4.3 核酸（导学案）化学人教版选择性必修3

该高中化学导学案围绕“核酸”展开，引导学生掌握核酸的组成与分类、DNA和RNA的结构特点及生物功能，通过热点问题（如CAR-T疗法、遗传现象）联系蛋白质知识，搭建“组成-结构-功能”的学习支架，包含探究任务、归纳总结和针对训练。 资料融合核心素养，以化学观念建立核酸微观结构认知，通过科学思维提升类比推理与模型认知能力，结合我国核酸研究成就渗透科学态度与责任，习题设计联系实际应用，助力学生自主学习，培养学科核心能力。

第三节 核酸 一、知识目标 1.能够区分核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)，掌握核酸的基本组成，明确核酸是由核苷酸单体聚合形成的生物大分子 2.掌握RNA和DNA的结构特点，理解碱基互补配对原则的本质，能准确表述核酸的生物功能 3.能类比蛋白质的结构，分析核酸结构和蛋白质结构的对应关系，掌握核酸组成、结构相关问题的分析方法 二、核心素养目标 1.能从微观结构层面认识核酸的组成，理解碱基配对的氢键作用本质，建立”组成-结构-功能”的认识逻辑，区分DNA和RNA在组成、结构上的差异 2.通过对核酸结构的探究过程，构建核酸的结构模型，能基于结构特点推理核酸作为遗传信息载体的功能，提升类比推理和模型认知能力 3.了解我国在核酸研究领域取得的成就，认识核酸研究在现代医学领域的应用价值，体会化学对生命科学发展的推动作用，培养科学研究的使命感 一、学习重点 核酸的组成与分类，DNA和RNA的结构特点，核酸的生物功能 二、学习难点 碱基互补配对的本质，DNA双螺旋结构的理解，核苷酸聚合形成核酸的过程 一、核酸的组成和分类 1.定义：核酸可以看作 、 和 通过一定方式结合而成的 大分子 2.组成 （1）核酸的元素组成： 。 （2）核酸的基本组成单位—— ：核酸是一种 大分子，是由许多 单体形成的 物。 （3） 水解得到 和 ， 水解得到 和 ，其中 有 糖和 糖，它们均以 结构存在于核酸中，对应的核酸分别是 和 。转化关系如图所示： （4）戊糖：分为 和 糖 戊糖结构简式 （5）碱基：碱基是具有 的 有机化合物，RNA中的碱基主要有 、 、胞嘧啶和 (分别用字母 表示)；DNA中的碱基主要有 、 、胞嘧啶和 (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) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) （6）两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物) （1）RNA中的碱基主要有 、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和 (U)四种 （2）DNA中的碱基主要有 (A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和 (T)四种 3.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 4、核酸的合成与水解 5、腺苷三磷酸(ATP) （1）形成：腺嘌呤核苷中的 与 反应，可形成 、 及 （2）ATP中的特殊键：磷酸与核糖之间通过 连接，磷酸与磷酸之间形成 键。 （3）ATP的水解过程的能量变化： 二、核酸的结构 1.DNA的双螺旋结构特点 ①DNA分子由 条 链组成，两条链 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 配对，鸟嘌呤(G)与 配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则 2.RNA的结构 ①RNA也是以 为基本构成单位，其中的 和 与DNA中的不同：核糖替代了 糖，尿嘧啶(U)替代了 。 ②RNA分子一般呈 链状结构，比DNA分子 。 三、核酸的生物功能 1.基因：有一定 顺序的 片段含有特定的 信息，称为基因。 2.生物功能 ①DNA分子的复制 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 的 链。最后形成两个与亲代DNA 相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被 地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体 性状的发生和发育。 ②RNA的生物功能 RNA主要负责 、 和 DNA所携带的 信息。 3、碱基互补配对原则 （1）在DNA分子中，A与 配对，G与 配对；在某些双链RNA分子中，A与 配对，G与 配对 （2）定量关系 ①DNA分子中：A＝T，G＝C即A＋G＝T＋C。