《核酸与基因表达》课件新人教版必修.pptVIP

《核酸与基因表达》

核酸的发现1869年瑞士生物化学家弗里德里希·米歇尔（FriedrichMiescher）在研究脓细胞时首次发现了核酸。他将从脓细胞中提取的物质称为“核素”，它主要存在于细胞核中。1944年美国科学家奥斯瓦尔德·埃弗里（OswaldAvery）等人通过著名的肺炎双球菌转化实验，证明了DNA是遗传物质。1953年詹姆斯·沃森（JamesWatson）和弗朗西斯·克里克（FrancisCrick）构建了DNA双螺旋结构模型，揭示了DNA的结构和功能，为遗传学研究奠定了基础。

核酸的结构基本结构核酸是由核苷酸单体组成的长链大分子。每个核苷酸由一个含氮碱基、一个五碳糖和一个磷酸基组成。含氮碱基核酸中常见的含氮碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。五碳糖DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的五碳糖是核糖。磷酸基磷酸基连接在五碳糖的5位碳原子上，形成核苷酸链。

核酸的种类脱氧核糖核酸（DNA）DNA是遗传信息的载体，它控制着生物体的遗传性状。DNA存在于细胞核中，也存在于线粒体和叶绿体中。核糖核酸（RNA）RNA主要参与蛋白质的合成，它在遗传信息的传递中起着重要作用。RNA存在于细胞质中，也存在于细胞核中。

DNA的结构双螺旋结构DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的双螺旋结构。碱基配对DNA双螺旋结构中，两条链的碱基通过氢键配对，A与T配对，G与C配对，形成碱基对。磷酸骨架两条链的磷酸基和脱氧核糖交替连接，形成DNA分子的磷酸骨架，位于双螺旋结构的外部。

DNA双螺旋结构1两条反向平行的脱氧核苷酸链构成DNA双螺旋结构。2碱基通过氢键配对：A与T配对，G与C配对，形成碱基对。3磷酸基和脱氧核糖交替连接，形成DNA分子的磷酸骨架，位于双螺旋结构的外部。

DNA双螺旋结构模型沃森和克里克1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克基于其他科学家的研究成果，构建了DNA双螺旋结构模型。模型的意义这个模型揭示了DNA的结构和功能，为遗传学研究奠定了基础，并引发了分子生物学领域的革命。

DNA的复制复制的概念DNA复制是指DNA分子以自身为模板合成两个相同的DNA分子的过程，这是遗传信息从亲代传递给子代的基础。复制的时间DNA复制发生在细胞周期的S期，即DNA合成期。

DNA复制的特点1半保留复制：每个新合成的DNA分子含有一条来自亲代的DNA链和一条新合成的DNA链。2方向性：DNA复制是沿着5到3方向进行的。3准确性：DNA复制过程中存在多种修复机制，保证了复制的准确性。

半保留复制机制1DNA解旋DNA双螺旋结构解开，形成两条单链。2模板链结合每条单链作为模板，与新合成的DNA链配对。3新链合成以模板链为指导，合成新的互补链。4双螺旋形成两条新合成的DNA链彼此配对，形成两个新的双螺旋结构。

DNA复制的酶1DNA解旋酶：解开DNA双螺旋结构。2DNA聚合酶：催化新的DNA链的合成。3引物酶：合成RNA引物。4连接酶：连接断裂的DNA片段。

DNA复制的步骤1DNA双螺旋结构解开，形成两条单链。2引物酶合成RNA引物，为DNA聚合酶提供起始点。3DNA聚合酶以模板链为指导，合成新的互补链。4连接酶连接断裂的DNA片段，形成完整的DNA分子。

转录的概念转录的定义转录是指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。它将DNA中的遗传信息传递给RNA。转录的位置转录发生在细胞核中，参与转录的酶是RNA聚合酶。

转录的过程RNA聚合酶识别DNA模板链的起始密码子，并与DNA结合。RNA聚合酶沿着DNA模板链移动，读取碱基序列。RNA聚合酶根据DNA模板链的碱基序列，催化RNA链的合成。RNA链合成完成后，与DNA模板链分离，转录过程结束。

转录的产物1信使RNA（mRNA）：携带遗传信息，指导蛋白质合成。2转运RNA（tRNA）：转运氨基酸，参与蛋白质合成。3核糖体RNA（rRNA）：构成核糖体的一部分，参与蛋白质合成。

转录的调控调控的必要性细胞需要根据自身的需求调节基因表达，以适应不同的生理环境和功能。调控的方式转录调控主要通过影响RNA聚合酶与DNA模板链的结合来实现。

转录的调控机制转录因子：可以结合到DNA的特定序列上，调控RNA聚合酶的活性。染色质结构：染色质的结构会影响RNA聚合酶与DNA模板链的结合。RNA干扰：通过短链RNA分子降解mRNA，从而抑制基因表达。

翻译的概念翻译的定义翻译是指以mRNA为模板，合成蛋白质的过程。它将mRNA中的遗传信息翻译成蛋白质的氨基酸序列。翻译的位置翻译发生在细胞质中的核糖体上。

翻译的过程起始mRNA与核糖体结合，tRNA携带起始密码子结合到mRNA的起始密码子上。1延伸核糖体沿着mRNA移动，依次读取密码子，相应的tRNA