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第2章第3节遗传信息的携带者——核酸


第2章组成细胞的分子

第3节遗传信息的携带者——核酸

2004年9月8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DNA指纹 鉴别技术诞生20周年。 1984年9月11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一些足 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“DNA指纹”。 由于DNA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、血亲鉴

定、确定遇难者身份等方面广泛使用
这种技术。

讨论: 1.DNA的中文全称? 2.DNA证据是否成为唯一证据?

一、核酸的分类

核 酸

脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)

二、 功能:

1、是细胞内携带遗传信息的物质,2、 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。

三、核酸在细胞中的分布
1、实验:“观察DNA和RNA在细胞中的分布”
(1)实验目的:观察DNA和RNA在细胞中的分布 (2)实验原理:
第1、甲基绿和吡咯红对DNA和RNA的亲和力不同

第2、盐酸作用: 改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞; 使染色质中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂的结合。

第3、用显微镜观察细胞质和细胞核的颜色的变化。

(3)实验器材:(略)
(4)实验步骤:

①滴:防止细胞破裂,维持正常形态。

第一步:制临时装片 ②漱:防止混杂食物碎屑。 ③刮:取口腔上皮细胞。 ④涂:将细胞涂入生理盐水中。 ⑤烘:固定细胞。
第二步:水解 盐酸 第三步:冲洗:缓水流——防止细胞被水流冲走。

第四部:染色:甲基绿和吡咯红必须现配现用。
第五步:观察:(对象) (5)现象:

细胞核呈绿色,细胞质呈红色。

(6)结论:
真核细胞: DNA主要存在于细胞核中(细胞质中如线粒体和叶绿体也有DNA);

RNA主要存在于细胞质中(细胞核中也有RNA)。
原核细胞:

DNA主要集中在拟核质粒中,细胞质中有环状DNA
RNA存在于细胞质中

四、核酸
1.概念:

是核苷酸连接而成的长链

核苷酸 2.基本单位:
(1)核苷酸的种类:
第1类:

核糖核苷酸

①组成:

1分子含氮碱基 (A、G、C、U) 1分子五碳糖 (核糖)、1分子磷酸。
②可构成四种核糖核苷酸

腺嘌呤核糖核苷酸、 鸟嘌呤核糖核苷酸、 胞嘧啶核糖核苷酸、 尿嘧啶核糖核苷酸

磷酸
脱氧核糖 脱氧核糖核苷酸

磷酸

OH 核糖 核糖核苷酸

问题:观察核苷酸的组成,组成核酸 的元素有哪些?

有C、H、O、N、P五种元素

腺嘌呤核糖核苷酸

鸟嘌呤核糖核苷酸

胞嘧啶核糖核苷酸

尿嘧啶核糖核苷酸

第2类:脱氧核糖核苷酸

简称为: 脱氧核苷酸

①组成:

1分子含氮碱基 (A、G、C、 T)、 1分子五碳糖 (脱氧核糖)、 1分子磷酸。
腺嘌呤脱氧核苷酸、 鸟嘌呤脱 ②可构成四种脱氧核苷酸 氧核苷酸、 胞嘧啶脱氧核苷酸、 胸腺嘧啶脱氧核苷酸

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

腺嘌呤核糖核苷酸

腺嘌呤脱氧核苷酸

鸟嘌呤核糖核苷酸

鸟嘌呤脱氧核苷酸

胞嘧啶核糖核苷酸

胞嘧啶脱氧核苷酸

尿嘧啶核糖核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸

引申思考:
1、在不限制碱基数目的情况下,A、C、G三种碱基可以 合成几种核苷酸?

6种
2、在不限制碱基数目情况下,A、C、G、T四种碱基可以合成几种核 苷酸?

7种
3、在不限制碱基数目情况下,A、C、U、T四种碱基可以合成几种核苷酸?

