第3节遗传信息的携带者-核酸学习教案

1、会计学1第第3节遗传信息的携带者节遗传信息的携带者-核酸核酸(h sun)第一页，共39页。第1页/共38页第二页，共39页。第2页/共38页第三页，共39页。2013.3.104 2004 2004年年9 9月月8 8日，英国科学家杰夫里日，英国科学家杰夫里斯在莱斯特大学举办新闻发布会，纪念斯在莱斯特大学举办新闻发布会，纪念(jnin)DNA(jnin)DNA指纹鉴别技术诞生指纹鉴别技术诞生2020周年周年。19841984年年9 9月月1111日，杰夫里斯和同事在日，杰夫里斯和同事在研究基因变异时，偶然发现基因中存在研究基因变异时，偶然发现基因中存在一些足以区分生物个体的微小结构，并一些足

2、以区分生物个体的微小结构，并于当天绘制出了世界上第一幅于当天绘制出了世界上第一幅“DNA“DNA指指纹纹”。由于。由于DNADNA指纹的高度特异性和稳指纹的高度特异性和稳定性，世界各国目前已经在罪犯确认、定性，世界各国目前已经在罪犯确认、血亲鉴定、确定遇难者身份等方面广泛血亲鉴定、确定遇难者身份等方面广泛使用这种技术。使用这种技术。第3页/共38页第四页，共39页。高度的特异性 研究表明，两个随机个体具有相同DNA图形的概率仅31011；如果同时用两种探针进行比较，两个个体完全相同的概率小于51019。全世界人口约60亿，即6109。因此，除非是同卵双生子女(zn)，否则几乎不可能有两个人的D

3、NA指纹的图形完全相同。稳定的遗传性 DNA是人的遗传物质，其特征是由父母遗传的。分析发现，DNA 指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲之一的图谱中找到，这种带纹符合经典的孟德尔遗传规律，即双方的特征平均传递50给子代。体细胞稳定性 即同一个人的不同组织如血液、 肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图形完全一致。 思考： 世界上有60亿不同的人，还有不同的牛、羊、鱼及数量庞大(pngd)的植物、昆虫，它们的DNA是否会各不相同？为什么？ DNA的分子结构是否支持如此大的多样性？第4页/共38页第五页，共39页。核酸核酸(h sun)结构和结构和功能功能核酸的作用核酸的作用核酸的种类核酸的种类核酸

4、的组成元素核酸的组成元素(yun s)和和基本单位基本单位第5页/共38页第六页，共39页。一、核酸一、核酸(h sun)的分类的分类核酸核酸脱氧核糖脱氧核糖核酸核酸（DNA）核糖核糖核酸核酸（RNA） 是细胞内携带遗传信息的物质，在是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有成中具有(jyu)极其重要的作用。极其重要的作用。第6页/共38页第七页，共39页。二、核酸在细胞二、核酸在细胞(xbo)中的分布中的分布P26“观察观察DNA和和RNA在细胞中的分布在细胞中的分布”实验实验(shyn)原原理理染色剂染色剂 染色颜色染色颜色

5、主要存在部位主要存在部位 DNA RNA吡罗红吡罗红甲基绿甲基绿红色红色(hngs)绿色绿色主要在细胞核主要在细胞核，线粒，线粒体、叶绿体含少量体、叶绿体含少量主要在细胞质主要在细胞质原核细胞的原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位位于细胞内的什么部位第7页/共38页第八页，共39页。一、取口腔上皮细胞制片一、取口腔上皮细胞制片二、水解二、水解三、冲洗涂片三、冲洗涂片四、染色四、染色(rns)五、观察五、观察（8%HCl8%HCl，能改变细胞膜的通透性，同时，能改变细胞膜的通透性，同时(tngsh)(tngsh)使染色体中的使染色体中的DNADNA与蛋白质分离）与蛋白质分离）人口腔上皮细胞人口腔

