人教版化学《核酸》PPT完美课件新教材1.pptxVIP

人教版化学《核酸》PPT完美课件新教材1

目录

contents

核酸概述与分类

核酸组成单位-核苷酸

DNA结构与功能解析

RNA结构与功能解析

核酸提取、纯化和鉴定方法

核酸在生物技术中应用前景

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核酸概述与分类

核酸是生物体内重要的遗传物质，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类。

核酸定义

核酸在生物体内主要承担遗传信息的储存、传递和表达等任务，是生命活动不可或缺的重要组成部分。

核酸功能

核酸种类

根据组成和结构不同，核酸可分为DNA和RNA两大类。DNA主要存在于细胞核中，而RNA则主要存在于细胞质中。

结构特点

DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成，呈现双螺旋结构；RNA由一条多聚核糖核苷酸链组成，通常呈现单链结构，部分区域可形成双链或高级结构。

分布

DNA主要分布在细胞核中，少量存在于线粒体和叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中，包括mRNA、tRNA和rRNA等多种类型。

作用

DNA作为遗传信息的载体，负责储存和传递遗传信息；RNA则参与蛋白质合成过程，包括转录和翻译等步骤。此外，RNA还在基因表达调控、细胞信号传导等方面发挥重要作用。

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核酸组成单位-核苷酸

核苷酸分子中的磷酸基团，与糖分子相连，提供负电荷和参与形成磷酸二酯键。

磷酸基团

五碳糖

碱基

核糖或脱氧核糖，作为核苷酸的骨架，连接磷酸基团和碱基。

包括嘌呤和嘧啶两类，与五碳糖通过糖苷键相连，决定核苷酸的种类和性质。

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根据五碳糖和碱基的不同，核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两大类。

核苷酸的命名通常由碱基名称、五碳糖类型和磷酸基团数目三部分组成，如腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。

命名规则

核苷酸种类

核苷酸分子之间通过磷酸二酯键连接形成核酸长链。这种连接方式具有方向性，即5端磷酸基团与3端羟基之间形成磷酸二酯键。

磷酸二酯键

在双链核酸分子中，两条链上的碱基通过氢键形成碱基对，使两条链紧密地结合在一起。碱基配对遵循一定的规律，如A与T、G与C之间的配对。

碱基配对

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DNA结构与功能解析

DNA由两条反向平行的多核苷酸链组成，形成右手螺旋结构。

双链反向平行

腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，保证遗传信息的稳定传递。

碱基互补配对

磷酸和脱氧核糖构成DNA的主链，位于外部；碱基对位于内部，垂直于螺旋轴。

主链与碱基对之间的空间关系

DNA双螺旋结构中，每10个碱基对构成一个螺距，相邻碱基对之间旋转36°。

螺距与旋转角度

遗传信息的编码

遗传信息的稳定性

遗传信息的多样性

遗传信息的可变性

DNA通过四种不同的碱基（A、T、C、G）的排列组合，编码生物体的遗传信息。

四种碱基的不同排列组合方式，使得DNA能够储存大量的遗传信息，为生物体的多样性提供基础。

DNA双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了遗传信息的稳定传递和复制。

DNA在复制和修复过程中可能发生突变，导致遗传信息的改变，为生物进化提供动力。

复制和修复的意义

DNA复制和修复机制对于生物体的遗传信息传递、生物进化以及维持生命活动的正常进行具有重要意义。

DNA复制

以亲代DNA为模板，在DNA聚合酶的催化下，按照碱基互补配对原则合成子代DNA的过程。复制过程具有半保留性和半连续性。

DNA修复

生物体在进化过程中形成了一套完善的DNA修复机制，包括直接修复、切除修复、重组修复和跨损伤修复等，以维持基因组的稳定性和完整性。

复制与修复的关系

DNA复制过程中可能出现错误配对或损伤，此时需要启动DNA修复机制进行纠正。同时，DNA修复机制也可以保证复制过程的顺利进行。

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RNA结构与功能解析

RNA的碱基主要有4种，即A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、U（尿嘧啶），其中U（尿嘧啶）取代了DNA中的T

RNA单链由核糖核苷酸经磷酸二酯键缩合而成长链状分子

一个核糖核苷酸分子由磷酸、核糖和碱基构成

作为信使RNA（mRNA），携带遗传信息并指导蛋白质合成

作为转运RNA（tRNA），携带氨基酸进入核糖体并识别mRNA上的遗传密码

作为核糖体RNA（rRNA），与核糖体蛋白共同组成核糖体，提供蛋白质合成的场所

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核酸提取、纯化和鉴定方法

经典方法，适用于大部分样本类型，但操作繁琐且易污染环境。

酚氯仿抽提法

操作简便快速，适用于小量样本，但成本较高。

离心柱法

自动化程度高，适用于高通量样本处理，但对设备和试剂要求较高。

磁珠法

去除蛋白质

使用蛋白酶K消化或有机溶剂去除蛋白质杂质。

去除RNA

使用RNase处理样品以去除RNA干扰。

操作注意事项

避免反复冻融、剧烈震荡和长时间暴露于紫外线下，以减少核酸降解和损伤。

紫外分光光度法

荧光定量PCR法

琼脂糖凝胶电泳法

结果解读

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