第3节遗传信息的携带者-核酸11.9.15

1、第3节 遗传信息的携带者-核酸,高中生物学（人教版） 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子,返回,问题探讨,1.DNA的中文全名是什么？为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？,脱氧核糖核酸。DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。,2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？,DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定技术。,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

2、，即6109。因此，除非是同卵双生子女，否则几乎不可能有两个人的DNA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？,核酸结构和功能,核酸的作用 核酸的种类 核酸的组成元素和基本单位

3、,可以分为：两类 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA）,核酸的功能：,存储遗传信息，控制细胞的所有活动,核酸的基本结构单位是核苷酸，由C、H、O、N、P 5种元素组成。,决定细胞和整个生物体的遗传特征,一、核酸的分类,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成中具有极其重要的作用。,功能,二、核酸在细胞中的分布P26,“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验原理,吡罗红,甲基绿,红色,绿色,主要在细胞核，线粒体、叶绿体含少量,主要在细胞质,原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位,？,拟核,一、取口腔上皮细胞制片 二、水解 三、冲洗涂片 四、染色 五、观察,方法步骤,

4、（8%HCl，能改变细胞膜的通透性，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离）,人口腔上皮细胞DNA、RNA分布,洋葱鳞片叶内表皮细胞DNA、RNA分布,（蒸馏水）,（0.9%的NaCl，维持细胞正常的形态）,细胞质染成红色，细胞核染成绿色,现象：,人口腔上皮细胞DNA、RNA分布,洋葱鳞片叶内表皮细胞DNA、RNA分布,实验结果,真核细胞的DNA主要分布在 中， 此外，在 和 中也有少 量的分布。,线粒体,叶绿体,细胞质,RNA主要存在于 中。,细胞核,原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位？,拟核,实验结论,2、基本组成元素有哪些？,C、H、O、N、P,1、基本组成单位是什么？由那些分子组成？,核

5、苷酸,三、核酸的结构 核酸是由核苷酸连接而成的长链,五碳 糖,磷酸,含N碱基,3、DNA与RNA的区别？（化学组成、结构）,核苷酸的种类 五碳糖不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,基本组成单位,基本组成单位：核苷酸 一个核苷酸是由一分子含氮碱基和一分子的五碳糖和一分子磷酸组成。 每个核酸分子是由几百个乃至上亿个核苷酸互相连接而成的长链。,核酸的基本组成单位 核苷酸,核苷酸,一分子磷酸 一分子五碳糖 一分子含氮碱基,C5H10O5 C5H10O4,（P） （C、H、O） （N）,核苷酸,核苷酸 （8种）,磷酸（1种）,五碳糖（2种）,碱基(5种),组成DNA的核苷酸是脱氧核糖核苷酸、组成RNA的核苷酸

6、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,核苷酸模式图,碱基,磷酸,O,五碳糖,脱氧核苷酸,磷酸,碱基,脱氧核糖 C5H10O4,碱基,磷酸,O,五碳糖,核糖核苷酸,磷酸,碱基,核糖C5H10O5,核酸的基本组成单位核苷酸图表,碱基,五碳糖,碱基,五碳糖,观察一下核苷酸的元素组成是怎样的？,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,组成DNA的核苷酸,组成RNA的核苷酸,磷酸,磷酸,观察核苷酸由哪几部分组成？这几部分是如何连接的？,脱氧 核糖,碱基,磷酸,A腺嘌呤,G鸟嘌呤,C胞嘧啶,T胸腺嘧啶,DNA与RNA在化学组成上的区别,脱氧核苷酸,核糖,碱基,磷酸,A腺嘌呤,G鸟嘌呤,C胞嘧啶,U

7、尿嘧啶,核糖核苷酸,A G C T,A G C U,构成DNA与RNA共有几种碱基？这些碱基能构成几种核苷酸？,4种,4种,DNA的基本组成单位：脱氧核糖核苷酸,组成脱氧核糖核苷酸的碱基有4种 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T）,腺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,胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,DNA的化学结构,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的种类,RNA的基本组成单位：核糖核苷酸,组成核糖核苷酸的碱基有4种 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）,腺嘌呤核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核

