【管理资料】核酸化学3汇编
核酸(精讲)高二化学精讲精练(人教版2019选择性必修3)
4.3 核酸【学科核心素养】1.宏观辨识与微观探析：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.科学态度与社会责任：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。
【知识讲解】一、核酸的组成和分类1．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)。
2．核酸的分类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
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：5.核酸的合成与水解二、核酸的结构及生物功能1.核酸的结构（1）DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：①DNA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①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①两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。
2.核酸的生物功能（1）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。
研究生入学考试生物化学(核酸)历年真题试卷汇编3
研究生入学考试生物化学（核酸）历年真题试卷汇编3(总分：70.00，做题时间：90分钟)一、判断题请判断下列各题正误。
(总题数：10，分数：20.00)1.(复旦大学2008年考研试题)核酸与蛋白质一样也有等电点。
（分数：2.00）A.正确√B.错误解析：2.(复旦大学2008年考研试题)Cot曲线分析可以用来检测真核生物基因组中是否有重复DNA序列。
（分数：2.00）A.正确√B.错误解析：3.(复旦大学2008年考研试题)SDS不能与DNA结合的原因是DNA上带负电荷。
（分数：2.00）A.正确√B.错误解析：4.(复旦大学2008年考研试题)Pauling最早提出蛋白质的变性是氢链遭到破坏。
（分数：2.00）A.正确B.错误√解析：解析：最早提出蛋白质的变性是氢链遭到破坏的是我国化学家吴宪。
而：Pauling是提出了α螺旋和β折叠是蛋白质二级结构的基本构建单元的理论。
5.(中山大学2009年考研试题)RNA干扰技术是一种抑制DNA转录出RNA的技术。
（分数：2.00）A.正确B.错误√解析：解析：RNA干扰技术是引起基因沉默的一种技术，将根据基因序列制备的双链RNA注入体内，可引起该基因编码的mRNA降解，从而抑制了该基因的功能。
6.(中山大学2009年考研试题)活细胞中tRNA的空间结构呈“三叶草”型。
（分数：2.00）A.正确B.错误√解析：解析：活细胞中tRNA的空间结构呈倒L型。
7.(中山大学2009年考研试题)RNA病毒的复制通常不需要引物。
（分数：2.00）A.正确√B.错误解析：8.(中山大学2009年考研试题)原核生物DNA通常仅有一个复制起点，而真核生物DNA通常有多个复制起点。
（分数：2.00）A.正确√B.错误解析：9.(中山大学2007年考研试题)原核生物基因组包括少量的非转录DNA，如复制和转录的调控区域。
（分数：2.00）A.正确√B.错误解析：10.(中山大学2007年考研试题)真核生物基因组中通常有数百个rRNA基因拷贝。
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（二）DNA双螺旋结构模型
1953年由Watson和Crick提出，其特 点为：
1、2条反向平行的互补DNA构成右 手螺旋，磷酸-脱氧核糖位于双螺旋 的外侧，碱基对位于内侧。
2、碱基互补方式是A与T互补，形 成2个氢键，G与C互补，形成3个氢 键。
3、双螺旋的螺距为3. 4nm，直径为 2nm，每个螺旋需10个碱基对，每 个碱基对相隔0.34nm。且碱基对平 面与螺旋轴垂直。
第二节 核酸的分子结构
一、核酸的一级结构
（一）核苷酸以3’,5’-磷酸二酯键连接形成核酸
（二）DNA与基因
DNA是指由脱氧核苷酸通过3’,5’-磷 酸二酯键连接而形成的长链分子。
基因是指编码有功能的多肽或RNA 所必需的全部DNA序列.
二、DNA的二级结构
（一）DNA的碱基组成 Chargaff 规则： A+G=C+T，A=T，G=C
热变性过程中变性一半时的温度称为Tm值。
核酸的复性是指变性核酸在去掉变性因素 后又恢复其双螺旋结构的过程。
复性DNA存在减色效应。
减色效应是指变性核酸其A260减小的现象。
三、核酸杂交
核酸杂交是指不同来源的变性核酸 在去掉变性因素后其互补序列形成 双螺旋结构的过程。
在现代科学研究与应用中作用巨大。
The End
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核酸化学.
