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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,瞧,!,我们爷俩长的,咋就这么像呢?,小样,!,我们爷俩才是传奇!,第三节:,DNA,的复制,问题,1:,如果要在实验中直观地区别,母链,或,子链,可以采取什么办法?,同位素标记法,(,四,),验证实验(半保留复制),1.,将大肠杆菌培养在含,15,N,的培养基上生长。,2.,使大肠杆菌,DNA,分子的,14,N,成为,15,N,。,3.,把含,15,N,的大肠杆菌收集起来,洗去菌体外面的,15,N,,并把它们转移到,14,N,的培养基上生长,繁殖。,15,N,14,N,密度大,密度小,密度梯度离心法,15,N/,15,N,-,重型,DNA,(,全部,),子一代,子二代,亲 代,15,N,/,14,N,-,中型,DNA,(,全部,),15,N,/,14,N,-,中型,DNA,(1/2),14,N,/,14,N,-,轻型,DNA,(1/2),半保留复制,15,N/,15,N,-,重型,DNA,(,全部,),15,N,/,15,N,-,重型,DNA,(1/2),15,N,/,15,N,-,重型,DNA,(1/4),14,N,/,14,N,-,轻型,DNA,(3/4),全保留复制,子一代,子二代,亲 代,14,N,/,14,N,-,轻型,DNA,(1/2),全重,全中,14,N/,14,N,15,N/,14,N,15,N/,15,N,亲代 子一代,子二代,轻,中,重,(,五,),得出结论,:,DNA,复制的方式:,半保留复制,【,小结,】,提出假说,演绎推理,验证假说,假说演绎,(,2,),DNA,复制是半保留复制,(,3,)根据假说演绎复制后,子代,DNA,可能的情况,(,4,)设计实验进行验证,(,1,),DNA,是如何进行复制的?,提出问题,(,5,),DNA,复制方式是半保留复制,得出结论,1,、概念:,2,、场所:,3,、时期:,4,、条件,5,、复制过程:,6,、复制特点,7,、准确复制原因,8,、复制的生物学意义:,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂前的间期,模板:,原料:,能量:,酶:,DNA,的两条母链,游离的脱氧核苷酸(,A,、,G,、,C,、,T,),ATP,DNA,解旋酶、,DNA,聚合酶等,DNA,双链提供精确的模板,(,1,)边解旋边复制,(,2,)半保留复制,细胞核(主要)、线粒体、叶绿体,解旋合成互补子链形成子代,DNA,碱基互补配对原则,DNA,分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的稳定性,三、,DNA,分子复制的过程(,P,54,),以亲代,DNA,分子为模板合成子代,DNA,的过程,复制过程,:,解旋酶催化(氢键断裂),解旋:,模板,(在,DNA,聚合酶的催化下,利用游离的脱氧核苷酸进行),复制,:,以母链为模板进行碱基配对,母链(旧链),子链(新链),子代,DNA:,同时进行,(,边解旋边复制),组成,边解旋复制,半保留复制,多起点复制,基础训练,1,下列关于,DNA,复制过程的正确顺序是(),互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成,氢键,DNA,分子在解旋酶的作用下解旋以解旋,后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘,旋成双螺旋状结构。,A.B.,C.D.,D,2,DNA,复制的基本条件是(),A,模板,原料,能量和酶,B,模板,温度,能量和酶,C,模板,原料,温度和酶,D,模板,原料,温度和能量,A,3,DNA,分子复制能准确无误地进行原因是(),A,碱基之间由氢键相连,B,DNA,分子独特的双螺旋结构,C,DNA,的半保留复制,D,DNA,的边解旋边复制特点,B,分子复制的计算:,一个亲代,DNA,分子经,n,次复制后,则,(),DNA,分子数,子代,DNA,分子数:,含亲代母链,的,DNA,分子数:,不含亲代母链,的,DNA,分子数:,2,n,个,2,个,2,n,-2,个,规律,总结,分子复制的计算:,一个亲代,DNA,分子经,n,次复制后,则,(,2,)脱氧核苷酸链数,子代,DNA,分子中脱氧核苷酸链数:,亲代,脱氧核苷酸,链数:,新合成的脱氧核苷酸链数:,2,n+1,条,2,条,2,n+1,-2,条,规律,总结,能力应用,一个有,N,15,标记的,DNA,分子放在没有标记的环境中培养,复制,5,次后,子代,DNA,分子中:,被标记的,DNA,分子占,DNA,分子总的,。,含,14N,的,DNA,分子有,个,1/16,32,分子复制的计算:,(,3,)消耗的脱氧核苷酸数,若一亲代,DNA,分子含有某种脱氧核苷酸,m,个,则经过,n,次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为:,第,n,次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为:,m,(,2,n,-1,),规律,总结,m,(,2,n,-2,n-1,),=2,n-1,m,某,DNA,分子共有,a,个碱基,其中含胞嘧啶,m,个,则该,DNA,分子复制,3,次,需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为(),A.7,(,a-m,),B.,7,(,a/2-m,),C.,8,(,a-m,),D.8,(,2a-m,),B,第,3,次,需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为?,4(a/2-m),能力应用,第,4,节 基因是有遗传效应的,DNA,片段,第三章,基因的本质,想一想,基因,=,DNA,吗?,基因和,DNA,有什么关系呢?,资料,1-4,各说明了什么,?,阅读书,P,55-56,资料,1:,可以看出大肠杆菌一个,DNA,上含有多个基因。,说明基因是一段,DNA,。