第三節(jié)核酸第四章生物大分子素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.通過(guò)了解脫氧核糖核酸、核糖核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物功能,辨識(shí)磷酯鍵,從結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)核酸分子的形成過(guò)程及水解過(guò)程,形成宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.通過(guò)認(rèn)識(shí)人工合成核酸的意義,體會(huì)化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用,能說(shuō)出核酸對(duì)生命遺傳的意義,形成科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的學(xué)科核心素養(yǎng)。1.核酸分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。2.核酸是一種生物大分子。核酸能發(fā)生水解反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)一核酸的組成基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過(guò)關(guān)1.核酸的特點(diǎn)與分類(lèi)

核苷酸大分子脫氧核糖核酸核糖核酸2.核酸的組成(1)核酸可以看作

、

和

通過(guò)一定方式結(jié)合而成的生物大分子。

(2)核酸的水解和生成。磷酸戊糖堿基核苷核苷酸核酸(3)脫氧核糖核酸和核糖核酸的異同。

核酸種類(lèi)脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)磷酸都含有核苷戊糖

_______________

_______________堿基相同

__________________________________不同

_______________

_______________脫氧核糖核糖腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)、胞嘧啶(C)

胸腺嘧啶(T)

尿嘧啶(U)深度思考某生物大分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下:(1)找出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中戊糖、堿基和磷酸所對(duì)應(yīng)的部分。

提示

(2)該分子是DNA還是RNA?提示

RNA。

易錯(cuò)辨析(1)核酸由C、H、O、N四種元素組成。(

)(2)核酸根據(jù)組成中堿基的不同,分為DNA和RNA。(

)(3)核酸的初步水解產(chǎn)物是堿基、戊糖、磷酸。(

)(4)核酸、核苷酸都是生物大分子。(

)×提示

核酸是由C、H、O、N、P五種元素組成的。

×提示

核酸根據(jù)組成中戊糖的不同,分為DNA和RNA。

×提示

核酸的最終水解產(chǎn)物是堿基、戊糖、磷酸。

×提示

核酸屬于生物大分子,核苷酸是核酸的基本結(jié)構(gòu)單位,不屬于生物大分子。

重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

核酸的組成例1如圖是核酸的基本組成單位核苷酸的結(jié)構(gòu)示意圖,下列說(shuō)法正確的是(

)A.比較組成DNA與RNA的④,只有②存在不同B.若③是T,則④叫胸腺嘧啶脫氧核糖核酸C.若③是尿嘧啶,則②是脫氧核糖D.若②是脫氧核糖,則④構(gòu)成的核酸是遺傳物質(zhì)的主要載體D解析

比較DNA與RNA的核苷酸,②戊糖和③堿基均存在不同,A錯(cuò)誤;若③是T,則④是DNA的組成單位,叫胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸,B錯(cuò)誤;若③是尿嘧啶,則②是核糖,C錯(cuò)誤;若②是脫氧核糖,則④是DNA的組成單位,DNA是遺傳物質(zhì)的主要載體,D正確。歸納總結(jié)

核酸的組成

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1]下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.組成核酸的基本單元是堿基和戊糖B.核酸是由核苷酸縮聚而成的生物大分子C.脫氧核糖核酸是絕大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)D.生物體內(nèi)的戊糖主要以環(huán)狀結(jié)構(gòu)的形式存在于核酸中A解析

核酸的基本單元是核苷酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;DNA是絕大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì),RNA是少數(shù)生物體的遺傳物質(zhì),C項(xiàng)正確;生物體內(nèi)的戊糖主要以環(huán)狀結(jié)構(gòu)的形式存在于核酸中,D項(xiàng)正確。探究角度2

核酸的水解例2DNA是生物體的重要組成物質(zhì),在它的堿基對(duì)中儲(chǔ)存著遺傳信息,與生物的生長(zhǎng)、發(fā)育等正常生命活動(dòng)以及癌變、突變等異常生命活動(dòng)密切相關(guān)。下列有關(guān)DNA的說(shuō)法正確的是(

)A.核酸就是DNAB.DNA水解得到的堿基含尿嘧啶(U)C.DNA水解的最終產(chǎn)物之一戊糖是二糖D.基因的化學(xué)本質(zhì)是DNA分子中能代表某一遺傳性狀的核苷酸序列D解析

核酸分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),A錯(cuò)誤;DNA水解得到的堿基有四種,分別是腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T),RNA水解才能得到尿嘧啶(U),B錯(cuò)誤;戊糖是單糖,C錯(cuò)誤?！咀兪皆O(shè)問(wèn)】(1)DNA和RNA水解得到的戊糖是否相同?(2)DNA初步水解和徹底水解的產(chǎn)物分別是什么?提示

