高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第3節(jié) DNA的復(fù)制 第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2.ppt

第3節(jié)dna的復(fù)制第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 第三章基因的本質(zhì) 第一篇教材同步導(dǎo)學(xué)篇 一 知識(shí)準(zhǔn)備1 dna分子的結(jié)構(gòu) 1 dna分子由兩條鏈組成 這兩條鏈按反向平行的方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) 2 dna分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接 排列在外側(cè) 構(gòu)成基本骨架 堿基排列在內(nèi)側(cè) 3 兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì) 并且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律 a 腺嘌呤 一定與t 胸腺嘧啶 配對(duì) g 鳥嘌呤 一定與c 胞嘧啶 配對(duì) 堿基之間這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 2 在真核細(xì)胞中 dna存在于細(xì)胞核 線粒體和葉綠體中 有絲分裂間期的dna含量加倍是由于dna的復(fù)制 二 課標(biāo)要求1 理解dna分子復(fù)制的過程 2 掌握dna分子復(fù)制的特點(diǎn) 結(jié)果 3 會(huì)進(jìn)行有關(guān)dna復(fù)制的計(jì)算 4 掌握基因的概念 5 理解dna分子的多樣性和特異性 6 說明基因和遺傳信息的關(guān)系 一 自主初探1 dna分子復(fù)制方式的推測(cè)和實(shí)驗(yàn)證據(jù) 閱讀p52 53 1 提出者 2 遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說 解旋 dna分子復(fù)制時(shí) dna分子的 解開 互補(bǔ)堿基之間的 斷裂 沃森和克里克 雙螺旋 氫鍵 復(fù)制 復(fù)制結(jié)果 每個(gè)新合成的dna分子中 都保留了原來dna分子中的 復(fù)制方式 復(fù)制 3 實(shí)驗(yàn)證據(jù)1958年 科學(xué)家以 為實(shí)驗(yàn)材料 運(yùn)用 技術(shù) 證實(shí)了dna復(fù)制方式的確是以 的方式復(fù)制的 一條鏈 半保留 大腸桿菌 同位素示蹤 半保留 2 dna分子復(fù)制的過程 閱讀p54 1 dna復(fù)制的概念 時(shí)間 場(chǎng)所 2 過程 3 結(jié)果 形成 的dna分子 4 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制 復(fù)制 5 準(zhǔn)確復(fù)制的原因 提供了精確的模板 通過 保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行 6 意義 將 從親代傳給子代 保持了 的連續(xù)性 兩個(gè)完全相同 半保留 dna分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu) 堿基互補(bǔ)配對(duì) 遺傳信息 遺傳信息 3 基因與dna關(guān)系的實(shí)例 閱讀p55 56 4 dna片段中的遺傳信息 閱讀p56 57 1 遺傳信息 由4種堿基排列而成的 2 dna分子的特性 多樣性 的千變?nèi)f化 特異性 每一個(gè)dna分子有 3 生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是 脫氧核苷酸序列 堿基排列順序 特定的堿基排列順序 dna分子的多樣性和特異性 探究一dna的復(fù)制二 疑問探究1 對(duì)真核生物來說 dna復(fù)制只發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)分裂間期嗎 真核生物dna復(fù)制的場(chǎng)所只有細(xì)胞核嗎 提示不是 例如無絲分裂也有dna復(fù)制 線粒體和葉綠體中也有dna 也進(jìn)行dna復(fù)制 2 原核生物dna復(fù)制的場(chǎng)所是什么 提示原核生物dna復(fù)制的場(chǎng)所主要是擬核 3 如果將dna分子的兩條鏈用15n標(biāo)記 轉(zhuǎn)移到含14n的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 試分析子代dna被標(biāo)記的情況 提示 2 2 2 2 2 4 2 6 三 新知破解1 dna半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1 實(shí)驗(yàn)方法 放射性同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù) 2 實(shí)驗(yàn)原理 含15n的雙鏈dna密度大 