (1)我国核酸研究的成绩 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 生物 医学 农业 例6.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 　 C 例7.Remdesivir(雷米迪维)(GS-5734)是一种核苷类似物，具有抗病毒活性，对于新型冠状病毒有很好的抑制作用。其结构如图所示，下列说法错误的是（ ） A.该药物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.该药物属于有机高分子 C.该药物可以和盐酸发生反应 D.该药物可以和氢氧化钠溶液反应 B 2 课堂巩固练习 1、下列有关DNA的叙述错误的是(　　) A.DNA中含C、H、O、N、P等元素 B.DNA水解的最终产物为磷酸、葡萄糖和碱基 C.DNA分子的双螺旋结构两条链上的碱基通过氢键作用 D.DNA和RNA均以核苷酸为基本构成单元,且RNA分子一般呈单链状结构 　 B 2.对某个DNA分子进行化学分析,发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的54%,又知该DNA的一条链(A链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与A链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的(　　) A.26% B.24% C.18% D.11% 　鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的54%,可知G=C=27%、A=T=50%-27%=23%。又因DNA的一条链(A链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,假设每条链有100个碱基,那两条链共含腺嘌呤等于200×23%=46,A链中的腺嘌呤的数量等于100×28%=28,则另一条链中腺嘌呤数为18,占该链全部碱基数的18%,C正确,A、B、D错误。 C 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 D 4.下列有关核酸的叙述中错误的是(　　) A.生物体内具有有遗传功能的大分子化合物 B.核酸包括 DNA和RNA C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成 D.核酸为生命之源 　 C 5.生物大分子具有比有机小分子更为丰富的性质,能完成多种复杂的生物功能。下列有关说法正确的是(　　) A.具有一级结构的蛋白质分子主要通过共价键使肽链形成特定的二级结构 B.利用淀粉酶可以在温和的条件下高效催化大豆蛋白的水解 C.断裂ATP分子中磷酸与磷酸之间形成的磷酸酯键需要吸收较多能量 D.某DNA分子中胸腺嘧啶(T)数量约占碱基总数的32%,则鸟嘌呤(G)数量约占碱基总数的18% D 6.腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,其分子结构如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.能发生消去反应和加成反应 B.所有中心原子均采取sp3杂化 C.水解生成的碱基的分子式为C5H4N5 D.水解生成的戊糖的核磁共振氢谱有7组峰 A $$