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(共39张PPT)
第三节　核酸
素养·目标定位
目标素养
1.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识人工合成核酸等的意义,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用
2.能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酸二酯键,能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义
知识概览
课前·基础认知
一、核酸的特点、分类及作用
1.核酸的特点与分类。
2.作用:核酸在生物体的生长、　繁殖　、　遗传　、变异等生命现象中起着重要的作用。
二、核酸的组成
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生物大分子。
2.核酸的水解和生成。
3.碱基的种类。
微判断 (1)核酸是含磷的生物高分子,据组成可分为DNA和RNA。(　　)
(2)核酸是由C、H、O、N、P元素组成的小分子有机化合物。(　　)
(3)组成核酸的基本单元是核苷酸。(　　)
√
×
√
三、核酸的结构
1.
微思考 某种病毒(由蛋白质和遗传物质RNA组成)彻底水解后,能得到哪些物质
提示:病毒的成分是蛋白质和RNA,蛋白质彻底水解可得到多种氨基酸,RNA彻底水解得到1种核糖、4种碱基和磷酸。
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,被称为　基因　。
2.DNA的作用:决定生物体的一系列性状。
3.RNA的作用:参与遗传信息的传递过程。
4.DNA分子复制: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的性状。
5.我国核酸研究的成就。
(1)1981年合成具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。
(2)1999年参与了人类基因组计划。
(3)2002年完成了水稻基因组图谱的绘制。
微训练 细胞内贮存遗传信息的物质是(　　)。
A.核糖核酸
B.脱氧核糖核酸
C.脱氧核糖核酸和核糖核酸
D.脱氧核糖核酸或核糖核酸
答案:B
课堂·重难突破
核酸的结构和作用
问题探究
1.请仔细观察下图,回答下列问题。
该图表示的物质名称是什么 根据碱基的不同,该物质分为几种 若把图中虚线框内的氧原子去掉,则其名称应是什么 在生物体中有什么作用 组成该物质的碱基有几种
提示: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含有A、U、G、C四种碱基,则有四种核糖核苷酸。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含有A、T、G、C四种碱基。
2.某DNA片段的碱基组成中,若A占32.8%,则C和T之和应占多少
提示:由于DNA分子中,A与T配对、G与C配对,因此DNA分子中A=T,G=C,则C占17.2%,T占32.8%,A+G=T+C=50%。
归纳总结
1.核酸分子的结构层次。
2.核酸的作用。
3.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
元素组成 C、H、O、N、P C、H、O、N、P
含氮碱基 A、T、C、G A、U、C、G
戊糖 脱氧核糖 核糖
一般结构 两条脱氧核糖核苷酸链 一条核糖核苷酸链
典型例题
【例1 】 下图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2,
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C4H5N3
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C原子之间形成的非极性共价键,A项错误。2-脱氧核糖(C5H10O4)无醛基,不能发生银镜反应,B项错误。胞嘧啶分子式为C4H5N3O,C项错误。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项正确。
【例2】 某核糖核酸(RNA)的结构片段如图所示,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.核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物
B.该核糖核酸催化水解所使用的蛋白酶是蛋白质,其催化活性与温度有关
C.该核糖核酸完全水解生成的酸是H3PO4
D.该核糖核酸完全水解生成的产物中不含氮元素
D
解析:核酸的基本结构单元是核苷酸,核酸是由核苷酸聚合形成的,A项正确。蛋白酶属于蛋白质,温度较高时蛋白质会发生变性,则酶的催化活性与温度有关,B项正确。该核糖核酸是由磷酸、戊糖和碱基缩合而成的生物大分子,该核糖核酸完全水解的产物含有磷酸,C项正确。核糖核酸水解生成的碱基含有N、H、C等元素,D项不正确。
成 果 验 收 站
1.下列有关核酸的叙述中,正确的是(　　)。
A.除病毒外,一切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化合物
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:一般来说,病毒由核酸和蛋白质组成,A项错误。核酸是由C、H、O、N、P元素组成的有机高分子,B项错误。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糖核苷酸,D项错误。
2.DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是(　　)。
A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
B.不同人体内的DNA所含的戊糖和磷酸不同
C.不同人体内的DNA的空间结构不同
D.不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
答案:D
解析:不同人体内的DNA所含的碱基种类相同,都是A、T、C、G,A项错误。不同人体内的DNA所含的戊糖和磷酸相同,B项错误。不同人体内DNA的空间结构都是双螺旋结构,C项错误。遗传信息储存在碱基对的排列顺序中,也就是所含的脱氧核苷酸的排列顺序,DNA指纹技术可为案件侦破提供证据的原理是人与人之间的遗传信息不同,D项正确。
3.ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源,也是生物体内重要的能量转换中间体。
下列说法正确的是(　　)。
A.ATP分子中磷酸与磷酸之间形成磷酯键
B.1 mol ATP分子中有3 mol磷酸酐键
C.反应ATP→ADP属于放热反应
D.ATP具有酸性,不具有碱性
答案:C
解析:ATP分子中磷酸与磷酸之间形成磷酸酐键,A项错误。1 mol ATP分子中有2 mol磷酸酐键,B项错误。ATP具有较高能量,转化为ADP释放能量,C项正确。ATP中与P原子相连的羟基氢能电离出H+而具有酸性,因含氨基而具有碱性,D项错误。
4.如图为甲、乙两核酸分子局部结构示意图,请据图回答。
(1)核酸甲的中文名称是　　　　　　　　　　,最可靠的判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)图中结构4的中文名称是　 。
(3)核酸是细胞内携带　　　　　　的物质。在部分病毒,如HIV、SARS等中,承担该功能的核酸是　　　　　　。
(4)图中共有　　　　　种碱基,有　　　　　种核苷酸。
答案:(1)脱氧核糖核酸　核酸甲含有碱基T
(2)腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
(3)遗传信息　RNA
(4)5　7
解析:由题图分析,核酸甲是DNA单链片段,因为其中含有碱基胸腺嘧啶;核酸乙是RNA单链片段,因为其中含有尿嘧啶,尿嘧啶是RNA特有的碱基。图中1~5分别为磷酸、腺嘌呤、脱氧核糖、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、核糖。(1)因为核酸甲含有碱基T,T是脱氧核糖核酸特有的碱基,因此核酸甲属于脱氧核糖核酸(DNA)。(2)由分析可知,图中结构4为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。(3)核酸是一切生物的遗传物质,因此核酸是细胞内携带遗传信息的物质。HIV、SARS都属于RNA病毒,它们的遗传物质都是RNA。(4)图中甲、乙核酸共有5种碱基(A、C、G、T、U),有7种核苷酸(4种脱氧核糖核苷酸+3种核糖核苷酸)。

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