高中生物必修二第三章DN分子的结构复制一轮复习课件.ppt

1、生物必修生物必修2第三章复习第三章复习第第2节节 DNA分子的结构分子的结构 在通过实验证明了在通过实验证明了DNADNA是遗传物质后，人们更加迫切是遗传物质后，人们更加迫切的想知道：的想知道：DNADNA分子是怎样储存遗传信息的？又是怎样分子是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？要回答这些问题，首先要弄清楚决定生物性状的？要回答这些问题，首先要弄清楚DNADNA的结构。的结构。：DNA双螺旋结构模型的构建：双螺旋结构模型的构建：1、构建者：、构建者：克里克和沃森克里克和沃森1953年克里克和沃森发现了年克里克和沃森发现了DNA双螺旋模型，双螺旋模型，DNA双螺旋模型的提出标志着生物学

2、进入了分子生物学双螺旋模型的提出标志着生物学进入了分子生物学阶段。阶段。3 3、意、意 义：义：2 2、过程：、过程：是多位科学家结合多个不同的学科领域成是多位科学家结合多个不同的学科领域成果的共同结晶。果的共同结晶。沃森、克里克和沃森、克里克和英国英国物理学家物理学家威威尔尔金金斯斯因发现生因发现生命命的双螺旋而的双螺旋而荣荣获获19621962年年诺贝诺贝尔尔奖奖。左左一：一：威威尔尔金斯金斯 左左三：克里克三：克里克 左五左五：沃森：沃森一、一、DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点（一）（一）DNA分子结构分子结构（1）元素组成：元素组成：(2)基本单位：基本单位：一分子脱氧核糖一

3、分子脱氧核糖一分子含氮碱基一分子含氮碱基(A、T、G、C)一分子磷酸一分子磷酸：DNA分子的结构：分子的结构：C C、H H、O O、N N、P P脱氧核苷酸脱氧核苷酸 （3 3）脱氧核苷酸长链）脱氧核苷酸长链脱水缩合脱水缩合碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸(2)DNA的平面结构的平面结构 1、每个、每个DNA片断片断中，游离的磷酸基中，游离的磷酸基团有团有 个。个。2、DNA的一条链上的一条链上相邻的脱氧核苷酸相邻的脱氧核苷酸通过通过 连连接。接。3、碱基之间的配对方式有碱基之间的配对方式有 种种,.两两 A与与T配对，配对，G与与C配对配对2磷酸二酯键磷酸二酯键4、配对的碱基之间以、配对的

4、碱基之间以 相连，相连，A与与T之间形成之间形成 个个氢键，氢键，G与与C之间形成之间形成 个氢键。个氢键。氢键氢键两两三三6、关于氢键：、关于氢键：催化断裂所用的酶：催化断裂所用的酶：与与DNA稳定性的关系：稳定性的关系：5、关于磷酸二酯键：、关于磷酸二酯键：形成过程要生成：形成过程要生成：催化形成所用的酶：催化形成所用的酶：催化断裂所用的酶：催化断裂所用的酶：DNA聚合酶、聚合酶、DNA连接酶连接酶限制酶限制酶 DNA水解酶水解酶解旋酶解旋酶 氢键越多越稳定氢键越多越稳定水水(3)DNA的立体结构：规则的双螺旋结构的立体结构：规则的双螺旋结构由由两条两条 脱氧核苷酸链组成。脱氧核苷酸链组成

5、。外侧为外侧为 与与 交替连接构成交替连接构成DNA的的基本骨架。基本骨架。内部内部 。反向平行反向平行脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸碱基在配对时要遵守碱基在配对时要遵守碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基与碱基通过氢键连接形成碱基对碱基与碱基通过氢键连接形成碱基对（二）（二）DNA分子的特点分子的特点(1)稳定性：稳定性：DNA分子是由两条链按分子是由两条链按反向平行反向平行方式盘旋成双方式盘旋成双螺旋结构。螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成在外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基排列在内侧。；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成

