DNA復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

1、復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)：1.DNA1.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？2.DNA2.DNA分子的特性有哪些？分子的特性有哪些？3.DNA3.DNA分子的功能是什么？分子的功能是什么？ 做為遺傳物質(zhì)，必須具有把親做為遺傳物質(zhì)，必須具有把親代的遺傳信息傳給子代的功能。代的遺傳信息傳給子代的功能。第第3 3節(jié)：節(jié)：DNADNA的復(fù)制的復(fù)制一、一、對(duì)對(duì)DNADNA分子復(fù)制的推測(cè)分子復(fù)制的推測(cè)全保留復(fù)制全保留復(fù)制復(fù)制一次復(fù)制一次分散復(fù)制分散復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制沃森和克里克推測(cè)（沃森和克里克推測(cè)（假說(shuō)）假說(shuō)）-半保留復(fù)制模型半保留復(fù)制模型2 2、如果要你來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為最基本的思路是什么？、如

2、果要你來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為最基本的思路是什么？ 區(qū)分親代和子代的區(qū)分親代和子代的DNADNA，標(biāo)記親代標(biāo)記親代DNADNA鏈，然后鏈，然后觀察它們?cè)谧哟^察它們?cè)谧哟鶧NADNA中如何分布中如何分布一、一、對(duì)對(duì)DNADNA復(fù)制的推測(cè)復(fù)制的推測(cè)( (續(xù)續(xù)) )1 1、如何來(lái)證明上述觀點(diǎn)是正確的？、如何來(lái)證明上述觀點(diǎn)是正確的？實(shí)驗(yàn)證明。實(shí)驗(yàn)證明。（同位素示蹤法）（同位素示蹤法）形成的子代形成的子代DNADNA分子雙鏈一半是新的，一半是舊的分子雙鏈一半是新的，一半是舊的二、二、DNADNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料： 運(yùn)用技術(shù)：運(yùn)用技術(shù)：大腸桿菌大腸桿菌同位素示蹤法同

3、位素示蹤法離心技術(shù)離心技術(shù)（15N）、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 第一步：用第一步：用15N標(biāo)記的標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌， 獲得獲得15N15N-DNA的大腸桿菌的大腸桿菌。 第二步：將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含第二步：將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)。的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 第三步：在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取第三步：在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA。 第四步：將提取的第四步：將提取的DNA進(jìn)行進(jìn)行離心離心，記錄離心后試管中，記錄離心后試管中 DNA的位置。的位置。中帶中帶(中間中間)1515N N/ / 1414N N-DNA-DNA重帶重帶(下部下部)1515N

4、 N/ / 1515N N-DNA-DNA 輕帶輕帶(上部上部)1414N N/ / 1414N N-DNA-DNA1515N N/ / 1414N N-DNA-DNA中帶中帶(中間中間)復(fù)制1次復(fù)制2次15N14N親代親代子一代子一代子二代子二代15N15N14N15N15N14N14N14N14N15N14N14N 三、三、DNADNA復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程1 1、概念、概念: :以親代以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過(guò)程的過(guò)程3 3、時(shí)間、時(shí)間: :有絲分有絲分裂裂間間期和減數(shù)第一次分裂前的期和減數(shù)第一次分裂前的間期間期2 2、場(chǎng)所、場(chǎng)所: :主要是細(xì)胞核（主要

5、是細(xì)胞核（線粒體、葉綠體或細(xì)菌質(zhì)粒線粒體、葉綠體或細(xì)菌質(zhì)粒）4 4、過(guò)程、過(guò)程解旋解旋合成子鏈合成子鏈形成子代形成子代DNADNA邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制解旋酶解旋酶催化（氫鍵斷裂）催化（氫鍵斷裂）解旋：解旋：模板模板復(fù)制復(fù)制:以以母鏈母鏈為模板在為模板在DNADNA聚合酶聚合酶等等酶酶的的作用作用下下，利用利用游離的脫氧游離的脫氧核苷酸核苷酸進(jìn)行堿基進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)互補(bǔ)配對(duì)。母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成子代形成子代DNA:同時(shí)進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制）組成組成（磷酸二酯鍵）（磷酸二酯鍵）8 8、結(jié)果結(jié)果: :6 6、方式、方式: :半保留復(fù)制半保留復(fù)制

6、7.7.遵循遵循原原則：則： 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則1 1個(gè)個(gè)DNADNA分子分子兩個(gè)完全相同的兩個(gè)完全相同的DNADNA分子分子9 9、意義意義: : 使遺傳信息從親代傳給子代，使遺傳信息從親代傳給子代，保證了保證了遺傳信息的連續(xù)性遺傳信息的連續(xù)性。5 5、條件、條件: :模板模板原料原料 酶酶能量、能量、DNADNA分子的兩條鏈為模板分子的兩條鏈為模板細(xì)胞中游離的細(xì)胞中游離的4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶適宜的溫度、適宜的溫度、 PH H2OPH H2O親代親代1 1個(gè)個(gè)DNADNA分子經(jīng)分子經(jīng) n n 次復(fù)制次復(fù)制（）（）DN