也就是DNA分子中嘌呤总数＝ 总数 ②DNA分子中：两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单键中之一比值 ＝＝ ③不同生物的DNA分子中， 不同 四、成就及研究意义 1．我国在核酸的研究中取得的成绩 （1）1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子—— 。 （2）1999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。 （3）2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。 2．对核酸的结构和生物功能研究的意义 使人们深入认识生命活动规律，更好地利用生物资源，有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展。 课堂导入 热点思考 问题思考 1.你听说过120万元一针治疗癌症的CAR-T疗法吗？结合生活中遗传现象思考：为什么亲代性状能遗传给子代，承载遗传信息的核心物质是什么？ 2.我们已经学习过蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，那么蛋白质合成的”遗传蓝图”是谁提供的？ 探究任务一 核酸的组成和分类 问题思考 1.天然存在的核酸如何分类？分类依据是什么？ 2.科学家测定大分子核酸结构的核心思路是什么？ 3.请按照”化整为零”的水解思路，完善下面的流程： 4.请区分核苷和核苷酸的组成：核苷 = ，核苷酸 = 归纳总结 1. 推导核酸从小分子到生物大分子的组装过程，写出反应和化学键 2.完成下表，对比DNA和RNA的组成差异： 核酸类型 戊糖种类 特有碱基 RNA DNA 针对训练 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．碳 B．氧 C．硫 D．磷 2.下列有关核酸的叙述中错误的是（ ） 3.A．生物体内具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．核酸是遗传信息的载体 探究任务二 核酸的结构与生物功能 活动1 探究核酸的空间结构 问题思考 1. RNA中A总是和U配对，G总是和C配对，这种配对的本质是什么？为什么该组合最稳定？ 活动2 核酸的生物功能与研究进展 问题思考 1. 核酸的核心功能是什么？什么是基因？DNA如何传递遗传信息？DNA和RNA的功能有什么区别？ 问题探究（课后完成） 查阅资料，说一说我国在核酸研究领域取得了哪些重要成就？核酸研究在现代医学有哪些应用？ 针对训练 1. 下列物质中属于生物大分子的是（ ） A．核苷酸 B．硬脂酸甘油酯 C．人工结晶牛胰岛素 D．聚乳酸 2. 脱氧核糖核酸(DNA)分子的局部结构中，下列说法不正确的是（ ） A．磷酸与脱氧核糖分子通过醚键结合 B．碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断键 C．脱氧核糖、磷酸、碱基通过分子间脱水形成脱氧核糖核苷酸 D．碱基G与C、A与T互补配对的原因是氢键数目最多、结构最稳定 1．我国科学家为人类科技发展作出巨大贡献。下列研究成果中属于遗传物质的是 A．治疗疟疾的青蒿素 B．利用人工合成的淀粉 C．合成结晶的牛胰岛素 D．酵母丙氨酸转移核糖核酸 2．D-2-脱氧核糖是生物遗传物质的主要成分，可发生如图转化。下列说法错误的是 A．D-2-脱氧核糖可发生取代、消去、氧化反应 B．D-2-脱氧核糖转化为β-D-2-脱氧核糖的过程是一个取代反应 C．D-2-脱氧核糖与β-D-2-脱氧核糖互为同分异构体 D．D-2-脱氧核糖转化为β-D-2-脱氧核糖后，碳原子的杂化方式发生了改变 3．下图为DNA分子的碱基互补配对示意图，有关说法错误的是 A．除末端外每个磷酸分子与脱氧核糖形成两个酯基 B．DNA分子水解最终可以得到6种小分子 C．DNA分子以脱氧核糖为中心由多条多聚核苷酸链组合而成 D．DNA分子的碱基之间以氢键互补配对，配对的原则是形成的氢键最稳定 4．DNA是一种超分子，其双螺旋结构由两条脱氧核苷酸链通过A-T、C-G配对而形成。下列说法错误的是 A．DNA分子通过A-T、C-G间氢键实现分子识别 B．在分子识别基础上DNA大分子形成双螺旋的自组装 C．维系互补双螺旋结构的作用力中存在共价键 D．脱氧核苷酸在水溶液中既有酸性又有碱性 5．如图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，则下列叙述正确的是 A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位 C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物 D．