含14n的雙鏈dna密度小 一條鏈含14n 一條鏈含15n的雙鏈dna分子密度居中 3 實(shí)驗(yàn)假設(shè) dna以半保留的方式復(fù)制 4 實(shí)驗(yàn)預(yù)期 離心后應(yīng)出現(xiàn)3條dna帶 重帶 密度最大 兩條鏈都為15n標(biāo)記的親代雙鏈dna 中帶 密度居中 一條鏈為14n標(biāo)記 另一條鏈為15n標(biāo)記的子代雙鏈dna 輕帶 密度最小 兩條鏈都為14n標(biāo)記的子代雙鏈dna 5 實(shí)驗(yàn)過程 6 子代dna離心后重帶 中帶 輕帶比例關(guān)系為0 2 2n 2 注 n代表dna復(fù)制次數(shù) 7 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 dna的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的 2 dna復(fù)制 1 dna復(fù)制的場(chǎng)所 主要場(chǎng)所是細(xì)胞核 但在擬核 線粒體 葉綠體中也能進(jìn)行dna復(fù)制 2 能夠進(jìn)行dna復(fù)制的生物 一切以dna為遺傳物質(zhì)的生物 3 真核生物細(xì)胞核中dna復(fù)制發(fā)生的時(shí)間 在體細(xì)胞中發(fā)生在有絲分裂間期 在有性生殖過程中發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期 4 復(fù)制所需的酶是指一個(gè)酶系統(tǒng) 不僅僅是指解旋酶和dna聚合酶 還包括dna連接酶等 解旋酶的作用是破壞堿基間的氫鍵 dna聚合酶的作用是連接游離的脫氧核苷酸 dna連接酶的作用是連接dna片段 5 兩個(gè)子代dna的位置及分開時(shí)間 復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子代dna分子位于一對(duì)姐妹染色單體上 由著絲點(diǎn)連在一起 在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂時(shí)分開 分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中 6 dna分子的復(fù)制往往是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的 如下圖 探究二基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段二 疑問探究1 基因 dna和染色體三者之間有怎樣的關(guān)系 提示基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 染色體是dna的主要載體 一條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)dna分子 每個(gè)dna上含有許多個(gè)基因 2 能說基因的載體是染色體嗎 請(qǐng)簡要分析 提示 不能 對(duì)于真核細(xì)胞來說 基因 核基因 在染色體上呈線性排列 染色體是基因的主要載體 但細(xì)胞質(zhì)基因存在于線粒體 葉綠體中的dna分子上 對(duì)于原核細(xì)胞來說 基因則存在于擬核中的dna分子上 沒有染色體這一載體 3 在刑偵領(lǐng)域 dna分子能夠像指紋一樣用來鑒定個(gè)人的身份 你能解釋其中的生物學(xué)原理嗎 提示dna分子具有多樣性和特異性 每個(gè)人的dna分子中脫氧核苷酸序列是不同的 但每個(gè)人的dna分子中脫氧核苷酸序列是特定的 三 新知破解1 脫氧核苷酸 基因 dna和染色體的關(guān)系圖解 2 基因 的理解 1 本質(zhì)上 基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 2 結(jié)構(gòu)上 基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列 3 功能上 基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位 4 位置上 基因在染色體上呈線性排列 考向一dna的復(fù)制 例1 細(xì)菌在15n培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后 使細(xì)菌dna的含氮堿基皆含有15n 然后再移入14n培養(yǎng)基中培養(yǎng) 抽取其子代的dna經(jīng)高速離心分離 下圖 為可能的結(jié)果 下列敘述錯(cuò)誤的是 a 第一次分裂的子代dna應(yīng)為 b 第二次分裂的子代dna應(yīng)為 c 第三次分裂的子代dna應(yīng)為 d 親代的dna應(yīng)為 思路點(diǎn)撥 解析親代dna為15n 15n 經(jīng)第一次復(fù)制所形成的子代dna應(yīng)均為15n 14n 即中dna應(yīng)如圖 所示 答案a 方法規(guī)律 1 并不是兩條鏈完全解開后才合成新的子鏈 而是邊解旋邊復(fù)制 2 各種酶的作用 解旋酶作用于氫鍵 使氫鍵斷裂 雙螺旋解開 dna聚合酶使脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸子鏈 