《必修2DNA复制、基因是有遗传效应的DNA片段文档资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《必修2DNA复制、基因是有遗传效应的DNA片段文档资料（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一.DNA的结构（一）（一）DNA的化学组成：的化学组成：（二）基本单位：（二）基本单位：（三）主要特点：（三）主要特点：（四）碱基互补配对原则及计算（四）碱基互补配对原则及计算1.DNA1.DNA是由两条链组成的是由两条链组成的, ,这两条链按反向平行的方式盘旋这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。成双螺旋结构。C、H、O、N、P脱氧核苷酸脱氧核苷酸2.双螺旋结构的外侧是脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键双螺旋结构的外侧是脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交互连接而成的长链交互连接而成的长链, 构成构成DNA分子的骨架。分子的骨架。 3.碱基位于双螺旋内侧，碱基对之间通过氢键相连，遵守碱基位于双螺旋
2、内侧，碱基对之间通过氢键相连，遵守碱基互补配对原则碱基互补配对原则。 例例 1、 图表示细胞内与图表示细胞内与DNA有关的物质或结构，请据图回答：有关的物质或结构，请据图回答：细胞内的遗传物质是细胞内的遗传物质是 ，i代表的结构是代表的结构是。e彻底水解后的产物为彻底水解后的产物为（用图中标号表示）。（用图中标号表示）。g的基本骨架是的基本骨架是。+h+he eb bc cd d元素元素ag gi i考点分析考点分析 DNA是主要的遗传物质，因此是主要的遗传物质，因此DNA的组成成分、结构和功能的组成成分、结构和功能在遗传在遗传变异中占有重要地位。本题主要考查变异中占有重要地位。本题主要考查D
3、NA的组成成分、结构的基本知识。的组成成分、结构的基本知识。解题思路解题思路 理清下面有关理清下面有关DNA的相关知识就可解此题。基本组成元素的相关知识就可解此题。基本组成元素（C、H、O、N、P）磷酸、碱基、脱氧核糖磷酸、碱基、脱氧核糖基本组成单位（脱氧基本组成单位（脱氧核苷酸）核苷酸）脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链DNA，DNA+蛋白质蛋白质染色体。染色体。本题正确答案本题正确答案为为gDNA 染色体染色体b、c、d磷酸和脱氧核糖交替连接而成的结构。磷酸和脱氧核糖交替连接而成的结构。第三节第三节 DNA复制复制学习目标：概述概述DNA的复制的复制探讨探讨DNA复制的生物学意义复制的生物学意义
4、DNA分子复制的条件、过程和特点分子复制的条件、过程和特点重点：重点： 回忆并思考：回忆并思考：1、DNA的复制发生在什么时期？的复制发生在什么时期？2、DNA的复制发生在什么场所？的复制发生在什么场所？有丝分裂的间期；减数第一次分裂间期有丝分裂的间期；减数第一次分裂间期细胞核细胞核 （线粒体和叶绿体）（线粒体和叶绿体）DNA复制的概念: 以亲代以亲代DNA分子为模板分子为模板,合成子代合成子代DNA的过程的过程.即即: : 1分子分子DNA2分子分子DNA实质实质: :遗传信息的复制遗传信息的复制 沃森和克里克提出沃森和克里克提出DNADNA的双螺旋结构并着手研究其复制的双螺旋结构并着手研究
5、其复制方式。猜想：方式。猜想：DNADNA分子以分子以半保留方式半保留方式复制？复制？全保留复制：全保留复制：一个一个DNA分子复制形成两个分子复制形成两个DNA分子，其中一个分子，其中一个是原来的，另一个是新合成的。是原来的，另一个是新合成的。半保留复制：半保留复制：一个一个DNA分子复制形成两个分子复制形成两个DNA分子中，都保分子中，都保留了原来留了原来DNA分子中的一条链分子中的一条链 。复制方式复制方式：半保留复制？全保留复制？：半保留复制？全保留复制？一、怎样分辨一、怎样分辨DNA？ 为了观测为了观测DNA复制过程及特点，常用复制过程及特点，常用放射性放射性同位素标记法同位素标记法
