高中化学选择性必修三 第4章 第3节 核酸 讲义

第四章第三节《核酸》教学设计一、课标解读《核酸》是《普通高中化学课程标准（版）》中模块3《有机化学基础》主题3“生物大分子及合成高分子”中二级标题“生物大分子”的内容，在新人教版教材中位于选择性必修3第四章第三节。

【内容要求】（1）了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能；（2）认识人工合成核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。

【学业要求】（1）能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能基于氢键分析碱基的配对原理；（2）能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。

二、教材分析本节内容首先基于宏观视角认识核酸的组成结构，再基于化学键视角来认识核酸的形成过程，进而显化核酸的水解以及形成过程，进一步深化研究复杂有机物大分子结构的学习方法，结合我国在核酸的相关研究，增强文化自信。

本节内容注重凸显“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”、“社会责任”等化学核心素养。

教材首先介绍人们认识核酸组成时所采用的方法。

让学生进一步认识到，研究复杂的大分子时，可以通过化学反应使共价键断裂，将其分解成较小片段，然后通过分析产物来推测大分子的组成和结构。

这一方法在前两节糖类和蛋白质的学习中已有所体现，教材在这里通过正文叙述和图4-15“核酸的水解产物示意图”将其进一步显性化，在介绍相关知识的同时，让学生了解化学研究的方法，以提高其“证据推理与模型认知”的学科核心素养。

在根据实验结果进行逆向分析的基础上，教材指出核酸是戊糖、碱基和磷酸这三种基本组分通过缩合反应形成的生物大分子（缩合聚合物），并以示意图的形式直观呈现了核酸与其基本组分之间的转化和层次关系。

学生在高中生物课中学习的DNA双螺旋结构，以及选择性必修2“物质结构与性质”教材中的相关内容，为本节介绍核酸的结构奠定了知识基础。

因此，本节教材和教学主要从化学角度分析核酸独特结构的形成原因，通过图4-19展现氢键在DNA形成过程中的作用。

第三节核酸课程目标1．了解核酸的组成和分类。

2．了解核酸的结构和生物功能。

3．认识人工合成核酸的意义。

图说考点必备基础——自学·尝试[新知预习]一、核酸的组成1．概念：核酸是一种生物________，相对分子质量可达________。

2．分类3．组成(1)核酸可以看作______、________和________通过一定方式结合而成的生物大分子。

(2)核酸的水解和生成二、核酸的结构三、核酸的生物功能核酸是生物体________的载体。

1．DNA的生物功能(1)基因：有一定________排列顺序的DNA片段含有特定的________信息。

(2)基因作用：DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列________。

2．RNA的生物功能：主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。

[即学即练]1．下列关于核酸的说法不正确的是( )A．核酸属于高分子化合物B．核酸分子中肯定含有磷原子C．核酸可分为脱氧核糖核酸和核糖核酸D．核酸和酶都属于蛋白质2．核糖是合成核酸的重要原料之一，其结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列关于核糖的说法正确的是( )A．能发生还原反应B．能发生水解反应C．能与NaOH反应D．与葡萄糖互为同分异构体3.如图表示不同化学元素所组成的生命大分子及其水解产物，以下说法错误的是( )A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸B.若②是人体中重要的储能物质，则②可能是脂肪C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNAD．若④能够作为医疗注射物，则④是葡萄糖核心素养——合作·分享提升点核酸及其生物功能例. 如图甲是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图乙，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．胞嘧啶的分子式为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[提升] 因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以某些患者的诊断需要做核酸检验。

第三节核酸题组一核酸的组成1．下列有关核酸的叙述正确的是()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2．(2022·重庆高二期末)下列关于核酸的结构和性质说法正确的是()A．天然核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸B．组成核酸的元素是C、H、O、NC．核酸水解的最终产物是氨基酸D．人们跑步后肌肉酸痛是因为产生了核酸题组二核酸的结构3．如图表示DNA分子结构中的一部分，其中连接碱基A与T的是()A．肽键B．氢键C．磷酯键D．二硫键4．(2022·广州高二期中)DNA指纹法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所含的脱氧核苷酸排列顺序不同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所含的碱基种类不同D．不同人体内的DNA的空间结构不同5．(2022·南宁高二测试)如图表示的是组成某种核酸的基本单元，下列有关叙述错误的是()A．该物质是组成RNA的基本单元B．该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素C．图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶D．该物质组成的核酸参与遗传信息的传递过程6．(2023·佛山高二检测)物质M的结构简式如图，下列关于M的叙述正确的是()A．M是一种核苷酸B．M中的碱基为嘧啶C．该化合物能发生水解反应D．M发生缩聚反应可以生成核酸7．如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是()A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只有②方面B．如果②为核糖，则③有4种C．③在生物体中共有8种，彻底水解的产物也有8种D．人体内的遗传物质彻底水解会得到8种产物8．某DNA分子的片段如图所示。

下列关于该片段的说法不正确的是()A．氢键①②是DNA双螺旋结构稳定的重要作用力B．该片段能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色C．胸腺嘧啶与酸或碱溶液均可反应生成盐D．腺嘌呤是一个五碳脱氧核糖分子题组三核酸的生物功能9．人类首次合成的具有生命活性的蛋白质是()A．美国有机化学家合成的叶绿素B．中国有机化学家合成的结晶牛胰岛素C．日本化学家合成的嘧啶类物质D．俄国科学家合成的核糖核酸类物质10．下列说法不正确的是()A．组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸B．利用盐析可以分离和提纯蛋白质C．有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息D．DNA主要存在于细胞核中，它根据RNA提供的信息控制体内蛋白质的合成11．人类的基因组通过从细胞核里的DNA向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令运作，这些指令通过mRNA传送。

