高中生物 第3章 第3、4节 DNA的复制、基因是有遗传效应的DNA片段课件 新人教版必修2.ppt

第3章基因的本质 一 对dna分子复制的推测1 提出者 2 内容 1 解旋 dna分子复制时 dna分子的解开 互补的碱基之间的断裂 2 复制 以作为复制的模板 游离的脱氧核苷酸依据原则 通过形成 结合到作为模板的单链上 3 特点 新合成的每个dna分子中 都保留了原来dna分子中的 沃森和克里克 双螺旋 氢键 解开的两条单链 碱基互补配对 氢键 一条链 二 dna的复制1 概念 以为模板合成的过程 2 时间 细胞有丝分裂的和减数第一次分裂前的 3 场所 主要是 4 过程 亲代dna 子代dna 间期 间期 细胞核 5 结果 形成两个与完全相同的子代dna分子 6 特点 1 2 7 准确复制的原因 1 dna分子独特的 为复制提供了精确的模板 2 通过 保证了复制能够准确地进行 8 意义 将从亲代传给了子代 从而保持了的连续性 亲代dna分子 边解旋边复制 半保留复制 双螺旋结构 碱基互补配对 遗传信息 遗传信息 三 基因与dna的关系1 从数量上看 1 每个dna分子上有个基因 2 所有基因的碱基总数 选填 大于 等于 或 小于 dna分子的碱基总数 即dna分子上只有部分碱基参与基因的组成 2 从功能上看基因是有的dna片段 能控制生物的性状 多 小于 遗传效应 四 dna片段中的遗传信息1 遗传信息 dna分子中的排列顺序 2 特点 1 多样性 的千变万化 2 特异性 每一个dna分子有 3 与生物体多样性和特异性的关系 dna分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的 4种碱基 碱基排列顺序 特定的碱基排列顺序 物质基础 一 dna的复制1 阅读教材p52 54 结合图3 12 3 13 探究下列问题 1 dna复制时有几条模板链 新合成的dna分子中的两条链全是子链吗 提示 两条模板链 亲代dna分子解开螺旋的两条链 不是 而是一条母链和一条子链 2 dna复制时 用什么方法识别dna中哪一条链是母链 哪一条链是子链 dna复制所形成的子代dna分子是否是亲代dna链和子代dna链随机结合的 提示 同位素标记法 不是 而是亲代dna链与其相应的子链结合形成的子代dna分子 3 若将某一试管中加入缓冲液 atp 解旋酶 dna模板和四种脱氧核苷酸 并置于适宜的温度下 能否完成dna复制 分析原因 提示 不能 复制条件不完全 缺少dna聚合酶 4 若1个dna分子含有m个腺嘌呤 则复制n次需要多少游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 提示 需 2n 1 m个 因为1个dna分子复制n次 共形成2n个dna分子 其中有两条脱氧核苷酸链为母链 不需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 5 dna分子复制具有准确性 那么在任何情况下 dna分子复制产生的子代dna分子与亲代dna分子都完全相同吗 提示 不一定 dna分子复制时 受到各种因素的干扰 碱基序列可能会发生改变 从而使后代dna分子与亲代dna分子碱基序列不同 导致遗传信息发生改变 2 判断正误 1 dna分子复制时总是先解旋后复制 而且每个子代dna分子中都保留了一条母链 2 真核细胞dna分子的复制不一定发生在细胞核中 二 基因是有遗传效应的dna片段1 阅读教材p55 56资料分析 讨论下列问题 1 生物体内的dna分子数与基因数目相同吗 提示 不相同 生物体内的dna分子数少于基因数目 2 生物体内所有基因的碱基总数与dna分子的碱基总数相同吗 提示 不相同 生物体内所有基因的碱基总数小于dna分子的碱基总数 3 由 1 2 你能得出什么结论 提示 基因是dna的片段 基因不是连续地分布在dna上的 而是由碱基序列分隔开的 2 基因是有遗传效应的dna片段 对于不含dna的rna病毒而言 该定义准确吗 试完善基因的定义 提示 不准确 对于rna病毒而言 基因是有遗传效应的rna片段 准确地说 基因是有遗传效应的核酸片段 1 dna分子复制过程中相关计算 1 dna分子数 dna链数及所占比例的计算 2 脱氧核苷酸链数的计算 子代dna分子中脱氧核苷酸总链数 2n 1条 亲代脱氧核苷酸链数 2条 新合成的脱氧核苷酸链数 2n 1 2 条 3 所需脱氧核苷酸数的计算若一亲代dna分子含有某种脱氧核苷酸m个 则 经过n次复制 共需消耗游离的该脱氧核苷酸m 2n 1 个 第n次复制时 需消耗游离的该脱氧核苷酸m 2n 1个 4 与染色体 细胞数目相关的计算研究dna分子的半保留复制时 常涉及计算后代带放射性标记的dna 染色体或细胞所占比例的问题 此时要注意 一个dna分子含两条dna链 只要有一条dna链带标记该dna分子便带标记 每条染色体含一个或两个dna分子 只要有一条dna链带标记 该染色体便带标记 每个细胞含多条染色体 每条染色体的情况是一样的 只需分析一条染色体 减数分裂时只需分析一对同源染色体 即可 2 对基因概念的理解 1 脱氧核苷酸 基因 dna和染色体的关系 2 基因 染色体 蛋白质 性状的关系 a 2种b 3种c 4种d 5种 研析 本题考查dna复制过程中碱基的互补配对 具体解题过程如下 审 提取信息 信息a 双脱氧核苷酸能参与dna合成 且遵循碱基互补配对原则 信息b dna合成时 连接上双脱氧核苷酸 子链延伸终止 信息c dna合成时 连接上脱氧核苷酸 子链延伸继续 信息d dna合成的单链模板碱基序列为gtacatacatg 原料是胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸 判 研判选项 根据碱基互补配对原则 单链模板链中a与胸腺嘧啶配对 单链模板链中含有4个 a 其中每个 a 