第一节 核酸的结构单位
核苷酸是核酸的结构单位。
一、核苷酸的组成
1、2种戊糖。 2、5种碱基。 3、磷酸。
(A)
(G)
(C)
(U)
(T)
二、核苷酸的结构
1、核苷——是指嘌呤的N9或嘧啶的N1与核糖的 C1通过糖苷键连接而成的化合物。
核酸化学知识点总结
核酸化学知识点总结一、核酸的化学结构1. 核酸的基本结构核酸是由核苷酸组成的，核苷酸又由碱基、糖和磷酸组成。
碱基分为嘌呤和嘧啶两类，嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶包括胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）或尿嘧啶（U）。
糖分为核糖和脱氧核糖，其中RNA中的糖为核糖，DNA中的糖为脱氧核糖。
核苷酸是由碱基和糖组成的核苷，再与磷酸结合形成核苷酸。
2. 核酸的二级结构核酸的二级结构是指单条核酸链上碱基序列所具有的空间结构。
DNA分子具有双螺旋结构，由两条互补的DNA链通过氢键相互缠绕形成。
RNA分子没有固定的二级结构，但在一些情况下也可以形成双链结构。
3. 核酸的三级结构核酸的三级结构是指单条核酸链在立体空间上所呈现的结构。
DNA分子呈现出右旋的螺旋结构，RNA分子则可以形成各种复杂的结构。
4. 核酸的四级结构核酸的四级结构是指多条核酸链相互作用所形成的更为复杂的结构。
在一些特定情况下，核酸分子可以形成四级结构，并参与到一些生物学过程中。
二、核酸的功能1. 遗传信息的储存与传递核酸是生物体内遗传信息的携带者，DNA分子储存着生物体的遗传信息，RNA分子则在转录和翻译过程中参与到遗传信息的传递和表达中。
2. 蛋白质合成核酸通过转录和翻译的过程，参与到蛋白质的合成过程中。
DNA分子在转录过程中产生mRNA，mRNA再通过翻译过程将基因信息翻译成蛋白质。
3. 调节基因表达在一些生物学过程中，核酸可以通过转录调控、剪接调控和甲基化调控等方式来参与到基因的表达调节中。
4. 氧化磷酸化核酸分子参与到细胞内氧化磷酸化过程中，通过释放出磷酸来提供细胞内化学能量，并维持细胞内正常生理活动。
三、核酸的合成1. DNA的合成（DNA合成）DNA的合成是DNA聚合酶在DNA模板的引导下，将合适的脱氧核苷酸三磷酸酶与新合成的核甙核苷酸通过磷酸二酯键连接，使DNA链不断延长的过程。
DNA合成是细胞分裂前的准备工作，也是基因工程和分子生物学研究中的重要技术手段。
生物化学第四章 核酸化学知识点归纳
生物化学第四章核酸化学核酸是生物体内的重要生物大分子；核酸不仅与正常的生命活动如生长繁殖等有着密切关系，而且与生命的异常活动如人体肿瘤发生、辐射损伤等也息息相关。
核酸的研究是分子生物学的重要领域。
一、核酸的概述二、核酸的化学组成目录三、核酸的分子结构四、核酸及核苷酸的性质五、核酸的分离提取和纯化一、核酸的发展史二、核酸的分类和分布三、核酸的生物学功能概述I一、核酸的发展史●1869 年，瑞士生物学家Miescher首先从外科手术绷带上脓细胞的细胞核中分离出白色微酸性的含磷有机物质-称为核质（nuclein)。
Miescher ●1889年，Altmann 制备了不含蛋白的核酸制品，提出核酸(nucleic acid)；了肺炎双球菌的转化现象肺炎双球菌肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)是一种病原菌，存在着光滑型(Smooth简称S型）和粗糙型（Rough简称R型）两种不同类型。
肺炎双球菌的种类S型肺炎双球菌R型肺炎双球菌菌落（肉眼观察）菌落光滑菌落粗糙菌体（显微镜观察）有多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性（动物实验）有毒无毒致病情况使人患肺炎，使老鼠患败血症死亡不使人和老鼠患病实验证实：SⅢ型死菌体内有转化因子能引起RⅡ型活菌转化产生SⅢ型活菌，这种转化因子是遗传物质。
1944年，美国的O.Avery、C. Macleod及M.Mccarty等人在Griffith工作的基础上，利用体外转化实验对肺炎双球菌的转化本质进行了深入的研究。
实验：从SⅢ型活菌体内提取DNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和RⅡ型活菌混合均匀后，注射入小白鼠体内。
结果：只有注射SⅢ型菌DNA和RⅡ型活菌的混合液的小白鼠才死亡O.Avery实验证实：DNA是遗传物质光滑型细胞（有毒）粗糙型细胞（无毒）破碎细胞DNAase降解后的DNA 粗糙型细胞接受光滑型DNA只有粗糙型SS R RR DNA +1952年，Hershey和Chase的T2噬菌体的感染实验。
高中化学选择性必修三 第4章第3节 核酸学案下学期(解析版)
第四章生物大分子第三节核酸1.了解核酸、核苷酸的组成、结构。
2.认识人工合成核酸等的意义，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
教学重点：核酸的组成和结构教学难点：核酸的组成和结构任务一、核酸的组成1.核酸因其最早在细胞核中发现，并具有。
2.核酸是一种，相对分子质量可达上百万3.核酸分为和，绝大多数生物体的遗传物质是4.核酸的组成：核酸可以发生，核酸是由许多形成的聚合物。
核苷酸进一步水解得到和，核苷继续水解得到和。
5.核酸的水解的过程6.核酸是由元素组成。
7.认识戊糖和碱基核酸可以看作、和通过一定方式结合而成的生物大分子。
(1)戊糖戊糖是或，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是和。
(2)碱基——碱基是具有的杂环有机化合物①RNA中的碱基主要有、、和四种。
①DNA中的碱基主要有、、和四种。
8.核酸的合成和水解【学生互动】腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体，请在以下结构简式中找出戊糖、碱基和磷酸所对应的部分。