6、研究研究DNA复制过程，通过比较不同复制过程，通过比较不同复制次数产生复制次数产生DNA分子放射性分布情况来研究子分子放射性分布情况来研究子代代DNA分子的双链构成及其特点。研究分子的双链构成及其特点。研究DNA复制复制常用的放射性同位素主要有常用的放射性同位素主要有3H、32P、15N。原理：原理：DNA分子密度不同，离心后会出现分层现分子密度不同，离心后会出现分层现象。例：下面三种象。例：下面三种DNA：15N-DNA、15N/14N-DNA、14N/14N-DNA离心后应分别位于底部，中部，上部。离心后应分别位于底部，中部，上部。提取DNA,离心提取DNA,离心提取DNA,离心密 度低高
7、大肠杆菌在含 NH CL 的培养液中生长若干代154第一代第二代细胞分裂一次细胞分裂两次转移到含 NH CL的培养液中144N/ N-DNA1515N/ N-DNA1514N/ N-DNA1414N/ N-DNA1514大肠杆菌N/ N-DNA1515第一代第二代14NN/ N-DNA15 14N/ N-DNA15 14N/ N-DNA1514N/ N-DNA14 14N/ N-DNA14 1414NN14DNA的复制的复制轻氮环轻氮环境境14N(一一)思考：思考：复制复制n代得到代得到DNA分子分子( )个，个，包含条脱氧核苷酸链包含条脱氧核苷酸链( )条条双链均双链均15N的的DNA分子分
8、子( )条条含含15N的的DNA分子分子( )条条,含含14N的的DNA分子分子( )条，条，双链均含双链均含14N的的DNA分子分子 ( )条。条。2n2n+1022n2n -215N链链14N链链重氮环重氮环境境15N(二二)大肠杆菌在含有大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养基中生长若干代，然的培养基中生长若干代，然后转移到含后转移到含15NH4Cl的培养基中，细胞分裂一次？两的培养基中，细胞分裂一次？两次？次？DNA聚合酶聚合酶四种脱氧核四种脱氧核苷酸苷酸保温孵育保温孵育产生较多量的产生较多量的DNA1958年，美国生化学家年，美国生化学家康贝格康贝格的实验的实验原料：四种游离的脱氧核苷酸
9、原料：四种游离的脱氧核苷酸模板：模板：DNA的两条母链的两条母链酶：酶： 解旋酶等解旋酶等能量：能量：ATP（通过（通过ATP的水解）的水解）条条件件少量少量DNA引子引子ATP保温孵育保温孵育无无DNA生成生成体外模拟体外模拟DNA复制，还需要适宜的温度和复制，还需要适宜的温度和PHDNA的复制的复制特点特点： 半保留复制半保留复制 边解旋边复制边解旋边复制遵循遵循原则原则:碱基互补配对规律碱基互补配对规律过程：过程： 边解旋边复制边解旋边复制意义：意义：使亲代遗传信息通过复制传递一份给子使亲代遗传信息通过复制传递一份给子代，从而保持前后代之间一定的连续性代，从而保持前后代之间一定的连续性D
10、NA精确复制的原因精确复制的原因独特的双螺旋结构为复制提供了独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板精确的模板; 碱基互补配对原则保证复制准确碱基互补配对原则保证复制准确无误地完成。无误地完成。复制若发生复制若发生“差错差错”(机率很小机率很小)，导致生物发，导致生物发生基因突变。生基因突变。小小 结：结： DNA分子的复制是一个分子的复制是一个边解旋边复边解旋边复制制、半保留复制半保留复制的过程，复制需要的过程，复制需要模板模板、原料原料、能量和酶能量和酶等基本条件。等基本条件。 DNA分子独特的双螺旋结构，为复分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配制提供了精确的模板，通
11、过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。对，保证了复制能够准确地进行。例例1.把培养在含轻氮（把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，）环境中的细菌，转移到含重氮（转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复）环境中培养相当于复制一次，然后放回原来的环境中培养相当制一次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后，细菌于连续复制两次后，细菌DNA组成分析表组成分析表明（明（ ）A.轻氮型，重氮型轻氮型，重氮型B.轻氮型轻氮型,中间中间型型C.中间型，重氮型中间型，重氮型D.轻氮型轻氮型,轻氮型轻氮型B例例2.某双链某双链DNA分子，经分子，经3次复制后，所得到次复制后，所得到的第四代的第四代DN