第四章章末测试（基础）满分100分，考试用时75分钟一、选择题：本题共16小题，共44分。

第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．（2023春·山东烟台·高二统考阶段练习）下列说法正确的是A．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物B．纤维素可以为运动员提供能量C．核酸可视为核苷酸的聚合产物D．蛋白质只能由蛋白酶催化水解2．（2023陕西）化学与生活息息相关。

下列叙述正确的是A．土豆中的淀粉经水解可变成酒B．鲜榨橙汁遇到碘水会变蓝C．蛋白质经水解可变成葡萄糖D．馒头越嚼越甜3．（2023春·高二课时练习）下列物质不能水解的是A．核酸B．核苷酸C．核苷D．碱基4．（2023秋·江苏苏州·高二统考期末）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A．葡萄糖能发生还原反应，可用于玻璃镀银B．纤维素能发生水解反应，可用于制烈性炸药C．油脂在酸性条件下能发生水解，可用于制甘油和肥皂D．饱和()44NH SO溶液能使蛋白质发生盐析，可用于提纯蛋白质25．（2023·江苏徐州·高二统考期末）下列有机化合物的性质与用途具有对应关系的是A．油脂在酸性条件下能够水解，可用于制肥皂B．邻甲苯酚易被氧化，可用于医用杀菌剂C．乙二醇的黏度较高，可用于汽车发动机的抗冻剂D．纤维素能与浓硝酸发生酯化反应，可用于制硝化纤维6．（2023·广东汕头·高二统考期末）下列说法不正确的是A．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维不属于天然有机高分子B．淀粉是多糖，在一定条件下能水解成葡萄糖C．葡萄糖与果糖互为同分异构体，都属于烃类物质D．石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色，是因为石油裂解可得到乙烯等不饱和烃7．（2023春·高二课时练习）下列关于如图所示过程的叙述，错误的是A．甲是磷酸，在不同的核苷酸中种类相同B．乙是五碳糖，在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖C．丙是碱基，在人体细胞遗传物质中有5种D．丁是核苷酸，在一个细胞中有8种8．（2023春·高二课时练习）下列物质中，不属于．．．生物大分子的是A．塑料B．淀粉C．蛋白质D．核酸9．（2023·云南昆明·高二昆明一中校考期末）下列说法不正确的是A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应B．石油和植物油都是混合物，且属于不同类的有机物C．甲酸的性质与乙酸类似，都不能被酸性高锰酸钾溶液氧化D．用甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]缩合最多可形成4种二肽10．（2023春·高二课时练习）近期我国在人工合成淀粉方面取得重大突破，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉()的全合成。

第四章生物大分子一、糖类的组成和分类2、用途：供能：C6H12O6 + 6O2→6CO2+6H2O+2804kJ/mol（二）组成结构1、组成元素： C 、 H 、 O2、结构特点：多个羟基、醛基、羰基。

碳水化合物：糖类大多数符合通式C n(H2O)m。

注：(1)符合通式C n(H2O)m的物质不一定都是糖类，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等；有些糖的组成并不符合C n(H2O)m，如脱氧核糖（分子式：C5H10O4）(2)①有甜味的物质不一定是糖，如甘油、木糖醇等；②没有甜味的物质也可能是糖，如淀粉、纤维素等。

因此，糖类物质不等于碳水化合物，也不等于甜味物质。

（三）定义：多羟基醛、多羟基酮和他们的脱水缩合物（四）分类：1、根据能否水解以及水解后的的产物划分（1）单糖：不能水解的糖。

例：葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖（2）寡糖或低聚糖： 1mol糖水解后能产生2-10mol 单糖。

例：二糖包括：麦芽糖、蔗糖、乳糖（3）多糖： 1mol糖水解后能产生10mol以上单糖。

例：淀粉、纤维素、糖原2、根据能否发生银镜反应划分（1）还原性糖：能发生银镜 反应的糖，如葡萄糖、果糖、麦芽糖 （2）非还原性糖：不能发生 银镜反应的糖，如蔗糖、淀粉、纤维素 二、单糖 （一）葡萄糖1、物理性质：易 溶于水的 无 色晶体，熔点为146℃，有 甜 味，但甜度不如蔗糖。

2、组成和结构：分子式：C 6H 12O 6 结构简式：CH 2OH-(CHOH)4-CHO 多羟基醛（5 个羟基、1 个醛基）3、化学性质： 还原 性糖（1）醛基：①与银氨溶液反应，有 银镜 产生；和新制Cu(OH)2反应产生 砖红 色沉淀②与H 2加成（2）多个羟基：①与新制的Cu(OH)2反应：生成 绛蓝 色溶液（可用于检验多个羟基）②酯化反应 ③与活泼金属反应（3）氧化反应：①人体内−−−→−酶的催化发生氧化反应→热量→能量：C 6H 12O 6 +6O 2−→−酶6CO 2+6H 2O ； ②被酸性 高锰酸钾 氧化 葡萄O 糖（4）分解反应：C 6H 12O 6−−→−酒化酶 2C 2H 5OH+2CO 2↑4、用途：制 镜 业、糖果制造业；低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖 溶液的方式来迅速补充营养 （二）果糖：1、物理性质：纯净的果糖为无 色晶体，易 溶于水，吸湿性强。