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1、第二章组成细胞的分子第3节遗传信息的携带者核酸案例案例 2004 2004年年1010月某日，鲁某一人在家时被他人掐捂窒息死月某日，鲁某一人在家时被他人掐捂窒息死亡。根据尸体检验及案件调查分析，鲁某在与罪犯搏亡。根据尸体检验及案件调查分析，鲁某在与罪犯搏斗时，手指甲抓刮到罪犯皮肤，指甲缝可能留有罪犯斗时，手指甲抓刮到罪犯皮肤，指甲缝可能留有罪犯皮肤表皮细胞组织。笔者先对死者指甲进行皮肤表皮细胞组织。笔者先对死者指甲进行DNADNA检验，检验，并检出一男性并检出一男性DNADNA。案件排查中，同乡张某突然失踪，。案件排查中，同乡张某突然失踪，故采集张某父母的血样送检。经检验，鲁某指甲缝中故采集张
2、某父母的血样送检。经检验，鲁某指甲缝中残留男性残留男性DNADNA与张某父母的血样符合遗传关系，从而锁与张某父母的血样符合遗传关系，从而锁定张某为重大嫌疑对象，抓捕后取张某血样进行定张某为重大嫌疑对象，抓捕后取张某血样进行DNADNA鉴鉴定，结果认定张某与指甲缝检材分型一致。在证据面定，结果认定张某与指甲缝检材分型一致。在证据面前张某对犯罪事实供认不讳。前张某对犯罪事实供认不讳。问题问题探探讨讨：1.DNA1.DNA的中文名的中文名?DNA?DNA为为什么能什么能够够提供犯罪嫌疑人的提供犯罪嫌疑人的信息信息? ?2.DNA2.DNA鉴鉴定技定技术术在其他方面的在其他方面的应应用？用？3.3.得
3、到得到DNADNA方面的方面的证证据据, ,还还需要其他方面的需要其他方面的证证据据吗吗？P26P26讨论讨论1.DNA1.DNA的中文名的中文名?DNA?DNA为什么能够提供犯罪嫌疑为什么能够提供犯罪嫌疑人的信息人的信息? ?DNA:DNA:脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸原因原因: :DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质, ,而每个人的遗传物质都而每个人的遗传物质都有所区别有所区别. .问题探讨问题探讨1 1：P26P26讨论讨论2 2.DNA.DNA鉴定技术在其他方面的应用？鉴定技术在其他方面的应用？亲子鉴定亲子鉴定研究人类的起源研究人类的起源. .移植器官的配型实验移植器官的配型实验不
4、同生物的亲缘关系方面不同生物的亲缘关系方面. .P26P26讨论讨论3 3得到得到DNADNA方面的证据方面的证据, ,还需要其他方面的证据还需要其他方面的证据吗？吗？ 需要需要. . 因为因为DNADNA鉴定只提供了遗传物质方面的信息鉴定只提供了遗传物质方面的信息, ,还需要还需要有嫌疑人有嫌疑人是否有作案动机是否有作案动机. .时间时间, ,是否在犯罪现场是否在犯罪现场, ,是否有证人是否有证人等其他证据等其他证据. . 是是细胞内携带遗传信息的物质细胞内携带遗传信息的物质，在生物，在生物体的体的遗传遗传、变异变异和和蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成中具有极中具有极其重要的作用（其重要的作
5、用（P26P26）一、核酸的分类和功能一、核酸的分类和功能核核酸酸脱氧脱氧核糖核酸（核糖核酸（DNADNA）核糖核酸（核糖核酸（RNARNA）功能：功能：细胞生物细胞生物非细胞生物非细胞生物原核生物原核生物DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒遗传物质是遗传物质是DNADNA遗传物质是遗传物质是RNARNA（含（含DNADNA和和RNARNA两种核酸）两种核酸）真核生物真核生物（只含一种核酸）（只含一种核酸）阅读阅读实验实验，回答下列，回答下列问题问题： 实验实验的的实验实验原理原理、材料用具、方法、材料用具、方法步步骤骤、预测预测结结果果。问题探讨2-核酸在细胞中的分布 观观DNADNA和
6、和RNARNA在在细细胞中的分布胞中的分布实验实验, ,并并总结结论总结结论1.1.实验实验原理：原理：_和和_两种两种染色染色剂对剂对DNADNA和和RNARNA的的亲亲和力不同，和力不同，_使使DNADNA呈呈现现_色，色，_使使RNARNA呈呈现现_。利用混合。利用混合染色染色剂剂将将细细胞染色，可以胞染色，可以显显示示DNADNA和和RNARNA在在_ _ _的分布。的分布。盐盐酸能酸能够够改改变变_，加速染色，加速染色剂进剂进入入细细胞，同胞，同时时使染色体中的使染色体中的_ _与与_分分离，有利于离，有利于_与染色与染色剂结剂结合。合。2 2、材料用具、材料用具甲基绿甲基绿吡罗红吡
