《高中生物核酸》课件

高中生物核酸核酸的组成五碳糖磷酸含氮碱基核糖或脱氧核糖连接两个核苷酸形成多聚核苷酸腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）或尿嘧啶（U）核酸的结构核酸是由核苷酸聚合而成的长链状生物大分子每个核苷酸由三个部分组成磷酸、五碳糖和含氮碱基根据五碳糖的不同，核酸可分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）DNA的五碳糖是脱氧核糖，含氮碱基有腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）RNA的五碳糖是核糖，含氮碱基有腺嘌呤（A）、尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）的双螺旋DNA碱基配对反向平行腺嘌呤A与胸腺嘧啶T配对，鸟嘌呤G与胞嘧啶C配对两条DNA链方向相反，一条链从5端到3端，另一条链从3端到5端的复制DNA解旋1DNA双螺旋解开，形成两个单链模板引物合成2引物酶催化合成RNA引物延伸3DNA聚合酶催化新链合成，以模板为基础连接4连接酶将新链片段连接起来，形成完整的新链半保留复制解旋1DNA双螺旋结构解开，形成两条单链模板引物结合2引物与模板链配对，为DNA聚合酶提供起始点延伸3DNA聚合酶沿着模板链移动，添加新的核苷酸形成互补链连接4连接酶将新合成的片段连接起来，形成完整的DNA双螺旋复制酶DNA关键酶解旋酶12DNA复制酶是一系列催化DNA解旋酶打破DNA双螺旋结构，复制过程的酶使两条单链分开3引物酶4DNA聚合酶引物酶合成短的RNA片段，为DNA聚合酶沿着模板链添加新DNA聚合酶提供起点的核苷酸，形成新的DNA链损伤与修复DNA紫外线照射化学物质复制错误紫外线辐射会导致DNA链上的胸腺嘧某些化学物质可与DNA碱基结合，导DNA复制过程中，由于酶的错误或其啶碱基形成二聚体，影响DNA复制和致碱基配对错误，造成DNA损伤他因素，会导致DNA序列发生改变转录转录概念定义重要性转录是遗传信息从DNA传递到RNA的过程，即以DNA的一条链转录是基因表达的第一步，是生物体合成蛋白质和其他RNA的必为模板，合成与之互补的RNA的过程要前提的合成RNA解旋DNA双螺旋在RNA聚合酶的作用下解开配对RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，按照碱基配对原则合成RNA延伸RNA链不断延伸，直到遇到终止信号转录调控启动子增强子沉默子启动子是RNA聚合酶结合的位点，决定增强子是能够增强转录效率的DNA序列沉默子是能够抑制转录效率的DNA序列转录起始的位置和方向，可以位于基因的上游、下游或内部，可以抑制基因的表达基因表达调控转录水平调控翻译水平调控调控转录因子与DNA结合，控制基因调控mRNA的稳定性，影响翻译效率转录起始蛋白质水平调控调控蛋白质降解速率，影响蛋白质活性核糖体的结构核糖体是蛋白质合成的场所，由两种亚基组成大亚基和小亚基大亚基包含三个rRNA和约49种蛋白质，小亚基包含一个rRNA和约33种蛋白质核糖体通过mRNA与tRNA结合，将氨基酸按照mRNA的密码子顺序连接起来，形成蛋白质核糖体的功能蛋白质合成的场所催化肽键形成核糖体是蛋白质合成的场所，它核糖体具有催化肽键形成的功能可以读取mRNA上的遗传密码，，将氨基酸连接成多肽链，最终并根据密码合成相应的蛋白质形成蛋白质参与蛋白质折叠核糖体在蛋白质合成过程中，会帮助新合成的多肽链进行折叠，形成具有特定结构和功能的蛋白质蛋白质的合成氨基酸活化1tRNA与氨基酸结合，形成氨基酰tRNA起始阶段2mRNA与核糖体结合，起始密码子AUG与起始tRNA配对延伸阶段3核糖体