b一定为脱氧核苷酸 一、核酸的组成和分类 1.分类 o核糖核酸（RNA） o脱氧核糖核酸（DNA） o分类依据：组成中戊糖种类不同 2.水解过程（组成拆解）核酸 酶水解​ 核苷酸 酶水解​ 核苷 酶水解​ 戊糖 + 碱基 o戊糖：RNA含核糖，DNA含脱氧核糖 o碱基：A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)；DNA特有T(胸腺嘧啶)，RNA特有U(尿嘧啶) 3.形成过程碱基 + 戊糖 脱水缩合（糖苷键）​ 核苷 +磷酸脱水缩合（磷酸酯键）​ 核苷酸 缩聚​ 核酸 二、核酸的结构 1.RNA：一般为单链结构，部分区域通过氢键形成A-U、G-C碱基配对 2.DNA双螺旋结构特点① 两条平行多聚核苷酸链盘绕形成双螺旋② 脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，碱基排列在内侧③ 碱基通过氢键连接，遵循碱基互补配对原则：A-T配对，G-C配对 三、核酸的生物功能 核酸：是生物体遗传信息的载体 DNA：储存遗传信息，决定生物体性状 RNA：传递、翻译和表达DNA携带的遗传信息 1．核酸检测是诊断新冠肺炎的重要依据。下列关于核酸的说法正确的是 A．组成核酸的基本单元是脱氧核苷酸 B．核酸与蛋白质的功能完全相同 C．组成核酸的元素有C、H、O、N、P D．核酸是生物小分子化合物 2．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 3．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能 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 4．DNA彻底水解后得到的物质是 A．核糖、含氮碱基、磷酸 B．氨基酸、核苷酸、核糖 C．脱氧核糖、磷酸、含氮碱基 D．脱氧核糖、含氮碱基、氨基酸 5．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是 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 6．下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是 A．细胞中的DNA通常为双链结构，HIV中的RNA为单链结构 B．组成DNA的碱基与组成RNA的碱基完全不同 C．核苷酸之间的连接方式不同 D．真核细胞中，DNA全部分布在细胞核中，RNA全部分布在细胞质中 7．如图是核酸的基本组成单位核苷酸的结构示意图，下列说法正确的是 A．比较组成DNA与RNA的④，只有②存在不同 B．若③是T，则④叫胸腺嘧啶脱氧核糖核酸 C．若③是尿嘧啶，则②是脱氧核糖 D．若②是脱氧核糖，则④构成的核酸是遗传物质的主要载体 8．如图表示生物体内的某种物质，请分析回答下列问题。 （1）图1中物质B的名称叫 。豌豆的叶肉细胞中，含有B的种类是 种。 （2）图1中物质D彻底水解的产物是磷酸、碱基和 。 （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。 9．下列图A所示的分子结构式为某种核糖核苷酸，已知分子结构式的左上角基团为碱基——腺嘌呤；图B是某核苷酸链示意图，据图回答问题。 （1）图A中核苷酸的生物学名称是 。 （2）图A中核苷酸是构成哪一种核酸的原料？ 。 （3）图B中，DNA初步水解的产物是 ，彻底水解的产物是 。豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基是 ，那么由A、G、C、U四种碱基参与构成的核苷酸共有 种，其中核糖核苷酸有 种。 （4）图B结构中特有的碱基名称是 。 （5）通常由 条图B所示的核苷酸链构成一个DNA分子，人体细胞中DNA主要分布在 中。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 核酸 一、知识目标 1.能够区分核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)，掌握核酸的基本组成，明确核酸是由核苷酸单体聚合形成的生物大分子 2.掌握RNA和DNA的结构特点，理解碱基互补配对原则的本质，能准确表述核酸的生物功能 3.能类比蛋白质的结构，分析核酸结构和蛋白质结构的对应关系，掌握核酸组成、结构相关问题的分析方法 二、核心素养目标 1.能从微观结构层面认识核酸的组成，理解碱基配对的氢键作用本质，建立”组成-结构-功能”的认识逻辑，区分DNA和RNA在组成、结构上的差异 2.