8、苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸的区别,五碳糖不同,五碳糖,H,OH,脱氧核糖,（核糖核苷酸）核糖,含氮碱基不同,含氮碱基,五碳糖,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的结构：,P,A,脱氧核糖,P,P,P,G,C,T,脱氧核糖,脱氧核糖,脱氧核糖,A,G,C,U,P,P,P,P,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,核糖,核糖,核糖,核糖,胞嘧啶核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸,核糖核苷酸的结构：,核酸,脱氧核糖核酸（DNA）,核糖核酸（RNA）,脱氧核糖核苷酸 （简称脱氧核苷酸）,核糖核苷酸,双链,单链,脱氧核糖

9、、磷酸 含氮碱基（AGCT),核糖、磷酸 含氮碱基（AGCU),为什么DNA（或RNA）分子具有多样性？,提示：从蛋白质的多样性得到启发,遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中。,脱氧核苷酸数量大，其排列顺序极其多样化，储存的信息量非常大。,DNA的化学结构,空间结构,-,-,-,-,碱基互补 配对原则,脱氧核苷酸构成DNA,脱氧核苷酸链,核糖核苷酸链,脱氧核苷酸的连接：,P,A,脱氧核糖,G,C,T,脱氧核糖,脱氧核糖,脱氧核糖,A,G,C,U,核糖,核糖,核糖,核糖,核糖核苷酸的连接：,P,P,P,P,P,P,P,磷酸二酯键,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,（1）

10、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。,（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。,（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。,四、DNA双螺旋结构的主要特点,A,A,A,T,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,你注意到了吗？,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,你注意到了吗？,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,DNA分子的特异性就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。,五、DNA分子的结构特性,1）多样性,在生物体内，一个最短DNA

11、分子也大约有4000 个碱基对，请同学们计算DNA分子有多少种？,2）特异性：碱基对的特定排列顺序，又构成了每一 个DNA分子的特异性.,碱基对的排列顺序就代表了遗传信息,3） 稳定性,DNA分子中在外侧脱氧核糖和磷酸交替连接排列不变，内侧碱基互补配对原则不变。,DNA分子的结构 小结,化学组成：,基本组成单位：四种脱氧核苷酸,一分子含氮碱基,一分子脱氧核糖,一分子磷酸,空间结构,规则的双螺旋结构,两条脱氧核苷酸长链,碱基对,氢键,碱基互补配对原则,分子结构的多样性、特异性和稳定性,所有生物的遗传物质都是DNA吗？,细胞生物,非细胞生物,真核生物,原核生物,DNA病毒,RNA病毒,遗传物质是D

12、NA,遗传物质是RNA，如HIV、SARS病毒、禽流感病毒,RNA病毒,除RNA病毒外，其它生物的遗传物质都是DNA。,（含两种核酸）,（只含一种核酸）,除病毒外，其它生物细胞内都含有两种核酸（同时含有DNA与RNA）。,核酸的功能：,核酸是一切生物的遗传物质。对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。,核酸上贮存有遗传信息,所有具 细胞结构的生物细胞中同时具有DNA和RNA，但遗传物质是DNA 。 病毒只具有DNA或RNA其中一种。如SARS、HIV等病毒只具有RNA。 具DNA的病毒遗传物质是DNA，具RNA的病毒遗传物质是RNA。,4,4,8,小结,核酸的碱基的种类有 种,5,核酸分为 种,2,DNA、RNA的主要区别,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A、C、G、T,双螺旋,单链,细胞核 （线粒体、叶绿体）,细胞质,A、C、G、U,遇甲基绿呈绿色,遇吡罗红呈红色,脱氧核糖核酸,核糖核酸,1、脱氧核糖核酸的基本单位是_，它可分为_种。,核糖核酸的基本单位是_，它可分为_种。,核酸有_种，核酸的基本单位是_，一共有_种，而碱基有_种,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,核苷酸,4,4,8,课 堂 巩 固,5,2,3、组成人体核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有多少种 A.5、2、8 B.4、2、2 C.5、2、2 D.4、4、8,4、由碱基A