高中化学人教版 (2019)选择性必修3核酸导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3核酸导学案，共10页。学案主要包含了核酸的组成，核酸的结构，核酸的生物功能等内容，欢迎下载使用。
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Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！
酶的性质：
酶除具有 的性质外，还具有很强的催化作用。酶的催化作用具有的特点：
（1） ；
（2） ；
（3） 等。
▪◆学习任务
（一）读教材，首战告捷
让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。
（二） 试身手， 初露锋芒
让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。
问题一、核酸的组成
1．分类：核酸分为 和 ，绝大多数生物体的遗传物质是 。
2．组成：
(1)核酸是一种生物大分子，是由许多 单体形成的聚合物。
(2)核苷酸水解得到 和核苷，核苷水解得到戊糖和 ，其中戊糖有 和 ，在核酸中以 结构的形式存在。
(3)碱基的名称(符号)和结构简式
①腺嘌呤(A)：。
②鸟嘌呤(G)： 。
③胞嘧啶(C)： 。
④胸腺嘧啶(T)： 。
⑤尿嘧啶(U)： 。
3．定义：核酸可以看作磷酸、 和 通过一定方式结合而成的生物 。
4．两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物)
(1)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、 、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。
(2)DNA中的碱基主要有 、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种。
5．核酸的合成与水解
6．腺苷三磷酸(ATP)
(1)形成：腺嘌呤核苷中的核糖 与磷酸反应，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及 。
(2)ATP中的特殊键
磷酸与核糖之间通过 键连接，磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。
(3)ATP的水解过程的能量变化
问题二、核酸的结构
1．DNA的双螺旋结构特点
(1)DNA分子由两条 链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构。
(2)每条链中的 和 交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过 键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。
2．RNA的结构
RNA也是以 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 状结构，比DNA分子小得多。
问题三、核酸的生物功能
1．基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的 信息，称为基因。
2．生物功能：
(1)DNA分子的复制
亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在 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 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特定性状的发生和发育。
(2)RNA的生物功能
RNA主要负责传递、翻译和表达 所携带的遗传信息。
3．中国在核酸的研究中的贡献：
(1)1981年，人工合成了具有生物活性的 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 图谱的绘制。
练习1．核酸是由许多________单体形成的生物大分子，其单体水解可得到核苷和________。核苷进一步水解得到________和________。天然的核酸根据其组成中戊糖的不同，分为________和________。
练习2．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
(1)所有生物体的遗传物质均为DNA。( )
(2)脱氧核糖核酸是RNA。 ( )
(3)核苷酸水解生成磷酸和核苷。( )
(4)DNA中的碱基与RNA中的碱基种类相同。( )
(5)DNA、RNA均为双螺旋结构。 ( )
（三）攻难关，自学检测
☆
让我们来挑战吧！你一定是最棒的！
1．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，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
☆☆
2．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
（四）找规律，方法总结
小结核酸：
1．核酸是一类含_______的生物高分子化合物。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。
2．核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和______________。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。
3．DNA主要存在于细胞核中，是生物体遗传信息的载体。DNA的双螺旋结构决定了生物合成蛋白质的特殊结构，并保证把这种特性遗传给下一代。DNA同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。RNA主要存在于细_______ 中，它以DNA为模板而形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质，也就是说RNA根据DNA提供的信息控制体内_______的合成。
测一测，大显身手
一、选择题
1．下列关于核酸的说法不正确的是( )
A．核酸是一种生物大分子
B．核酸根据组成中戊糖的不同，分为DNA和RNA
C．绝大多数生物体中遗传物质是RNA
D．核酸在生物体的生长、繁殖、遗传和变异等生命现象中起着重要的作用
2．下列物质不能水解的是( )
A．淀粉 B．核苷酸
C．核苷 D．碱基
3．(双选)在DNA分子的结构中，不存在的碱基对有( )
A．A—T B．A—U
C．G—C D．A—G
