4.3 核酸 讲义-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

本高中化学讲义聚焦核酸的组成、结构、DNA与RNA比较及生物功能，从核苷酸的水解产物（磷酸、戊糖、碱基）入手，逐步梳理核酸的形成、结构层次（DNA双螺旋与RNA单链），构建从微观组成到宏观功能的学习支架。 资料通过结构层次图片辅助模型建构，利用对比表格清晰呈现DNA与RNA的差异，培养科学思维。对点练习结合核酸检测等生活实例，渗透科学态度与责任。课中助力教师直观教学，课后作业涵盖选择与填空，帮助学生巩固知识、查漏补缺。

4.3　核酸 一、核酸的组成 1．核酸的基本组成单位——核苷酸 核酸是核苷酸单体形成的聚合物，核苷酸水解得磷酸和核苷，核苷继续水解得戊糖和碱基。 2．核酸的形成 (1)核酸是磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子，戊糖为核糖或脱氧核糖，均以环状结构存在于核酸中。 (2)核糖和脱氧核糖对应核酸分别为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 (3)两种核酸的碱基（碱性杂环有机化合物） ①RNA碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)四种。 ②DNA碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种。 二、核酸的结构 1．DNA由两条多聚核苷酸链平行盘绕，形成双螺旋结构。 2．RNA一般为单链结构，比DNA小得多。 3. 核酸分子的结构层次 【对点练习】 1．下列有关核酸的说法，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大量存在于细胞核中 D．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸 【答案】D 【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。核酸按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。 2．核酸检测是诊断病毒的重要依据。下列有关核酸的叙述，正确的是(　　) A．除病毒外，其他生物体内都有核酸存在 B．核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物 C．核酸是生物体的遗传物质 D．组成RNA的基本单元是脱氧核苷酸 【答案】C　 【解析】病毒由核酸和蛋白质组成，A错误；核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的生物大分子，B错误；核酸按所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)，组成DNA的基本单元是脱氧核苷酸，D错误。 三、DNA与RNA的比较 项目 DNA RNA 中文名 脱氧核糖核酸 核糖核酸 基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 主要元素组成 C、H、O、N、P C、H、O、N、P 含氮碱基 A、C、G、T A、C、G、U 戊糖 脱氧核糖 核糖 一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链 四、核酸的生物功能 1．核酸是生物体遗传信息的载体。有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息。 2．核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 　核 【对点练习】DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制前将双链解开的过程可视为(　　) A．化学变化 B．物理变化 C．既有物理变化又有化学变化 D．是一种特殊的生物变化 【答案】B 【解析】DNA分子复制前将双链解开的过程中没有新物质产生，因此可视为物理变化。 【课后作业】 1．在自然界中，许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列相关的叙述正确的是(　　) 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．有一定碱基排列顺序的RNA片段含有特定的遗传信息 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 【答案】D　 【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；有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，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。 2．核酸检测是确认病毒种类的有效手段。脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段如图1所示，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2所示，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．胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键 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 【答案】D　 【解析】根据脱氧核糖核酸的结构可知，其中含有的化学键既有不同原子形成的极性共价键，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；胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是酰氨基、碳碳双键及氨基，C错误；图示为脱氧核糖核酸结构片段，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。 3．核苷酸是生物体内的重要物质，下列有关核苷酸的说法，不正确的是(　　) A．核苷酸是组成核酸分子的基本单位 B．核苷酸是一条长链，属于生物大分子 C．核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类 D．核苷酸含有C、H、O、N、P 5种元素 【答案】B　 【解析】核苷酸是组成核酸的基本单位，是小分子物质，由C、H、O、N、P 5种元素组成，根据戊糖的不同分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两种。 4．比较DNA和RNA的分子结构，DNA特有的化学成分是(　　) A．核糖与胸腺嘧啶 B．核糖与腺嘌呤 C．脱氧核糖与腺嘌呤 D．脱氧核糖与胸腺嘧啶 【答案】D 【解析】与DNA相比，核糖是RNA中特有的糖，A、B错误；DNA和RNA中都含有腺嘌呤，C错误；与RNA相比，DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，D正确。 5．请仔细观察下图，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，该物质主要分为________种，若碱基为A，则此基本单位的全称是____________________________________。 (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，组成该物质的碱基主要有____________________。若碱基为A，则此基本单位的全称是_____________________________。 【答案】(1)核糖核苷酸　RNA　4　腺嘌呤核糖核苷酸　(2)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】(1)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主要含有A、U、G、C 4种碱基，含有A的基本组成单位为腺嘌呤核糖核苷酸。(2)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主要含有A、T、G、C 4种碱基，含有A的基本组成单位为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。 6．图甲所示的分子结构式为某种核苷酸，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)图甲中去掉________(填序号)号碳上的氧原子便可成为人体遗传物质的基本原料。 (3)DNA初步水解的产物是__________，彻底水解的产物是________________。 (4)图乙中特有的碱基名称是________________________。 (5)通常由________条图乙所示的核苷酸链构成一个________分子。 【答案】(1)RNA(核糖核酸)　(2)② (3)脱氧核苷酸　脱氧核糖、磷酸、碱基 (4)胸腺嘧啶(T) (5)2　DNA 1/6 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.3　核酸 一、核酸的组成 1．核酸的基本组成单位——核苷酸 核酸是核苷酸单体形成的聚合物，核苷酸水解得磷酸和核苷，核苷继续水解得戊糖和碱基。 2．核酸的形成 (1)核酸是磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子，戊糖为核糖或脱氧核糖，均以环状结构存在于核酸中。 (2)核糖和脱氧核糖对应核酸分别为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 (3)两种核酸的碱基（碱性杂环有机化合物） ①RNA碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)四种。 ②DNA碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种。 二、核酸的结构 1．DNA由两条多聚核苷酸链平行盘绕，形成双螺旋结构。 2．RNA一般为单链结构，比DNA小得多。 3. 核酸分子的结构层次 【对点练习】 1．下列有关核酸的说法，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大量存在于细胞核中 D．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸 2．核酸检测是诊断病毒的重要依据。下列有关核酸的叙述，正确的是(　　) A．除病毒外，其他生物体内都有核酸存在 B．核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物 C．核酸是生物体的遗传物质 D．组成RNA的基本单元是脱氧核苷酸 三、DNA与RNA的比较 项目 DNA RNA 中文名 脱氧核糖核酸 核糖核酸 基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 主要元素组成 C、H、O、N、P C、H、O、N、P 含氮碱基 A、C、G、T A、C、G、U 戊糖 脱氧核糖 核糖 一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链 四、核酸的生物功能 1．核酸是生物体遗传信息的载体。有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息。 2．核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 　核 【对点练习】DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制前将双链解开的过程可视为(　　) A．化学变化 B．物理变化 C．既有物理变化又有化学变化 D．是一种特殊的生物变化 【课后作业】 1．在自然界中，许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列相关的叙述正确的是(　　) 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．有一定碱基排列顺序的RNA片段含有特定的遗传信息 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 2．核酸检测是确认病毒种类的有效手段。脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段如图1所示，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2所示，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．胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键 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 3．核苷酸是生物体内的重要物质，下列有关核苷酸的说法，不正确的是(　　) A．核苷酸是组成核酸分子的基本单位 B．核苷酸是一条长链，属于生物大分子 C．核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类 D．核苷酸含有C、H、O、N、P 5种元素 4．比较DNA和RNA的分子结构，DNA特有的化学成分是(　　) A．核糖与胸腺嘧啶 B．核糖与腺嘌呤 C．脱氧核糖与腺嘌呤 D．脱氧核糖与胸腺嘧啶 5．请仔细观察下图，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，该物质主要分为________种，若碱基为A，则此基本单位的全称是____________________________________。 (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，组成该物质的碱基主要有____________________。若碱基为A，则此基本单位的全称是_____________________________。 6．图甲所示的分子结构式为某种核苷酸，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)图甲中去掉________(填序号)号碳上的氧原子便可成为人体遗传物质的基本原料。 (3)DNA初步水解的产物是__________，彻底水解的产物是________________。 (4)图乙中特有的碱基名称是________________________。 (5)通常由________条图乙所示的核苷酸链构成一个________分子。 1/6 学科网（北京）股份有限公司 $