任务二：核酸的结构1.DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：①DNA分子由条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成结构；①每条链中的交替连接，排列在外侧，排列在内侧；①两条链上的碱基通过作用，腺嘌呤（A）与配对，鸟嘌呤（G）与配对，结合成碱基对，遵循原则。
2.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，替代了胸腺嘧啶（T）。
RNA分子一般呈状结构，比DNA分子小得多。
任务三、核酸的生物功能1.核酸是生物体遗传信息的。
2. 有一定碱基排列顺序的DNA片段含有的遗传信息，被称为。
3. 亲代DNA分子的两条链解开后作为模板，在酶的作用下，利用游离的各自合成一段与母链互补的。
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。
4. RNA则主要负责、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
选择性必修第三册化学同步讲义：核酸
D 正确；
故合理选项是 D。
2．（2022 春·江苏南通·高二金沙中学校考阶段练习）新型冠状病毒是一种仅含有核糖核酸(RNA)的病毒，核
酸检测是诊断被检测人是否感染新型冠状病毒的有效方法。下列物质中不属于核糖核酸水解产物的是
A．高级脂肪酸
B．核糖
C．碱基
D．磷酸
【答案】A
【解析】核糖核酸由磷酸、核糖、碱基构成，水解的产物是磷酸、核糖、碱基；高级脂肪酸不是核糖核酸
4.3 核酸（精讲）
考点一 核酸的组成 【例 1】（2023 春·高二课时练习）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．DNA 和 RNA 在核苷酸上的不同点只在②方面 B．DNA 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．若③是尿嘧啶，则此图是组成 RNA 的原料 【答案】D 【解析】A． DNA 和 RNA 在核苷酸上的不同点除了在②方面，还有③方面，A 错误； B．DNA 分子结构的多样性取决于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．若③是尿嘧啶，则该核苷酸是核糖核苷酸，是组成 RNA 的基本单元，D 正确； 故选 D。 【一隅三反】 1．（2023 春·高二课时练习）如图为 DNA 和 RNA 化学成分的比较概念图，图中阴影部分表示
A．A 表示的碱基有 5 种
B．B 表示的是核糖
C．D 表示核糖核苷酸
D．D 表示脱氧核糖核苷酸
【答案】D
【解析】A．据分析知 A 表示碱基，DNA 中的碱基有 4 种，A 错误；
B．B 表示脱氧核糖，B 错误；
C．D 表示脱氧核糖核苷酸，C 错误；
核酸的化学3学分幻灯片(1)
——RNA分子高级结构是含短的不完全的螺旋区的多核
苷酸链。
RNA二级结构的通式：发夹结构或茎环结构
（一）tRNA
tRNA约占RNA总量的15%，主要作用是转运氨基酸用于 合成蛋白质。
tRNA分子量为4S，1965年Holley 测定酵母tRNAAla一级结 构，提出三叶草二级结构模型。 倒L型三级结构
AMP ADP
ATP
各种核苷三磷酸和脱氧核苷三磷酸是体内合成RNA和 DNA合成的直接原料。
在体内能量代谢中的作用：
ATP——能量“货币” UTP——参加糖的互相转化与合成 CTP——参加磷脂的合成 GTP——参加蛋白质和嘌呤的合成
第二信使——cAMP
（一）DNA的一级结构O-
5′
O=P—O—CH2O G
D
N
一级结构：由多个脱氧核苷酸分子通过3’，5’—磷酸二
A
酯键连接形成的直线型或环型多聚体。
的
二级结构：在碱基互补配对的基础上形成的DNA双螺旋结构。
四 级
三级结构：在二级结构上，DNA双螺旋结构通过折叠和扭曲
所形成的特定构象。如超螺旋等。
结
构
四级结构：指DNA与蛋白质形成的复合物。如染色体（质）。
t 复性速度可用Co·1/2 衡量
（六）分子杂交 ：在退火条件下，不同来源的DNA互补形
（2）介质离子强度低，Tm低。
（3）DNA均一性 均一性高，熔解过程发生在很 小的温度范围
（五）核酸的复性（退火）：变性核酸的两条互补链在适 当条件下重新缔合成双螺旋的
影响复性速度的因素： 过程。 （1）单链片段浓度 （2）单链片段的大小 （3）溶液离子强度的大小 （越高越容易） （4）溶液温度的高低
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4.5,
guanine
3.2,
thymine
9.9,
核苷
adenosine 3.5,
deoxyadenosine 3.8
cytidine
4.15,
deoxycytidine 4.3,
guanosine 1.6,
deoxyguanosine 2.5
uridine
9.2,
deoxythymidine 9.8,
SSC溶液，常用于DNA的溶解。
The dependence of melting temperature on relative (G + C) content in DNA. Note that Tm increases if ionic strength is raised at constant pH (pH 7); 0.01 M phosphate + 0.001 M EDTA versus 0.15 M NaCl/0.015 M Na citrate. In 0.15 M NaCl/0.015 M Na citrate, duplex DNA consisting of 100% A : T pairs melts at less than 70oC, whereas DNA of 100% G : C has a Tm greater than 110oC.