4．(素养题)关于核酸功能的说法中不正确的是( )
A．核酸是生物体遗传信息的载体
B．DNA分子上存在基因，决定生物体的性状
C．RNA的主要功能其中包括传递遗传信息
D．在细胞繁殖分裂过程中，发生RNA分子的复制
二、填空题
5．分析DNA分子结构，请回答下列问题。
(1)DNA分子是由________条多聚核苷酸链组成。
(2)DNA的基本结构单元核苷酸的组成物质有________________________。
(3)DNA分子中，有________种碱基对。
参考答案

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酶的性质：
酶除具有蛋白质的性质外，还具有很强的催化作用。酶的催化作用具有的特点：
（1）条件温和、不需加热；
（2）高度的专一性；
（3）高效催化作用等。
▪◆学习任务
（二） 试身手， 初露锋芒
问题一、核酸的组成
1．分类：核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，绝大多数生物体的遗传物质是DNA。
2．组成：
(1)核酸是一种生物大分子，是由许多核苷酸单体形成的聚合物。
(2)核苷酸水解得到磷酸和核苷，核苷水解得到戊糖和碱基，其中戊糖有脱氧核糖和核糖，在核酸中以环状结构的形式存在。
(3)碱基的名称(符号)和结构简式
①腺嘌呤(A)：。
②鸟嘌呤(G)：。
③胞嘧啶(C)：。
④胸腺嘧啶(T)：。
⑤尿嘧啶(U)：。
3．定义：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。
4．两种核酸中的碱基(具有碱性的杂环有机化合物)
(1)RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。
(2)DNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种。
5．核酸的合成与水解
6．腺苷三磷酸(ATP)
(1)形成：腺嘌呤核苷中的核糖羟基与磷酸反应，可形成腺苷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)及腺苷三磷酸(ATP)。
(2)ATP中的特殊键
磷酸与核糖之间通过磷酯键连接，磷酸与磷酸之间形磷酸酐键。
(3)ATP的水解过程的能量变化
问题二、核酸的结构
1．DNA的双螺旋结构特点
(1)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。
(2)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。
(3)两条链上的碱基通过氢键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。
2．RNA的结构
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。
问题三、核酸的生物功能
1．基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，称为基因。
2．生物功能：
(1)DNA分子的复制
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特定性状的发生和发育。
(2)RNA的生物功能
RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
3．中国在核酸的研究中的贡献：
(1)1981年，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。
(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。
练习1
[答案]核苷酸 磷酸 戊糖 碱基 DNA RNA
练习2．
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
（三）攻难关，自学检测
☆
1．【答案】D
【解析】盐析不改变蛋白质的生理活性，只是使蛋白质暂时失去溶解性，利用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质；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主要存在于细胞核中，它是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板。
【总结升华】轻金属盐可使蛋白质发生盐析；某些物理因素（如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等）或化学因素（如强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、甲醛、乙醇、丙酮等）可以使蛋白质发生不可逆的变性；只有含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时才会显黄色。
☆☆
2．【答案】C
【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；核酸根据所含五碳酸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的叙述也不对。

（四）找规律，方法总结
小结核酸：
1．核酸是一类含磷的生物高分子化合物。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。
2．核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。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。
3．DNA主要存在于细胞核中，是生物体遗传信息的载体。DNA的双螺旋结构决定了生物合成蛋白质的特殊结构，并保证把这种特性遗传给下一代。DNA同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。RNA主要存在于细胞质中，它以DNA为模板而形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质，也就是说RNA根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。
测一测，大显身手
【参考答案】
1．C
【解析】绝大多数生物体中遗传物质是DNA不是RNA，C项错误。
2．D
3．BD
【解析】在DNA分子中只存在A—T、G—C碱基对。
4．D
【解析】细胞繁殖分裂过程中，发生DNA分子的复制，D项错误。
二、填空题
5．[答案] (1)两 (2)磷酸、脱氧核糖、碱基 (3)两