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第二章 组成细胞的分子
第 5节核酸是遗传信息的携带者
为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
DNA能携带遗传信息，不同个体的遗传信息一般不同。
讨论
DNA指纹指具有完全个体特异的DNA多态性，其个体识别能力足以与手指指纹相媲美，因而得名。可用来进行个人识别及亲子鉴定，同人体核DNA的酶切片段杂交，获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹，这种图纹极少有两个人完全相同，故称为"DNA指纹"。
你听说过DNA指纹技术吗？
你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？
（1）亲子鉴定
（2）研究人类起源
核酸是细胞内携带遗传信息的大分子有机物，是一切生物的遗传物质
什么是核酸？
1869 年，瑞士科学家米歇尔从细胞核中提取出 “核素”（最早的核酸）
20 世纪中期，科学家证明核酸分为 DNA 和 RNA 两种类型
1.种类：
核酸的种类
核糖核酸（RNA）
脱氧核糖核酸（DNA）
原理：甲基绿对DNA 的亲和力较高，把DNA染成绿色；
吡罗红对RNA 的亲和力较高，把RNA染成红色；
甲基绿吡罗红染液染色实验
核酸的基本单位：核苷酸
组成元素：
C、H、O、N、P
核苷酸
磷酸
五碳糖
含氮碱基
五碳
糖
磷酸
碱基
DNA与RNA的基本组成单位分别是什么？分别有几种？
它们有什么区别？
DNA：脱氧核苷酸
RNA：核糖核苷酸
T
胸腺嘧啶
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
U
尿嘧啶
A
腺嘌呤
根据五碳糖不同可分为：
含氮碱基种类有所不同：
DNA
RNA
碱基配对规律
G（鸟嘌呤）只能与 C（胞嘧啶）配对
A（腺嘌呤）只能与 T（胸腺嘧啶）配对
a.根据________不同，可将脱氧核苷酸分为4种。
腺嘌呤
脱氧核苷酸
胸腺嘧啶
脱氧核苷酸
鸟嘌呤
脱氧核苷酸
胞嘧啶
脱氧核苷酸
脱氧核苷酸
H
H
H
H
H
含氮碱基
b.根据碱基的不同，可将核糖核苷酸分为4种。
腺嘌呤
核糖核苷酸
尿嘧啶
核糖核苷酸
鸟嘌呤
核糖核苷酸
胞嘧啶
核糖核苷酸
核糖核苷酸
OH
OH
OH
OH
OH
DNA和RNA的分子结构
RNA由 1 条核糖核苷酸链组成。
DNA由 2 条脱氧核苷酸链组成。
磷酸二酯键
磷酸二酯键
氢键
细胞核
DNA
RNA
主要存在部位
细胞质
基本组成单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
碱基种类
A、G、C、T
A、G、C、U
五碳糖种类
脱氧核糖
核 糖
核苷酸链数
一般单 链
一般双链
DNA与RNA的异同
问题探讨：核酸如何携带遗传信息？

遗传信息的储存形式：核酸中的含氮碱基排列顺序就是遗传信息（如同字母排列成单词，碱基排列成 “遗传密码”）
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
细胞分裂时：DNA 通过复制，将遗传信息准确传递给子代细胞（保证亲子代细胞遗传信息一致）
蛋白质合成时：DNA 中的遗传信息先转录为 RNA，再由 RNA 指导蛋白质合成
遗传信息的传递：
核酸的功能:
储存遗传信息：DNA 是绝大多数生物的遗传物质，储存着控制生物生长、发育、繁殖的全部遗传信息
传递遗传信息：细胞分裂时，DNA 复制将遗传信息传递给子代细胞；有性生殖时，亲代通过生殖细胞将 DNA 传递给子代
表达遗传信息：RNA 参与遗传信息的表达过程，将 DNA 中的 “密码” 翻译为蛋白质，蛋白质直接体现生物的性状
不同生物的核酸归纳
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
核酸种类
碱基种类
核苷酸种类
遗传物质
实例
噬菌体或烟
草花叶病毒
乳酸菌、
蓝细菌
玉米、
小麦、人
DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
4种 5种 5种
4种 8种 8种
DNA或RNA DNA DNA
核酸的水解
DNA 、RNA在水的存在下，利用酶或其它催化剂进行水解，最终得到几类产物：
核 酸
核苷酸
磷 酸
碱 基
五碳糖
磷酸、脱氧核糖、
碱基（A、G、C、T）
D N A
彻底水解
磷酸、核糖、
碱基（A、G、C、U）
R N A
彻底水解
初步水解
彻底水解
生活中的核酸 —— 医学应用
核酸检测:通过检测样本中的病毒核酸（如新冠病毒 RNA），快速诊断感染
DNA 鉴定：利用 DNA 的特异性，用于亲子鉴定、犯罪侦查、考古鉴定
基因治疗：针对某些因核酸异常导致的疾病,通过修复或替换异常的核酸片段，达到治疗目的
我国在核酸研究领域的成就
转基因作物：将特定的核酸片段（基因）导入作物中，使作物获得优良性状
动物育种:通过分析动物的核酸序列，筛选具有优良性状的个体
微生物育种:改造微生物的核酸，生产有用物质，如利用基因工程菌生产胰岛素、抗生素
生活中的核酸 —— 农业应用
人类基因组计划:我国是参与该计划的唯一发展中国家，承担了 1% 的测序任务,为全球基因组研究作出重要贡献
新冠疫苗研发：我国率先利用核酸技术（如 mRNA 疫苗、DNA 疫苗）研发新冠疫苗，为全球抗疫提供支持
转基因作物研究：我国自主研发的抗虫棉、抗虫水稻等转基因作物，在产量和抗逆性上达到国际先进水平
1. 下列物质中，不是核苷酸组成成分的是（ ）
A. 碱基 B. 核糖 C. 甘油 D. 磷酸
C
2. 如图为细胞中常见的水解反应，下列化合物能发生此种反应的是 (　　)
A. 脂肪　 B. 蛋白质 C. 淀粉 D. DNA
C
练习与应用
3. 根据本节课所学知识，完成下列表格
核酸
五碳
糖种类
碱基
种类
核苷
酸种类
含A、T、C、G的核苷酸种类
含A、T、C、G的脱氧核苷酸种类
病毒核酸
细胞生物
核酸
细胞生物
遗传物质
1种
2种
1种
4种
5种
4种
4种
8种
4种
3种或4种
0或4种
7种
4种
4种
4种
练习与应用
4.下图为DNA分子结构模式图，请找出错误的地方，并据图回答下列问题：
(1)分别写出4、5、6、7、8的所代表名称。
4:____________
5:___________
6:______________
7:_____________
8:_______________
(2)_____、______和______组成DNA分子的基本单位。
脱氧核糖
腺嘌呤或胸腺嘧啶
碱基对
氢键
脱氧核苷酸链
①
④
⑤
练习与应用

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