均可能与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对 当单链模板上的 a 与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对会有4种不同长度的子链 若单链模板链上的 a 只与脱氧核苷酸结合 形成1种子链 所以最多会产生5种子链 答案 d 例2 下列有关基因的叙述 正确的是 a 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位b 经测定一个由n个脱氧核苷酸构成的dna分子中 包含了m个基因 则每个基因的平均长度为n 2m个脱氧核苷酸对c 人体细胞内的基因全部位于染色体上d 基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息 只能通过减数分裂传递给后代 解析 基因是控制生物性状的结构和功能单位 一个dna上有很多基因 基因被不具有遗传效应的dna片段隔开 所以b中的每个基因的平均长度为n 2m个脱氧核苷酸对是错误的 人体细胞内基因的主要载体是染色体 线粒体dna上也有少量基因 基因的传递对有性生殖的生物通过减数分裂传递给后代 无性生殖的生物通过有丝分裂传递给后代 答案 a 对基因概念的理解 1 结构上 基因是dna分子上一个个特定的片段 一个dna分子上有很多个基因 基因与dna结构一样 也是由4种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列 每个基因的脱氧核苷酸数目及排列顺序是特定的 不同基因 差别在于碱基数目及排列顺序不同 基因中碱基的排列顺序代表遗传信息 2 功能上 基因有遗传效应 即基因能控制生物的性状 基因是控制生物性状的基本单位 特定的基因决定特定的性状 课堂归纳 网络构建 填充 边解旋边复制 半保留复制 解旋 合成子链 基因 关键语句 1 dna复制发生在细胞分裂的间期 2 dna复制需要dna模板 4种脱氧核苷酸作原料以及酶和能量 3 dna复制的特点是边解旋边复制和半保留复制 4 基因是有遗传效应的dna片段 5 dna中碱基对的排列顺序表示遗传信息 6 dna分子具有多样性和特异性 答案 a 知识点一 dna分子的复制1 上海高考 在一个细胞周期中 dna复制过程中的解旋发生在 a 两条dna母链之间b dna子链与其互补的母链之间c 两条dna子链之间d dna子链与其非互补母链之间解析 在dna复制时 首先是构成dna的两条母链解旋 然后以分开的两条母链为模板 按照碱基互补配对原则合成子链 2 下列关于dna复制的叙述 正确的是 a 在细胞有丝分裂间期 发生dna复制b dna通过一次复制后产生四个子代dna分子c 真核生物dna复制的场所只有细胞核d 单个脱氧核苷酸在dna酶的作用下连接合成新的子链解析 dna复制发生在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 是以亲代dna的两条链为模板 合成两个子代dna的过程 dna复制过程需要解旋酶和dna聚合酶 不需要dna 水解 酶 真核生物dna复制的主要场所是细胞核 线粒体 叶绿体内也可进行 答案 a 3 上海高考 某亲本dna分子双链均以白色表示 以灰色表示第一次复制出的dna子链 以黑色表示第二次复制出的dna子链 该亲本双链dna分子连续复制两次后的产物是 解析 dna的复制方式为半保留复制 第一次复制时 由1个dna复制成的2个dna都是一条链白色 一条链灰色 第二次复制时 2个dna复制成4个dna 有8条链 新产生4条链为黑色 分别与原来的链结合 答案 d 答案 a 知识点二 基因是有遗传效应的dna片段4 下列关于基因的叙述中 不正确的是 a 同种生物不同个体之间dna完全相同b 一个dna分子可以控制许多性状c 基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息d 基因中的脱氧核苷酸共有4种解析 dna分子具有多样性 不同种生物 同种生物的不同个体之间dna分子不同 每一个体的dna分子又具有特异性 基因能控制性状 一个dna分子上有多个基因 可以控制多种性状 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 脱氧核苷酸是构成基因的基本组成单位 有4种 5 最新研究表明 人类24条染色体上含有3万 4万个蛋白质编码基因 这一事实说明 a 基因是dna上有遗传效应的片段b 基因是染色体c 1条染色体上有许多个基因d 基因只存在于染色体上解析 24条染色体上含有3万 4万个基因 说明1条染色体上含有许多个基因 线粒体内的基因就不在染色体上 答案 c 6 用a表示dna b表示基因 c表示脱氧核苷酸 d表示碱基 则四者的关系是 解析 基因是有遗传效应的dna片段 二者的基本组成单位均为脱氧核苷酸 每一分子脱氧核苷酸又是由一分子磷酸 一分子脱氧核糖 一分子含氮碱基组成的 答案 d 知识点三 dna分子复制及其碱基计算 7 如图为细胞内dna分子的复制简图 请据图回答 1 图示过程表示 需要 酶 的作用 2 该过程发生的时间为细胞周期的 3 dna分子复制时 在有关酶的作用下 以母链为模板 以游离的 为原料 按照 原则 合成与母链互补的子链 4 若亲代dna分子中a t占60 则子代dna分子中a t占 5 若将含14n的细胞放在只含15n的环境中培养 使细胞连续分裂n次 则最终获得的子代dna分子中 含14n的占 含15n的占 这说明dna的复制特点是 其意义是 解析 1 图示为以亲代dna的两条链为模板 形成子代dna的过程 所以是dna复制 该过程需解旋酶和dna聚合酶的作用 2 dna分子复制发生在细胞周期的分裂间期 3 dna分子复制以游离的4种脱氧核苷酸为原料 以亲代dn