高中生物第2章遗传信息传递的结构基础2.2DNA贮存遗传信息省公开课一等奖新名师获奖课件

第2节DNA贮存遗传信息1/451.总结“DNA是主要遗传物质”探索过程。2.分析证实DNA是遗传物质试验设计思绪。3.探讨试验技术在证实DNA是遗传物质中作用。4.概述DNA、RNA分子结构主要特点。5.尝试制作DNA分子双螺旋结构模型。6.知道DNA分子粗提取方法。7.说明基因与遗传信息关系。2/45一二三四五六七八一、遗传信息大分子——核酸发觉1869年,瑞士化学家米歇尔发觉了一个含磷丰富酸性物质,因为这种物质存在于细胞核中,他称之为“核素”,因为其呈酸性,故又改称为“核酸”。3/45一二三四五六七八二、DNA是主要遗传物质探索1.肺炎双球菌转化现象S型肺炎双球菌有荚膜,菌落大而光滑,致病能力强;R型肺炎双球菌无荚膜,菌落小而粗糙,没有致病能力。(1)过程①将活S型细菌注射到小鼠体内→小鼠死亡。②将活R型细菌注射到小鼠体内→小鼠正常。③将死S型细菌注射到小鼠体内→小鼠正常。④将R型活细菌和S型死细菌混合后注射到小鼠体内→小鼠死亡,且从死掉小鼠血液中检测到S型活细菌。(2)结论S型细菌中含有“转化因子”,能使R型活细菌转化为S型活细菌,从而使小鼠死亡。4/45一二三四五六七八(2)结论转化因子是DNA,而不是蛋白质和多糖。

5/45一二三四五六七八3.噬菌体侵染细菌试验(1)原理T2噬菌体侵染细菌后,在本身遗传物质控制下,利用细菌体内物质合成T2噬菌体本身组成成份,从而进行大量繁殖。(2)过程①将噬菌体外壳蛋白质和DNA分别用35S和32P进行标识。②用被标识噬菌体侵染细菌。③培养一段时间之后,在新产生噬菌体内发觉了含32PDNA,而35S标识蛋白质几乎都留在了细菌外面。6/45一二三四五六七八(3)结论传递遗传信息物质是DNA,而不是蛋白质。

7/45一二三四五六七八三、RNA也是遗传物质1.烟草花叶病毒重建(1)烟草花叶病毒感染烟草过程①烟草花叶病毒RNA

烟草叶片出现病斑。②烟草花叶病毒蛋白质

烟草叶片未出现病斑。8/45一二三四五六七八(2)烟草花叶病毒重建过程

9/45一二三四五六七八(3)结论在RNA病毒中,RNA是遗传物质。2.遗传物质特点(1)分子结构含有相正确稳定性。(2)能够自我复制,保持亲子代遗传信息连续性。(3)决定生物体性状,控制生命新陈代谢过程。(4)能够产生可遗传变异。10/45一二三四五六七八四、DNA提取1.DNA粗提取原理洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱,它们可使细胞膜破裂,蛋白质变性,使蛋白质与DNA分离开来。DNA能溶于氯化钠溶液中,但不溶于酒精,加入酒精可使DNA从溶液中析出。2.DNA判定原理利用DNA遇二苯胺变蓝特征对DNA进行判定。11/45一二三四五六七八五、DNA分子结构1.基本组成单位DNA基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,共有4种,即腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。2.DNA双螺旋结构主要特点(1)一个DNA分子含有两条多核苷酸链,多核苷酸链由很多个核苷酸聚合而成。(2)两条多核苷酸链按反向平行方式向右盘绕成螺旋结构,每一轮螺旋包含10个碱基对。(3)外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接,形成DNA分子多核苷酸链骨架。(4)内侧:两条链上碱基经过氢键连接形成碱基对。12/45一二三四五六七八(5)碱基互补配对:①A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)经过两个氢键连接配对;②G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)经过三个氢键连接配对。

DNA分子结构示意图

13/45一二三四五六七八六、RNA分子结构1.基本单位:四种核糖核苷酸。2.碱基组成:A、G、C、U。配对方式是A—U,G—C。3.结构:通常是单链,有些区域也会形成双链结构。4.核酶:有RNA含有酶催化作用,能够对RNA本身特定序列进行自我剪接,被称为核酶。14/45一二三四五六七八七、DNA分子遗传信息多样性1.遗传信息:DNA上核苷酸排列次序。2.DNA分子特异性:每一个DNA分子含有特定碱基排列次序。3.DNA遗传信息多样性:不一样DNA分子含有不一样碱基排列次序。15/45一二三四五六七八八、基因和遗传信息关系1.基因:DNA分子上含有遗传效应特定核苷酸序列。2.DNA分子、基因以及遗传信息关系:一个DNA分子上有很多基因,不一样基因所蕴藏遗传信息不一样,所以控制着不一样性状表示。16/45一二三四五一、肺炎双球菌转化试验分析1.试验材料:两种不一样类型肺炎双球菌17/45一二三四五2.肺炎双球菌体内转化试验