通过对核酸结构的探究过程，构建核酸的结构模型，能基于结构特点推理核酸作为遗传信息载体的功能，提升类比推理和模型认知能力 3.了解我国在核酸研究领域取得的成就，认识核酸研究在现代医学领域的应用价值，体会化学对生命科学发展的推动作用，培养科学研究的使命感 一、学习重点 核酸的组成与分类，DNA和RNA的结构特点，核酸的生物功能 二、学习难点 碱基互补配对的本质，DNA双螺旋结构的理解，核苷酸聚合形成核酸的过程 一、核酸的组成和分类 1.定义：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.组成 （1）核酸的元素组成：C、H、O、N、P 。 （2）核酸的基本组成单位——核苷酸：核酸是一种生物大分子，是由许多核苷酸单体形成的聚合物。 （3）核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，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： （4）戊糖：分为核糖和脱氧核糖 戊糖结构简式 （5）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) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) （6）两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物) （1）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)四种 （2）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)四种 3.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 4、核酸的合成与水解 5、腺苷三磷酸(ATP) （1）形成：腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP) （2）ATP中的特殊键：磷酸与核糖之间通过磷酯键连接，磷酸与磷酸之间形成磷酸酐键。 （3）ATP的水解过程的能量变化： 二、核酸的结构 1.DNA的双螺旋结构特点 ①DNA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 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 ③两条链上的碱基通过氢键作用，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，遵循碱基互补配对原则 2.RNA的结构 ①RNA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：核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。 ②RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。 三、核酸的生物功能 1.基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，称为基因。 2.生物功能 ①DNA分子的复制 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。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。 ②RNA的生物功能 RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。 3、碱基互补配对原则 （1）在DNA分子中，A与T配对，G与C配对；在某些双链RNA分子中，A与U配对，G与C配对 （2）定量关系 ①DNA分子中：A＝T，G＝C即A＋G＝T＋C。也就是DNA分子中嘌呤总数＝嘧啶总数 ②DNA分子中：两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单键中之一比值相等 ＝＝ ③不同生物的DNA分子中，不同 四、成就及研究意义 1．我国在核酸的研究中取得的成绩 （1）1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，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。 （2）1999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。 （3）2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。 2．对核酸的结构和生物功能研究的意义 使人们深入认识生命活动规律，更好地利用生物资源，有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展。 课堂导入 热点思考 问题思考 1.你听说过120万元一针治疗癌症的CAR-T疗法吗？结合生活中遗传现象思考：为什么亲代性状能遗传给子代，承载遗传信息的核心物质是什么？ 答案：CAR-T疗法发挥作用的核心是对核酸的改造，承载遗传信息的物质是核酸。 2.我们已经学习过蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，那么蛋白质合成的”遗传蓝图”是谁提供的？ 答案：核酸。 探究任务一 核酸的组成和分类 问题思考 1.天然存在的核酸如何分类？分类依据是什么？ 答案：根据核酸中所含戊糖的不同，分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），分类的核心区别是戊糖（五碳糖）的种类不同。 2.科学家测定大分子核酸结构的核心思路是什么？ 答案：采用类似蛋白质测序的化整为零法：把大分子打断成小片段，分析水解产物后再推导整体结构。 1. 请按照”化整为零”的水解思路，完善下面的流程： · 答案： 1. 请区分核苷和核苷酸的组成：核苷 = ，核苷酸 = 答案：碱基+戊糖；核苷+磷酸（或碱基+戊糖+磷酸） 归纳总结 1. 推导核酸从小分子到生物大分子的组装过程，写出反应和化学键 答案： ，形成糖苷键 ，形成磷酸酯键 ，核苷酸之间通过磷酸酯键连接形成多聚核苷酸链 2.完成下表，对比DNA和RNA的组成差异： 核酸类型 戊糖种类 特有碱基 RNA DNA 答案： 核酸类型 戊糖种类 特有碱基 RNA 核糖 尿嘧啶(U) DNA 脱氧核糖 胸腺嘧啶(T) 针对训练 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．碳 B．氧 C．硫 D．磷 答案： 解析：核酸的组成元素为、、、、，不含硫元素，C符合题意。 2.下列有关核酸的叙述中错误的是（ ） 3.A．生物体内具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．核酸是遗传信息的载体 答案： 解析：核酸包括DNA和RNA，DNA由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成，RNA由含氮碱基、核糖和磷酸组成，不能笼统说核酸由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成，C错误。 探究任务二 核酸的结构与生物功能 活动1 探究核酸的空间结构 问题思考 1. RNA中A总是和U配对，G总是和C配对，这种配对的本质是什么？为什么该组合最稳定？ 答案：配对的本质是碱基之间形成氢键，A和U之间形成个氢键，G和C之间形成个氢键，这种组合能量最低、结构最稳定。 活动2 核酸的生物功能与研究进展 问题思考 1. 核酸的核心功能是什么？什么是基因？DNA如何传递遗传信息？DNA和RNA的功能有什么区别？ 答案：核酸是生物体遗传信息的载体；有特定碱基排列顺序的DNA片段就是基因；细胞增殖时，DNA双链解开，分别作为模板合成互补子链，得到两个和亲代完全相同的DNA，完成遗传信息传递；DNA储存遗传信息，决定生物体性状，RNA负责传递、翻译和表达DNA携带的遗传信息，用于合成蛋白质。 问题探究（课后完成） 查阅资料，说一说我国在核酸研究领域取得了哪些重要成就？核酸研究在现代医学有哪些应用？ 参考答案：①我国成就：1981年我国科学家首次人工合成有生物活性的酵母丙氨酸转移核糖核酸；1999年我国作为唯一发展中国家参与人类基因组计划；2002年完成水稻基因组图谱绘制。②应用：CAR-T基因治疗、mRNA新冠疫苗、基因编辑技术等，都基于核酸研究成果，可用于癌症治疗、传染病防控等领域。 针对训练 1. 下列物质中属于生物大分子的是（ ） A．核苷酸 B．硬脂酸甘油酯 C．人工结晶牛胰岛素 D．聚乳酸 答案： 解析：生物大分子是单体缩合形成的多聚体，包括蛋白质、核酸、多糖等。核苷酸是单体，油脂不属于生物大分子，聚乳酸是人工合成高分子，只有结晶牛胰岛素（蛋白质）属于天然生物大分子，C正确。 2. 脱氧核糖核酸(DNA)分子的局部结构中，下列说法不正确的是（ ） A．磷酸与脱氧核糖分子通过醚键结合 B．碱基分子在形成脱氧核糖核苷酸时均断键 C．脱氧核糖、磷酸、碱基通过分子间脱水形成脱氧核糖核苷酸 D．碱基G与C、A与T互补配对的原因是氢键数目最多、结构最稳定 答案： 解析：磷酸和脱氧核糖之间通过磷酸酯键结合，不是醚键，A错误。 1．