6、碱基对，遵循两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则。(2)多样性：多样性：碱基对排列顺序千变万化碱基对排列顺序千变万化碱基对的排列顺序或碱基对的排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息遗传信息代表代表DNA分子的种类或分子的种类或碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序=4n 种种 n代表碱基对数代表碱基对数(3)特异性：特异性：每个每个 DNA分子都有特定的碱基排列分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。顺序，代表了特定的遗传信息。（三）（三）DNA中碱基互补配对原则的有关计算：中碱基互补配对原则的有关计算：解题时先画出简图，根据碱基互补

7、配对原则推知规律：解题时先画出简图，根据碱基互补配对原则推知规律：规律规律1：在双链：在双链DNA分子中，互补碱基两两相分子中，互补碱基两两相等，等，AT，CG，AGCT，即嘌呤碱，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。基总数等于嘧啶碱基总数。规律规律2：在双链：在双链DNA分子中，互补的两碱基分子中，互补的两碱基之和之和(如如AT或或CG)占全部碱基的比例等于其占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。基数的比例。(单双链转化公式单双链转化公式)A链链B链链（A链）链）A1T1e%（B链）链）T2A2=e%(双链双链)ATe%

8、规律规律3：DNA分子一条链中分子一条链中(AG)/(CT)的比的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个DNA分子中该比值等于分子中该比值等于1。(不配对的碱基之和比不配对的碱基之和比例在两条单链中互为倒数例在两条单链中互为倒数)A链链B链链(A链链)(A1G1)/(T1C1)=e(B链链)(A2G2)/(T2C2)=1/e(双链双链)(AG)/(TC)=1规律规律4：DNA分子一条链中分子一条链中(AT)/(CG)的比值的比值等于其互补链和整个等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。分子中该种比例的比值。(配对的碱基之和的比值在两条单链和

9、双链中比值配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值都相等都相等)A链链B链链 (A链链)(A1T1)/(G1C1)(B链链)(A2T2)/(G2C2)(双链双链)(AT)/(GC)不同的生物该比值不同不同的生物该比值不同体现了不同生物体现了不同生物DNA分分子的特异性。子的特异性。1从某生物组织中提取从某生物组织中提取DNA进行分析，其进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的碱基数的46，又知该，又知该DNA的一条链的一条链(H链链)所含所含的碱基中的碱基中28是腺嘌呤，问与是腺嘌呤，问与H链相对应的另一链相对应的另一条链中腺嘌

10、吟占该链全部碱基数的（条链中腺嘌吟占该链全部碱基数的（）A26 B24 C14 D11A第第3节节 DNA的复制的复制 1 最早提出的最早提出的DNA复制模型有三种；复制模型有三种；一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测1、全保留复制：、全保留复制：新复制出新复制出 的分子直接形成，完全的分子直接形成，完全 没有旧的部分；没有旧的部分；2、半保留复制：、半保留复制：形成的分子形成的分子 一半是新的，一半是旧的；一半是新的，一半是旧的；3、分散复制：、分散复制：新复制的分子新复制的分子 中新旧都有，但分配是随中新旧都有，但分配是随 机组合的；机组合的；复制一次复制一次复制一次复制一次沃森和

11、克里克推测是半保留复制模型沃森和克里克推测是半保留复制模型复制一次复制一次亲代亲代DNA子代子代DNA2:DNA半保留复制的实验证据：半保留复制的实验证据：实验材料：实验材料：实验方法：实验方法：实验过程：实验过程：实验预测：实验预测：同位素标记法和密度梯度离心法同位素标记法和密度梯度离心法3H、15N、32P假说假说-演绎法演绎法大肠杆菌大肠杆菌 用含用含15NHCl的培养基培养大肠杆菌，再把标的培养基培养大肠杆菌，再把标记记15N的大肠杆菌放在的大肠杆菌放在14N的培养基中培养，分代提的培养基中培养，分代提取取DNA，并离心记录其在试管中的位置。，并离心记录其在试管中的位置。离心后出现三条

12、离心后出现三条DNA带（一条带是带（一条带是15N/15N的的DNA 其密度最大最靠近试管底部，一条是其密度最大最靠近试管底部，一条是15N/14N的的DNA其密度居中位置也居其密度居中位置也居中，还一条是中，还一条是14N/14N 的的DNA其密度其密度最小离试管底部最远最小离试管底部最远）二、二、DNADNA半保留复制的实验证据（见教材）半保留复制的实验证据（见教材）重带重带(下部下部)1515N/N/1515N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N N中带中带(中间中间)1515N/N/1414N N实验结果：实验结果：实验结

