新教材2023年秋高中化學(xué)第4章生物大分子第3節(jié)核酸課件新人教版選擇性必修3

第三節(jié)核酸課前·基礎(chǔ)認(rèn)知課堂·重難突破素養(yǎng)·目標(biāo)定位隨堂訓(xùn)練素養(yǎng)·目標(biāo)定位1.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。認(rèn)識(shí)人工合成核酸等的意義,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。2.能辨識(shí)核糖核酸、脫氧核糖核酸中的磷酸二酯鍵,能基于氫鍵分析堿基的配對(duì)原理。能說明核糖核酸、脫氧核糖核酸對(duì)于生命遺傳的意義。目標(biāo)素養(yǎng)知識(shí)概覽課前·基礎(chǔ)認(rèn)知一、核酸的特點(diǎn)、分類及作用1.核酸的特點(diǎn)與分類。2.作用:核酸在生物體的生長(zhǎng)、

繁殖

、

遺傳

、變異等生命現(xiàn)象中起著重要的作用。

二、核酸的組成1.核酸可以看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成的生物大分子。2.核酸的水解和生成。3.堿基的種類。

微判斷(1)核酸是含磷的生物高分子,據(jù)組成可分為DNA和RNA。(

)(2)核酸是由C、H、O、N、P等元素組成的小分子有機(jī)化合物。(

)(3)組成核酸的基本單元是核苷酸。(

)√×√三、核酸的結(jié)構(gòu)1.微思考

某種冠狀病毒(由蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)RNA組成)徹底水解后,能得到哪些物質(zhì)?提示:冠狀病毒的成分是蛋白質(zhì)和RNA,蛋白質(zhì)徹底水解可得到多種氨基酸,RNA徹底水解得到1種核糖、4種堿基和磷酸。四、核酸的生物功能1.核酸是生物體遺傳信息的

載體

。有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息,被稱為

基因

。

2.DNA的作用:決定生物體的一系列性狀。3.RNA的作用:參與遺傳信息的傳遞過程。4.DNA分子復(fù)制:親代DNA分子的兩條鏈解開后作為

母鏈

模板,在酶的作用下,利用游離的

核苷酸

各自合成一段與母鏈互補(bǔ)的子鏈。最后形成兩個(gè)與親代DNA完全相同的

子代DNA

分子,使核酸攜帶的遺傳信息通過DNA復(fù)制被精確地傳遞給下一代,并通過控制蛋白質(zhì)的合成來影響生物體的性狀。5.我國核酸研究的成就。(1)1981年合成具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。(2)1999年參與了人類基因組計(jì)劃。(3)2002年完成了水稻基因組圖譜的繪制。微訓(xùn)練

細(xì)胞內(nèi)貯存遺傳信息的物質(zhì)是(

)。A.核糖核酸B.脫氧核糖核酸C.脫氧核糖核酸和核糖核酸D.脫氧核糖核酸或核糖核酸答案:B課堂·重難突破問題探究1.請(qǐng)仔細(xì)觀察下圖,回答下列問題。該圖表示的物質(zhì)名稱是什么?根據(jù)堿基的不同,該物質(zhì)分為幾種?若把圖中虛線框內(nèi)的氧原子去掉,則其名稱應(yīng)是什么?在生物體中有什么作用?組成該物質(zhì)的堿基有幾種?核酸的結(jié)構(gòu)和作用提示:由核糖、磷酸、堿基組成的是核糖核苷酸,是構(gòu)成RNA的基本單位。RNA含有A、U、G、C四種堿基,則有四種核糖核苷酸。由脫氧核糖、磷酸、堿基組成的是脫氧核糖核苷酸,是構(gòu)成DNA的基本單位。DNA含有A、T、G、C四種堿基。2.某DNA片段的堿基組成中,若A占32.8%,則C和T之和應(yīng)占多少?提示:由于DNA分子中,A與T配對(duì)、G與C配對(duì),因此DNA分子中A+G=T+C=50%。歸納總結(jié)1.核酸分子的結(jié)構(gòu)層次。2.核酸的作用。