6种

3.核酸的形成

核苷酸连接而成长链
——

(1)核糖核酸的形成

RNA

核糖核苷酸→核糖核苷酸链→一条核糖核苷酸链构成核糖核酸

磷酸二酯键:3号碳原子与磷酸基团之间形成,有水产生

(2)脱氧核糖核酸的形成

——

DNA

脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链→两条脱氧核苷酸链构成脱氧 核糖核酸

磷酸二酯键:3号碳原子与磷酸基团之间形成,有水产生

4.DNA与RNA比较
DNA 全称 基本单位
脱氧核糖核酸

RNA
核糖核酸

根本区别 碱基种类 遗传物质

基本单位里含有的五碳糖不同
4种 A、C、G、T (1)具有细胞结构的生物 (2)某些只含有DNA的生物 4种 A、C、G、U 某些只含有RNA的生物

存在部位

(1)真核细胞 (2)原核细胞
大多数由两条脱氧核苷酸链构成

主要存在与细胞质中

存在形式

大多数由一条核糖核苷酸链构成

5、核酸中碱基、核苷酸种类与生物的关系
(1)在只有DNA的生物中(包括病毒:如噬菌体)
碱基 五碳糖 4种 A、G、C、T 1种 脱氧核糖 4种

脱氧核糖核苷酸

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 腺嘌呤核糖核苷酸、 鸟嘌呤核糖核苷酸、 胞嘧啶核糖核苷酸、 尿嘧啶核糖核苷酸
五碳糖 8种 2种 脱氧核糖、核糖

(2)在只有RNA的生物中(包括病毒:如烟草花叶病毒)
碱基 五碳糖 4种 1种 A、G、C、U 核糖

核糖核苷酸

4种

(3)在同时含有DNA和RNA的生物中(有细胞结构的生物:如原核细胞核、真核细胞) 碱基 5种 A、C、G、T、U 核苷酸

4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸

只有DNA——某些病毒:只有RNA——某些病 噬菌体 毒:HIV、SARS 碱基 种类 五碳 糖 磷酸

同时含有DNA有细胞结 构的生物

4
1

(A、G、C、T)

4 (A、G、C、U) 5 (A、C、G、T、U)

脱氧核糖 1
4种

1

核糖 1

2

脱氧核糖、核糖

1 8种

4种

核苷 酸的 种类

1.腺嘌呤脱氧核苷酸、 2.鸟嘌呤脱氧核苷酸、 3.胞嘧啶脱氧核苷酸、 4.胸腺嘧啶脱氧核苷 酸

1.腺嘌呤脱氧核苷酸、 1.腺嘌呤核糖核苷酸、 2.鸟嘌呤脱氧核苷酸、 2.鸟嘌呤核糖核苷酸、 3.胞嘧啶脱氧核苷酸、 3.胞嘧啶核糖核苷酸、 4.腺嘌呤核糖核苷酸、 4.尿嘧啶核糖核苷酸 5.鸟嘌呤核糖核苷酸、 6.胞嘧啶核糖核苷酸、 7.尿嘧啶核糖核苷酸 8.胸腺嘧啶脱氧核苷酸

五、核酸的特点
1、特异性 不同的核酸: 组成的核苷酸 的种类、数目 和排列顺序不 同。 2、多样性

核苷酸的排列顺 序多种多样

3、稳定性 基本骨架稳定 ——五碳糖与磷酸交替连接

六、遗传信息: ——指核酸中核苷酸的排列顺序
1、在只有DNA的生物中,携带遗传信息的物质是
遗传信息就是
——DNA中脱氧核苷酸的 排列顺序

——DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序

2.在只有RNA的生物中,携带遗传信息的物质是 ——RNA中核糖核苷酸的排列顺序 遗传信息就是 ——RNA中的核糖核苷酸的排列顺序

3.在同时含有DNA、RNA的生物中(即有细胞结构的生物),携带遗传信息的物质是 ——DNA中脱氧核苷酸的排列顺序,RNA中核糖核苷酸的排列顺序 遗传信息就是 ——DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序

课堂练习
1、将用甲基绿和吡罗红染色的人口腔上皮细胞装片放在 显微镜下观察,可以看到( B ) A.细胞核内呈现红色,细胞质内呈现绿色 B.细胞核内呈现绿色,细胞质内呈现红色 C.细胞核和细胞质都呈现绿色 D.细胞核和细胞质都呈现红色

2、DNA分子完全水解后,得到的化学物质是( B ) A.核苷酸、五碳糖、碱基 B.核苷酸、磷酸、碱基 C.核糖、五碳糖、碱基 D.脱氧核糖、磷酸、碱基

3、(2010·广东模拟)不同生物含有的核酸 种类不同。真核生物同时含有DNA和RNA,病 毒体内含有DNA或RNA,下列各种生物中关于 碱基、核苷酸种类的描述正确的是( B )
A 口腔上 皮细胞 碱基 核苷酸 5种 5种 B 洋葱叶 肉细胞 5种 8种 C 脊髓灰质 炎病毒 4种 8种 D 豌豆根 毛细胞 8种 8种

4、(2010·烟台测试)由1分子磷酸、1分子碱基和1 分子化合物a构成了化合物b,如图所示,则叙述正确

的是(

C

)

A.若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B.若a为核糖,b则为DNA的基本组成单位 C.若m为尿嘧啶,则DNA中肯定不含b这种化合物 D、在人和SARS病毒体内,化合物b都含有8种


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