6、上皮细胞DNADNA、RNARNA分布分布洋葱鳞片叶内表皮细洋葱鳞片叶内表皮细胞胞DNADNA、RNARNA分布分布（蒸馏水）（蒸馏水）（0.9%的的NaClNaCl，维持，维持细胞正常的形态）细胞正常的形态）第8页/共38页第九页，共39页。细胞质染成红色细胞质染成红色(hngs)，细胞核染成绿色，细胞核染成绿色现象现象(xinxing)：人口腔人口腔(kuqing)(kuqing)上上皮细胞皮细胞DNADNA、RNARNA分布分布洋葱鳞片叶内表皮洋葱鳞片叶内表皮细胞细胞DNADNA、RNARNA分布分布第9页/共38页第十页，共39页。线粒体线粒体叶绿体叶绿体细胞质细胞质RNA主要主要(z

7、hyo)存在于存在于 中。中。 细胞核细胞核 原核细胞的原核细胞的DNA位于细胞内的什么位于细胞内的什么(shn me)部位？部位？拟核拟核第10页/共38页第十一页，共39页。2 2、基本组成、基本组成(z chn)(z chn)元元素有哪些？素有哪些？C、H、O、N、P1 1、基本、基本(jbn)(jbn)组成单位是什么？由那些分组成单位是什么？由那些分子组成？子组成？核苷酸核苷酸三、核酸的结构三、核酸的结构(jigu) 核酸是由核苷酸连接而成的长核酸是由核苷酸连接而成的长链链五碳五碳糖糖磷酸磷酸含含N碱基碱基3 3、DNA与与RNA的区别？的区别？（化学组成、结构）（化学组成、结构）第1

8、1页/共38页第十二页，共39页。核苷酸的种类核苷酸的种类(zhngli)(zhngli) 五碳糖不五碳糖不同同脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸第12页/共38页第十三页，共39页。核酸核酸(h sun)的基本组成单位的基本组成单位核苷酸图表核苷酸图表第13页/共38页第十四页，共39页。DNADNA的基本的基本(jbn)(jbn)组成单位：脱氧核糖核苷酸组成单位：脱氧核糖核苷酸, ,组成组成脱氧核糖核苷酸的碱基有脱氧核糖核苷酸的碱基有4 4种种腺嘌呤（腺嘌呤（A A） 鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C） 胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷

9、酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m dn)脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧脱氧核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤( (A A) )磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖鸟嘌呤鸟嘌呤( (G G) )磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖胞嘧啶胞嘧啶( (C C) )磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖胸腺嘧啶胸腺嘧啶( (T T) )磷酸磷酸第14页/共38页第十五页，共39页。RNARNA的基本的基本(jbn)(jbn)组成单位：核糖核苷酸组成单位：核糖核苷酸, ,组成组成核糖核苷酸的碱基有核糖核苷酸的碱基有4 4种种腺嘌呤（腺嘌呤（A A） 鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞

10、嘧啶（C C） 尿嘧啶（尿嘧啶（U U）腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤( (A A) )磷酸磷酸核糖核糖鸟嘌呤鸟嘌呤( (G G) )磷酸磷酸核糖核糖胞嘧啶胞嘧啶( (C C) )磷酸磷酸核糖核糖尿嘧啶尿嘧啶( (U U) )磷酸磷酸第15页/共38页第十六页，共39页。 脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸的区别脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸的区别(qbi)五碳糖不同五碳糖不同(b tn)五碳糖五碳糖HOH脱氧核糖脱氧核糖（核糖核苷酸）核糖（核糖核苷酸）核糖含氮碱基不同含氮碱基不同(b t

11、n)含氮碱基含氮碱基腺嘌呤腺嘌呤(A)鸟嘌呤鸟嘌呤(G)胞嘧啶胞嘧啶(C)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)腺嘌呤腺嘌呤 (A)鸟嘌呤鸟嘌呤 (G)胞嘧啶胞嘧啶 (C)尿嘧啶尿嘧啶 (U)五碳糖五碳糖第16页/共38页第十七页，共39页。腺嘌呤腺嘌呤脱氧脱氧核苷酸核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧脱氧核苷酸核苷酸胞嘧啶胞嘧啶脱氧脱氧核苷酸核苷酸脱氧核苷酸的结构脱氧核苷酸的结构(jigu)：PA脱氧核糖脱氧核糖PPPGCT脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖AGCUPPPP胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m dn)脱氧核脱氧核苷酸苷酸尿嘧啶尿嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸核糖核糖核糖核糖核糖核糖核糖核糖胞嘧啶胞嘧啶核糖核糖核苷