我国科学家为人类科技发展作出巨大贡献。下列研究成果中属于遗传物质的是 A．治疗疟疾的青蒿素 B．利用人工合成的淀粉 C．合成结晶的牛胰岛素 D．酵母丙氨酸转移核糖核酸 【答案】D 【分析】遗传物质是指生物体细胞内携带遗传信息的物质，主要是脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。 【解析】A．青蒿素是一种用于治疗疟疾的药物，不是遗传物质，A项错误； B．利用 CO2合成的淀粉是一种有机物，但不是遗传物质，B项错误； C．牛胰岛素是一种蛋白质，不是遗传物质，C项错误； D．酵母丙氨酸转移核糖核酸（RNA）属于核糖核酸，是遗传物质，D项正确； 答案选D。 2．D-2-脱氧核糖是生物遗传物质的主要成分，可发生如图转化。下列说法错误的是 A．D-2-脱氧核糖可发生取代、消去、氧化反应 B．D-2-脱氧核糖转化为β-D-2-脱氧核糖的过程是一个取代反应 C．D-2-脱氧核糖与β-D-2-脱氧核糖互为同分异构体 D．D-2-脱氧核糖转化为β-D-2-脱氧核糖后，碳原子的杂化方式发生了改变 【答案】B 【解析】A．D-2-脱氧核糖含有羟基可以发生取代反应和氧化反应，羟基所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子可以发生消去反应，故A正确； B．D-2-脱氧核糖转化为β-D-2-脱氧核糖的过程中醛基转化为羟基，该反应为加成反应，故B错误； C．D-2-脱氧核糖与β-D-2-脱氧核糖的分子式相同，都是C5H10O4，结构式不同，互为同分异构体，故C正确； D．D-2-脱氧核糖中含有醛基和亚甲基，碳原子的杂化方式为sp2和sp3，β-D-2脱氧核糖中都是饱和碳原子，碳原子的杂化方式只有sp3，D-2-脱氧核糖转化为β-D-2脱氧核糖后，碳原子的杂化方式改变，故D正确； 答案选B。 3．下图为DNA分子的碱基互补配对示意图，有关说法错误的是 A．除末端外每个磷酸分子与脱氧核糖形成两个酯基 B．DNA分子水解最终可以得到6种小分子 C．DNA分子以脱氧核糖为中心由多条多聚核苷酸链组合而成 D．DNA分子的碱基之间以氢键互补配对，配对的原则是形成的氢键最稳定 【答案】C 【解析】A．在DNA多聚核苷酸链中，除链末端游离的磷酸外，其余每个磷酸分子均分别和两个脱氧核糖形成磷酸酯键，共形成2个酯基，符合DNA结构特点，该选项说法正确，A正确； B．DNA彻底水解的最终产物为：磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基（A、T、C、G），一共6种小分子，B正确； C．天然正常DNA分子是由两条反向平行的多聚核苷酸链形成双螺旋结构，并非多条多聚核苷酸链组合而成；且是单个脱氧核苷酸以脱氧核糖为核心连接磷酸和碱基，并非整个DNA分子以脱氧核糖为中心，该选项说法错误，C错误； D．DNA碱基遵循A-T、G-C互补配对，该配对方式下形成的氢键数目最多，分子结构最稳定，D正确； 故选C。 4．DNA是一种超分子，其双螺旋结构由两条脱氧核苷酸链通过A-T、C-G配对而形成。下列说法错误的是 A．DNA分子通过A-T、C-G间氢键实现分子识别 B．在分子识别基础上DNA大分子形成双螺旋的自组装 C．维系互补双螺旋结构的作用力中存在共价键 D．脱氧核苷酸在水溶液中既有酸性又有碱性 【答案】C 【解析】A．DNA的A只能与T、C只能与G通过特异性氢键配对，依靠氢键实现分子识别，A正确； B．碱基互补识别后，自发形成双螺旋结构，属于超分子的自组装过程，B正确； C．两条互补脱氧核苷酸链之间依靠氢键维系双螺旋结构，氢键不属于共价键，互补链之间不存在共价键，C错误； D．脱氧核苷酸含有酸性的磷酸基团，同时含有含氮碱基（带碱性基团），因此在水溶液中同时具有酸性和碱性，D正确； 故选C。 5．如图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，则下列叙述正确的是 A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位 C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物 D．b一定为脱氧核苷酸 【答案】C 【分析】由题意可知，化合物a是五碳糖，有两种即核糖和脱氧核糖；化合物b是核苷酸，根据五碳糖的不同可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸。 【解析】A．若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，A错误； B．若a为核糖，则b为核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，B错误； C．