山东省沂水县高中生物 第三章 基因的本质 3.3 DNA的复制课件 新人教版必修2.ppt

复习 1 DNA分子具有特殊的空间结构 也就是具有规则的 结构 2 碱基互补配对原则 A与 G与 两条链上的碱基通过 连接 双螺旋 T C 氢键 第3节DNA的复制 DNA复制的概念 所谓DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 1DNA 2DNA 新产生的2个DNA分子与原来的DNA分子相比是全新的吗 最早提出的DNA复制模型有三种 1 全保留复制 新复制出的分子直接形成 完全没有旧的部分 2 半保留复制 形成的分子一半是新的 一半是旧的 3 分散复制 新复制的分子中新旧都有 但分配是随机组合的 一 对DNA复制的推测 沃森和克里克推测是模型 2 如果要你来设计实验 你认为最基本的思路是什么 把原来的DNA链做上标记 然后观察它在新DNA中出现的情况 1 这些观点各有不同 如何来证明那个观点是正确的 只能用实验来证明 半保留复制 实验结论 DNA的复制是以半保留的方式进行的 二 DNA半保留复制的实验证据 解旋酶催化 打开氢键 解旋 模板 复制 以母链为模板进行碱基配对 聚合酶 母链 旧链 子链 新链 复制后的DNA 同时进行 半保留复制 DNA复制的过程 三 DNA复制的过程 1 DNA分子复制的时间 2 DNA分子复制过程 3 DNA分子复制需要哪些条件 4 DNA分子复制特点 5 DNA分子复制意义 思考讨论 1 DNA分子复制发生在什么时间 2 什么叫解旋 解旋的目的是什么 在ATP供能 解旋酶的作用下 DNA两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂 双螺旋的两条链解开的过程 3 什么叫 子链 复制一次能形成几条链 以母链模板 以周围环境中游的4种脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配对原则 在有关酶的作用下 各自合成与母链互补的子链 复制一次形成子链两条 5 DNA分子复制的条件 模板 原料 能量 酶 亲代DNA的两条母链 4种脱氧核苷酸 ATP DNA解旋酶 DNA聚合酶等 6 DNA分子复制的特点 边解旋边复制 半保留复制 7 DNA准确复制的原因 DNA具有独特的双螺旋结构 能为复制提精确的模板 碱基具有互补配对的能力 能够使复制准确无误 8 DNA分子的复制实质 意义 DNA通过复制 使遗传信息从亲代传给了子代 从而保证了物种的相对稳定性 保持了遗传信息的连续性 使得种族得以延续 1 概念 2 场所 3 时期 4 条件 5 复制特点 6 复制的精确性 7 复制的生物学意义 DNA分子的复制小结 有丝分裂间期 减I间期 模板 原料 能量 酶 DNA的两条母链 4种游离的脱氧核苷酸 ATP DNA解旋酶 DNA聚合酶等 碱基互补配对原则 1 边解旋边复制 2 半保留复制 使遗传信息在传递过程中保持了连续性 细胞核 主要 线粒体 叶绿体 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程 亲代 第一代 第二代 第三代 第四代 与复制有关的计算 一个DNA连续复制n次后 共有多少个DNA 多少条脱氧核苷酸链 母链多少条 子链多少条 2n 2n 1 2 2n 1 2 根据上面实验过程 完成下列表格 全在下部 1 2 4 8 2n 全在中部 中 上 中 上 2 2n中 1 2 2n 上 1 1 2 2n 1 2 2n DNA分子复制的有关计算 假设将1个全部被15N标记的DNA分子 0代 转移到含14N的培养基中培养n代 结果如下 1 DNA分子数 1 子代DNA分子总数 2n个 2 含15N的DNA分子数 2个 3 含14N的DNA分子数 2n个 4 只含15N的DNA分子数 0个 5 只含14N的DNA分子数 2n 2 个 2 脱氧核苷酸链数 1 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数 2n 1条 2 含15N的脱氧核苷酸链数 2条 3 含14N的脱氧核苷酸链数 2n 1 2 条3 消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸a个 则 1 经过n次复制 共需消耗游离的该种脱氧核苷酸a 2n 1 个 2 在第n次复制时 共需消耗游离的该脱氧核苷酸a 2n 1个 特别提醒 运用DNA半保留复制特点 分析被标记DNA分子的比例时 应注意求的是DNA分子数 还是脱氧核苷酸链数 还应注意培养液中化学元素的转换 运用DNA半保留复制特点 解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时 应注意亲代DNA分子的两条母链被保留下来 不需消耗原料 在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过n次复制还是第n次复制 已知某DNA分子含有1000个碱基对 其中一条链上A G T C 1 2 3 4 该DNA分子连续复制两次 共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 A 600个B 900个C 1200个D 1800个 尝试解答 D 基因是有遗传效应的DNA片段 资料1 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子 长度约为4700000个碱基对 在DNA分子上分布着大约4400个基因 