高中生物 第三章 基因的本质 第3节 DNA的复制 第4节 基因是有遗传效应的DNA片段课件 新人教版必修2.ppt

第3节dna的复制第4节基因是有遗传效应的dna片段 第三章基因的本质 第一篇教材同步导学篇 一 知识准备1 dna分子的结构 1 dna分子由两条链组成 这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构 2 dna分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接 排列在外侧 构成基本骨架 碱基排列在内侧 3 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 并且碱基配对有一定的规律 a 腺嘌呤 一定与t 胸腺嘧啶 配对 g 鸟嘌呤 一定与c 胞嘧啶 配对 碱基之间这种一一对应的关系 叫做碱基互补配对原则 2 在真核细胞中 dna存在于细胞核 线粒体和叶绿体中 有丝分裂间期的dna含量加倍是由于dna的复制 二 课标要求1 理解dna分子复制的过程 2 掌握dna分子复制的特点 结果 3 会进行有关dna复制的计算 4 掌握基因的概念 5 理解dna分子的多样性和特异性 6 说明基因和遗传信息的关系 一 自主初探1 dna分子复制方式的推测和实验证据 阅读p52 53 1 提出者 2 遗传物质自我复制的假说 解旋 dna分子复制时 dna分子的 解开 互补碱基之间的 断裂 沃森和克里克 双螺旋 氢键 复制 复制结果 每个新合成的dna分子中 都保留了原来dna分子中的 复制方式 复制 3 实验证据1958年 科学家以 为实验材料 运用 技术 证实了dna复制方式的确是以 的方式复制的 一条链 半保留 大肠杆菌 同位素示踪 半保留 2 dna分子复制的过程 阅读p54 1 dna复制的概念 时间 场所 2 过程 3 结果 形成 的dna分子 4 特点 边解旋边复制 复制 5 准确复制的原因 提供了精确的模板 通过 保证了复制的准确进行 6 意义 将 从亲代传给子代 保持了 的连续性 两个完全相同 半保留 dna分子独特的双螺旋结构 碱基互补配对 遗传信息 遗传信息 3 基因与dna关系的实例 阅读p55 56 4 dna片段中的遗传信息 阅读p56 57 1 遗传信息 由4种碱基排列而成的 2 dna分子的特性 多样性 的千变万化 特异性 每一个dna分子有 3 生物体多样性和特异性的物质基础生物体多样性和特异性的物质基础是 脱氧核苷酸序列 碱基排列顺序 特定的碱基排列顺序 dna分子的多样性和特异性 探究一dna的复制二 疑问探究1 对真核生物来说 dna复制只发生在有丝分裂间期和减数分裂间期吗 真核生物dna复制的场所只有细胞核吗 提示不是 例如无丝分裂也有dna复制 线粒体和叶绿体中也有dna 也进行dna复制 2 原核生物dna复制的场所是什么 提示原核生物dna复制的场所主要是拟核 3 如果将dna分子的两条链用15n标记 转移到含14n的培养基中培养 试分析子代dna被标记的情况 提示 2 2 2 2 2 4 2 6 三 新知破解1 dna半保留复制的实验证据 1 实验方法 放射性同位素标记技术和离心技术 2 实验原理 含15n的双链dna密度大 含14n的双链dna密度小 一条链含14n 一条链含15n的双链dna分子密度居中 3 实验假设 dna以半保留的方式复制 4 实验预期 离心后应出现3条dna带 重带 密度最大 两条链都为15n标记的亲代双链dna 中带 密度居中 一条链为14n标记 另一条链为15n标记的子代双链dna 轻带 密度最小 两条链都为14n标记的子代双链dna 5 实验过程 6 子代dna离心后重带 中带 轻带比例关系为0 2 2n 2 注 n代表dna复制次数 7 实验结论 dna的复制是以半保留方式进行的 2 dna复制 1 dna复制的场所 主要场所是细胞核 但在拟核 线粒体 叶绿体中也能进行dna复制 2 能够进行dna复制的生物 一切以dna为遗传物质的生物 3 真核生物细胞核中dna复制发生的时间 在体细胞中发生在有丝分裂间期 在有性生殖过程中发生在减数第一次分裂前的间期 4 复制所需的酶是指一个酶系统 不仅仅是指解旋酶和dna聚合酶 还包括dna连接酶等 解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键 dna聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸 dna连接酶的作用是连接dna片段 5 两个子代dna的位置及分开时间 复制产生的两个子代dna分子位于一对姐妹染色单体上 由着丝点连在一起 在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开 分别进入两个子细胞中 6 dna分子的复制往往是从多个起点同时进行的 如下图 探究二基因是有遗传效应的dna片段二 疑问探究1 基因 dna和染色体三者之间有怎样的关系 提示基因是有遗传效应的dna片段 染色体是dna的主要载体 一条染色体上含有1个或2个dna分子 每个dna上含有许多个基因 2 能说基因的载体是染色体吗 请简要分析 提示 不能 对于真核细胞来说 基因 核基因 在染色体上呈线性排列 