18/45一二三四五19/45一二三四五3.转化因子探究试验

20/45一二三四五2.DNA分子结构信息解读(1)每个DNA片段中,游离磷酸基团有2个。(2)磷酸、脱氧核糖、碱基之间数量关系为1∶1∶1。(3)DNA一条链中相邻两个脱氧核糖核苷酸之间化学键为磷酸二酯键。21/45一二三四五(4)配正确两个碱基之间化学键为氢键,A与T之间是2个氢键,G与C之间是3个氢键,DNA分子中G—C碱基对越多,结构越稳定。(5)每个脱氧核糖分别在3号、5号碳原子上连接着2个磷酸。(6)若碱基对为n,则氢键数为2n~3n;若已知A有m个,则氢键数为3n-m。22/45一二三四五三、DNA分子中各种碱基数量关系1.最根本标准:碱基互补配对标准。2.在双链DNA分子中,存在以下数量关系:A=T;G=C;A+G=T+C或A+C=T+G;(A+G)/(T+C)=1。3.在双链DNA分子中,一条链中A、T之和与另一条链中A、T之和相等,一条链中G、C之和与另一条链中G、C之和相等。4.假如一条链中(A+T)/(G+C)=a,那么另一条链中该比值也是a;假如一条链中(A+G)/(T+C)=b,那么在另一条链中该比值是1/b。5.依据碱基互补配对标准可知,两个非互补配正确碱基之和占双链DNA分子碱基总数50%,即A+C=T+G=A+G=T+C。23/45一二三四五6.在双链DNA分子一条链中,A、T之和占该链碱基百分比等于另一条链中A、T之和占该链碱基百分比,还等于双链DNA分子中A、T之和占整个DNA分子碱基百分比,即(A1+T1)%=(A2+T2)%=(A总+T总)%。同理(G1+C1)%=(G2+C2)%=(G总+C总)%。24/45一二三四五四、DNA与RNA比较

25/45一二三四五五、基因本质1.基因与生物性状关系:基因控制着生物性状。2.基因与DNA关系:基因是含有遗传效应DNA片段,一个DNA分子含有多个基因。3.基因位置:基因存在于染色体(核基因)以及线粒体、叶绿体内(质基因)。4.基因与染色体关系:染色体为基因主要载体,且基因在染色体上呈线性排列。5.基因与脱氧核糖核苷酸关系:每个基因含有成百上千个脱氧核糖核苷酸。脱氧核糖核苷酸排列次序代表遗传信息,脱氧核糖核苷酸排列次序特异性和多样性决定了基因特异性和多样性。26/45题型一题型二题型三题型四转化因子探究试验

【例1】

艾弗里和同事们用R型和S型肺炎双球菌进行试验,结果以下表。从表可知(

)A.①不能证实S型细菌蛋白质不是转化因子B.②说明S型细菌荚膜多糖有酶活性C.③和④说明S型细菌DNA是转化因子D.①~④说明DNA是主要遗传物质27/45题型一题型二题型三题型四解析：第①②组试验说明蛋白质和荚膜多糖与R型细菌转化为S型细菌无关,但不能说明荚膜多糖含有酶活性,A、B两项错误。第③组试验说明DNA与R型细菌转化为S型细菌相关。第④组试验说明DNA水解后产物不能使R型细菌转化为S型细菌,③④组成对照试验可证实S型细菌DNA是转化因子,C项正确。①~④只能说明DNA是遗传物质,而不能说明DNA是主要遗传物质,D项错误。答案：C28/45题型一题型二题型三题型四DNA分子结构

【例2】

以下能正确表示DNA片段示意图是(

)29/45题型一题型二题型三题型四解析：DNA分子两条长链是反向平行,而B项中是同向(依据两条链中脱氧核糖方向分析);DNA中存在T,不存在U,可排除A项;A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,所以可排除C项。答案：D30/45题型一题型二题型三题型四DNA分子中碱基互补配对关系

【例3】

细胞内某一DNA片段中有30%碱基为A,则该片段中(

)A.G含量为30%

B.U含量为30%C.嘌呤含量为50% D.嘧啶含量为40%解析：在双链DNA中,A=T=30%,G=C=20%。A+G=T+C=50%。答案：C31/45题型一题型二题型三题型四基因结构