每个基因的平均长度约为1000个碱基对 带有纤毛的大肠杆菌 一 证明基因与DNA关系的实例 大肠杆菌一个DNA上含有多个基因 说明基因是一段DNA 资料2 生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光 这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段 绿色荧光蛋白基因 转基因实验表明 转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠 在紫外线的照射下 也能象海蛰一样发光 说明基因是特定的DNA片段 可拼接到其他生物的DNA上去 有遗传效应 可独立起作用 基因是特定的DNA片段 可以切除 可以拼接到其他生物的DNA上去 从而获得某种性状的表达 所以基因是遗传物质的结构单位 资料3 人类基因组计划测定的是24条染色体 22条染色体 X Y 上的DNA的碱基序列 其中 每条染色体上有一个DNA分子 这24个DNA分子大约有31 6亿个碱基对 其中 构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2 并不是随便一段DNA就称为基因 基因是一段DNA 但是一段DNA不一定是基因 ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC 非基因片段 资料4 不少人认为 人和动物的胖瘦是由基因决定的 近来的科学研究发现 小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关 具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠 吃同样多的高脂肪食物 一段时间后 对照组的小鼠变得十分肥胖 而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常 没有HMGIC基因 就没有肥胖的表现 有HMGIC基因就有肥胖表现 说明基因能控制生物的性状 功能单位 结论 基因是有遗传效应的DNA片段 它是生物体遗传的功能单位和结构单位 综合上述资料 请你给基因下个定义 遗传效应 指具有复制 转录 翻译 重组 突变及调控等功能 想一想 二 DNA片段如何蕴藏遗传信息 4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息 三 DNA的特点 多样性 特异性 稳定性 假如决定脸型的一个基因只有17个碱基对组成 那么这种排列有多少种可能 417种 大约为172亿种 基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息 而基因中脱氧核苷酸的排列顺序又导致了控制不同性状的基因之间的差别 归根到底 生物性状的遗传就是基因通过四种脱氧核苷酸的序列来传递和表达信息的 基因和遗传信息的关系 从基因在染色体 染色质 上的关系看 基因在染色体上具有一定的位置 并且呈线性排列 基因与染色体的行为具有一致性 基因与染色体 染色质 DNA 性状 遗传信息的关系 小结 从基因与DNA的关系看 每个DNA分子上有许多基因 基因是有遗传效应的DNA片段 DAN片段不一定是基因 从基因与性状的关系看 基因是控制生物性状的结构和功能单位 从基因与遗传信息的关系看 基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息 对于某个基因来说 其 顺序 是固定的 而不同的基因 其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上有一个DNA分子 基因是有遗传效应的DNA片断 每个DNA分子上有许多基因 基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息 每个基因由许多脱氧核苷酸组成 DNA是主要的遗传物质 1 下列关于DNA 基因 染色体的叙述错误的是A基因是有遗传效应的DNA片段BDNA是遗传信息的主要载体CDNA分子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2 下列有关DNA与基因关系的叙述中 正确的是A基因是碱基对随机排列而成的DNA片段B一个DNA分子上有许多个基因CDNA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 C B 巩固练习 3 DNA分子结构多样性的原因是A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C螺旋方向的多样性D碱基对排列次序的多样性4 DNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系 这是因为A不同人的DNA指纹大多相同B不同人的DNA指纹是不同的C不同的个体的相同的组织中的DNA指纹是相同的DDNA技术是检测DNA上碱基种类 D B 分析下面的概念图 回答有关问题 1 图中B是 F是 G是 2 1个A与C有两种比例关系 和 3 每个C含有个D 每个D中可以由个E组成 蛋白质 含N碱基 脱氧核糖 1 1 1 2 很多 成百上千 4 D和A的位置关系 5 从分子水平看D和C的关系是 6 C的基本组成单位是图中的 7 在E构成的链中 与一分子G相连接的有分子F和分子H 8 遗传信息是D中的排列顺序 D位于A上 基因 D 是有遗传效应的DNA C 片断 E 1 2 E 脱氧核苷酸