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核酸的结构和功能ppt课件

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核酸化学PPT课件

核酸化学PPT课件

DNA与RNA结构特点
DNA结构特点
DNA是一种长链生物聚合物，组成单 位为四种脱氧核苷酸，由碱基、脱氧 核糖和磷酸构成。
RNA结构特点
RNA由核糖核苷酸经磷酸二酯键缩合而 成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由 一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮 碱基构成。
碱基互补配对原则
碱基互补配对原则是指在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配 对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然。
多肽。
基因编辑技术
如CRISPR-Cas9等，可对基因组 进行定点编辑，实现基因敲除、
敲入、突变等操作。
05
核酸药物设计与应用
抗病毒药物设 利用病毒基因序列中的特异性区域，设计与之互 补的核酸药物，通过阻断病毒基因复制或表达， 达到抗病毒效果。
靶向病毒关键蛋白的药物设计 针对病毒生命周期中的关键蛋白，设计能够与之 结合的核酸药物，从而阻止病毒的组装、释放等 过程。
RNA转录过程及调控
RNA转录的基本过程 转录起始、链延长、链终止与释放
RNA转录的酶学 RNA聚合酶、转录因子等
RNA转录的特点
模板链的选择性、转录的不对称性、 转录后加工等
RNA转录的调控
转录起始的调控、转录延伸的调控、 转录终止的调控
核酸酶作用及降解产物
核酸酶的种类与特性
01
核酸内切酶、核酸外切酶等
核酸的降解过程
02
核酸酶的切割作用、降解产物的生成与性质
核酸降解产物的应用
03
用于核酸序列分析、核酸检测等
03
核酸性质与功能

核酸结构的功能PPT课件

核酸结构的功能PPT课件
DNA: A、T、G、C RNA: A、U、G、C
二、DNA的空间结构与功能
(一) DNA的二级结构
1. 定义 即平行反向的右手双螺 旋结构。Watson, Crick于1953提出。
2. 研究背景
(1) 碱基组成分析 Chargaff 规则：[A] = [T] [G] [C]
(2)碱基的理化数据分析 A-T、G-C以氢键配对较合理
1.碱基(base) 嘌呤，嘧啶
2.戊糖(ribose) 核糖，脱氧核糖（DNA/RNA?）
3.磷酸(phosphate)
1.碱 基
(1)嘌呤(purine)
N 7
5 6 1N
8 9 NH
43 2 N
了解即可
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
NH2
鸟嘌呤(guanine, G)
三、核酸的分类及分布
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid, DNA)
90% 以 上 分 布 于 细 胞 核 ， 其 余 分布于核外如线粒体，叶绿体， 质粒等。
携带遗传信息，决定细胞和个 体的基因型(genotype)。
核糖核酸
(ribonucleic acid, RNA)
分布于胞核、胞液。
(3)X-线衍射图谱分析
Waston
Crick
3. DNA双螺旋结构模型要点
(1) 由两条相互平行但走向 相反的脱氧多核苷酸链组成， 以右手螺旋方式盘绕中心轴。 螺旋直径为2nm，形成大沟 及小沟相间。
这些沟结构与蛋白质、 DNA之间的相互识别有关。
(2) 碱基间距0.34nm，螺旋一 圈10对碱基，螺距3.4nm 。

高中生物第2单元第2章第1节核酸的结构和功能课件必修1高一必修1生物课件

高中生物第2单元第2章第1节核酸的结构和功能课件必修1高一必修1生物课件
Байду номын сангаас
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(2)实验步骤 制血涂片并干燥
固定：体积分数为 70% 的酒精溶液，固定 10 min
染色： 甲基绿—派洛宁染液 ，染色 15 min
12/10/2021
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冲洗：蒸馏水冲洗血涂片 1 s～2 s 目的：去除多余染料
速浸：体积分数为95% 的酒精溶液反复速浸 10～20 s，进一步脱水固定晾干
12/10/2021
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【解析】 在“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”的实验中，A 选项中应在 染色后用蒸馏水冲洗掉多余染液，时间为 1～2 s，然后再速浸。所用的染色剂是 甲基绿—派洛宁混合染液，即混合后才能使用，其中甲基绿易与 DNA 结合使之 显示绿色，结果发现 DNA 主要分布在细胞核中，也有少量 DNA 分布在线粒体 或叶绿体中。核酸所携带的遗传信息是由核苷酸的排列次序表现的。
【答案】 C
12/10/2021
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2．对“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验和核酸的描述中，下列叙述正 确的是( )
A．观察“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中的操作步骤：制血涂片并 干燥→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干
B．在“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中，需将两滴派洛宁和甲基绿 先后滴在载玻片上
中文名 元素组成 基本单位
DNA 脱氧核糖核酸 C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
RNA 核糖核酸
核糖核苷酸
12/10/2021
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第2章核酸的结构与功能ppt课件