13、论：实验结论：与预期相同与预期相同DNA的复制方式为半保留复制的复制方式为半保留复制二、二、DNA分子的复制分子的复制1概念：概念：2复制时间：复制时间：3复制场所：复制场所：4、复制方式：、复制方式：5、复制特点：、复制特点：DNA的复制是指以亲代的复制是指以亲代DNA为模板合成为模板合成子代子代DNA的过程。的过程。细胞有丝分裂的细胞有丝分裂的间期间期和减数第一次分裂和减数第一次分裂前的前的间期间期，随着染色体的复制而完成的。，随着染色体的复制而完成的。边解旋边复制、多个复制位点边解旋边复制、多个复制位点真核细胞：主要在真核细胞：主要在细胞核，线粒体和叶绿体细胞核，线粒体和叶绿体中也有中也

14、有原核细胞：原核细胞：拟核拟核和细胞质中的和细胞质中的质粒质粒半保留复制半保留复制6复制条件复制条件(1)模板：模板：(2)原料：原料：(3)能量：能量：(4)酶：酶：7过程：过程：8结果：结果：DNA分子解开的两条母链分子解开的两条母链四种游离的脱氧核苷酸四种游离的脱氧核苷酸ATP解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶形成两个完全相同的形成两个完全相同的DNA分子分子体外复制：体外复制：适宜的温度、适宜的温度、PH和引物和引物如：如：PCR技术技术解旋解旋 合成合成 螺旋螺旋 子代子代DNA9DNA复制能准确进行的原因：复制能准确进行的原因：10复制意义：复制意义：1、独特的双螺旋结构独特的双螺

15、旋结构，为复制提供了，为复制提供了精确的模板精确的模板；2、严格的严格的碱基互补配对碱基互补配对保证了复制准确的进行。保证了复制准确的进行。DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而从而保持了遗传信息的连续性。保持了遗传信息的连续性。因复制差错而出现基因突变，可因复制差错而出现基因突变，可为生物进化提供原为生物进化提供原材料。材料。11、影响、影响DNA复制的因素：复制的因素：温度温度等影响细胞呼吸的因素都能影响等影响细胞呼吸的因素都能影响DNA的复制的复制(1)一个一个DNA分子复制分子复制n代，生成的代，生成的DNA分子数：分子数：(4)一个

16、一个DNA分子复制分子复制n代，第代，第n代生成的代生成的DNA分分子数：子数：(2)一个一个DNA分子复制分子复制n代，不含亲代链的子代代，不含亲代链的子代DNA分子数：分子数：三、三、与与DNA复制有关的计算复制有关的计算2n2n2。(3)DNA双链中，含某碱基双链中，含某碱基x个，复制个，复制n次，则次，则需添加该碱基的脱氧核苷酸分子数需添加该碱基的脱氧核苷酸分子数(2n1)x2n-11具有具有100个碱基对的个碱基对的1个个DNA分子区段，内含分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸氧核苷酸()A60个个

17、 B80个个 C120个个 D180个个答案：答案：D解析：解析：根据碱基互补配对原则：根据碱基互补配对原则：AT，GC，得，得出：出：G1/2(21002T)60个，则该个，则该DNA分子复制一分子复制一次，每一个次，每一个DNA分子各需要分子各需要60个胞嘧啶脱氧核苷酸。所个胞嘧啶脱氧核苷酸。所以题中所述的一个以题中所述的一个DNA分子经两次复制，共需分子经两次复制，共需(60260)个胞嘧啶脱氧核苷酸。个胞嘧啶脱氧核苷酸。2 某一某一DNA分子中，分子中，A为为200个，复制数次后个，复制数次后消耗周消耗周围环境围环境中含中含A的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸3000个，该个，该DNA分子已经复

18、分子已经复制了制了几几次次()A4次次B3次次C5次次D6次次答案：答案：AC答案：答案：BD5 DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为设为P)变成了尿嘧啶。该变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的连续复制两次，得到的4个子个子代代DNA分子相应位点上的碱基对分别为分子相应位点上的碱基对分别为UA、AT、GC、CG。推测。推测“P”可能是可能是 ()A胸腺嘧啶胸腺嘧啶 B腺嘌呤腺嘌呤C胸腺嘧啶或腺嘌呤胸腺嘧啶或腺嘌呤 D胞嘧啶胞嘧啶D 第四节：基因是有遗传效应的第四节：基因是有遗传效应的DNADNA片段片段资料资料1 1大肠杆菌细胞的拟核有1个