若m为尿嘧啶，尿嘧啶是RNA中特有的碱基，因此DNA中肯定不含b(尿嘧啶核糖核苷酸)这种化合物，C正确； D．根据分析，b为核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸，D错误； 故选C。 一、核酸的组成和分类 1.分类 o核糖核酸（RNA） o脱氧核糖核酸（DNA） o分类依据：组成中戊糖种类不同 2.水解过程（组成拆解）核酸 酶水解​ 核苷酸 酶水解​ 核苷 酶水解​ 戊糖 + 碱基 o戊糖：RNA含核糖，DNA含脱氧核糖 o碱基：A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)；DNA特有T(胸腺嘧啶)，RNA特有U(尿嘧啶) 3.形成过程碱基 + 戊糖 脱水缩合（糖苷键）​ 核苷 +磷酸脱水缩合（磷酸酯键）​ 核苷酸 缩聚​ 核酸 二、核酸的结构 1.RNA：一般为单链结构，部分区域通过氢键形成A-U、G-C碱基配对 2.DNA双螺旋结构特点① 两条平行多聚核苷酸链盘绕形成双螺旋② 脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，碱基排列在内侧③ 碱基通过氢键连接，遵循碱基互补配对原则：A-T配对，G-C配对 三、核酸的生物功能 核酸：是生物体遗传信息的载体 DNA：储存遗传信息，决定生物体性状 RNA：传递、翻译和表达DNA携带的遗传信息 1．核酸检测是诊断新冠肺炎的重要依据。下列关于核酸的说法正确的是 A．组成核酸的基本单元是脱氧核苷酸 B．核酸与蛋白质的功能完全相同 C．组成核酸的元素有C、H、O、N、P D．核酸是生物小分子化合物 【答案】C 【解析】A．天然的核酸按其组成中所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中组成DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸，组成RNA的基本单元是核糖核苷酸，A错误；B．核酸是生物体遗传信息的携带者，与蛋白质的功能不同，B错误；C．根据核酸的组成，可知组成核酸的元素有C、H、O、N、P，C正确；D．核酸是生物大分子，D错误。故选C。 2．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 【答案】C 【解析】A．一般地说，病毒由核酸和蛋白质组成，A不正确；B．核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的生物大分子，B不正确；C．核酸是生物体遗传信息的载体，是生物的遗传物质，C正确；D．核酸按组成中所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中DNA的基本单位是脱氧核苷酸，核酸的基本单位是核苷酸，D不正确；答案选C。 3．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能 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 【答案】C 【解析】A．核酸作为遗传信息的载体，一般来说，每个细胞中均含有核酸，A正确；B．核酸是遗传信息的携带者，核酸是一切生物的遗传物质，B正确；C．生命活动的主要承担者是蛋白质，不是核酸，C错误；D．核酸对生物体的遗传变异，以及蛋白质的生物合成都有极其重要的作用，D正确；故选C。 4．DNA彻底水解后得到的物质是 A．核糖、含氮碱基、磷酸 B．氨基酸、核苷酸、核糖 C．脱氧核糖、磷酸、含氮碱基 D．脱氧核糖、含氮碱基、氨基酸 【答案】C 【解析】DNA分子由脱氧核苷酸聚合而成，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成，故DNA分子完全水解得到的产物是磷酸、含氮碱基、脱氧核糖；故选C。 5．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是 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 【答案】B 【解析】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。故选B。 6．下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是 A．细胞中的DNA通常为双链结构，HIV中的RNA为单链结构 B．组成DNA的碱基与组成RNA的碱基完全不同 C．核苷酸之间的连接方式不同 D．真核细胞中，DNA全部分布在细胞核中，RNA全部分布在细胞质中 【答案】A 【解析】A．