沿着mRNA移动，根据密码子顺序添加氨基酸终止阶段4遇到终止密码子，蛋白质合成结束，多肽链从核糖体上脱落的转运mRNA核糖体结合mRNA与核糖体小亚基结合，形成起始复合物移位核糖体沿mRNA移动，读取密码子tRNA结合tRNA携带相应的氨基酸，与mRNA上的密码子配对氨基酸的活化123第一步第二步第三步氨基酸与ATP反应，形成氨酰-AMP氨酰-AMP与tRNA结合，形成氨酰-氨酰-tRNA进入核糖体，参与蛋白质tRNA合成多肽链的延长密码子识别1tRNA携带的氨基酸与mRNA上的密码子配对肽键形成2相邻氨基酸之间形成肽键，连接到多肽链上核糖体移动3核糖体沿mRNA移动到下一个密码子蛋白质的折叠空间结构1形成特定的三维结构功能2决定蛋白质的功能氨基酸序列3由遗传信息决定蛋白质的翻译后修饰糖基化磷酸化乙酰化添加糖基，影响蛋白质的稳定性和活性添加磷酸基，调节蛋白质的活性添加乙酰基，影响蛋白质的稳定性和功能蛋白质的定位和运输信号肽引导细胞器运输12蛋白质合成后，信号肽引导它蛋白质被运输到内质网、高尔们到达目标位置基体等细胞器，进行加工和修饰分泌途径3一些蛋白质被分泌到细胞外，参与机体功能基因突变的类型碱基替换碱基插入碱基缺失一个碱基被另一个碱基取代例如，在DNA序列中插入一个或多个碱基从DNA序列中删除一个或多个碱基腺嘌呤A被鸟嘌呤G取代例如，在序列中插入一个胞嘧啶C例如，删除一个胸腺嘧啶T基因突变的原因复制错误环境因素12DNA复制过程中，复制酶有时紫外线、辐射、化学物质等环会发生错误，导致碱基配对错境因素会损伤DNA，导致碱基误，从而引起基因突变改变或DNA断裂，进而引起基因突变转座子3转座子是一种可以移动的DNA片段，它们的插入或移动会引起基因突变点突变的类型错义突变无义突变沉默突变移码突变单个碱基的改变导致编码的单个碱基的改变导致编码的单个碱基的改变不改变编码碱基的插入或缺失导致阅读氨基酸发生改变氨基酸变成终止密码子，使的氨基酸，对蛋白质的功能框发生改变，从而导致蛋白蛋白质合成提前终止没有影响质的错误翻译基因突变对蛋白质的影响氨基酸替换提前终止阅读框移位改变蛋白质的结构和功能导致蛋白质合成提前停止，生成截短的蛋改变蛋白质的氨基酸序列，导致功能丧失白质或获得新功能常见基因突变疾病**镰状细胞贫血**红细胞呈镰刀状**囊性纤维化**呼吸道分泌物黏稠，易破裂，造成贫血，易感染**苯丙酮尿症**代谢异常，导致智力障碍基因工程概述基因工程是指运用**基因重组技术**对生物体进行基因改造，以获得特定性状或功能的生物技术1重组DNA技术2基因转移技术将不同来源的DNA片段连接在将重组DNA分子导入受体细胞一起，形成新的DNA分子，并使其稳定表达基因表达调控3控制基因表达，以实现特定功能的表达重组技术DNA基因剪切基因连接基因载体利用限制性内切酶切割DNA分子，产利用DNA连接酶将切割后的DNA片将重组的DNA片段导入受体细胞，使生特定片段段连接起来，形成新的DNA分子其表达新的基因转基因生物抗虫作物抗除草剂作物抗病作物通过引入抗虫基因，转基因作物能够抵御转基因作物可耐受特定除草剂，简化田间通过导入抗病基因，转基因作物能够抵抗特定害虫的侵害，减少农药使用，提高产管理，提高作物竞争力，降低生产成本特定病害，减少病害损失，提高作物产量量和质量和品质应用案例分析基因工程技术广泛应用于医药、农业、环境保护等领域例如，转基因作物可提高产量、抗虫害和抗除草剂等，为解决粮食安全问题做出贡献基因诊断技术可以快速、准确地诊断疾病，为疾病的预防和治疗提供依据课堂总结与拓展核酸的重要性核酸与疾病未来展望核酸是生命活动中至关重要的物质，它核酸的结构和功能异常会导致多种疾病随着科技的不断发展，对核酸的研究将们参与了遗传信息的储存、传递和表达，如遗传病、癌症等更加深入，为人类健康带来更多福祉等重要过程。