12、A分子中，含有原亲代分子中，含有原亲代DNA链的链的分子数是（分子数是（ ）A.1B.2C.3 D.4B结论：不论复制结论：不论复制多少代含有母链多少代含有母链的只有两条的只有两条例例3DNA在解旋时，下述哪一对碱基从氢键在解旋时，下述哪一对碱基从氢键连接处分开（连接处分开（ ）A.鸟瞟呤与胸腺嘧啶鸟瞟呤与胸腺嘧啶 B.鸟膘呤与尿嘧啶鸟膘呤与尿嘧啶C.鸟瞟呤与胞嘧啶鸟瞟呤与胞嘧啶 D.腺瞟呤与鸟瞟呤腺瞟呤与鸟瞟呤C例例4.女性子宫癌细胞中最长的女性子宫癌细胞中最长的DNA分子可达分子可达36mm，DNA复制速度约为复制速度约为4mmin，但，但复制过程的完成仅需复制过程的完成仅需4min左右，
13、这主要是因左右，这主要是因为为（ ）A边解旋边复制边解旋边复制 B半保留方式复制半保留方式复制 C有许多复制起点有许多复制起点 D每个复制起点双向复制每个复制起点双向复制C例例5.已知某已知某DNA分子含有分子含有500个碱基对，其个碱基对，其中一条链上中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4。该。该DNA分子分子连续复制数次后，消耗周围环境中含连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱的脱氧核苷酸氧核苷酸4500，则该，则该DNA分子已经复制了分子已经复制了（ ） A.3次次 B.4次次 C.5次次 D.6次次B由一条链上由一条链上A:G:T:C=1:2:3:4知另一条链上知另一条链上A:G:T
14、:C=3:4:1:2,DNA分子中分子中A:G:T:C=4:6:4:6，G占占DNA分子碱基数的分子碱基数的30%，每个，每个DNA分子中含有分子中含有G300个，个，（2n-1）300=4500，n=4例例6.具有具有100个碱基对的个碱基对的1个个DNA分子区段，分子区段，内含内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数（需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数（ ） A60个个 B80个个 C20个个 D180个个D7.一双链一双链DNA分子，在复制解旋时，一条链分子，在复制解旋时，一条链上的上的G变成变成C，则，则DNA经经n次复制后，发生次复制
15、后，发生差错的差错的DNA占（）占（）A. .C. D. A例例8、在含四种游离的脱氧核苷酸、酶和、在含四种游离的脱氧核苷酸、酶和ATP的条件下，分别的条件下，分别以不同生物的以不同生物的DNA为模板，合成新的为模板，合成新的DNA。问：。问：（1）分别以不同生物的）分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新为模板合成的各个新DNA之间，之间，（AC）（TG）的比值是否相同）的比值是否相同?为什么为什么?（2）分别以不同生物的）分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新为模板合成的各个新DNA之间之间存在差异，这些差异是什么存在差异，这些差异是什么?（3）在一个新合成的）在一个新合成的DNA中，（
16、中，（AT）（CG）的比值，）的比值，是否与它的模板是否与它的模板DNA任一单链的相同任一单链的相同?相同，因为所有相同，因为所有DNADNA双链中，双链中，A A与与T T的数目相同，的数目相同，C C与与G G的数的数目相同目相同碱基的数目、排列顺序不同碱基的数目、排列顺序不同相同相同过去过去现在现在将来将来第第4 4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段学习目标：举例说明基因是有遗传效应的举例说明基因是有遗传效应的DNA片段片段运用数学方法说明运用数学方法说明DNA分子的多样性和特分子的多样性和特异性异性说明基因和遗传信息的关系说明基因和遗传信息的关系重点：重点：