19、DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。带带有有纤纤毛毛的的大大肠肠杆杆菌菌一、证明基因与一、证明基因与DNADNA关系的实例关系的实例大肠杆菌一个大肠杆菌一个DNADNA上含有上含有多个基因。说明基因是多个基因。说明基因是DNADNA分子上的一个片段。分子上的一个片段。资料资料2 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5 170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。推

20、理推理 基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，可切除，可拼接片段，可切除，可拼接基因有遗传的功能基因有遗传的功能资料资料3 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%。并不是随便一段并不是随便一段DNADNA就称为基因。基因就称为基因。基因是一段是一段DNADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因不一定是基因-ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG-TACGTACGTAGGTACGA

21、TCGGTAGGGATTCCTGTC-基因基因基因基因非基因片段非基因片段资料资料4 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。没有没有HMGICHMGIC基因，就没有肥胖的表现，有基因，就没有肥胖的表现，有HMGICHMGIC基因就有肥胖表现。说明基因就有肥胖表现。说明基因能控制生物的基因能控制生物的性状性状。具有遗传效应（基因的功能）具有遗传效应（基因的功能）综合上述资料，

22、基因的定义为：综合上述资料，基因的定义为：概念：基因是有遗传效应的概念：基因是有遗传效应的DNADNA片段片段 是生物遗传的功能和结构单位是生物遗传的功能和结构单位二、遗传信息二、遗传信息 遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在4 4种碱基的排列顺序中；种碱基的排列顺序中；指基指基因的脱氧核苷酸因的脱氧核苷酸(碱基对碱基对)的排列顺序。的排列顺序。因而：因而：基因基因是有遗传效应的是有遗传效应的DNA片段片段是指是指DNA分子中有遗传效应的脱氧核苷酸序分子中有遗传效应的脱氧核苷酸序列列三、染色体、三、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系、基因、脱氧核苷酸之间的关系分析下面的概念图，回答有关问题：分

23、析下面的概念图，回答有关问题：A A染色体染色体B B+C CDNADNA D D基因基因 E E脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成构成 H磷酸磷酸+FG（1）图中）图中B是是 ，F是是 ，G是是 。（2）1个个A与与C有两种比例关系：有两种比例关系：和和 。（3）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1 1：1 11 1：2 2很多很多成百上千成百上千（4）D 和和A的位置关系：的位置关系：。（5）从分子水平看）从分子水平看D和和C的关系是的关系是 。（6）C的基本组成单位是图中的的基本组成单位是图中的 。（7）

24、在）在E构成的链中，与一分子构成的链中，与一分子G相连接的有相连接的有 分子分子F和和 分子分子H。（8）遗传信息是）遗传信息是D中中 的排列顺序。的排列顺序。DD位于位于A A上上基因（基因（DD）是有遗传效）是有遗传效应的应的DNADNA（C C）片断）片断E E1 12 2E E（脱氧核苷酸）（脱氧核苷酸）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：A A染色体染色体B B+C CDNADNA D D基因基因 E E脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成构成 H磷酸磷酸+FG二二:DNA:DNA片段如何蕴藏遗传信息片段如何蕴藏遗传信息?4 4种碱基的排列顺序蕴种碱基的排列顺序蕴藏着

25、遗传信息藏着遗传信息.三三:DNA:DNA的特点的特点:稳定性、多样性、特异性。稳定性、多样性、特异性。假如决定脸型的一个基因假如决定脸型的一个基因只有只有17个碱基对组成，那个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？么这种排列有多少种可能？417种。大约为种。大约为172亿种。亿种。基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息，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，的基因之间的差别。归根到底，生物性状的遗传就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是基因