DNA是双螺旋结构，RNA一般为单链结构，A正确； B．组成DNA的碱基与组成RNA的碱基部分不同，组成DNA的碱基有A、G、C、T，组成RNA的 碱 基有A、G、C、U，只有一个碱基不同，B错误； C．DNA与RNA的核苷酸之间的连接方式相同，均是戊糖和磷酸交替连接，C错误； D．真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量分布，RNA主要分布在细胞质中，D错误； 故选A。 7．如图是核酸的基本组成单位核苷酸的结构示意图，下列说法正确的是 A．比较组成DNA与RNA的④，只有②存在不同 B．若③是T，则④叫胸腺嘧啶脱氧核糖核酸 C．若③是尿嘧啶，则②是脱氧核糖 D．若②是脱氧核糖，则④构成的核酸是遗传物质的主要载体 【答案】D 【解析】A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点在②戊糖和③含氮碱基方面，A错误； B．若③是T，则④是DNA的组成单元，叫胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B错误； C．若③是尿嘧啶，则②是核糖，C错误； D．若②是脱氧核糖，则④是DNA的组成单元，DNA是遗传物质的主要载体，D正确; 答案选D。 8．如图表示生物体内的某种物质，请分析回答下列问题。 （1）图1中物质B的名称叫 。豌豆的叶肉细胞中，含有B的种类是 种。 （2）图1中物质D彻底水解的产物是磷酸、碱基和 。 （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。 【答案】（1）核苷酸 8 （2）脱氧核糖 （3）腺嘌呤核糖核苷酸 脱水缩合 磷酸二酯 【分析】据图分析，图1中C表示核酸，其基本单位B表示核苷酸，组成元素A表示C、H、O、N、P。核酸中的D表示DNA，主要分布于细胞核；E表示RNA，主要分布于细胞质。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。 【解析】（1）根据以上分析可知，图中B表示核苷酸，豌豆的叶肉细胞中的核苷酸有8种。 （2）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。 （3）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酸二酯键。 9．下列图A所示的分子结构式为某种核糖核苷酸，已知分子结构式的左上角基团为碱基——腺嘌呤；图B是某核苷酸链示意图，据图回答问题。 （1）图A中核苷酸的生物学名称是 。 （2）图A中核苷酸是构成哪一种核酸的原料？ 。 （3）图B中，DNA初步水解的产物是 ，彻底水解的产物是 。豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基是 ，那么由A、G、C、U四种碱基参与构成的核苷酸共有 种，其中核糖核苷酸有 种。 （4）图B结构中特有的碱基名称是 。 （5）通常由 条图B所示的核苷酸链构成一个DNA分子，人体细胞中DNA主要分布在 中。 【答案】（1）腺嘌呤核糖核苷酸 （2）RNA （3）脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖、磷酸、碱基 A、G、C、T、U 7 4 （4）胸腺嘧啶 （5）2 细胞核 【分析】图A中碱基为腺嘌呤，五碳糖为核糖，故核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸。图B中含有碱基T，故为DNA单链片段，特有的碱基名称是胸腺嘧啶(T)。 【解析】（1）图A核苷酸中含有的碱基是腺嘌呤且五碳糖没有脱氧，所以为腺嘌呤核糖核苷酸，故答案为：腺嘌呤核糖核苷酸； （2）图A中核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的原料，故答案为：RNA； （3）DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、碱基和脱氧核糖。豌豆叶肉细胞中的核酸有DNA和RNA，含有的碱基有5种，为A、T、C、G、U。由A、G、C、U四种碱基参与构成的核苷酸共有7种，其中核糖核苷酸有4种，故答案为：脱氧核糖核苷酸；脱氧核糖、磷酸、碱基；A、G、C、T、U；7；4； （4）图B中特有的碱基是T，名称是胸腺嘧啶，故答案为：胸腺嘧啶； （5）一个DNA分子通常由2条图B所示的核苷酸链构成，真核细胞中DNA大部分分布在细胞核，少部分分布在线粒体和叶绿体中，故答案为：2；细胞核。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $