2.3遗传信息的携带者ppt课件-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、DNA鉴定仪器DNADNA指纹法指纹法 DNA是生物体主要的遗传物质，具特异性（每个人的遗传信息都有所区别），其个体识别能力足以与手指指纹相媲美，因而得名。用相关酶，将DNA 切割成许多长度不同的小片段，然后用相关仪器将不同大小片段的DNA分离，最后让其在x光胶片上显现成图像。图像在X光胶片中呈一系列条纹，很像商品上的条形码亲子鉴定研究人类起源、不同生物间的亲缘关系问题探讨问题探讨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；人类的遗传信息储存在DNA分子中，而每个人的DNA的脱氧核苷酸序列具有特异性。2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？2.32.3

2、遗传信息的携带者遗传信息的携带者-核酸核酸 1.概述核酸的种类和功能。2.熟记核酸的结构，并能分析DNA和RNA的异同 3.说出观察DNA和RNA在细胞中的分布实验的原理、方法步骤及注意事项，提高观察及分析实验的能力学习目标脱氧核糖脱氧核糖核酸核酸核糖核糖核酸核酸2 2、核酸的功能：、核酸的功能：DNARNA1 1、核酸的种类、核酸的种类一、核酸的种类及功能一、核酸的种类及功能 核酸是细胞内携带核酸是细胞内携带 的物质，在生的物质，在生物体的物体的 和和 中具中具有极其重要的作用。有极其重要的作用。遗传信息遗传信息遗传、变异遗传、变异蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成原核生物的原核生物的DNAD

3、NA、RNARNA位于什么部位呢？位于什么部位呢？拟核，细胞质拟核，细胞质细胞质细胞质3 3、核酸在细胞中的分布：、核酸在细胞中的分布：真核细胞：真核细胞：DNA：主要在主要在细胞核细胞核（染色体，核仁）（染色体，核仁），线粒体线粒体和和叶绿体叶绿体RNA：主要在主要在细胞质细胞质（细胞质基质，核糖体，线粒体，叶绿体）；（细胞质基质，核糖体，线粒体，叶绿体）；细胞核细胞核原核细胞：原核细胞：DNA：拟核（大型环状）拟核（大型环状）。拟核之外(质粒)小型环状DNA分子RNA：细胞质DNA存在于线粒体基质中，能参与编码有氧呼吸第二三阶段的酶，存在于叶绿体基质中，能编码暗反应相关的酶。二、核酸的结构

4、二、核酸的结构1 1、基本组成单位：、基本组成单位：核苷酸核苷酸 磷酸磷酸 含氮碱基含氮碱基 O五碳糖五碳糖核苷酸分子结构示意图核苷酸分子结构示意图一分子核苷酸一分子一分子核苷酸一分子 +一分子一分子 +一分子一分子 。五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸 2 2、基本组成元素有、基本组成元素有:C C、H H、O O、N N、P P核酸初步水解核苷酸彻底水解12345脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸AGCT3、核苷酸的种类（根据五碳糖不同）（根据五碳糖不同）腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶AGCU腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶尿嘧啶DNADNA

5、（脱氧核糖核酸）基本单位（脱氧核糖核酸）基本单位RNARNA（核糖核酸）基本单位（核糖核酸）基本单位DNARNA构成构成构成构成、核酸的基本单位是核酸的基本单位是_,_,其组成包括其组成包括_、_、_、核糖核酸的基本单位是、核糖核酸的基本单位是_，其，其组成包括组成包括_、_、_、脱氧核糖核酸的基本单位是脱氧核糖核酸的基本单位是_，其组成包括其组成包括_、_、_脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核苷酸核苷酸注意：注意：磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基五碳糖五碳糖 磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基 磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖(5(5种：种：AGCAGCTUTU)(4(4种：种：AGC

6、AGCU U)(4(4种：种：AGCAGCT T)DNARNA 磷 酸脱氧核糖核糖核糖 A（腺嘌呤）G（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）U U（尿嘧啶）（尿嘧啶）T（胸腺嘧啶）DNA与RNA在化学组成上的异同DNA特有RNA特有DNA、RNA共有4 4、核苷酸的命名：、核苷酸的命名：碱基名碱基名+五碳糖名（脱氧核糖或核糖）五碳糖名（脱氧核糖或核糖）+核苷酸核苷酸DNADNA的基本组成单位的基本组成单位 脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸(4 4种种)腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷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脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸

7、脱氧脱氧核糖核糖A A磷酸磷酸脱氧脱氧核糖核糖G G磷酸脱氧脱氧核糖核糖C C磷酸脱氧脱氧核糖核糖T T磷酸RNARNA的基本组成单位的基本组成单位 核糖核苷酸（核糖核苷酸（4 4种）种）核糖核糖A A磷酸磷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸核糖核糖G G磷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核糖核糖C C磷酸核糖核糖U U磷酸尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸思考：构成核酸的碱基有 种，核苷酸有 种，五碳糖有 种。582思考：碱基A、G、C参与 种核苷酸的构成，碱基A、G、C、T参与 种核苷酸的构成67细胞生物细胞生物非细胞生物非细胞生物真核生物真核生物原核生物原

8、核生物大多数病毒（大多数病毒（DNADNA病毒）病毒）极少数病毒（极少数病毒（RNARNA病毒）病毒）（如（如HIVHIV、SARSSARS病毒、禽流感病毒等）病毒、禽流感病毒等）DNADNA是遗传物质是遗传物质 艾弗里艾弗里RNARNA是遗传物质是遗传物质（含两种核酸（含两种核酸DNADNA和和RNARNA）（只含一种核酸（只含一种核酸DNADNA或或RNARNA）只要核酸中有只要核酸中有DNADNA，DNADNA就是遗传物质！就是遗传物质！DNA是主要遗传物质生生物物1 1、细胞生物（原核、真核生物）含、细胞生物（原核、真核生物）含2 2种核酸（种核酸（DNADNA和和RNARNA），以）

9、，以DNADNA作遗传物质作遗传物质2 2、非细胞生物（病毒），含、非细胞生物（病毒），含1 1种核酸（种核酸（DNADNA或或RNARNA），以），以DNADNA或或RNARNA作遗传物质作遗传物质（如噬菌体）（如噬菌体）肌肉细胞肌肉细胞豌豆根毛细胞豌豆根毛细胞烟草花叶病毒烟草花叶病毒核酸种类核酸种类碱基种类碱基种类五碳糖种类五碳糖种类核苷酸种类核苷酸种类2 2种种5 5种种2 2种种8 8种种2 2种种5 5种种4 4种种1 1种种4 4种种1 1种种8 8种种2 2种种填一填填一填1 1、细胞生物（原核、真核生物），含、细胞生物（原核、真核生物），含2 2种核酸（种核酸（DNADNA和和

10、RNARNA），以），以DNADNA作遗作遗传物质，传物质，五碳糖五碳糖2 2种，核苷酸种，核苷酸8 8种，含氮碱基种，含氮碱基5 5种种2 2、非细胞生物（病毒），含、非细胞生物（病毒），含1 1种核酸（种核酸（DNADNA或或RNARNA），以），以DNADNA或或RNARNA作遗传作遗传物质，物质，五碳糖五碳糖1 1种，核苷酸种，核苷酸4 4种，含氮碱基种，含氮碱基4 4种种不同生物体细胞中的核酸、碱基、五碳糖、核苷酸数5 5、DNADNA分子结构：分子结构：DNA是由2条单链组成的。这2条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架；碱基排

11、列在内侧 AT，GCA+G=T+C在DNA双链中嘌呤总数等于嘧啶总数 如果嘌呤数不等于嘧啶数，则为单链如果嘌呤数不等于嘧啶数，则为单链DNA或或RNA5 5、DNADNA分子结构：分子结构：55331.每个DNA分子片段中，有 个磷酸基团2.脱氧核糖数=数=数3.大部分脱氧核糖与 个磷酸基团相连，少数脱氧核糖与 个磷酸基团相连4.A-T之间有 个氢键。G-C之间有 个氢键，GC含量越多，DNA分子越稳定数量关系2磷酸含氮碱基23215 5、DNADNA分子结构：分子结构：55331.单链中相邻碱基通过 连接。2.两条链之间通过 连接3.单链中相邻两个脱氧核糖通过脱水缩合形成 相连。位置关系脱氧

12、核糖-磷酸-脱氧核糖氢键磷酸二酯键DNA无无数种数种四种脱氧四种脱氧核苷酸核苷酸每个人的遗传信息为什么不一样每个人的遗传信息为什么不一样6 6、DNADNA分子的特异性和多样性：分子的特异性和多样性：多样性：多样性：特异性：特异性：四种脱氧核苷酸的四种脱氧核苷酸的数目数目、排列顺序排列顺序不同不同遗传信息就是遗传信息就是脱氧脱氧核苷酸或碱基的排列顺序！核苷酸或碱基的排列顺序！特定的特定的DNA分子具有分子具有特定的脱氧核苷酸排列顺序特定的脱氧核苷酸排列顺序请思考：由请思考：由1010个个脱氧核苷酸组成脱氧核苷酸组成的一条的一条DNADNA单链单链最多有多少种不最多有多少种不同排列同排列?4 4

13、10101基本组成单位：_。2组成成分：核糖核苷酸三、RNA的组成及分类核糖脱氧核糖3.RNA的结构 RNA RNA是由是由多个核糖核苷酸连接而成的多个核糖核苷酸连接而成的单链单链分子分子。RNA会脱水缩合形成磷酸二酯键，部分RNA会发生碱基互补配对形成氢键构成双链 脱水缩合 4.RNA4.RNA的种类信使RNA (mRNA)：传递遗传信息DNA的信使蛋白质合成的模板。转运RNA (tRNA)：运输氨基酸核糖体RNA(rRNA)：组成核糖体酶：具有催化作用降低化学反应活化能作为遗传物质：某些病毒 1转录时，需要解旋，但不需要解旋酶参与。因为RNA聚合酶本身就兼有解旋的作用。2转录时，RNA子链

14、的延伸方向为5端3端，与RNA聚合酶的移动方向一致。UAAGUCCCTTGGAAARNA聚合酶mRNADNA方向：转录特点：边解旋边转录，单链转录RNA聚合酶：解开双螺旋结构识别DNA上的启动子形成磷酸二酯键。真核生物转录产物真核生物转录产物mRNAmRNA需要需要在细胞核中加工成为成熟在细胞核中加工成为成熟mRNAmRNARNARNA通过核孔的过程不跨膜消耗能量，不属于胞吞胞吐通过核孔的过程不跨膜消耗能量，不属于胞吞胞吐原核生物无细胞核，形成的原核生物无细胞核，形成的mRNAmRNA可以可以直接参与翻译合成蛋白质的过程直接参与翻译合成蛋白质的过程密码子与反密码子：密码子与反密码子：1.1.密

15、码子位于密码子位于 上，密码子中上，密码子中没没有有 碱基碱基 。2.2.密码子共有密码子共有 个，决定氨基酸的个，决定氨基酸的 密码子有密码子有 个。个。3.3.一种密码子决定一种密码子决定 种氨基酸，种氨基酸，一种氨基酸由一种氨基酸由 种密码子决定。种密码子决定。4.4.反密码子位于反密码子位于 上，上，一种一种tRNAtRNA转运转运 种氨基酸。种氨基酸。mRNAmRNAT T646461611 11 1或多或多1 1tRNAtRNA翻译的特点：一条mRNA上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。且这多条肽链相同，因为他们的mRNA模板链相同意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成大

16、量的蛋白质5.5.同一生物DNADNA和RNARNA的比较相同同一生物个体不同体细胞中，核DNA相同。rRNA相同不同由于基因的选择性表达，同一生物个体的不同的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同。转录DNADNARNARNA翻译蛋白质蛋白质复制四、核酸的水解核酸初步水解破坏磷酸二酯键核苷酸彻底水解破坏磷酸和五碳糖碱基和五碳糖之间的键磷酸 碱基 五碳糖DNA水解产物：四种脱氧核苷酸；彻底水解产物：磷酸，脱氧核糖，碱基(ATCG）RNA水解产物：四种核糖核苷酸；彻底水解产物：磷酸，脱氧核糖，碱基（AUCG）五、知识扩展1.，可以破坏磷酸二酯键。，可以形成磷酸二酯键。2.，和 等可以破坏氢键。限制酶