26、通过四种脱氧核苷酸的序列来传递和表达信息的。表达信息的。基因和遗传信息的关系？基因和遗传信息的关系？从基因在染色体从基因在染色体(染色质染色质)上的关系看：基因在染色体上上的关系看：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。为具有一致性。基因与染色体基因与染色体(染色质染色质)、DNADNA、性状、性状、遗传信息的关系？遗传信息的关系？小结：小结：从基因与从基因与DNADNA的关系看：每个的关系看：每个DNADNA分子上有许多基因，分子上有许多基因，基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段(DAN

27、(DAN片段不一定是基因片段不一定是基因)。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。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，其顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其“顺序顺序”是是固定的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相固定的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的。同的。染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷脱氧核苷酸酸染色体是染色体是DNADNA的的主要载体主要载体每个染色体上有一个每个染色体上有一个DNA

28、DNA分子分子基因是有遗传效应基因是有遗传效应的的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因中的脱氧核苷酸排基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息列顺序代表着遗传信息每个基因由许多脱氧核苷每个基因由许多脱氧核苷酸组成酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质1 1下列关于下列关于DNADNA、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 A 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段B DNAB DNA是遗传信息的主要载体是遗传信息的主要载体C DNAC DNA分子在染色体上成念珠状排列分子在染色体上成念珠状排列D DNAD

29、 DNA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 2下列有关下列有关DNADNA与基因关系的叙述中，正确的是与基因关系的叙述中，正确的是 A 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DNADNA片段片段 B B 一个一个DNADNA分子上有许多个基因分子上有许多个基因 C DNAC DNA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 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 B巩固练习：3 3DNADNA分子结构多样性的原因是分子结构多样性的原因是 A A 碱基配对方式的多样性碱基配对方式的多样性 B B 磷酸

30、和脱氧核糖排列顺序的多样性磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性 C C 螺旋方向的多样性螺旋方向的多样性 D D 碱基对排列次序的多样性碱基对排列次序的多样性4 4DNADNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为这是因为 A A 每个人的指纹大多相同每个人的指纹大多相同 B B 每个人的指纹是不同的每个人的指纹是不同的 C C 不同的个体的相同的组织中的不同的个体的相同的组织中的DNADNA指纹是相同的指纹是相同的 D DNAD DNA技术是检测技术是检测DNADNA上碱基种类上碱基种类DB 若已知若已知DNA分子中碱基分子中碱基A数量为数量为m，碱基，碱

31、基总数为总数为a，则，则DNA分子连续复制分子连续复制n代需要游离代需要游离的碱基的碱基A 个，个，G 个。个。复制第复制第n代所需的代所需的A 个。个。(2n1)m(2n1)(1/2m/a)a2（n-1）m例例2(2011天津六校联考天津六校联考)将大肠杆菌置于含将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的DNA双链均被双链均被15N标记。然后将被标记。然后将被15N标记的大肠杆标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠菌第一代、第二代大肠菌DNA的状况如

32、图所示：的状况如图所示：(1)第一代大肠杆菌第一代大肠杆菌DNA贮存的遗传信息与亲代贮存的遗传信息与亲代大肠杆菌大肠杆菌DNA贮存的遗传信息完全相同的原因是贮存的遗传信息完全相同的原因是_ _。(2)如果将第二代大肠杆菌的如果将第二代大肠杆菌的DNA分子总量作为分子总量作为整体整体1，其中，带有，其中，带有15N的第二代大肠杆菌的第二代大肠杆菌DNA分子分子约占总量的约占总量的_%。(3)如果将第二代大肠杆菌的如果将第二代大肠杆菌的DNA含量含量(DNA单单链总量链总量)作为整体作为整体1，其中第二代大肠杆菌的，其中第二代大肠杆菌的DNA中中被被15N标记的标记的DNA含量含量(脱氧核苷酸单链

33、脱氧核苷酸单链)约占总量的约占总量的_%。以亲代以亲代15N标记的标记的DNA分子为模板，通过碱基互补分子为模板，通过碱基互补配对原则合成配对原则合成50254.(2010北京高考北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象，科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。组别组别1组组2组组3组组4组组培养液中培养液中惟一氮源惟一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数繁殖代数多代多代多代多代一代一代两代两代培养产物培养

34、产物ABB的的子子代代B的的子子代代操作操作提取提取DNA并离心并离心离心结果离心结果仅为轻带仅为轻带(14N/14N)仅为重带仅为重带(15N/15N)仅为中带仅为中带(15N/14N)1/2轻带轻带(14N/14N)1/2中带中带(15N/14N)请分析并回答：请分析并回答：(1)要得到要得到DNA中的中的N全部被放射性标记的大肠全部被放射性标记的大肠杆菌杆菌B，必须经过，必须经过_代培养，且培养液中的代培养，且培养液中的_是惟一氮源。是惟一氮源。(2)综合分析本实验的综合分析本实验的DNA离心结果，第离心结果，第_组结果对得到结论起到了关键作用，但需组结果对得到结论起到了关键作用，但需把

35、它与第把它与第_组和第组和第_组的结果进行比组的结果进行比较，才能说明较，才能说明DNA分子的复制方式是分子的复制方式是_。(3)分析讨论：分析讨论：若子若子代代DNA的离心结果为的离心结果为“轻轻”和和“重重”两两种密度带，则种密度带，则“重带重带”DNA来自于来自于_，据此可，据此可判断判断DNA分子的复制方式不是分子的复制方式不是_复制。复制。若将子若将子代代DNA双链分开后再离心，其结果双链分开后再离心，其结果_(选填选填“能能”或或“不能不能”)判断判断DNA的复制方的复制方式。式。若在同等条件下将子若在同等条件下将子代继续培养，子代继续培养，子n代代DNA离心的结果是：密度带的数量

36、和位置离心的结果是：密度带的数量和位置_，放射，放射性强度发生变化的是性强度发生变化的是_带。带。若某次实验的结果中，子若某次实验的结果中，子代代DNA的的“中带中带”比以往实验结果的比以往实验结果的“中带中带”略宽，可能的原因是新合略宽，可能的原因是新合成成DNA单链中的单链中的N尚有少部分为尚有少部分为_。解析：解析：本题以图表为信息载体，综合考查微生物培养及本题以图表为信息载体，综合考查微生物培养及DNA复制的有关知识。复制的有关知识。(1)DNA的复制方式是半保留复制，的复制方式是半保留复制，即子代即子代DNA中总有一条链来自亲代中总有一条链来自亲代DNA，复制的代数越多，复制的代数越

37、多，含亲代含亲代DNA母链的母链的DNA分子比例越低，因此，要想获得分子比例越低，因此，要想获得DNA被全部标记的大肠杆菌，必须经过多代培养被全部标记的大肠杆菌，必须经过多代培养(至少第二至少第二代中才出现代中才出现)；由表可知，所供物质中惟一的氮源是；由表可知，所供物质中惟一的氮源是15NH4Cl。(2)由于第一组是由于第一组是A完全含完全含14N的的DNA，第二组，第二组B是经多代培养是经多代培养后完全被后完全被15N标记的标记的DNA，而第三组是第二组，而第三组是第二组B经过一次复制经过一次复制形成的子代形成的子代DNA，其离心结果显示，新合成的，其离心结果显示，新合成的DNA全部为全部

38、为中带，即一条链含被标记的中带，即一条链含被标记的15N，一条链含为被标记的，一条链含为被标记的14N。在得到结论时，必须是将第一组的在得到结论时，必须是将第一组的A(全部轻带全部轻带)与第二与第二组的组的B(全部重带全部重带)进行比较，才能说明进行比较，才能说明B的子一代的全部中带的子一代的全部中带的获得方式是半保留复制。的获得方式是半保留复制。(3)若子若子代出现两条带，分别代出现两条带，分别是轻带和重带，则重带是轻带和重带，则重带DNA只能来自只能来自B被被15N标记的标记的DNA，轻带只能来自新合成的轻带只能来自新合成的DNA，因此，可推测，因此，可推测DNA的复制方的复制方式不是一条

39、链来自亲代式不是一条链来自亲代DNA一条链新合成的半保留复制，而一条链新合成的半保留复制，而称为全保留；称为全保留；若将子一代若将子一代DNA双链分开，则离心结果也会双链分开，则离心结果也会出现轻带和重带两条带，但不能判断出现轻带和重带两条带，但不能判断DNA的复制方式；的复制方式；若若将子将子代继续培养，则子代继续培养，则子n代离心，密度带仍为中带和轻带代离心，密度带仍为中带和轻带两条，仍是中带具有放射性，放射性强度发生变化的位置在两条，仍是中带具有放射性，放射性强度发生变化的位置在轻带，放射性衰减；轻带，放射性衰减；若实验结果中子若实验结果中子代中带略宽，其最可能的原因是新代中带略宽，其最