7、罗红甲基绿甲基绿吡罗红吡罗红绿色绿色红色红色细胞细胞细胞膜的通透性细胞膜的通透性DNADNA蛋白质蛋白质DNADNA实验实验器材：器材： 大大烧烧杯、小杯、小烧烧杯、温度杯、温度计计、滴管、消毒牙、滴管、消毒牙签签、载载玻片、盖玻片、玻片、盖玻片、铁铁架台、石棉网、火柴、酒精架台、石棉网、火柴、酒精灯、吸水灯、吸水纸纸、显显微微镜镜。实验试剂实验试剂： 吡吡罗红罗红甲基甲基绿绿染色染色剂剂( (现现配配现现用）用） 0.9%0.9%的的NaClNaCl溶液（生理溶液（生理盐盐水）水） 用以用以维维持持细细胞的基本胞的基本结结构构 8%8%盐盐酸溶液酸溶液 改改变细变细胞膜的通透性，加速染色胞膜
8、的通透性，加速染色剂进剂进入入细细胞胞2.2.水解水解3.3.冲洗冲洗4.4.染色染色5.5.观察观察1.1.制片制片步骤步骤1.1.质量分数的质量分数的8%8%的的盐酸溶液。盐酸溶液。2.2.在在3030的水温下的水温下保温保温5min5min。1. .质量分数为质量分数为0.9%0.9%的的NaClNaCl溶液。溶液。2.2.在酒精灯上方将在酒精灯上方将载玻片烘干。载玻片烘干。用蒸馏水的用蒸馏水的缓水冲洗载缓水冲洗载玻片玻片10s10s吡罗红甲基吡罗红甲基绿染液（绿染液（2 2滴，滴，染色染色5min)5min)先低倍镜先低倍镜观察，后观察，后用高倍镜用高倍镜观察。观察。观察实验结果观察实
9、验结果人口腔上皮细胞人口腔上皮细胞洋葱鳞片叶内表皮细胞洋葱鳞片叶内表皮细胞结论结论DNADNA主要分布在细胞核中主要分布在细胞核中RNARNA主要分布在细胞质中主要分布在细胞质中在真核细胞中在真核细胞中线粒体、叶绿体内也含有少量的线粒体、叶绿体内也含有少量的DNADNA思考一下思考一下在原核细胞中，在原核细胞中，DNADNA位于细胞的那个位置？位于细胞的那个位置？拟核拟核蛋白质蛋白质核酸核酸 核酸的相核酸的相对对分子分子质质量很大，一般是几十万量很大，一般是几十万至几百万。至几百万。 蛋白蛋白质质和核酸都是大分子化合物。蛋白和核酸都是大分子化合物。蛋白质质的基本的基本单单位是氨基酸，那核酸的基
10、本位是氨基酸，那核酸的基本单单位呢？位呢？二二 核酸是由核苷酸连接成的长链核酸是由核苷酸连接成的长链核酸的基本组成单位核酸的基本组成单位: :核苷酸核苷酸一分子核苷一分子核苷酸酸一分子含氮的碱基一分子含氮的碱基一分子五碳糖一分子五碳糖一分子磷酸一分子磷酸核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸RNARNADNADNA脱氧（核糖）核苷酸脱氧（核糖）核苷酸碱基磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖腺嘌呤腺嘌呤(A)(A)鸟嘌呤鸟嘌呤(G)(G)胞嘧啶胞嘧啶(C)(C)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T)3 3、DNADNA的化学结构的化学结构基本组成单位：基本组成单位：脱氧核苷酸脱氧核苷
11、酸腺嘌呤腺嘌呤脱氧脱氧核苷酸核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧脱氧核苷酸核苷酸胞嘧啶胞嘧啶脱氧脱氧核苷酸核苷酸脱氧核苷酸的结构：脱氧核苷酸的结构：PA脱氧核糖脱氧核糖PPPGCT脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧脱氧核苷酸核苷酸OH核糖核苷酸核糖核苷酸碱基磷酸磷酸核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤(A)(A)鸟嘌呤鸟嘌呤(G)(G)胞嘧啶胞嘧啶(C)(C)尿嘧啶尿嘧啶(U)(U)4 4、RNARNA的化学结构的化学结构基本组成单位：基本组成单位：核糖核苷酸核糖核苷酸AGCUPPPP尿嘧啶尿嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸核糖核糖核糖核糖核糖核糖核糖核糖胞嘧啶胞嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸鸟嘌呤鸟嘌