17、基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段DNA分子的多样性和特异性分子的多样性和特异性基因基因= =DNA吗？吗？基因和基因和DNA有什么关系呢？有什么关系呢？一、用实例说明基因与一、用实例说明基因与DNA的关系的关系1、大肠杆菌细胞的拟核有、大肠杆菌细胞的拟核有1个个DNA分子，长度分子，长度约为约为4700000个碱基对，在个碱基对，在DNA分子上分布着分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为个基因，每个基因的平均长度约为1000个个碱基对。碱基对。问题：计算所有问题：计算所有基因的碱基对基因的碱基对总数的比例。总数的比例。全部全部基因基因的的碱基对碱基对总数只是总数只
18、是DNA碱基对碱基对总总数的一部分，因此，数的一部分，因此，基因是基因是DNA的片段的片段。根据资料根据资料1，你能得出什么结论？，你能得出什么结论？2 2、把海蜇的绿色荧光基因、把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内，转入鼠的体内，鼠鼠体内出现体内出现了以前没有的荧光。了以前没有的荧光。说明：说明：基因有遗传效应。它可以独立起作用。基因有遗传效应。它可以独立起作用。资料资料2：说明了什么？：说明了什么？讲述：讲述：基因是特定的基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生片段，可以切除，可以拼接到其他生物的物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，所以上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是结构
19、单基因是结构单位。位。3、人类基因组计划测定的是、人类基因组计划测定的是24条染色体（条染色体（22条常染色体条常染色体+X+Y）上的上的DNA的碱基序列。其的碱基序列。其中，每条染色体上有一个中，每条染色体上有一个DNA分子。这分子。这24个个DNA分子大约有分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。 人体中构成基因的碱基对组成比较少，只占全部碱人体中构成基因的碱基对组成比较少，只占全部碱基总数不超过基总数不超过2%2%。这。这说明说明并不是随便一段并不是随便一段DNADNA就称为基因就称为基因。基
20、因是一段。基因是一段DNADNA，但是一段但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。资料资料3说明了什么？说明了什么？4 4、没有、没有HMGICHMGIC基因，就没有肥胖的基因，就没有肥胖的表现，有表现，有HMGICHMGIC基因就有肥胖表现。基因就有肥胖表现。资料资料3说明了什么？说明了什么？说明：说明：基因能控制生物的性状。基因能控制生物的性状。总结：总结：基因与基因与DNA 的关系？的关系？基因基因是有遗传效应的是有遗传效应的DNA片段片段， 是生物体遗传的功能单位和结构单位。是生物体遗传的功能单位和结构单位。二、二、染色体、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸基因、脱氧核苷酸之间的
21、关系之间的关系染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体染色体是是DNADNA的的主要载体主要载体每每个个染染色色体体上上有有一一个个DNADNA分子分子基因基因是有遗传效应是有遗传效应的的DNADNA片断片断每个每个DNADNA分子分子上有许多基因上有许多基因基基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列列顺序代表着遗传信息顺序代表着遗传信息每每个个基基因因由由许许多多脱脱氧核苷酸组成氧核苷酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质探究：探究： 4种种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，是碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，是否足以表达生物体必需的各种遗传信息？否足以表达生物体必需的各种遗
