《第二节 核酸的分子结构》课件_高中生物_必修2 遗传与进化_北师大版.pptx

核酸的分子结构主讲人：

目录壹核酸的基本概念贰核酸的化学组成叁DNA的分子结构肆RNA的分子结构伍核酸的高级结构陆核酸研究的应用

核酸的基本概念01

核酸的定义核酸在生物体内承担遗传信息的存储、传递和表达，是生命活动不可或缺的分子。核酸的生物功能核酸由核苷酸组成，每个核苷酸包含一个磷酸基团、一个糖分子和一个含氮碱基。核酸的化学组成

核酸的分类DNA是遗传信息的主要载体，由腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤四种核苷酸组成。脱氧核糖核酸（DNA）RNA在蛋白质合成中起关键作用，通常包含腺嘌呤、尿嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤四种核苷酸。核糖核酸（RNA）

核酸的功能蛋白质合成的指导遗传信息的传递DNA通过复制过程将遗传信息准确传递给子细胞，确保生物特征的遗传。RNA分子携带遗传指令，指导细胞内蛋白质的合成，是生命活动的重要组成部分。细胞调控机制核酸参与调控基因表达，影响细胞的生长、分化和代谢等生命活动。

核酸的化学组成02

核苷酸结构核苷酸由磷酸基团、糖和含氮碱基组成，磷酸基团是核酸链的骨架部分。磷酸基团核糖或脱氧核糖是构成核苷酸的糖分子，决定了核酸是RNA还是DNA。糖分子含氮碱基包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶（或尿嘧啶），是遗传信息的载体。含氮碱基

碱基种类与特性腺嘌呤和鸟嘌呤是嘌呤类碱基，它们在DNA和RNA中都存在，负责形成碱基对。腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G）01胞嘧啶是DNA和RNA共有的嘧啶类碱基，而尿嘧啶仅在RNA中出现，替代了DNA中的胸腺嘧啶。胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U）02胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，与腺嘌呤形成碱基对，是遗传信息复制和传递的关键。胸腺嘧啶（T）03

糖和磷酸基团RNA中的糖是核糖，而DNA中的糖是脱氧核糖，两者结构略有不同，影响核酸的功能。核糖和脱氧核糖磷酸基团连接核糖或脱氧核糖，形成核酸链的骨架，对维持核酸结构稳定性至关重要。磷酸基团的作用

DNA的分子结构03

DNA双螺旋模型1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为遗传学研究奠定了基础。双螺旋结构的发现01DNA双螺旋中，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，胞嘧啶与鸟嘌呤配对，遵循严格的互补配对原则。碱基配对原则02氢键和碱基堆积力共同作用，使得DNA双螺旋结构既稳定又能在复制和转录时解开。螺旋的稳定性和动态性03

DNA的碱基配对规则01在DNA双螺旋结构中，腺嘌呤（A）总是与胸腺嘧啶（T）通过两个氢键配对。腺嘌呤与胸腺嘧啶配对02鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）通过三个氢键配对，是DNA分子中稳定的碱基对之一。鸟嘌呤与胞嘧啶配对

DNA的复制机制半保留复制模型DNA复制遵循半保留机制，每个新DNA分子包含一条旧链和一条新合成的链。解旋酶的作用解旋酶负责打开双螺旋结构，为复制提供单链模板，是DNA复制的起始步骤。引物与DNA聚合酶DNA聚合酶沿模板链合成新的DNA链，但需要引物提供起始点，通常由RNA引物构成。错配修复机制复制过程中可能出现错误，错配修复系统会识别并修复这些错误，确保遗传信息的准确性。

RNA的分子结构04

RNA的种类与功能转运RNA(tRNA)tRNA在蛋白质合成过程中识别并运输相应的氨基酸到核糖体。小干扰RNA(siRNA)siRNA参与RNA干扰机制，通过降解特定mRNA来调控基因表达。信使RNA(mRNA)mRNA负责将DNA的遗传信息传递给核糖体，指导蛋白质的合成。核糖体RNA(rRNA)rRNA是核糖体的主要成分，参与蛋白质合成的催化过程。长非编码RNA(lncRNA)lncRNA在基因表达调控、染色质修饰和细胞分化等多种生物过程中发挥作用。

RNA的单链结构特点RNA分子中的碱基配对不如DNA稳定，因为RNA中尿嘧啶（U）取代了胸腺嘧啶（T）。碱基配对的不稳定性RNA的单链可以折叠回自身，形成复杂的二级结构，如茎环结构和假结。单链折叠形成二级结构RNA分子中，由于碱基间的互补配对，可以形成发夹环等复杂的环状结构。存在环状结构

RNA的转录过程启动阶段RNA聚合酶识别DNA上的启动子序列，开始RNA链的合成。延伸阶段RNA聚合酶沿DNA模板链移动，合成互补的RNA分子。终止阶段当RNA聚合酶遇到终止信号时，RNA链合成结束，新合成的RNA分子释放。

核酸的高级结构05

染色体结构染色体由DNA和蛋白质组成，其中DNA携带遗传信息，蛋白质则帮助DNA紧密打包。染色体的组成染色体内的DNA通过缠绕组蛋白形成核小体，进一步折叠成高度有序的染色质纤维。染色体的包装端粒位于染色体末端，保护染色体不受损伤，并在细胞分裂中维持染色体的完整性。染色体的端粒着丝粒是染色体上负责连接纺锤丝的区域，在细胞分裂时指导染色体的正确分离。染色体的着丝粒

核小体与染色质核小体是染色质的基本单位，由DNA缠绕在组蛋白八聚体上形成，是基因表达