7、ADNA分子數(shù)分子數(shù)子代子代DNADNA分子數(shù)：分子數(shù)：含親代母鏈的含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)：分子數(shù)：不含親代母鏈的不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)：分子數(shù)：2n22n-2四、四、DNADNA復(fù)制有關(guān)計(jì)算規(guī)律總結(jié)復(fù)制有關(guān)計(jì)算規(guī)律總結(jié)（2 2）脫氧核苷酸鏈數(shù)）脫氧核苷酸鏈數(shù)子代子代DNADNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)：親代脫氧核苷酸鏈數(shù)：親代脫氧核苷酸鏈數(shù)：新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)：新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)： 2n+122n+1-2（3 3）消耗的脫氧核苷酸數(shù)）消耗的脫氧核苷酸數(shù)若若一親代一親代DNADNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m m個(gè)，個(gè)，則經(jīng)過(guò)則經(jīng)過(guò)

8、n n次復(fù)制后需要消耗該脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為：次復(fù)制后需要消耗該脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為：m（ 2 2n-n-1 1）若若一親代一親代DNADNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m m個(gè)，個(gè)，則第則第n n次復(fù)制需次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為：要消耗該脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為：m * 2 2n-1n-1第第4 4節(jié)節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段DNADNA分分子數(shù)子數(shù) 總堿基對(duì)總堿基對(duì)數(shù)數(shù) 基因數(shù)基因數(shù) 平均每個(gè)平均每個(gè)基因的堿基因的堿基對(duì)總數(shù)基對(duì)總數(shù) 比例（基因比例（基因的堿基對(duì)的堿基對(duì)/ /總總堿基對(duì)）堿基對(duì)） 大腸桿大腸桿菌菌人類基人類基因組計(jì)因組計(jì)劃測(cè)定劃測(cè)定

9、14700 000 4400100044/47 24(22+X+Y）31.6億億不超過(guò)不超過(guò)2%1 1：資料：資料1 1和資料和資料3 3DNADNA分子數(shù)目分子數(shù)目 基因數(shù)目基因數(shù)目基因的堿基總數(shù)基因的堿基總數(shù) DNADNA分子的堿基總數(shù)分子的堿基總數(shù) 說(shuō)明：基因是說(shuō)明：基因是DNADNA的片段的片段約約3萬(wàn)萬(wàn)一：基因與一：基因與DNADNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例2 2：資料：資料2 2 和和 資料資料4 4小鼠發(fā)光是因?yàn)楂@得了海蜇的綠色熒光蛋白基因。小鼠發(fā)光是因?yàn)楂@得了海蜇的綠色熒光蛋白基因。 說(shuō)明：基因能控制生物的性狀，即基因具有特定的遺傳效應(yīng)說(shuō)明：基因能控制生物的性狀，即基因具有特定的遺

10、傳效應(yīng)HMGICHMGIC基因基因：控制小鼠肥胖這一性狀的作用。控制小鼠肥胖這一性狀的作用。結(jié)論：基因是有遺傳效應(yīng)的結(jié)論：基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段DNADNA分子中的哪一部分可以儲(chǔ)存遺傳信息呢？分子中的哪一部分可以儲(chǔ)存遺傳信息呢？外側(cè)：磷酸和脫氧核外側(cè)：磷酸和脫氧核 糖交替排列糖交替排列 不變的不變的內(nèi)側(cè)：堿基對(duì)排列順序內(nèi)側(cè)：堿基對(duì)排列順序 可變的可變的 推測(cè)：遺傳信息與推測(cè)：遺傳信息與4 4種堿種堿基的排列順序有關(guān)?；呐帕许樞蛴嘘P(guān)。二：二：DNADNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息1.1.遺傳信息遺傳信息蘊(yùn)藏在基因的蘊(yùn)藏在基因的4 4種堿基的排列種堿基的排列順序之中；順序之

11、中；小結(jié)：小結(jié)：2 2. .堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成DNADNA分子分子多樣性多樣性；3 3. .堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)了每一個(gè)DNADNA分子的分子的特異性特異性；4.基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段。染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸染色體是染色體是DNADNA與與基因的主要載體基因的主要載體每條染色體上有每條染色體上有1 1或或2 2個(gè)個(gè)DNADNA分子分子基因是有遺傳效基因是有遺傳效應(yīng)的應(yīng)的DNADNA片段片段每個(gè)每個(gè)DNADNA分子分子上有上有許多許多基因基因基因中的脫氧核基

12、因中的脫氧核苷酸排列順序代苷酸排列順序代表著遺傳信息表著遺傳信息每個(gè)基因由成每個(gè)基因由成百百上千個(gè)上千個(gè)脫氧核苷脫氧核苷酸組成酸組成DNADNA是主要的是主要的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)概念圖1 1、下列有關(guān)、下列有關(guān)DNADNA與基因的關(guān)系的敘述正確的是與基因的關(guān)系的敘述正確的是A. A. 一個(gè)一個(gè)DNADNA分子上有許多個(gè)基因分子上有許多個(gè)基因B. DNAB. DNA上的任意片段都是基因上的任意片段都是基因C. C. 組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同D. D. 基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列而成的基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列而成的DNADNA片段片段課堂反饋：課堂反饋：2、分析下面的概念圖，回答有關(guān)問(wèn)題：、分析下面的概念圖，回答有關(guān)問(wèn)題：A A 染色體染色體B B+ +C C DNADNAD D 基因基因E E 脫氧核苷酸脫氧核苷酸構(gòu)成構(gòu)成H 磷酸磷酸+ + +FG（1）圖中）圖中B是是 ，F(xiàn)若是含氮堿基，則若是含氮堿基，則G是是 。（2 ）D