3.DNA與RNA的比較。

典例剖析【例】

下圖1是脫氧核糖核酸(DNA)的結(jié)構(gòu)片段,它的堿基中胞嘧啶的結(jié)構(gòu)如圖2,下列說法正確的是(

)。A.脫氧核糖核酸中含有的化學(xué)鍵都是不同原子形成的極性共價(jià)鍵B.2-脫氧核糖(C5H10O4)與葡萄糖屬于同系物,都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C.胞嘧啶分子式為C4H5N3O,含有的官能團(tuán)是氨基和肽鍵D.脫氧核糖核酸由磷酸、2-脫氧核糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成答案:D解析:根據(jù)脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)可知,其中含有的化學(xué)鍵既有不同原子形成的極性共價(jià)鍵,也有C原子之間形成的非極性共價(jià)鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;2-脫氧核糖(C5H10O4)無醛基,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;胞嘧啶分子式為C4H5N3O,含有的官能團(tuán)是酮羰基和碳氮雙鍵、碳碳雙鍵及氨基,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖示為脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)片段,由其結(jié)構(gòu)判斷可知脫氧核糖核酸由磷酸、2-脫氧核糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成,D項(xiàng)正確。學(xué)以致用某DNA分子的片段如圖所示。下列關(guān)于該片段的說法不正確的是(

)。A.圖示片段包含1個(gè)胞嘧啶、1個(gè)鳥嘌呤B.該片段中所有氮原子都采取sp2雜化C.該片段在一定條件下可發(fā)生水解反應(yīng)D.若脫氧核糖中3號(hào)C所連羥基被還原為氫原子,其參與形成的核苷酸將無法聚合為核酸答案:B解析:由圖可知,片段包含1個(gè)胞嘧啶、1個(gè)鳥嘌呤,A項(xiàng)正確;圖中只連單鍵的氮原子形成3個(gè)σ鍵,此外還有1個(gè)孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,為sp3雜化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;分子中存在肽鍵,可以發(fā)生水解反應(yīng),C項(xiàng)正確;若脫氧核糖中3號(hào)C所連羥基被還原為氫原子,則此處無法再形成氫鍵,導(dǎo)致其參與形成的核苷酸將無法聚合為核酸,D項(xiàng)正確。隨堂訓(xùn)練1.下列有關(guān)核酸的敘述中,正確的是(

)。A.除病毒外,一切生物體內(nèi)都有核酸存在B.核酸是由C、H、O、N、P等元素組成的小分子有機(jī)物C.核酸是生物的遺傳物質(zhì)D.組成核酸的基本單位是脫氧核苷酸答案:C解析:一般來說,病毒由核酸和蛋白質(zhì)組成,A項(xiàng)錯(cuò)誤;核酸是由C、H、O、N、P等元素組成的有機(jī)高分子,B項(xiàng)錯(cuò)誤;核酸按戊糖的不同分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類,其中DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.對(duì)某個(gè)DNA分子進(jìn)行化學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的54%,又知該DNA的一條鏈(A鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤,則與A鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的(

)。A.26% B.24%C.18% D.11%答案:C解析:鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的54%,可知G=C=27%、A=T=50%-27%=23%。又因DNA的一條鏈(A鏈)所含的堿基中28%是腺嘌呤,假設(shè)每條鏈有100個(gè)堿基,那兩條鏈共含腺嘌呤等于200×23%=46,A鏈中的腺嘌呤的數(shù)量等于100×28%=28,則另一條鏈中腺嘌呤數(shù)為18,占該鏈全部堿基數(shù)的18%,C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.下列說法正確的是(

)。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)答案:B解析:RNA分子一般呈單鏈狀結(jié)構(gòu),A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA分子中的4種堿基遵循A—T、G—C配對(duì)原則,C項(xiàng)錯(cuò)誤;核酸分子中不存在苯環(huán)結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.如圖為甲、乙兩核酸分子局部結(jié)構(gòu)示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答。(1)核酸甲的中文名稱是

,最可靠的判斷依據(jù)是

。

(2)圖中結(jié)構(gòu)4的中文名稱是

。

(3)核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶

的物質(zhì)。在部分病毒,如HIV、SARS等中,承擔(dān)該功能的核酸是

。

(4)圖中共有

種堿基,有

種核苷酸。

答案:(1)脫氧核糖核酸核酸甲含有堿基T(2)腺嘌呤脫氧核苷酸(3)遺傳信息RNA(4)5

7解析:由題圖分析,核酸甲是DNA單鏈片段,因?yàn)槠渲泻袎A基胸腺嘧啶;核酸乙是RNA單鏈片段,因?yàn)槠渲泻心蜞奏?尿嘧啶是RNA特有的堿基。圖中1~5分別為磷酸、脫氧核糖、腺嘌呤、腺嘌呤脫氧核苷酸、核糖。(1)因?yàn)楹怂峒缀袎A基T,T是脫氧核糖核酸特有的堿基,因此核酸甲屬于