DNA与限制性内切酶 双链DNA分子可以被上千种从微生物中分离
得到的限制性内切酶（restriction enzyme） 切断, 又可以再连接起来。切断的过程不需要能 量，而连接的起来的过程却需要2个分子的ATP。 这就是分子克隆和DNA重组技术的基础。
大部分限制性内切酶识别的碱基序列为4~6 个碱基的palindrome 顺序。它们在微生物细胞 内发挥的是防御外来DNA入侵的国防军的作用。
核苷酸
AMP
3.7, 6.1
ADP
3.9, 6.3
CMP
4.5, 6.3
GMP 2.4, 6.1, 9.4
UMP
6.4, 9.5
9.8 12.2
9.6 >13
12.5
12.5 >13
9.2
12.5 >13
: dAMP 4.4 : --------: dCMP 4.6 : dGMP 2.9, 9.7 : dTMP 10.0
Heat denaturation of DNA from various sources, so-called melting curves. The midpoint of the melting curve is defined as the melting temperature, Tm.
影响Tm的因素
1.DNA 的均一性越高,Tm的温度范围越小。
2.G-C含量越高, Tm的值越大，若GC的含量上 升1%，则Tm上升0.4℃。马默多蒂（Marmur-Doty）
关系式：
Tm = 69.3 + 0.41(G + C)%，
或GC% =（Tm - 69.3）× 2.44 3.介质的离子强度较高时, Tm的值较大。 4.酸性条件下,核酸容易脱嘌呤,碱性条件下, 核酸容易变性,通常加NaOH 降低Tm的值。 5.尿素,甲酰胺等化学试剂可以降低Tm的值, 称作变性剂。
核酸化学3
Hydrolysis of RNA under alkaline conditions. The 2´ hydroxyl acts as a nucleophile in an intramolecular displacement. The 2 ´,3 ´ -cyclic monophosphate derivative is further hydrolyzed to a mixture of 2 ´ - and 3 ´ -monophosphates. DNA, which lacks 2 hydroxyls, is stable under similar conditions.
Cleavage in polynucleotide chains: a cleavage yields 5'-phosphate products, whereas b cleavage gives 3'-phosphate products.
(三) 酶水解
Snake venom phosphodiesterase and spleen phosphodiesterase are exonucleases that degrade polynucleotides from opposite ends.
[NaOH]
烯醇式羟基缓冲区
不存在自由的 第二磷酸基
由双链变为单链
由单链变为双链
亚氨基缓冲区
[HCl]
三、核酸的紫外吸收
在光径为1cm时，若A260 为1，则溶液中核酸的含量 为： dsDNA 50 g；ss DNA 37 g；RNA 40 g，或者 说，测得某核酸溶液的A260 后，计算其核酸浓度的公式 为：
DAN(μg/mL) = A260 / 0.020 RAN(μg/mL) = A260 / 0.025
四、核酸的变性，复性及杂交
（一）变性 变性和复性的含义
DNA分子的变性
Heat denaturation of DNA. (a) The denaturation, or melting, curves of two DNA specimens. The temperature at the midpoint of the transition (Tm) is the melting point; it depends on pH and ionic strength and on the size and base composition of the DNA. (b) Relationship between tm and the GC content of a DNA.
An example of nuclease specificity: The specificity of RNA hydrolysis by bovine pancreatic RNase. This RNase cleaves b at 3'pyrimidines, yielding oligonucleotides with pyrimidine 3'-PO4 ends.
二、核酸的酸碱性质
碱基配对时碱基一般以酮式存在，而不
是醇烯式。 碱基中的H原子一般不移动，因此很少有
亚氨基团。 在中性pH条件下，参与氢键的-NH2基均
不带电荷，这是杂环电子共轭以及氢键共同 作用的结果，否则双螺旋结构不会稳定。
碱基、核 苷、核苷 酸的pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ值
碱基
adenine
4.15,
cytosine