,资料,2:,把海蜇的绿色荧光基因转入鼠的体内,鼠体内出现了以前没有的荧光。,说明基因有遗传效应。它可以独立起作用。,所谓遗传效应就是通过一定方式能决定生物的某个具体特征,.,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,,所以基因是结构单位。,资料,4:,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。,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。,资料,3:,人体中构成基因的碱基对组成比较少,只占全部碱基总数不超过,2%,。,这说明并不是随便一段,DNA,就称为基因。,基因是一段,DNA,,但是一段,DNA,不一定是基因。,1.,基因的化学组成:,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。,基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。,即,:4,种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息,.,例如:,白花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序,这样,特定的排列顺序,就代表白花的遗传信息。上一代传给下一代的,是遗传信息,而,不是白花,本身,在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。,二、,DNA,片段中的遗传信息,2.,基因不同的实质:,不同的基因,四种脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同,(,DNA,分子的多样性,),,但是每个基因都有特定的排列顺序,(,DNA,分子的特异性)。,DNA,的特性,:,多样性、特异性、稳定性。,3.,基因的位置:,染色体是基因的主要载体,每个染色体含有一个或二个,DNA,分子,每个,DNA,分子含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,(如,:,果蝇某一条染色体上的几个基因)。,4.,基因是有遗传效应的,DNA,片段,这就是说,基因是,DNA,的片段,但必须具有遗传效应(,指具有复制、转录、翻译、重组、突变及调控等功能,)。有的,DNA,片段属间隔区段,没有控制性状的作用,这样的,DNA,片段就不是基因。,控制某种性状的基因,有特定的,DNA,片段,,蕴含特定的遗传信息,可以切除,可以拼接到其他生物的,DNA,上,从而获得某种性状的表达。,例如:把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的,DNA,上,大肠杆菌可以生产胰岛素。,小结,:,遗传信息蕴藏在,4,种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成,DNA,分子多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个,DNA,分子的特异性;,DNA,分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。,DNA,上分布着许多个基因,,基因是有遗传效应的,DNA,片段,。,图中的几号可能是罪犯?,1,号,刑侦领域的应用,“,9.11,事件,”,和,“,印度洋海啸,”,中罹难者的尸体被严重毁坏。,依靠,PCR,仪,进行,DNA,指纹检测,进行了身份识别。,DNA,指纹:,每个人都有指纹,而且几乎每个人的指纹都很独特,很难找到一模一样的指纹,指纹因而也就成了人的独特特征。,指纹是可以抹去的,但,DNA,却无法改变或抹去,,科学家们只需要一滴血或是一根头发就可以对其,DNA,进行鉴定。,DNA,指纹,由“,DNA”,和“指纹”两个词构成,即,把,DNA,作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。,每个人的,DNA,都不完全相同(克隆人除外),通过分子生物学方法显示人的,DNA,,就可以像指纹那样分辨人与人的不同了。,知识拓展,尝试对以下概念的联系进行描述,:,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,碱基,模型建构,概念图,2,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,碱基,有遗传效应的,DNA,片段,构成,+,脱氧核糖,+,磷酸,(,A,、,T,、,C,、,G,四种),+,蛋白质,形成双链,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,染色体是,DNA,的主要载体,DNA,是主要的,遗传物质,基因是有遗传效应的,DNA,片断,基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息,每个染色体上有一或二个,DNA,分子,每个,DNA,分子上有许多基因,每个基因由许多脱氧核苷酸组成,知识结构,一、说明基因与,DNA,关系的实例,1.,资料,1,:全部基因的碱基对总数是,DNA,分子碱基对总数的一部分,基因是,DNA,的一段,2.,资料,2,:基因具有特定的遗传效应,控制生物的性状,3.,资料,3,:基因是,DNA,的片段,4.,资料,4,:基因是具有遗传效应,能控制生物的性状,二、基因与,DNA,、染色体的关系,与,DNA,的关系:(,1,)基因的实质是有遗传效应的,DNA,片段。(,2,)每个,DNA,分子包含许多个基因。,2.,与染色体的关系:(,1,)基因在染色体上呈线性排列。,(,2,)染色体是基因的主要载体。,三、,DNA,片段中的遗传信息,DNA,分子能储存遗传信息,2.DNA,分子的多样性,3.DNA,分子的特异性,四、,DNA,指纹技术,
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