化学精品 选择性必修三第三节 核酸.docx

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化学精品选择性必修三第三节核酸

第三节　核　酸

学业水平目标

核心素养对接

1.能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。

2．认识了解核糖核酸的组成和结构。

微观探析：

核酸的组成和结构。

模型认知：

核酸的典型性质。

『知识梳理』

知识点一、核酸的组成

1．分类：

天然的核酸，分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。

2．组成

（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一种生物大分子，相对分子质量可达上百万。

（2）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，过程如下图。

核酸核苷酸

3．核苷酸缩合聚合可以得到核酸

[微思考]

1．核酸是高分子化合物吗？

它在哪些生命现象中起着决定作用？

答案　核酸是高分子化合物。

核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定作用。

知识点二、核酸的结构

1．DNA的双螺旋结构

DNA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；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；两条链上的碱基通过氢键作用，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，遵循碱基互补配对原则。

2.RNA

RNA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）,RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。

知识点三、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，被称为基因。

DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状。

在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制。

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。

（2）RNA则主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。

（3）1981年，俄国科学家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。

1999年，我国参与了人类基因组计划。

2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。

[微判断]

2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸（×）

（2）核酸是具有遗传信息的蛋白质（×）

（3）DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板（√）

（4）RNA可以根据DNA提供的信息，控制蛋白质合成（√）

（5）核酸分为DNA和RNA，是一类含磷的高分子化合物（√）

探究一　核酸的分类

[探究素材]

[探究题目]

1．下列有关核酸的说法中不正确的是（　　）

A．核酸是一类含磷的生物高分子化合物

B．根据组成，核酸分为DNA和RNA

C．DNA大量存在于细胞质中

D．1981年，我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸

解析　核酸是含磷的生物高分子化合物，据组成可分为DNA和RNA，DNA大量存在于细胞核中。

答案　C

2．（双选）核酸存在于一切生物体中，也是生命的基础物质。

对核酸的研究是近年来科学研究最活跃的领域。

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．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，共同对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用

C．核酸是高分子化合物，可以进一步水解得到核苷酸，核苷酸仍然是高分子化合物

D．核酸水解产物中含有磷酸、戊糖和碱基

解析　核酸中没有氨基酸残基，A错误；核酸水解得到的核苷酸不是高分子化合物，C错误。

答案　BD

探究二　核酸的结构与性质

[探究素材]

[探究题目]

3．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

解析　一般地说，病毒由核酸和蛋白质组成，A的叙述不正确；核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的有机高分子物质，B的叙述也不正确；核酸根据所含五碳糖的不同分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两大类，其中脱氧核苷酸是DNA的基本单位，D的叙述不正确。

答案　C

4．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水解的最终产物之一戊糖是二糖

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系列

解析　核酸包括DNA和RNA，所以A错误。

DNA水解得到的碱基有四种，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。

RNA才能得到尿嘧啶（U），所以B错误。

最简单的单糖是甘油醛，是丙糖，所以最简单的二糖至少是己糖，所以C错误。

答案　D

1．对生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成具有重要作用的物质是（　　）

A．氨基酸B．葡萄糖

C．核酸D．核苷酸

解析　核酸是生物遗传信息的携带者，控制生物性状，而蛋白质是生命活动的承担者。

答案　C

2．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．①③④⑤B．①②④⑥

C．②③④⑤D．②③④⑥

解析　本题考查的知识点是DNA的基本组成。

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（A）腺嘌呤、（G）鸟嘌呤、（C）胞嘧啶、（T）胸腺嘧啶四种。

答案　C

3．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）的结构片断示意图如下，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

解析　A．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；B.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；C.碱基是形成核苷的含氮化合物，所以该核酸水解生成的碱基中含有氮元素，C正确；D.从图中可分析，该核酸完全水解生成的酸是H3PO4，D错误；故选D。

答案　D

4．下列说法不正确的是（　　）

A．酶的催化条件通常比较温和

B．核酸一般由几千到几十万个原子组成，相对分子质量可达十几万至几百万

C．DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板

D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成

解析　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；DNA大量存在于细胞核中，它是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板。

