《核酸與遺傳信息》課件

《核酸與遺傳信息》歡迎來(lái)到《核酸與遺傳信息》課程，我們將一同探索生命的奧秘！什么是核酸核酸是生命體中最重要的生物大分子之一。它們負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和傳遞遺傳信息，是生命的基石。核酸由核苷酸單體組成，每個(gè)核苷酸包含一個(gè)磷酸基團(tuán)、一個(gè)五碳糖和一個(gè)含氮堿基。核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)1磷酸基團(tuán)帶負(fù)電荷，連接核苷酸2五碳糖核糖或脫氧核糖3含氮堿基腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶核酸的種類脫氧核糖核酸（DNA）主要負(fù)責(zé)儲(chǔ)存遺傳信息，位于細(xì)胞核中。核糖核酸（RNA）主要參與蛋白質(zhì)合成，存在于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)脫氧核糖五碳糖，缺少一個(gè)氧原子磷酸基團(tuán)連接核苷酸形成長(zhǎng)鏈含氮堿基腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條反向平行的多核苷酸鏈堿基配對(duì)規(guī)則：A與T配對(duì)，G與C配對(duì)氫鍵連接堿基之間形成氫鍵，使兩條鏈穩(wěn)定結(jié)合螺旋結(jié)構(gòu)兩條鏈纏繞成螺旋狀，形成DNA的典型結(jié)構(gòu)DNA復(fù)制過(guò)程1解旋DNA雙螺旋解開，形成兩條單鏈2引物合成引物酶合成RNA引物，為DNA聚合酶提供起始點(diǎn)3DNA聚合酶延伸DNA聚合酶沿著模板鏈，添加新的核苷酸，合成新的DNA鏈4連接DNA連接酶將斷開的片段連接起來(lái)，形成完整的DNA分子DNA復(fù)制的重要性1遺傳信息傳遞確保子代細(xì)胞獲得完整的遺傳信息2細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂提供遺傳物質(zhì)，使細(xì)胞能夠正常生長(zhǎng)和分裂RNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)1核糖五碳糖，比脫氧核糖多一個(gè)羥基2磷酸基團(tuán)連接核苷酸形成長(zhǎng)鏈3含氮堿基腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）RNA的種類信使RNA（mRNA）攜帶遺傳信息從DNA到蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）將氨基酸運(yùn)送到核糖體，用于蛋白質(zhì)合成核糖體RNA（rRNA）構(gòu)成核糖體，是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所mRNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程1解旋DNA雙螺旋解開，形成兩條單鏈2RNA聚合酶結(jié)合RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合到DNA模板鏈上3轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶沿著模板鏈移動(dòng)，合成RNA分子4終止RNA聚合酶遇到終止信號(hào)，停止轉(zhuǎn)錄，釋放mRNA分子tRNA的角色識(shí)別密碼子tRNA攜帶特定的氨基酸，并識(shí)別mRNA上的密碼子運(yùn)送氨基酸將氨基酸運(yùn)送到核糖體，用于蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)的合成1起始核糖體與mRNA結(jié)合，起始密碼子開始蛋白質(zhì)合成2延伸tRNA將氨基酸運(yùn)送到核糖體，根據(jù)mRNA密碼子順序，形成多肽鏈3終止遇到終止密碼子，蛋白質(zhì)合成停止，釋放多肽鏈遺傳信息的攜帶和傳遞1DNA儲(chǔ)存遺傳信息2轉(zhuǎn)錄遺傳信息從DNA傳遞到mRNA3翻譯遺傳信息從mRNA傳遞到蛋白質(zhì)4蛋白質(zhì)執(zhí)行生命活動(dòng)基因的概念基因是DNA片段包含特定的遺傳信息，決定生物的性狀功能單位基因可以編碼蛋白質(zhì)，控制生物的性狀染色體的組成DNA攜帶遺傳信息蛋白質(zhì)保護(hù)和包裝DNA，幫助染色體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定染色體復(fù)制過(guò)程復(fù)制起點(diǎn)DNA雙螺旋解開，形成復(fù)制叉DNA聚合酶沿著模板鏈添加新的核苷酸，合成新的DNA鏈復(fù)制結(jié)束兩條新的DNA分子形成，每個(gè)分子包含一條原始鏈和一條新鏈細(xì)胞核內(nèi)的基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄DNA上的基因被轉(zhuǎn)錄成mRNAmRNA加工mRNA進(jìn)行剪切和修飾，形成成熟的mRNA核孔復(fù)合體成熟的mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)遺傳信息的變異基因突變DNA序列發(fā)生改變?nèi)旧w變異染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)量發(fā)生改變基因突變的類型點(diǎn)突變單個(gè)堿基發(fā)生改變插入突變插入一個(gè)或多個(gè)堿基缺失突變?nèi)笔б粋€(gè)或多個(gè)堿基基因突變的原因1物理因素輻射，高溫2化學(xué)因素致癌物質(zhì)，藥物3生物因素病毒，細(xì)菌基因突變的后果有利突變提高生物適應(yīng)性，如抗病性有害突變導(dǎo)致疾病，如遺傳病中性突變對(duì)生物沒有明顯影響遺傳病的形成原理1基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能發(fā)生改變2遺傳性突變的基因可以遺傳給下一代3疾病表現(xiàn)突變的基因?qū)е录膊〉陌l(fā)生常見遺傳病介紹唐氏綜合征染色體數(shù)量異常鐮刀型細(xì)胞貧血基因突變導(dǎo)致紅細(xì)胞形狀改變囊性纖維化基因突變導(dǎo)致黏液分泌異常基因工程及其應(yīng)用1基因克隆將目的基因復(fù)制多個(gè)拷貝2基因表達(dá)將目的基因?qū)胨拗骷?xì)胞，使其表達(dá)3基因治療用基因技術(shù)治療疾病4轉(zhuǎn)基因生物將外源基因?qū)肷矬w，改變生物的性狀基因診斷技術(shù)產(chǎn)前診斷在懷孕期間檢測(cè)胎兒是否存在遺傳病疾病診斷通過(guò)檢測(cè)基因突變，診斷疾病親子鑒定利用基因信息，確定親子關(guān)系基因治療的原理和方法1基因替換用正常的基因替換突變的基因2基因修飾修復(fù)突變的基因，使其恢復(fù)正常功能3基因沉默抑制異?；虻谋磉_(dá)倫理與法律問(wèn)題隱私保護(hù)個(gè)人基因信息如何保護(hù)基因歧視基于基因信息進(jìn)行歧視基因編輯倫理對(duì)人類胚胎進(jìn)行基因編輯是否可行未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)精準(zhǔn)醫(yī)療根據(jù)個(gè)體基因信息，制定個(gè)性化的治療方案基因工程利用基因技術(shù)，開發(fā)新的藥物和治療方法本課程的小結(jié)核酸的結(jié)構(gòu)和功能了解核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能