第2章核酸的结构与功能ppt课件

Sanger测序原理
1.2.1.2 DNA的二级结构及其多态性
Watson和Crick在总结前人研究工作的基础上， 在1953年以立体化学上的最适构型建立了与 DNA X-射线衍射资料相符的分子模型—— DNA双螺旋结构模型。 它可在分子水平上 阐述遗传(基因复制)的基本特征。
⑴DNA双螺旋结构的主要依据
核酸根据核酸的化学组成和生物学功能，将核 酸分为：
核糖核酸（ribonucleic acid RNA）和
脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid DNA)
所有细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸。病 毒只含一种核酸，DNA或RNA，故有DNA 病毒和RNA病毒之分。多数细菌病毒（噬菌 体）属DNA病毒，而植物和动物病毒多为 RNA病毒。
5’pApCpUpUpGpApApCpC3’ RNA
简化为： 5’pACTTGAACG3’ DNA
5’pACUUGAACG3’RNA
简写式的5`-末端均含有一个磷酸残基（与糖基 的C-5`位上的羟基相连），3`-末端含有一个 自由羟基（与糖基的C-3`位相连），若5`端 不写P，则表示5`-末端为自由羟基。
3.4nm 2.8nm 36° 33°
Z-DNA
Wang和Rich等在研究人工 合成的d（CGCGCG）单 晶的X-射线衍射图谱时， 发现这种六聚体的构象不 同于B-构象。
它是左手双螺旋，在主链 中各个磷酸根呈锯齿 （Zigzag）状排列，因此 称Z-构象。
B-DNA与Z-DNA的比较
比较内容
B-DNA
T 24.8
28 25.6 29.7 28.9 29.2 32.9
G 24.1 23.2 21.9 20.5 20.4 20.4 18.7

核酸的结构与功能 ppt课件

核酸的结构与功能 ppt课件

OH
脱氧核糖(deoxyribose)
（构成DNA）
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15
脱氧核苷
NH2 N
N
HOH2C
N
O
H
H
H OH
H H
N 糖苷键
嘌呤N-9 或嘧反啶式脱N氧-腺1苷与脱氧核糖C-1通过β-N-
糖苷键相连形成脱氧核苷(deoxyribonucleoside)。
ppt课件
16
核苷
NH2
N
N
N 9N
CH2OH O 1'
三、RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键 的线性大分子
H H H2' H
OH
O
H
糖苷键
嘌呤N-9或嘧啶N-1与核糖C-1通过β-
N-糖苷键相连形成核苷(ribonucleoside)。
ppt课件
17
核苷酸(ribonucleotide)
NH2
酯键 N
N
9
O
N
N
HO P O CH 2 OHH
O
1'
H 2'
H
OH OH
糖苷键
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸
胸腺嘧啶（T）
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23
A
T
CHale Waihona Puke GATA
T
C
G
G
C
A
T
G
C
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磷酸 脱氧核糖 含氮碱基
24
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸

核酸化学-PPT课件

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第二节 核酸的化学组成
核酸是由几十个甚至几千万个核苷酸聚合而成的 具有一定空间结构的生物大分子。
基本元素：C、H、O、N、P ； 其中P 的含量比较稳定，占9%-10%，通过测
定P 的含量来推算核酸的含量（定磷法）。
核酸→核苷酸
磷酸 核苷
碱基 戊糖
一、戊糖
组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的 糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则 为β-D-核糖。
碱基平面之间的距离
（轴距）为0.34 nm，
每10个核苷酸形成一
小 沟
个螺旋，其螺距（即
螺旋旋转一圈）的高
度）为3.4 nm。
大 沟
DNA双螺旋结构模型要点（5）
两条链借碱基之间 的氢键和碱基堆积 力（即碱基之间的 范德华力）牢固的 连接起来，维持 DNA双螺旋的三 维结构。
两条链是碱基互补 关系。
第 四 章
核 酸 化 学
本章内容
第一节 概述 第二节 核酸的化学组成 第三节 核酸的分子结构 第四节 核酸的性质 第五节 核酸的研究方法
第一节 概 述
核酸（nucleic acid—NA）是一类重要 的生物大分子，担负着生命信息的储 存与传递。
核酸是现代生物化学、分子生物学的 重要研究领域，是基因工程操作的核 心分子。
(D o r h U )
H CH 3 N
N
N
NN
dR
N 6 -M e th y l-d A
NH 2
N
CH 3
ON
dR
5 -M e th yl-d C
（2）
Ade HO CH 2 O
HH
H OH
H OCH 3
2 '- O - 甲 基 腺 苷 ((AAmm) )

中图版 必修一 核酸的结构和功能 课件(16张)