17、RNA水解酶DNA水解酶DNA聚合酶RNA聚合酶DNA连接酶逆转录酶解旋酶RNA聚合酶高温(人教版必修人教版必修1 P1 P2828图示拓展图示拓展)DNA)DNA、RNARNA、ATPATP和核苷酸中和核苷酸中“A”A”的含的含义是什么？义是什么？提示提示RNA与ATP的关系ATP去掉两个磷酸基团后剩余的部分是组成RNA的基本单位之一。总结总结核酸核酸核酸核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸核糖核酸（RNA）基本组成单位基本组成单位主要在细胞核的染主要在细胞核的染色体上，少数在线色体上，少数在线粒体和叶绿体粒体和叶绿体主要在细胞质中主要在细胞质中基本组成单位基本组成单位脱氧核糖脱氧

18、核糖核苷酸核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖：脱氧核糖五碳糖：脱氧核糖碱基：碱基：磷酸磷酸A、G、C、T脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸A腺嘌呤腺嘌呤G鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸C胞嘧啶胞嘧啶T胸腺嘧啶胸腺嘧啶五碳糖：核糖五碳糖：核糖碱基：碱基：磷酸磷酸A、G、C、U核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸A腺嘌呤腺嘌呤G鸟嘌呤鸟嘌呤 核糖核苷酸核糖核苷酸C胞嘧啶胞嘧啶U尿嘧啶尿嘧啶 甲基绿甲基绿和和吡罗红吡罗红染色剂对染色剂对DNADNA和和RNARNA的亲和力不同，的亲和力不同，甲甲基绿基绿使使DNADNA呈现绿色，呈现绿色，吡罗红吡罗红使使RNARNA呈现红色。呈现红色。甲基绿甲基绿DNAD

19、NA呈现绿色呈现绿色；吡罗红吡罗红RNARNA呈现红色呈现红色甲基绿、吡罗红混合染色剂染色染色盐酸（质量分数盐酸（质量分数8 8）改变细胞膜的通透性改变细胞膜的通透性 加速染色剂进入细胞加速染色剂进入细胞使染色体中的使染色体中的DNADNA和蛋白质分离和蛋白质分离 利于利于DNADNA与染色剂结合与染色剂结合二、观察二、观察DNADNA和和RNARNA在细胞中的分布在细胞中的分布1 1、实验原理、实验原理DNADNA主要主要分布在细胞核内，分布在细胞核内，RNARNA大部分大部分存在于细胞质中存在于细胞质中2 2、实验选材、实验选材人口腔上皮细胞或洋葱人口腔上皮细胞或洋葱内内表皮细胞表皮细胞

20、思考思考 可以用以下这些材料吗可以用以下这些材料吗？为什么？为什么？哺乳动物成熟红细胞，紫色洋葱外表皮细胞，叶肉细胞哺乳动物成熟红细胞，紫色洋葱外表皮细胞，叶肉细胞（要求：（要求：材料无色或浅色，且有细胞核的以免影响实验染色结果材料无色或浅色，且有细胞核的以免影响实验染色结果）3 3、实验用具和试剂、实验用具和试剂0.90.9的的NaClNaCl溶液作用：溶液作用：维持口腔上皮细胞正常的形态维持口腔上皮细胞正常的形态 8 8的的HClHCl溶液作用：溶液作用：改变细胞膜的通透性，易于染液进入内部改变细胞膜的通透性，易于染液进入内部使染色体中的使染色体中的DNADNA与蛋白质分离，利于与蛋白质分