不同。DNA和RNA水解得到的戊糖分別為脫氧核糖和核糖。

提示

DNA初步水解的產(chǎn)物是四種脫氧核苷酸(腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸和胞嘧啶脫氧核苷酸)。徹底水解的產(chǎn)物是脫氧核糖、磷酸和四種堿基(腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶)。歸納總結(jié)

核酸的性質(zhì)(1)酸性:核酸具有酸性,故而得名。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]如圖表示不同化學(xué)元素所組成的生命大分子及其水解產(chǎn)物,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.若①為某種大分子的組成單位,則①最可能是氨基酸B.若②是人體中重要的儲(chǔ)能物質(zhì),則②可能是脂肪C.若③為能儲(chǔ)存遺傳信息的大分子物質(zhì),則③一定是DNAD.若④能夠作為醫(yī)療注射物,則④是葡萄糖C解析

由題圖示可知,①的組成元素為C、H、O、N,若①為某種大分子的組成單位,則①最可能是蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸;②的組成元素只有C、H、O三種,可能是糖類(lèi)或脂肪,若②是細(xì)胞中重要的儲(chǔ)能物質(zhì),則②可能是脂肪;③的組成元素為C、H、O、N、P,若③是能儲(chǔ)存遺傳信息的大分子物質(zhì),則其可能是DNA或RNA;④只含C、H、O三種元素,作為醫(yī)療注射液提供能量的為葡萄糖。知識(shí)點(diǎn)二核酸的結(jié)構(gòu)與生物功能基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過(guò)關(guān)1.核酸的結(jié)構(gòu)

雙螺旋平行雙螺旋盤(pán)繞外內(nèi)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)單鏈狀核糖脫氧核糖尿嘧啶胸腺小2.核酸的生物功能(1)核酸是生物體

的載體。

(2)基因:有一定

排列順序的

含有特定的遺傳信息。

(3)DNA和RNA在遺傳中的作用①DNA分子上有許多

,決定了生物體的一系列性狀,在細(xì)胞增殖過(guò)程中,會(huì)發(fā)生

的復(fù)制。

②RNA參與遺傳信息的傳遞過(guò)程。遺傳信息堿基DNA片段基因DNA分子3.核酸研究的成果和意義(1)我國(guó)核酸研究的成績(jī)①1981年,我國(guó)科學(xué)家人工合成了具有生物活性的

分子——酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。

②1999年,我國(guó)參與了人類(lèi)基因組計(jì)劃,成為參與該項(xiàng)計(jì)劃的唯一發(fā)展中

國(guó)家。③2002年,我國(guó)科學(xué)家完成了

組圖譜的繪制。

核酸水稻基因(2)核酸研究的意義

生物醫(yī)學(xué)農(nóng)業(yè)深度思考1.在DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中,堿基配對(duì)為什么非得A配T,G配C呢?2.DNA分子的多聚核苷酸鏈中,核苷酸之間通過(guò)磷酯鍵連接。類(lèi)比蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),指出DNA分子、核苷酸和磷酯鍵分別對(duì)應(yīng)于蛋白質(zhì)中的哪些部分?提示

因?yàn)锳和T或G和C在形成氫鍵的時(shí)候,兩兩配合得比較默契,它們之間能夠最有效地形成氫鍵,穩(wěn)定DNA結(jié)構(gòu)。提示

DNA分子相當(dāng)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的肽鏈,核苷酸相當(dāng)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的氨基酸,磷酯鍵相當(dāng)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的肽鍵。3.某種海洋生物的DNA分子中,腺嘌呤的數(shù)量約占?jí)A基總數(shù)的32%,請(qǐng)由此推測(cè)其他三種堿基的數(shù)量占?jí)A基總數(shù)的百分比。提示

胸腺嘧啶占32%,鳥(niǎo)嘌呤占18%,胞嘧啶占18%。

易錯(cuò)辨析(1)DNA和RNA都能攜帶遺傳信息。(

)(2)DNA和RNA的基本單位都是核苷酸。(

)(3)DNA的元素組成是C、H、O、P。(

)(4)核酸包括DNA和RNA。(

)(5)DNA初步水解的產(chǎn)物是四種脫氧核苷酸。(

)(6)DNA徹底水解的產(chǎn)物是脫氧核糖、磷酸和四種堿基。(

)√√×提示

DNA的組成元素為C、H、O、N、P。

√√√重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

核酸的結(jié)構(gòu)例1關(guān)于核酸的下列結(jié)構(gòu)片段說(shuō)法不正確的是(

)A.①代表磷酯鍵B.雙鏈DNA分子中A與T之間有2個(gè)氫鍵C.雙鏈DNA分子中G與C之間有3個(gè)氫鍵D.RNA指導(dǎo)DNA合成蛋白質(zhì)D解析

