2020版新课程同步人教版高中生物必修第一册：第5节 核酸是遗传信息的携带者.pptxVIP

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教学目标理解核酸的基本概念掌握核酸的化学组成和分子结构,了解DNA和RNA的异同点。掌握DNA的遗传功能理解DNA双螺旋结构的生物学意义,了解DNA复制在遗传信息传递中的作用。了解RNA在遗传信息传递中的作用熟悉RNA的不同类型及其在蛋白质合成和基因表达调控中的重要作用。

1.核酸的化学结构核酸是生命体内重要的生物大分子,由核糖或脱氧核糖、磷酸和碱基组成。核酸分子的基本结构是由糖-磷酸骨架和碱基组成的长链。DNA和RNA的主要区别在于糖的类型和碱基的种类。DNA含有脱氧核糖和四种碱基,而RNA含有核糖和四种碱基,其中缺少胸腺嘧啶。

1.1核酸的组成成分核酸由三种基本成分构成:糖、磷酸和4种碱基。糖分子可以是脱氧核糖(DNA)或核糖(RNA)。4种碱基分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。

1.2核酸分子的结构核酸分子由糖、磷酸和碱基三种基本组成单元构成糖分子可以是脱氧核糖(DNA)或核糖(RNA)，磷酸负责连接糖分子碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T，仅在DNA中)/尿嘧啶(U，仅在RNA中)

1.3DNA和RNA的区别DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)都是由核苷酸组成,但存在一些关键差异:DNA以双链形式存在,而RNA通常以单链形式存在。DNA的糖分子为脱氧核糖,RNA的糖分子为核糖。DNA中含有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘌呤和胸腺嘧啶,而RNA中含有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘌呤和尿嘧啶。

2.DNA是遗传信息的携带者DNA双螺旋结构具有高度稳定性,能够有效地存储和传递遗传信息。DNA由四种碱基成分构成,通过碱基互补配对,形成了遗传信息的编码和复制机制。DNA不仅是遗传信息的携带者,也是生物体遗传变异和演化的基础。

2.1DNA双螺旋结构DNA分子呈现双螺旋结构,两股相互缠绕成发达形状。两股DNA链是反平行排列,一主链和一从链。两链通过腺嘌呤-胸腺嘧啶和鸟嘌呤-胞嘧啶的氢键配对连接。DNA双螺旋结构非常稳定,能够很好地保护和传递遗传信息。

2.2DNA复制DNA复制是生物细胞增殖过程中至关重要的一步，确保遗传物质能够完整、准确地传递给子细胞。该过程由专门的酶复合体负责，首先将双链DNA分开，然后利用原有链作为模板，合成新的互补链。这种半保留性复制可以确保新生子细胞与母细胞拥有相同的遗传信息，从而维持生物的遗传稳定性。

2.3DNA复制的生物学意义DNA复制是生命活动中关键的过程。它确保遗传信息能够准确地从母细胞传递给子代细胞,维持生命的连续性。DNA复制能够为细胞分裂提供足够的遗传物质,保证新生细胞拥有完整的遗传信息。这样一来,DNA复制不仅支持个体的生长发育,也为整个生物群落的持续发展奠定了基础。

3.RNA在遗传信息传递中的作用RNA在基因表达过程中扮演重要角色,包括RNA转录、RNA剪切以及RNA翻译等关键步骤。不同类型的RNA，如mRNA、tRNA和rRNA，参与合成蛋白质的过程，确保遗传信息正确传递。RNA还参与基因表达的调控,通过RNA干扰等机制调节基因的活性,从而影响表型特征。

3.1RNA的种类RNA有多种类型,包括信使RNA(mRNA)、转移RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。mRNA携带遗传信息,指导蛋白质合成;tRNA帮助将氨基酸运送到蛋白质合成位点;rRNA是ribosomes的组成部分,参与蛋白质合成。此外,还有小干扰RNA(siRNA)和微小RNA(miRNA)等调控性RNA。这些不同种类的RNA在基因表达调控中起着关键作用。

3.2RNA在蛋白质合成中的作用RNA在蛋白质合成的过程中起关键作用，其中转RNA(tRNA)负责把遗传信息转化为氨基酸，核糖体RNA(rRNA)参与组成核糖体的结构。信使RNA(mRNA)携带DNA中的遗传信息,将其转移到核糖体,为蛋白质合成提供指令。小RNA(sRNA)通过调控基因表达,间接影响蛋白质的生成。

3.3RNA在基因表达中的作用RNA不仅是遗传信息的中间载体,还在基因表达过程中发挥重要作用。RNA参与mRNA合成、蛋白质翻译,并通过调控RNA剪切、编辑等过程调节基因表达水平。此外,小RNA(miRNA、siRNA)通过与靶基因mRNA结合,抑制翻译或诱导降解,实现对基因表达的精细调控。

4.基因的表达与调控基因表达是指从基因到蛋白质的整个过程。这包括转录和翻译两个主要步骤。基因表达可以通过多种机制进行调控,如转录水平的调控、转录后调控和转录后修饰。这些调控机制确保了生物体内基因表达的精细调节。基