文档内容
第四章 生物大分子
第三节 核酸
学习导航 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。能说明核
糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。
2.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。认识核酸的意义，体会化学科学在
生命科学发展中所起的重要作用。
教学过程 一、核酸的组成和分类
1．核酸的分类
天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2．核酸的组成
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。因此，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。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分
别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示：
3．戊糖结构简式
4．碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物，RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧
啶(分别用字母A、G、C、U表示)；DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺
嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为：
腺嘌呤(A)：
鸟嘌呤(G)：胞嘧啶(C)：
尿嘧啶(U)：
胸腺嘧啶(T)：
二、核酸的结构及生物功能
1．DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：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，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。
3．基因
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。
4．DNA分子的生物功能
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。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。
5．RNA的生物功能
RNA则主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
6．我国在核酸的研究中取得的成绩
(1)1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，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，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家。
(3)2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。
7．对核酸的结构和生物功能研究的意义
使人们深入认识生命活动规律，更好地利用生物资源，有助于提高疾病诊断和治疗水平，促进医学、农业等的发展。
【归纳总结】
核酸的类别及其比较
类别 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
组成 二者主要差异在于戊糖的不同
差异 脱氧核糖 核糖
存在 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中
生理 生物体遗传信息的载体，还指挥着蛋白质 根据DNA提供的信息控制体
功能 的合成、细胞的分裂和制造新的细胞 内蛋白质的合成
课时训练
1．将双螺旋结构的 分子彻底水解，得到的产物是
A．两条脱氧核苷酸长链 B．四种脱氧核苷酸
C．磷酸、含氮碱基、脱氧核糖 D． 、 、 、 、 五种元素
2．下列不属于高分子化合物的是
A．淀粉 B．油脂 C．纤维素 D．核酸
3．如图表示生物体内核酸的基本组成单元模式图，下列说法正确的是
A．若③是尿嘧啶，则此图是组成 的原料 B． 分子结构的多样性取决于③的种类
C．若②为脱氧核糖，则与②相连的③有五种D． 和 在核苷酸上的不同点只在②方面
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．核酸可以在生物体外合成
D．核酸是良好的储能物质
5．下列说法正确的是
A．油脂主要成分为高级脂肪酸甘油酯，它是可水解的高分子化合物
B．淀粉和纤维素互为同分异构体，在酸作用下水解的最终产物都是葡萄糖
C．顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物不相同
D．DNA分子中的一个碱基与另一个碱基形成氢键，不同碱基间形成的氢键数目不同
6．2020年“新冠病毒”在全球肆虐，下列有关说法不正确的是
A．为提高消毒效果，可将酒精中乙醇的体积分数增至95%
B．核酸检测是确认病毒种类的有效途径之一，核酸可以水解C．新冠病毒颗粒直径在80nm左右，在空气中形成气溶胶，可能传播较远的距离
D．免洗洗手液的有效成分活性胶质银离子能使蛋白质变性
7．冠病毒(如图)由蛋白质和核酸组成，核酸由核苷酸组成．核苷酸的单体由五碳糖( C H O) 、磷酸基和
5 10 5
含氮碱基构成．下列说法正确的是
A．蛋白质、核酸和糖类均属于高分子化合物
B．蛋白质和五碳糖中含有的元素种类相同
C．五碳糖与葡萄糖互为同系物
D．NaClO等含氯消毒剂可用于杀死新冠病毒是因为它们能使病毒蛋白变性
8．下列对有机物的描述错误的是（ ）
A．核糖核酸和脱氧核糖核酸都含有磷酯键
B．甲酰胺、丙氨酰甘氨酸分子中均含有酰胺基
C．人体内组成蛋白质的氨基酸均为α—氨基酸，其中一部分需从食物中摄取
D．1mol纤维素最多和3mol乙酸发生酯化反应
答案解析
1．C
【详解】
分子由脱氧核苷酸聚合而成，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基
构成，故 分子完全水解得到的产物是磷酸、含氮碱基、脱氧核糖，C正确。
2．B
【详解】
A．淀粉是多糖，相对分子质量在一万以上，为天然高分子化合物，故A错误；
B．油脂，相对分子质量较小，不是高分子化合物，故B正确；
C．纤维素是多糖，相对分子质量在一万以上，为天然高分子化合物，故C错误；
D．核酸，相对分子质量在一万以上，为天然高分子化合物，故D错误；
答案选B。
3．A
【详解】
A．若③是尿嘧啶，则该核苷酸是核糖核苷酸，是组成 的基本单元，A正确；
B． 分子结构的多样性取决于4种③(碱基)的排列顺序，B错误；
C．若②为脱氧核糖，则该核苷酸为脱氧核糖核苷酸，与②相连的③有4种，C错误；
D． 和 在核苷酸上的不同点除了在②方面，还有③方面，D错误；
故选A。
4．D【详解】
A．大多数酶的本质为蛋白质，催化条件通常比较温和，故A正确；
B．核酸是由许多核苷酸单体聚合形成的生物大分子化合物，原子个数多、相对分子质量大，故B正确；
C．核酸可以在生物体外合成，如PCR技术，故C正确；
D．脂肪是生物体内的储能物质，核酸是携带遗传信息的物质，故D错误；
故选D。
5．D
【详解】
A．相对分子质量大于10000的属于高分子化合物，油脂主要成分为高级脂肪酸甘油酯，相对分子质量较
小，不属于高分子化合物，A项错误；
B．淀粉和纤维素都是多糖，在酸作用下水解的最终产物都是葡萄糖，分子式都可用(C H O) 表示，但两
6 10 5 n
者的n值不同，则它们不是同分异构体，B项错误；
C．顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物都是丁烷，丁烷不存在顺反异构，C项错误；
D．在DNA分子中碱基A和碱基T通过两个氢键形成碱基对，碱基G和C通过三个氢键形成碱基对，D
项正确；
答案选D。
6．A
【详解】
A．当酒精中乙醇的体积分数为75%时，消毒效果最好，浓度增至95%时消毒效果反而变差，A不正确；
B．核酸分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两种，它们都能完全或部分发生水解，B正确；
C．新冠病毒颗粒直径80nm左右，在胶体颗粒直径的范围内，所以在空气中能形成气溶胶，随空气流动而
发生传播，C正确；
D．免洗洗手液的有效成分为活性胶质银离子，银离子属于重金属离子，能使蛋白质发生变性，D正确；
故选A。
7．D
【详解】
A．蛋白质、核酸属于高分子化合物，糖类中的单糖、二糖不是高分子化合物，故A错误；
B．蛋白质中含有C、H、N、O等元素，五碳糖中含有C、H、O三种元素，故B错误；
C．五碳糖(C H O)结构为 与葡萄糖结构不同，不是同系物，故C错误；
5 10 5
D．NaClO等含氯消毒剂可用于杀死新冠病毒，是因为它们具有氧化性，能使病毒蛋白变性，故D正确；
选D。
8．D
【详解】
A. 核糖核酸和脱氧核糖核酸都由一分子的磷酸，一分子的五碳糖构成，它们的不同在于五碳糖的不同，
故A正确；B. 甲酰胺的结构是 、丙氨酰甘氨酸的结构是 ，分子中均含有酰胺基，故B正
确；
C. 人体内组成蛋白质的氨基酸均为α—氨基酸，其中一部分需从食物中摄取，如甲硫氨酸需从食物中摄
取，故C正确；
D. 纤维素的分子式是(C H O)n，一个片段有3个羟基，1mol纤维素最多和3nmol乙酸发生酯化反应，故
6 10 5
D错误；
选D。