答案　D

[基础巩固]

1．蛋白质和核酸中共有的化学元素是（　　）

A．C、H、OB．C、H、O、N、P

C．C、H、O、ND．C、H、O、P

解析　组成蛋白质的化学元素有C、H、O、N，组成核酸的化学元素有C、H、O、N、P，共有的化学元素是C、H、O、N。

答案　C

2．RNA水解后，得到的化学物质是（　　）

A．氨基酸、葡萄糖、碱基B．氨基酸、核苷酸、葡萄糖

C．脱氧核糖、碱基、磷酸D．核糖、碱基、磷酸

解析　RNA是核糖磷酸的简称，水解后得到的化学物质是核糖（五碳糖）、碱基、磷酸，氨基酸是蛋白质的组成单位，葡萄糖是六碳糖，DNA中含有脱氧核糖。

答案　D

3．下列有关核酸的叙述，不正确的是（　　）

A．核酸是生物的遗传物质

B．核酸包括DNA和RNA

C．核酸的基本组成单位是核苷酸

D．核酸主要存在于细胞核中

解析　核酸分布在细胞核和细胞质中

答案　D

4．下列说法中，不正确的是（　　）

A．利用盐析可以分离提纯蛋白质

B．酶在高温或重金属盐作用下其催化效率会降低

C．DNA是生物体遗传信息的载体

D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成

解析　盐析不改变蛋白质的生理活性，只是使蛋白质的溶解度降低，利用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质；大多数酶是蛋白质，在高温或重金属盐作用下会发生变性而失去生理活性，从而使其催化效率降低；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；DNA大量存在于细胞核中，它是生物体遗传信息的载体。

答案　D

5．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．是绝大多数生物的遗传物质

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

6．（双选）下列说法中，正确的是（　　）

A．组成蛋白质的氨基酸几乎都是α－氨基酸

B．加热会使蛋白质变性，因此吃生鸡蛋比吃熟鸡蛋好

C．酶的催化作用必须在强碱性条件下才能进行

D．根据其组成，可将核酸分为DNA和RNA

解析　变性前后的蛋白质水解的产物几乎都是α－氨基酸，因此，生、熟鸡蛋的营养价值差别不大，而吃熟鸡蛋是人们的日常习惯；酶的催化作用在接近体温、接近中性的环境下就可进行。

答案　AD

7．RNA和DNA彻底水解后的产物是（　　）

A．核糖相同，部分碱基不同

B．碱基相同，核糖不同

C．部分碱基不同，核糖不同

D．碱基不同，核糖相同

解析　RNA彻底水解后的产物是核糖核苷酸，DNA彻底水解后的产物是脱氧核糖核苷酸，两者核糖不同，一个是核糖，一个是脱氧核糖，核糖核苷酸的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶，脱氧核糖核苷酸的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶。

答案　C

8．下列物质或结构中含有糖类的是（　　）

①RNA　②染色体　③脂肪　④淀粉酶

A．①②B．③④C．②③D．②④

解析　RNA分子由核糖核苷酸组成，而一分子核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子核糖和一分子磷酸基团组成，因此含有糖类；染色体由DNA和蛋白质组成，DNA中含有脱氧核糖；脂肪由甘油和脂肪酸组成，淀粉酶属于蛋白质，二者均不含糖类。

答案　A

9．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

解析　根据五碳糖不同可以将核酸分为DNA和RNA，核酸是遗传信息的携带者，对于生物的遗传变异及蛋白质的生物合成具有重要作用。

RNA主要存在于细胞质中，DNA大量存在于细胞核中，A错误；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；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；生物体遗传信息的载体是DNA，D错误。

答案　C

10．多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，在一定的条件下均可水解。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．1分子淀粉或纤维素可水解形成多个葡萄糖

B．1条多肽链可水解形成多个多种氨基酸

C．1个RNA分子可水解形成4种核糖核苷酸

D．1个双链DNA分子可水解形成2条脱氧核苷酸链

解析　淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合形成的多聚体；多肽链由氨基酸脱水缩合形成；RNA初步水解产物为4种核糖核苷酸；1个双链DNA分子初步水解形成