12、酸核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸核糖核苷酸的结构核糖核苷酸的结构(jigu)：第17页/共38页第十八页，共39页。核苷酸核苷酸（8 8种）种）磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)（1 1种）种）五碳糖（五碳糖（2 2种）种）碱基碱基(5(5种种) )组成组成(z chn)DNA(z chn)DNA的核苷酸是脱氧核糖核苷酸、组的核苷酸是脱氧核糖核苷酸、组成成(z chn)RNA(z chn)RNA的核苷酸是核糖核苷酸；核苷酸之的核苷酸是核糖核苷酸；核苷酸之间是通过磷酸与五碳糖交替连接而成的间是通过磷酸与五碳糖交替连接而成的核苷酸模式图核苷酸模式图五碳

13、糖五碳糖 含氮碱基含氮碱基 磷酸磷酸第18页/共38页第十九页，共39页。核酸核酸(h sun)脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸核糖核酸(h tn (h tn h sun)h sun)（RNARNA）脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸（简称（简称(jinchng)脱氧脱氧核苷酸）核苷酸）核糖核苷酸核糖核苷酸双链双链单链单链脱氧核糖脱氧核糖、磷酸、磷酸含氮碱基（含氮碱基（AGCT) ) 核糖核糖、磷酸、磷酸含氮碱基（含氮碱基（AGCU) ) 第19页/共38页第二十页，共39页。为什么为什么DNA（或（或RNA）分子）分子(fnz)具有多样具有多样性？性？提示提示(tsh)：从蛋白质的多样性

14、得到启：从蛋白质的多样性得到启发发脱氧核苷脱氧核苷酸：酸：4种种DNA：无数种无数种遗传信息蕴藏遗传信息蕴藏(yncng)在核苷酸的排列顺在核苷酸的排列顺序中。序中。 脱氧核苷酸数量大，其脱氧核苷酸数量大，其排列顺序排列顺序极极其多样化，储存的信息量非常大。其多样化，储存的信息量非常大。第20页/共38页第二十一页，共39页。空间结构空间结构 TTACGTAC- - - - -第21页/共38页第二十二页，共39页。AP脱脱氧氧核核糖糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱脱氧氧核核糖糖PT脱脱氧氧核核糖糖A TG C碱基互补碱基互补配对配对(pi du)原则原则脱氧核苷酸构成脱氧核苷酸构成(guchng

15、)DNACP脱脱氧氧核核糖糖脱氧脱氧核糖核糖TPCP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖AP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖第22页/共38页第二十三页，共39页。脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链ATTCGGAC第23页/共38页第二十四页，共39页。核糖核苷酸链核糖核苷酸链第24页/共38页第二十五页，共39页。脱氧核苷酸的连接脱氧核苷酸的连接(linji)：PA脱氧核糖脱氧核糖GCT脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖AGCU核糖核糖核糖核糖核糖核糖核糖核糖核糖核苷酸的连接核糖核苷酸的连接(linji)：PPPPPPP磷酸二酯键第25页/共38页第二十六页，共39页。（1 1）DN

16、ADNA分子分子(fnz)(fnz)是由两条反向是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（2 2）DNADNA分子分子(fnz)(fnz)中的脱氧核中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。，构成基本骨架；碱基在内侧。（3 3）两条链上的碱基通过氢键）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循连结起来，形成碱基对，且遵循(zn xn)(zn xn)碱基互补配对原则。碱基互补配对原则。四、四、DNADNA双螺旋结构双螺旋结构的主要特点的主要特点第26页/共38页第二十七页，共39页。你注意你注意(zh

17、 y)到了吗？到了吗？两条长链上的脱氧核两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的糖与磷酸交替排列的顺序是顺序是稳定稳定不变的。不变的。长链中的碱基对的排长链中的碱基对的排列列(pili)顺序是千变顺序是千变万化的。万化的。第27页/共38页第二十八页，共39页。你注意(zh y)到了吗？两条长链上的脱氧核糖两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替与磷酸交替(jiot)(jiot)排排列的顺序是稳定不变的列的顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺长链中的碱基对的排列顺序序(shnx)(shnx)是千变万化的是千变万化的。DNA分子的分子的特异性特异性就体现在特定的就体现在特定的碱基（对）排列碱基（对）排列顺