磷酸和脫氧核糖的羥基之間形成酯基,①代表磷酯鍵,A正確;根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,雙鏈DNA分子中A與T之間有2個(gè)氫鍵,G與C之間有3個(gè)氫鍵,B、C正確;DNA轉(zhuǎn)錄成RNA,RNA翻譯合成蛋白質(zhì),D錯(cuò)誤。比較辨析

DNA和RNA的結(jié)構(gòu)比較

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1]下列說(shuō)法正確的是(

)A.DNA分子和RNA分子均是雙鏈結(jié)構(gòu)B.DNA分子中的雙鏈通過(guò)堿基間的氫鍵作用相連接C.DNA分子中的4種堿基有6種配對(duì)方式D.核酸分子中存在大量的苯環(huán)結(jié)構(gòu)B解析

核酸分子中存在大量的雜環(huán)結(jié)構(gòu),沒(méi)有苯環(huán)結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。

探究角度2

核酸的生物功能例2下列敘述不正確的是(

)A.DNA和RNA都是生物體遺傳信息的載體B.DNA分子上的基因決定了生物體的一系列性狀C.核酸是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)D.核酸通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)影響生物體的性狀C解析

核酸(包括DNA和RNA)是生物體遺傳信息的載體,A項(xiàng)正確;DNA分子上有許多基因,決定了生物體的一系列性狀,B項(xiàng)正確;蛋白質(zhì)是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要物質(zhì)基礎(chǔ),C項(xiàng)錯(cuò)誤;核酸通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)影響生物體的性狀,D項(xiàng)正確。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]有關(guān)核酸的敘述正確的是(

)A.核酸在生物體的生長(zhǎng)、繁殖、遺傳和變異等生命現(xiàn)象中起著重要的作用,但核酸不是生物遺傳信息的攜帶者B.核酸指揮控制著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂,核酸不屬于生物大分子C.生物體遺傳信息的載體DNA主要存在于細(xì)胞核中,決定蛋白質(zhì)的合成D.生物體遺傳信息的載體RNA主要存在于細(xì)胞核中,控制蛋白質(zhì)的合成C解析

核酸是生物遺傳信息的攜帶者,是一種生物大分子。RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,DNA主要存在于細(xì)胞核中,是生物體遺傳信息的載體,決定蛋白質(zhì)的合成,C正確,A、B、D錯(cuò)誤。學(xué)以致用隨堂檢測(cè)全達(dá)標(biāo)12345題組1核酸的組成1.組成DNA的基本成分是(

)①核糖②脫氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶A.①③④⑤ B.①②④⑥C.②③④⑤ D.②③④⑥C解析

DNA由脫氧核糖核苷酸組成,脫氧核糖核苷酸由磷酸、脫氧核糖和堿基組成,堿基包括腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶4種,故選C。123452.下列關(guān)于核酸的敘述正確的是(

)A.DNA和RNA中的戊糖相同B.組成DNA與蛋白質(zhì)的元素種類(lèi)相同C.DNA和RNA呈酸性,蛋白質(zhì)呈堿性D.DNA分子中不含有尿嘧啶D解析

DNA中的戊糖是脫氧核糖,RNA中的戊糖是核糖,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA由C、H、O、N、P幾種元素組成,而蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N、S等元素組成,有些蛋白質(zhì)還含有P、Fe等元素,B項(xiàng)錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)分子中既含有氨基,又含有羧基,故呈兩性,C項(xiàng)錯(cuò)誤。12345題組2核酸的生物功能3.下列哪項(xiàng)不是核酸的生理功能(

)A.作為遺傳信息的載體,一般存在于每個(gè)細(xì)胞中B.是生物的遺傳物質(zhì)C.是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者之一D.對(duì)生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用C解析

核酸是生物體遺傳信息的攜帶者,對(duì)生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者是蛋白質(zhì)。12345題組3核酸的結(jié)構(gòu)4.如圖表示DNA分子結(jié)構(gòu)中的一部分,其中連接堿基A與T的是(

)A.肽鍵

B.氫鍵C.磷酸二酯鍵

D.