【例4】

下列图是果蝇染色体上白眼基因示意图,以下叙述正确是(

)A.白眼基因片段中,含有成百上千个核糖核苷酸B.S基因是有遗传效应DNA片段C.白眼基因不在DNA分子上D.基因片段中有5种碱基,8种核苷酸32/45题型一题型二题型三题型四解析：S基因控制果蝇白眼,所以是有遗传效应DNA片段。白眼基因位于DNA分子上,含有成百上千个脱氧核糖核苷酸,有4种碱基,4种脱氧核糖核苷酸。答案：B33/45探究方法能力展示遗传物质研究方法:肺炎双球菌体外转化试验和噬菌体侵染细菌试验都遵照了单一变量标准和对照标准。如肺炎双球菌体外转化试验,设法把DNA、蛋白质、多糖等分开,各组培养基中分别只加入其中一个,形成相互对照,以增强结果科学性和可信度。这为我们在今后学习中进行试验设计和分析等提供了方法和思绪。34/45探究方法能力展示请以DNA酶为试剂,选择适当材料、用具设计试验方案,验证“促进R型细菌转化成S型细菌物质是DNA”,并预测试验结果,得出试验结论。(1)设计方案第一步,从S型细菌中提取DNA;第二步,

,

然后分别处理;35/45探究方法能力展示第三步,

;

第四步,

。

(2)预测试验结果并得出结论:

。

(3)经过你设计试验,还能得出什么新结论?解析：依据对照标准,要验证促进R型细菌转化成S型细菌物质是DNA,依据提供试剂可设计三组试验。即加入S型细菌DNA一组为试验组,不加任何物质及加入S型细菌DNA和DNA酶两组为对照组,然后将R型细菌分别接种到三组培养基上培养,观察结果并进行比较分析得出结论。

36/45探究方法能力展示答案：(1)配制符合要求培养基将R型细菌分别接种到三组培养基上将接种后培养基放置在相同且适宜条件下培养一段时间,观察菌落生长情况(2)A、C组未长出S型细菌菌落,只有B组培养基中出现S型细菌菌落,说明S型细菌DNA可促使R型细菌转化成S型细菌(3)S型细菌DNA结构要保持完整,才能使R型细菌转化成S型细菌(或DNA水解产物不能使R型细菌转化成S型细菌)37/45123456781以下关于遗传信息说法,不正确是(

)A.基因脱氧核糖核苷酸排列次序代表遗传信息B.遗传信息传递主要是经过染色体上基因传递C.生物体内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性状解析：生物遗传信息是指DNA分子上脱氧核糖核苷酸排列次序,它控制着生物性状表示。答案：D38/45123456782甲、乙两生物体细胞中,DNA分子数、碱基总量与种类均分别相同。以下与之相关判断,正确是(

)A.甲、乙遗传信息完全相同B.甲、乙是同一生物后代C.甲、乙细胞中基因数相同D.不足以得出上述任何一个结论解析：甲、乙两生物体细胞中DNA分子数、碱基总量与种类均分别相同,但碱基正确排列次序不一定相同,故无法得出A、B、C中结论。答案：D39/45123456783赫尔希和蔡思所做噬菌体侵染细菌试验深入证实了DNA是遗传物质。这项试验取得成功原因之一是噬菌体(

)A.侵染细菌后会裂解宿主细胞B.只将其DNA注入细菌细胞中C.DNA可用15N放射性同位素标识D.蛋白质可用32P放射性同位素标识解析：噬菌体侵染细菌过程中,只有DNA进入细菌细胞内,而蛋白质没有进入,遵照了试验单一变量标准;假如噬菌体DNA和蛋白质都进入了细菌,则无法得到DNA是遗传物质结论。答案：B40/45123456784噬菌体侵染细菌试验中,合成子代噬菌体蛋白质需要遗传物质和原料分别是(

)A.噬菌体DNA,噬菌体内氨基酸B.细菌DNA,细菌体内氨基酸C.噬菌体DNA,细菌体内氨基酸D.细菌DNA,噬菌体内氨基酸解析：噬菌体侵染细菌时,只将其DNA注入细菌细胞内,其蛋白质外壳留在细菌体外,在子代噬菌体蛋白质合成过程中不起作用。在细菌细胞内,噬菌体只提供遗传物质DNA,细菌为噬菌体繁殖提供所需原料,如脱氧核苷酸、氨基酸等。答案：C41/45123456785在DNA分子一条链中,连接两个相邻碱基A和T化学结构是(

)A.脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖B.核糖—磷酸—核糖C.磷酸—脱氧核糖—磷酸D.氢键答案：A42/45123456786决定DNA遗传特异性是(

)A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖排列次序B.嘌呤总数与嘧啶总数比值C.碱基互补配对标准D.碱基排