22、传信息？（分组探究）（分组探究）情境情境1：情境情境2：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性三、三、DNADNA片段中遗传信息有何特点：片段中遗传信息有何特点：DNA分子具有多样性分子具有多样性DNA分子具有特异性分子具有特异性DNA分分子子中中储储存存着着足足够够量量的的遗遗传传信信息息；遗遗传传信信息息蕴蕴藏藏在在 之之中中； 构构成成了了DNA分分子子的的多多样样性性，而而 ，又又构构成成了了每每一一个个DNA分分子子的的特特异异性性；DNA分分子子的的多多样性和特异性是样性和特异性是 的物质基础。的物质基础。基因是基因是 ， 即：即： 。4种种碱基的排列顺序
23、碱基的排列顺序 碱基排列顺序的千变万化碱基排列顺序的千变万化小结：小结：碱基的特定的排列顺序碱基的特定的排列顺序生物体多样性和特异性生物体多样性和特异性有有遗传效应的遗传效应的DNA片段片段DNA分子中分子中有遗传效应有遗传效应的脱氧核苷酸序列的脱氧核苷酸序列1下列关于下列关于DNA、基因、染色体的叙述错误的是（基因、染色体的叙述错误的是（ ）A基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段BDNA是遗传信息的主要载体是遗传信息的主要载体C基因在染色体上成念珠状排列在染色体上成念珠状排列DDNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性的相对稳定性决定染色体的相对稳定性 2人类遗传信息的携带者是人
24、类遗传信息的携带者是( )A.DNA和和RNAB.DNA或或RNAC.DNAD.RNA3下列有关下列有关DNA与基因的关系的叙述中，正确的是与基因的关系的叙述中，正确的是( )A基因是碱基对随机排列而成的基因是碱基对随机排列而成的DNA片段片段B一个一个DNA分子上有许多个基因分子上有许多个基因CDNA的碱基排列顺序就代表基因的碱基排列顺序就代表基因D组成不同的基因的碱基数量一定不同组成不同的基因的碱基数量一定不同 C C B巩固练习：4DNA分子结构多样性的原因是（分子结构多样性的原因是（ ）A.碱基配对方式的多样性碱基配对方式的多样性B.磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性磷酸和脱氧核糖排列顺序
25、的多样性C.螺旋方向的多样性螺旋方向的多样性D.碱基对排列次序的多样性碱基对排列次序的多样性5有关有关DNA的结构的叙述中，不正确的一项是（的结构的叙述中，不正确的一项是（）A.每个每个DNA分子都含有分子都含有4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸B.每个每个DNA分子中核糖上连结一个磷酸和一个碱基分子中核糖上连结一个磷酸和一个碱基C.DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对D.双链双链DNA分子中，某一段链上若含有分子中，某一段链上若含有30个胞嘧啶，就一定会个胞嘧啶，就一定会 同时有同时有30个鸟嘌呤个鸟嘌呤6基因存在于植物细胞的（）染色体染
26、色体核糖体核糖体叶绿体叶绿体高尔基体高尔基体线粒体线粒体A . B. C. D. DBC分析下面的概念图，回答有关问题：分析下面的概念图，回答有关问题：（1）图中）图中B是是 ，H是是 ，F是是 。（2 ）每个）每个C含有含有 个个D，每个，每个D中可以由中可以由 个个E 组成组成蛋白质蛋白质含含N N碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖很多很多成百上千成百上千C DNAC DNAG G 磷酸磷酸磷酸磷酸HHD D 基因基因基因基因F FA A 染色体染色体染色体染色体E E 脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸B B（3 ）D 和和A的位置关系：的位置关系： 。（4 ）从分子水平看）从分子水平看D和和C的关系是的关系是 。（5）C的基本组成单位是图中的的基本组成单位是图中的 。（6）遗传信息是）遗传信息是D中中 的排列顺序。的排列顺序。 基因位于染色体上基因位于染色体上基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片断片断E EE E（脱氧核苷酸）脱氧核苷酸）过去过去现在现在将来将来