21、离，利于DNADNA与与染色剂的结合。染色剂的结合。染色剂的使用的要求：染色剂的使用的要求：混合使用，现用现配混合使用，现用现配蒸馏水作用：蒸馏水作用：配制染色剂溶液配制染色剂溶液冲洗载玻片冲洗载玻片、取口腔上皮细胞制片、取口腔上皮细胞制片 （1）载玻片上滴一滴）载玻片上滴一滴0.9%NaCl溶液溶液 （2）用消毒牙签取口腔上皮细胞）用消毒牙签取口腔上皮细胞 （3）点燃酒精灯，将载玻片烘干）点燃酒精灯，将载玻片烘干 4.方法步骤：方法步骤：0.9%0.9%生理盐水人口腔上皮细胞人口腔上皮细胞滴、漱、刮、涂、烘滴、漱、刮、涂、烘目的：目的：杀死并固定细胞杀死并固定细胞注意：注意：玻片来回移动，防

22、止受玻片来回移动，防止受热不均匀而炸裂热不均匀而炸裂、水解、水解 （1）在小烧杯中放入）在小烧杯中放入8%盐酸和烘干的载玻片盐酸和烘干的载玻片 （2）在大烧杯中加入）在大烧杯中加入30温水温水 （3）水浴保温）水浴保温5min、冲洗涂片、冲洗涂片：用蒸馏水的：用蒸馏水的缓流缓流冲洗载玻片冲洗载玻片10s 8%8%盐酸3030水浴蒸馏水冲洗水解时间过短，水解不充分，染色剂不易进入细胞，影响染色时间过短，水解不充分，染色剂不易进入细胞，影响染色时间过长，水解过度，细胞被破坏，无法观察时间过长，水解过度，细胞被破坏，无法观察缓水流10s防止细胞被水防止细胞被水流冲走流冲走、染色、染色 （1）用吸水纸

23、吸去载玻片上多余的水分）用吸水纸吸去载玻片上多余的水分 （2）滴）滴2滴吡罗红甲基绿染色剂到载玻片上，染色滴吡罗红甲基绿染色剂到载玻片上，染色5 min （3）吸去多余染色剂，盖上盖玻片）吸去多余染色剂，盖上盖玻片、观察、观察：（1）低倍镜观察）低倍镜观察:选择选择染色均匀，色泽浅的区域染色均匀，色泽浅的区域，移至视野中央，移至视野中央，将物象调节清晰。将物象调节清晰。（2）高倍镜观察）高倍镜观察；调节；调节细细准焦螺旋，观察细胞核和染色质的染色准焦螺旋，观察细胞核和染色质的染色情况。情况。吡罗红甲基绿染色剂染色观察6 6、结论、结论DNADNA主要分布在主要分布在细胞核细胞核内内RNARNA

24、主要分布主要分布细胞质细胞质中中人口腔上皮细胞人口腔上皮细胞DNADNA、RNARNA分布分布洋葱鳞片叶洋葱鳞片叶内内表皮细胞表皮细胞DNADNA、RNARNA分布分布5 5、实验结果：、实验结果：绿色部分主要集中在绿色部分主要集中在细胞核细胞核内内红色部分主要集中在红色部分主要集中在细胞质细胞质中中(线粒体、叶绿体内也含有少量线粒体、叶绿体内也含有少量DNA)DNA)(细胞核中也有少量的细胞核中也有少量的RNA)RNA)【典型例题典型例题】下列关于下列关于“观察观察DNADNA和和RNARNA在细胞中的分布在细胞中的分布”实验，叙实验，叙述正确的是述正确的是()A.A.实验步骤为：制作装片实

25、验步骤为：制作装片水解水解染色染色观察观察B.B.可以用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞替代人口腔上皮细胞可以用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞替代人口腔上皮细胞C.C.使用盐酸只是为了杀死细胞使用盐酸只是为了杀死细胞D.D.甲基绿使甲基绿使DNADNA呈绿色，吡罗红使呈绿色，吡罗红使RNARNA呈红色呈红色D D水解后，要用缓水流冲洗载玻片水解后，要用缓水流冲洗载玻片紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色会掩盖染色结果紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色会掩盖染色结果盐酸的作用不只是杀死细胞，盐酸的作用不只是杀死细胞，还能使染色质中的还能使染色质中的DNADNA与蛋白质分离，与蛋白质分离，有利于有利于DNADNA与染色剂结合。与染色剂结合。