40、可能的原因是新合成的合成的DNA单链中仍有部分被单链中仍有部分被15N标记。标记。答案：答案：(1)多多 15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制半保留复制 (3)B 半半保留保留 不能不能 没有变化没有变化 轻轻 15N基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片断片断(1)基因是基因是DNA上一个个特定的上一个个特定的 ，一个，一个DNA分分子上有子上有 个基因。个基因。(2)基因与基因与DNA结构一样，也是由四种结构一样，也是由四种 按按一定顺序排列而成的，也是一定顺序排列而成的，也是 结构。结构。一、基因概念的理解一、基因概念的理解1.1.从结构上看从结构上看片段片段许多许多脱氧核

41、苷酸脱氧核苷酸双螺旋双螺旋回顾课本回顾课本P55-56，资料，资料1和和3 DNA DNA分子数目分子数目 基因数目基因数目基因的碱基总数基因的碱基总数 DNADNA分子的碱基总数分子的碱基总数思考：基因的基本骨架和内侧分别是什么？思考：基因的基本骨架和内侧分别是什么？基因与基因与DNADNA分子一样具有分子一样具有 性性稳定稳定(3)每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是 的。的。特定特定基因与基因与DNADNA分子一样具有分子一样具有 性性特异特异DNA探针（快速检测病原体探针（快速检测病原体 如：病毒如：病毒、大、大肠杆菌等）肠杆菌等）DNA指纹技术（亲子鉴定、

42、死者遗骸的鉴定、指纹技术（亲子鉴定、死者遗骸的鉴定、侦察罪犯等）侦察罪犯等）应用应用例：在人类染色体例：在人类染色体DNA不表达的碱基对中，有一不表达的碱基对中，有一部分是串联重复的短序列，它们在个体之间具有部分是串联重复的短序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列可用于（显著的差异性，这种短序列可用于（）A 侦察罪犯侦察罪犯 B 生产基因工程药物生产基因工程药物C 基因治疗基因治疗 D 遗传病的产前诊断遗传病的产前诊断A(4)基因中的基因中的 ，代表遗传信息。基因中储存的遗传信息最多代表遗传信息。基因中储存的遗传信息最多 种。种。碱基对排列顺序碱基对排列顺序(或脱氧核苷酸的排列顺序或

43、脱氧核苷酸的排列顺序)4n基因与基因与DNADNA分子一样具有分子一样具有 性性多样多样DNADNA分子分子生物生物 多样性多样性 多样性多样性 多样性多样性 特异性特异性 特异性特异性 特异性特异性碱基对排列顺序碱基对排列顺序碱基对排列顺序碱基对排列顺序DNADNA分子分子生物生物 DNA分子的多样性和特异性是分子的多样性和特异性是生物体生物体多样性和特异性的物质基础。多样性和特异性的物质基础。2从功能上看从功能上看 回顾课本回顾课本P55-56，资料，资料2和和4基因能控制生物的基因能控制生物的 ，即基因具有，即基因具有遗传效应遗传效应。性状性状基因有复制、转录、翻译、重组和突变的功能。基

44、因有复制、转录、翻译、重组和突变的功能。巩固练习：课本巩固练习：课本P58基础题基础题2、步步高、步步高P129题组二题组二4、分别是什么时期？分别是什么时期？例、下列哪一项不是基因例、下列哪一项不是基因“遗传效应遗传效应”的含义的含义()。A能控制一种生物性状的表现能控制一种生物性状的表现 B能控制一种蛋白质的生物合成能控制一种蛋白质的生物合成C能在蛋白质合成中决定一种氨基酸的位置能在蛋白质合成中决定一种氨基酸的位置D能转录一种信使能转录一种信使RNAC二、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、二、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNADNA、染色体、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系蛋白质、生物性状之间