染色体是基因的主要载体 但细胞质基因存在于线粒体 叶绿体中的dna分子上 对于原核细胞来说 基因则存在于拟核中的dna分子上 没有染色体这一载体 3 在刑侦领域 dna分子能够像指纹一样用来鉴定个人的身份 你能解释其中的生物学原理吗 提示dna分子具有多样性和特异性 每个人的dna分子中脱氧核苷酸序列是不同的 但每个人的dna分子中脱氧核苷酸序列是特定的 三 新知破解1 脱氧核苷酸 基因 dna和染色体的关系图解 2 基因 的理解 1 本质上 基因是有遗传效应的dna片段 2 结构上 基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列 3 功能上 基因是遗传物质的结构和功能的基本单位 4 位置上 基因在染色体上呈线性排列 考向一dna的复制 例1 细菌在15n培养基中繁殖数代后 使细菌dna的含氮碱基皆含有15n 然后再移入14n培养基中培养 抽取其子代的dna经高速离心分离 下图 为可能的结果 下列叙述错误的是 a 第一次分裂的子代dna应为 b 第二次分裂的子代dna应为 c 第三次分裂的子代dna应为 d 亲代的dna应为 思路点拨 解析亲代dna为15n 15n 经第一次复制所形成的子代dna应均为15n 14n 即中dna应如图 所示 答案a 方法规律 1 并不是两条链完全解开后才合成新的子链 而是边解旋边复制 2 各种酶的作用 解旋酶作用于氢键 使氢键断裂 双螺旋解开 dna聚合酶使脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸子链 dna连接酶的作用是将双螺旋中的扶手中的 断口 修复 考向二基因是有遗传效应的dna片段 例2 科学研究发现 小鼠体内hmigic基因与肥胖直接相关 具有hmigic基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠 吃同样多的高脂肪食物 一段时间后 对照组小鼠变得十分肥胖 而具有hmigic基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常 这说明 a 基因在dna上b 基因在染色体上c 基因具有遗传效应d dna具有遗传效应 思路点拨 解析根据对照实验 正常小鼠吃高脂肪食物则肥胖 具有hmigic基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常 说明肥胖由基因控制 从而得出基因能够控制性状 具有遗传效应 答案c 方法规律 1 基因是有遗传效应的dna片段 而不是dna分子中任意一片段 2 人体细胞中染色体是基因的主要载体 线粒体中也分布着一定数量的基因 1 dna的复制是指以亲代dna为模板合成子代dna的过程 dna复制发生在分裂间期 2 dna的复制是以dna的两条链为模板 4种脱氧核苷酸为原料 还需要酶和能量 3 dna复制的特点是边解旋边复制 复制方式为半保留复制 4 复制n次形成2n个dna分子 含有母链的dna只有2个 5 基因是有遗传效应的dna片段 6 dna分子中脱氧核苷酸 或碱基对 的排列顺序代表遗传信息 7 dna分子的结构特点 多样性 特异性 碱基排列顺序千变万化 构成了dna分子的多样性 碱基特定的排列顺序 构成了dna分子的特异性 8 人类基因组计划测定的是24条染色体 22条常染色体 x y 果蝇的基因组计划测定的是5条 1 关于dna复制的叙述 正确的是 a 复制均在细胞核内进行b 复制仅发生在有丝分裂的间期c 复制过程先解旋后复制d 碱基互补配对保证了复制的准确性d 只要细胞分裂 dna就复制 dna不只存于细胞核内 细胞分裂方式亦不只是有丝分裂 dna是边解旋边复制 不分先后 2 一个不含放射性元素的噬菌体 在脱氧核苷酸被32p标记及氨基酸被15n标记的细菌体内 连续繁殖三代 含有32p和15n标记的噬菌体分别占子代噬菌体总数的比例为 a 100 100 b 25 50 c 50 50 d 25 0a 噬菌体侵染细菌后在亲代噬菌体的dna的作用下 以细菌细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成子代噬菌体的dna和蛋白质外壳 细菌细胞内脱氧核苷酸被32p标记 氨基酸被15n标记 则后代每个噬菌体都含有32p和15n 3 下列关于遗传信息的说法 不确切的是 a 基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息b 遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的c 生物体内的遗传信息主要储存在dna分子上d 遗传信息即生物表现出来的性状d 生物体的所有性状 都以一种特定的脱氧核苷酸排列顺序来代表 这种排列顺序就是遗传信息 4 设一个基因平均由103个核苷酸构成 玉米体细胞中有20条染色体 生殖细胞里的dna合计含7 109个核苷酸 那么每条染色体上平均最多有基因 a 3 5 105个b 7 105个c 7 106个d 1 4 107个b 玉米体细胞中有20条染色体 那么生殖细胞里有10条染色体 1条染色体上有1个dna 则每个dna上有7 108个核苷酸 最多有基因7 108 103 7 105 个 这说明一个dna上有很多基因