18、顺序序中。中。第28页/共38页第二十九页，共39页。五、五、DNA分子分子(fnz)的结构的结构特性特性1）多样性）多样性在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱基对，请同学们计算个碱基对，请同学们计算(j sun)DNA(j sun)DNA分子有多分子有多少种？少种？4 种种40002）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成(guchng)了每一了每一 个个DNA分子的特异性分子的特异性.碱基对的排列顺序就代表了碱基对的排列顺序就代表了遗传信息遗传信息第29页/共38页第三十页，共39页。DNADN

19、A分子分子(fnz)(fnz)的结构的结构小结小结化学化学(huxu)(huxu)组成组成：基本组成基本组成(z chn)(z chn)单位：四种脱单位：四种脱氧核苷酸氧核苷酸一分子含氮碱基一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子磷酸一分子磷酸空间结构空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链碱基对碱基对氢键氢键碱基互补配对原则碱基互补配对原则分子结构的多样性、特异性和稳定性分子结构的多样性、特异性和稳定性第30页/共38页第三十一页，共39页。所有所有(suyu)生物的遗传物质都是生物的遗传物质都是DNA吗吗？细胞细胞(xbo)(xbo)生生物物非细

20、胞非细胞(xbo)(xbo)生生物物真核生物真核生物原核生物原核生物DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒遗传物质是遗传物质是DNA遗传物质是遗传物质是RNA，如，如HIV、SARS病毒、病毒、禽流感病毒禽流感病毒除除RNA病毒外，其它生物的遗传物质都是病毒外，其它生物的遗传物质都是DNA。（含两种核酸）（含两种核酸）（只含一种核酸）（只含一种核酸）除病毒外，其它生物细胞内都含有两种核酸除病毒外，其它生物细胞内都含有两种核酸（同（同时含有时含有DNA与与RNA）。）。第31页/共38页第三十二页，共39页。核酸核酸(h sun)的功能：的功能： 核酸核酸(h sun)是一切生物的遗传物质是一

21、切生物的遗传物质。对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物。对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。合成有极重要的作用。核酸核酸(h sun)上贮存有上贮存有遗传信息遗传信息 所有具所有具 细胞结构的生物细胞中同时具有细胞结构的生物细胞中同时具有DNA和和RNA，但，但遗传物质是遗传物质是DNA 。 病毒只具有病毒只具有DNA或或RNA其中一种。如其中一种。如SARS、HIV等等病毒只具有病毒只具有RNA。 具具DNA的病毒的病毒遗传物质是遗传物质是DNA，具具RNA的病毒的病毒遗传遗传物质是物质是RNA。第32页/共38页第三十三页，共39页。脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有脱氧核苷

22、酸和核糖核苷酸的碱基各有 种种脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有 种种核苷酸的种类有核苷酸的种类有 种种4 44 48 8小结小结(xi(xiojoji)i)核酸核酸(h sun)(h sun)的碱基的种类有的碱基的种类有 种种5 5核酸核酸(h sun)分为分为 种种2 2第33页/共38页第三十四页，共39页。 DNA RNA中文全称中文全称基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结结 构构主要存在部位主要存在部位显色反应显色反应DNA、RNA的主要的主要(zhyo)区别区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A、C、G、T双双螺旋螺旋单单链链 细胞细胞核核（线粒体、叶绿体）（线粒体、叶绿体）细胞细胞质质A、C、G、U遇甲基绿呈绿色遇甲基绿呈绿色(l s)(l s)遇吡罗红呈红色遇吡罗红呈红色(hngs)(hngs)脱氧核糖脱氧核糖核酸核酸核糖核糖核酸核酸第34页/共38页第三十五页，共39页。1 1、脱氧核糖核酸的基本、脱氧核糖核酸的基本(jbn)(jbn)单位是单位是_，它可分为，它可分为_种。种。 核糖核酸的基本单位核糖核酸的基本单位(dnwi)(dnwi)是是_，它可分为，它可分为_种。种。 核酸有核酸有_种，核酸的基本种，核酸的基本(