45、的关系1 1基因与脱氧核苷酸的关系基因与脱氧核苷酸的关系基因由成百上千的基因由成百上千的 组成。组成。是基因的基本单位。是基因的基本单位。脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸2基因与遗传信息的关系基因与遗传信息的关系基因中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序代基因中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序代表表 。遗传信息遗传信息判断：判断：DNA中所有的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传中所有的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。（信息。（）错错3基因与基因与DNA的关系的关系基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的 片断。片断。一个一个DNA上有许多个上有许多个 。DNA基因基因判断：任意一个判断：任意一个DNA片断

46、都有遗传效应。（片断都有遗传效应。（）错错4基因与染色体的关系基因与染色体的关系基因在染色体上呈基因在染色体上呈 排列。排列。染色体是基因的染色体是基因的 。线性排列线性排列主要载体主要载体小结：基因、脱氧核苷酸、小结：基因、脱氧核苷酸、DNA和染色体的关系和染色体的关系一或两一或两思考：思考：1、基因都在染色体上吗？基因的载体还有哪些？、基因都在染色体上吗？基因的载体还有哪些？2、染色体上的基因遗传遵循遗传定律吗？细胞质、染色体上的基因遗传遵循遗传定律吗？细胞质中的基因遗传遵循遗传定律吗？中的基因遗传遵循遗传定律吗？病毒病毒原核生物：拟核、质粒原核生物：拟核、质粒真核生物：细胞核、线粒体、叶

47、绿体真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体基因的分布基因的分布染色体上的染色体上的基因都基因都遵循遵循孟德尔的遗传定律，孟德尔的遗传定律，真核生物真核生物细胞质中细胞质中的基因遵循细胞质遗传（母系遗传）。的基因遵循细胞质遗传（母系遗传）。例：对于真核生物细胞核中的染色体、例：对于真核生物细胞核中的染色体、DNA、基因三者、基因三者之间关系的叙述中，错误的是（之间关系的叙述中，错误的是（）A 每条染色体上含有一个或两个每条染色体上含有一个或两个DNA分子，分子，DNA分子上分子上含有多个基因。含有多个基因。B 都有能复制、分离和传递，且三者行为一致。都有能复制、分离和传递，且三者行为一致。C 三者都是

48、生物细胞内的遗传物质。三者都是生物细胞内的遗传物质。D 在生物的传宗接代中，染色体的行为决定着在生物的传宗接代中，染色体的行为决定着DNA和基和基因的行为。因的行为。C7、下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅、下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：读并回答问题：(1)细胞内的遗传物质是细胞内的遗传物质是 _。基因和它的关系是。基因和它的关系是_ ,_。(2)a是指是指_ _，e和和g的关系是的关系是_ _，e有有_种，种，g被彻底水解后的产物可用字母被彻底水解后的产物可用字母_ _表示。表示。(3)f和和i的位置关系是的位置关系是_ _，f和和h的关系的关系是是

49、_ _。g DNA基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNA片段，片段，1个个DNA分子上含有许多个基因分子上含有许多个基因C、H、O、N、Pe是是g的基本单位的基本单位4b、c、df在在i上呈线性排列上呈线性排列f控制控制h的合成的合成（4)1个个i与与g有两种比例关系：有两种比例关系：_和和_ _。(5)g的空间结构一般表现为的空间结构一般表现为_ ，若其中，若其中C+G/T+A=05，则，则A占总碱基数的比例为占总碱基数的比例为_，其单链之，其单链之一的一的C+G/T+A为为_。（6）每个）每个g中有中有 个个f，每个，每个f中可以有中可以有 个个e组成，组成，e有有 种。种。1 1

50、 1 21/2规则双螺旋规则双螺旋1/3许多许多成百上千成百上千4练习：据练习：据山东科技报山东科技报报道，山东青岛淼森现代生报道，山东青岛淼森现代生物科技研发中心于物科技研发中心于2009年培育的转干扰素基因克隆羊，年培育的转干扰素基因克隆羊，现在已能批量生产人体现在已能批量生产人体-干扰素（一种糖蛋白），这干扰素（一种糖蛋白），这人类预防肝炎、狂犬病和一些癌症等起到了重要的作人类预防肝炎、狂犬病和一些癌症等起到了重要的作用。下面是有关人体用。下面是有关人体-干扰素基因的叙述，其中不正干扰素基因的叙述，其中不正确的是（双选）确的是（双选）A该基因内碱基序列从根本上决定着干扰素的结构和该基因内