12、呤核糖核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸核糖核苷酸的结构：核糖核苷酸的结构：脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸碱基碱基碱基碱基磷酸磷酸磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖组成元素为：组成元素为： C C、H H 、O O 、N N、P PDNA DNA 脱氧核糖脱氧核糖RNARNA核糖核糖核苷酸核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸核糖核苷核糖核苷酸酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 （A A）鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 （G G）胞嘧啶脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 （C C）胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸（胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸（T T）腺嘌呤核糖核苷
13、酸腺嘌呤核糖核苷酸 （A A）鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸 （G G）胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 （C C）尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸 （U U）（据五碳（据五碳糖分类）糖分类）( (根据碱基根据碱基的不同的不同) )( (根据碱根据碱基的不同基的不同) )问题问题: :人体肌肉细胞中的核苷酸的种类和碱基种类分别有多人体肌肉细胞中的核苷酸的种类和碱基种类分别有多少种少种? ?8 8种种5 5种种问题探讨3：概述核酸的结构各学习小组讨论比较各学习小组讨论比较DNADNA和和RNARNA，并完成图表：，并完成图表： 项目项目 种类种类 DNA DNA RNARNA 空间结构空间结构
14、 组成的基本组成的基本单位单位 碱基碱基 五碳糖五碳糖 磷酸磷酸 分布分布 功能功能 除朊病毒以外所有生物在遗传、变异和除朊病毒以外所有生物在遗传、变异和蛋白质的合成有有重要的作用蛋白质的合成有有重要的作用双链结构双链结构单链结构单链结构脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A G C A G C T TA G CA G C U U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸细胞核线粒体叶绿体细胞核线粒体叶绿体细胞质细胞质磷酸磷酸 鉴定鉴定分布分布DNA与与RNA的比较的比较DNARNA基本组成单位基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸碱基种类碱基种类A、G、C、TA、G、C、U五
15、碳糖种类五碳糖种类脱氧核糖脱氧核糖核核 糖糖核苷酸链核苷酸链一条一条核糖核苷酸链核糖核苷酸链两条两条脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链吡罗红吡罗红(红色红色)主要细胞核（线粒主要细胞核（线粒体、叶绿体）体、叶绿体）甲基绿（绿色）甲基绿（绿色）主要细胞质主要细胞质（细细胞核胞核）DNADNA的结构的结构RNARNA的结构的结构磷磷酸酸二二酯酯键键氢键氢键A AT TC CG GA AT TG GC CA AT TC CG G1.DNA1.DNA结构的多样性结构的多样性: :脱氧核苷酸排列顺序多种多样脱氧核苷酸排列顺序多种多样1.DNA1.DNA结构的特异性结构的特异性: :每个每个DANDAN分子都有独特
16、的脱氧核苷酸分子都有独特的脱氧核苷酸排列顺序排列顺序核酸的功能 核酸是核酸是遗传遗传信息信息的携的携带带者，在生物的者，在生物的遗传遗传、变变异异和和蛋白蛋白质质的生物合成的生物合成中具有极其重要的作用。中具有极其重要的作用。总结总结 回想一下本回想一下本节课节课所所讲讲的内容，把后面的的内容，把后面的概念概念图图完成。完成。核酸核酸核苷酸核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核酸（核酸（DNADNA）脱氧核苷酸脱氧核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核核糖核酸酸（RNARNA）A A、T T、C C、G GA A、U U、C C、G G脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸C C、H H、O O、N N、P P细胞核细胞核细胞质细胞质基本组基本组成单位成单位基本单位基本单位种类种类种类种类包括包括基本组基本组成单位成单位主要分布主要分布主要分布主要分布元素组成元素组成化学化学 成分成分化学成分化学成分