dna連接酶的作用是將雙螺旋中的扶手中的 斷口 修復(fù) 考向二基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 例2 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn) 小鼠體內(nèi)hmigic基因與肥胖直接相關(guān) 具有hmigic基因缺陷的實(shí)驗(yàn)小鼠與作為對(duì)照的正常小鼠 吃同樣多的高脂肪食物 一段時(shí)間后 對(duì)照組小鼠變得十分肥胖 而具有hmigic基因缺陷的實(shí)驗(yàn)小鼠體重仍然保持正常 這說明 a 基因在dna上b 基因在染色體上c 基因具有遺傳效應(yīng)d dna具有遺傳效應(yīng) 思路點(diǎn)撥 解析根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn) 正常小鼠吃高脂肪食物則肥胖 具有hmigic基因缺陷的小鼠吃同樣多的高脂肪食物體重仍保持正常 說明肥胖由基因控制 從而得出基因能夠控制性狀 具有遺傳效應(yīng) 答案c 方法規(guī)律 1 基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 而不是dna分子中任意一片段 2 人體細(xì)胞中染色體是基因的主要載體 線粒體中也分布著一定數(shù)量的基因 1 dna的復(fù)制是指以親代dna為模板合成子代dna的過程 dna復(fù)制發(fā)生在分裂間期 2 dna的復(fù)制是以dna的兩條鏈為模板 4種脫氧核苷酸為原料 還需要酶和能量 3 dna復(fù)制的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制 復(fù)制方式為半保留復(fù)制 4 復(fù)制n次形成2n個(gè)dna分子 含有母鏈的dna只有2個(gè) 5 基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 6 dna分子中脫氧核苷酸 或堿基對(duì) 的排列順序代表遺傳信息 7 dna分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 多樣性 特異性 堿基排列順序千變?nèi)f化 構(gòu)成了dna分子的多樣性 堿基特定的排列順序 構(gòu)成了dna分子的特異性 8 人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體 22條常染色體 x y 果蠅的基因組計(jì)劃測(cè)定的是5條 1 關(guān)于dna復(fù)制的敘述 正確的是 a 復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行b 復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂的間期c 復(fù)制過程先解旋后復(fù)制d 堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性d 只要細(xì)胞分裂 dna就復(fù)制 dna不只存于細(xì)胞核內(nèi) 細(xì)胞分裂方式亦不只是有絲分裂 dna是邊解旋邊復(fù)制 不分先后 2 一個(gè)不含放射性元素的噬菌體 在脫氧核苷酸被32p標(biāo)記及氨基酸被15n標(biāo)記的細(xì)菌體內(nèi) 連續(xù)繁殖三代 含有32p和15n標(biāo)記的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的比例為 a 100 100 b 25 50 c 50 50 d 25 0a 噬菌體侵染細(xì)菌后在親代噬菌體的dna的作用下 以細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的脫氧核苷酸和氨基酸為原料合成子代噬菌體的dna和蛋白質(zhì)外殼 細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)脫氧核苷酸被32p標(biāo)記 氨基酸被15n標(biāo)記 則后代每個(gè)噬菌體都含有32p和15n 3 下列關(guān)于遺傳信息的說法 不確切的是 a 基因的脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息b 遺傳信息的傳遞主要是通過染色體上的基因傳遞的c 生物體內(nèi)的遺傳信息主要儲(chǔ)存在dna分子上d 遺傳信息即生物表現(xiàn)出來的性狀d 生物體的所有性狀 都以一種特定的脫氧核苷酸排列順序來代表 這種排列順序就是遺傳信息 4 設(shè)一個(gè)基因平均由103個(gè)核苷酸構(gòu)成 玉米體細(xì)胞中有20條染色體 生殖細(xì)胞里的dna合計(jì)含7 109個(gè)核苷酸 那么每條染色體上平均最多有基因 a 3 5 105個(gè)b 7 105個(gè)c 7 106個(gè)d 1 4 107個(gè)b 玉米體細(xì)胞中有20條染色體 那么生殖細(xì)胞里有10條染色體 1條染色體上有1個(gè)dna 則每個(gè)dna上有7 108個(gè)核苷酸 最多有基因7 108 103 7 105 個(gè) 這說明一個(gè)dna上有很多基因