中图版 必修一 核酸的结构和功能 课件(16张)
核酸的结构和功能
脱氧核糖核酸 简称DNA
核糖核酸 简称RNA
二、核酸的功能 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生 物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中 具有极重要的作用。
三、核酸在细胞中的分布：
核酸存在于所有的细胞中，它们在细胞中 是如何分布的？
Hale Waihona Puke 观察DNA和RNA在细胞中的分布
实验原理：
甲基绿与吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲
人体内的DNA有30亿个碱基对 430000000000≈1018亿种排列方式
A C A
T G T
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
A
C G A G
T
G C T C
长链中的碱基对的排列 顺序是千变万化的 →DNA分子的多样性
碱基的特定的排列顺序 →构成每一个DNA分子 的特异性
归纳
具 细 胞 结 构 生 物 非细 胞结 构 生物
C 、 H、 O、 N、 P
核苷酸 DNA：双螺旋 RNA：单链 核苷酸排列顺序 细胞核内 遗传物质
合成场所
主要功能 相互关系
核糖体内 结构成分、调节代谢、 催化、运输、免疫等
核酸控制蛋白质的合成
RNA
构成
组 成
盘曲折叠
多肽链
脱水缩合
1条脱氧核糖 核苷酸长链
组 成
核苷酸
组 成
氨基酸 核糖核苷酸
组 成
脱氧核糖核苷酸
C、H、O、N等元素 C、H、O、N、P等元素
核酸与蛋白质的比较！ 蛋白质 基本元素 基本单位 分子结构 多样性 核酸
C 、 H、 O、 N
氨基酸 氨基酸→多肽链→空 间结构→蛋白质 氨基酸种类、数量、 排列顺序，空间结构
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一、核酸的发现和研究工作进展
• 1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取含磷丰富的酸性物质---“核素” • 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 • 20世纪50年代初，Erwin Chargaff在测定多种生物的DNA组成后，发现
A=T,G=C,这称为“Chargaff定则” • 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构 • 1968年 Nirenberg发现遗传密码 • 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 • 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 • 1985年 Mullis发明PCR 技术 • 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) • 1994年 中国人类基因组计划启动 • 1998年，国际水稻基因组计划，2000年5月，中国超级杂交水稻基因组计划 • 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架，2003年完成精细图谱
5′→3′的排列顺序。
DNA一级结构的意义
• 一个由N个碱基组成的DNA会有4N个可能的 排列组合。
• 生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种 核苷酸千变万化的不同排列组合之中。
二、DNA的空间结构
• DNA的二级结构-双螺旋结构 – DNA双螺旋结构的研究背景和历史意义 – DNA双螺旋结构模型要点
OH OH
多磷酸核苷酸
NMP NDP NTP 合成核酸的原料----NTP 、dNTP 能量载体----ATP 、GTP
N H2
O O- P
O-
O O- P
O-
N
N
O O- P
O-
N
N
OCH2 O
H
H
H
H
OH OH 三磷酸腺苷 (ATP)
辅酶类核苷酸：
NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP
核苷＝碱基＋戊糖
NH2
连接部位：戊糖---
，
1
碱基---嘌呤9 /嘧啶1 H O
连接方式：C---N 糖苷键
CH 2 O
N
1
NO
1´
OH OH
核 核苷：AR, GR, UR, CR 苷 脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR
NH2
OH
N
N
N
N
NH2 N
OH N
NN HOCH2 O
HH
H2N N N
参与细胞内DNA遗传信息的表 达。某些病毒RNA也可作为遗 传信息的载体。
第一节 核酸的化学组成
核酸的化学组成
1. 元素组成 C、H、O、N、P（9~10%）
2.分子组成
核酸
核苷酸
核苷 磷酸
嘌呤 A G 碱基
嘧啶 C U T
核糖(RNA) 戊糖
脱氧核糖 (DNA)
一、戊 糖
H O CH 2
O H H O CH 2
• DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装 – DNA的超螺旋结构 – 原核生物DNA的高级结构 – DNA在真核生物细胞核内的组装
• DN螺旋结构
1、DNA双螺旋结构的研究背景
多聚核苷酸的表示方式
T
OH
5’
3’
DNA
5′PdAPdCPdGPdTOH 3′ 或 5′ACGTGCGT 3′
ACGTGCGT
U
OH OH OH OH
OH
5’
3’
RNA
5′PAPCPGPUOH ′ 5′ACGUAUGU 3′
ACGUAUGU
第二节 DNA的结构与功能
一、DNA的一级结构
• 概念 • 指DNA分子中脱氧核苷酸从
5´端
五、核苷酸的连接方式
上一个核苷酸戊糖３， 位的羟基与下一个核苷酸戊 糖５，位的磷酸以磷酸二酯 键连接形成多核苷酸链， 即以３，－５，磷酸二酯键连 接。
3´端
5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示） 多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须
注明它的方向是5′→3′或是3′→5′，一般默认为从左到右为5’3’。
第三章 核酸的结构和功能
李春雷 重庆三峡医药高专
学习内容
• 核酸的化学组成 • 核酸的分子结构 • 核酸的理化性质及应用
项目目标
• 掌握核酸的基本组成成分，构成核酸的 基本单位，构成DNA和RNA的几种重要 核苷酸
• 熟悉核酸的一级结构和空间结构 • 了解核酸的理化性质
核酸的概述
• 核酸是一类重要的生物大分子，担负着 生命信息的储存与传递。
二、核酸的分类及分布
脱氧核糖核酸
98%以上分布于细胞核，其余分布于
(deoxyribonucleic acid, 核外如线粒体，叶绿体，质粒等。
DNA)
携带遗传信息，决定细胞和个
体的基因型(genotype)。
核糖核酸
(ribonucleic acid, RNA)
包括mRNA、tRNA和rRNA分布 于胞核、胞液。
HO N
HO N
HOCH2 O
HOCH2 O
HOCH2 O
HH
HH
HH
H
H
H
HH
HH
H
OH OH
OH OH
OH OH
OH OH
腺嘌呤核苷 鸟嘌呤核苷 胞嘧啶核苷 尿嘧啶核苷
四、 核苷酸(ribonucleotide)
核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键 连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。
NH2
N O H O P O CH 2 O N O OH
H
2
嘧啶(pyrimidine)
O
5 4 3N 612
NH
NH2
N
NH
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O
H 3C NH
NH
O
胞嘧啶(cytosine, C)
NH
O
胸腺嘧啶(thymine, T)
核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱 基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。
三、 核苷(ribonucleoside)的形成
OH
5´ O
O
4´
1´
3´ 2´
OH OH
核糖(ribose) （构成RNA）
OH
脱氧核糖(deoxyribose) （构成DNA）
二、碱 基
嘌呤(purine)
N 7
5 6 1N
8 9 NH
43 2 N
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
鸟嘌呤(guanine,
N
G)
• 核酸是现代生物化学、分子生物学的重 要研究领域，是基因工程操作的核心分 子。
核 酸(nucleic acid) 的概念
1、结构----是以核苷酸为基本组成单位的生 物大分子，携带和传递遗传信息。
2、功能---核酸是生物遗传的物质基础，决 定生物的生长、繁殖以及生命的代谢模式。
3、DNA储存信息；RNA传递并表达信息 4、DNA----- RNA-----蛋白质