人教版教学浙江省温州市龙湾中学高中生物必修二遗传信息的传递省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页DNADNA双螺旋结构双螺旋结构组组成成方方式式位置位置双螺旋外侧双螺旋外侧双螺旋内侧双螺旋内侧碱基对碱基对主链主链(骨架骨架)1 1）脱氧核糖与）脱氧核糖与磷酸交替连接；磷酸交替连接；2）两条主链）两条主链呈反向平行；呈反向平行；3）盘绕成规则）盘绕成规则双螺旋。双螺旋。2 2）碱基互补配对）碱基互补配对（A TA T，G CG C）1 1）主链上对应）主链上对应碱基以碱基以氢键氢键连连结成对；结成对；第2页细胞减数分裂和受细胞减数分裂和受精作用使生物亲代精作用使生物亲代与子代之间保持遗与子代之间保持遗传性状稳定性，为传性状稳定性，为何何?DNA分子是怎样进行分子是怎样进行复制呢复制呢?第3页 最早提出最早提出DNA复制模型有三种；复制模型有三种；一、对一、对DNADNA复制推测复制推测1、全保留复制：新复制出、全保留复制：新复制出 分子直接形成，完全分子直接形成，完全 没有旧部分；没有旧部分；2、半保留复制：形成分子、半保留复制：形成分子 二分之一是新，二分之一是旧；二分之一是新，二分之一是旧；3、分散复制：新复制分子、分散复制：新复制分子 中新旧都有，但分配是随中新旧都有，但分配是随 机组合；机组合；复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次第4页沃森和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2、假如要你来设计试验，你认为最基本思绪是什么？、假如要你来设计试验，你认为最基本思绪是什么？把复制单链和原来链做上标识，然后观察它把复制单链和原来链做上标识，然后观察它在新在新DNA中出现情况。中出现情况。一、对一、对DNADNA复制推测复制推测(续续)复制一次复制一次1、这些观点各有不一样，怎样来证实那个观点是正确？、这些观点各有不一样，怎样来证实那个观点是正确？只能用试验来证实。只能用试验来证实。第5页二、二、DNA半保留复制试验证据半保留复制试验证据 要分析要分析DNA复制终究是半保留复制终究是半保留复制还是全保留，就需要区分亲代复制还是全保留，就需要区分亲代与子代与子代DNA。1958年年,科学家科学家,利用同位素示利用同位素示踪技术，以大肠杆菌为试验材料踪技术，以大肠杆菌为试验材料,设设计了一个巧妙试验。计了一个巧妙试验。第6页重带重带(下部下部)1515N/N/15N中带中带(中间中间)1515N/N/14N轻带轻带(上部上部)1414N/N/14N中带中带(中间中间)1515N/N/14N第7页亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子1515N N/1414N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)1515N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1414N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)子一代：子一代：子二代：子二代：亲亲 代：代：1515N/N/1515N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)第8页1515N N/1414N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)1515N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)1414N N/1414N N-DNA-DNA(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)子一代：子一代：子二代：子二代：亲亲 代：代：1515N/N/1515N N-DNA-DNA(全部全部全部全部)亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子复制前复制前复制前复制前复制后复制后复制后复制后第9页 全重全重全中全中14N/14N15N/14N15N/15N世代世代 0 1 2 3 0 1 2 3轻中重演绎推理出演绎推理出N N代时情况：代时情况：2/22/2n n中，中，1-2/21-2/2n n轻轻第10页世代世代分子分子总数总数DNADNA分子在离心管中位分子在离心管中位置置不一样DNA分子占全部DNA分子之比1515N N分子分子杂种分子杂种分子1414N N分子分子0 01 12 23 3n n拓展延伸拓展延伸依据上面试验过程依据上面试验过程,完成以下表格完成以下表格全在下部全在下部12482n全在中部全在中部中中+上上中中+上上2/2n中中+(1-2/2n)上上112/2n（1-2/2n）第11页依据半保留复制和碱基互补配对标准依据半保留复制和碱基互补配对标准与复制相关碱基计算与复制相关碱基计算一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？母链多少条？子链多少条？DNA分子数分子数=2n脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1母链数母链数=子链数子链数=22n+1 2 解析：所用知识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对标准碱基互补配对标准”，并图示，并图示分析。分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复制连续第一次复制连续第二次复制连续第二次复制连续第连续第n次复制次复制解：解：答：答：一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有次后，共有2n个个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链条脱氧核苷酸链，母链2条，条，子链子链2n+1 2条条结构复制简答1简答2简答3简答4计算1计算2第12页一个一个DNA碱基碱基A（T、G、C）占碱基总数）占碱基总数a%，碱基总数为，碱基总数为m，连续，连续复制复制n次后，共需要次后，共需要G（C、A、T）多少个？）多少个？因为因为A=ma%，A=T、G=C，A+T=2ma%，DNA复制复制n代后子链数代后子链数=2n+1 2 DNA连续复制连续复制n代后需要代后需要 鸟嘌呤鸟嘌呤=（2n+1 2）/2 m（1/2 a%）=m（2n 1）（1/2 a%）解析：先求出亲代解析：先求出亲代DNA中中G=C=？每两条新链所必需鸟嘌呤（？每两条新链所必需鸟嘌呤（G）数等）数等于亲代于亲代DNA胞嘧啶（胞嘧啶（C）数，再求出）数，再求出DNA复制复制n代后子链数；最终求出代后子链数；最终求出DNA连续复制连续复制n代后需要鸟嘌呤数。代后需要鸟嘌呤数。解：解：所以所以G=C=m（1/2 a%），每形成两条新链所必需鸟嘌呤数等于亲，每形成两条新链所必需鸟嘌呤数等于亲代代DNA胞嘧啶数胞嘧啶数=m（1/2 a%）答：答：DNA连续复制连续复制n代后需要鸟嘌呤数是代后需要鸟嘌呤数是m（2n 1）（1/2 a%）。）。结构复制简答1简答2简答3简答4计算1计算2第13页提出假说提出假说提出假说提出假说演绎推理演绎推理演绎推理演绎推理验证假说验证假说验证假说验证假说假假说说演演绎绎【小结】【小结】（1 1）DNADNA复制是半保留复制复制是半保留复制（2 2）子代）子代DNADNA可能情况及怎可能情况及怎样设计试验验证这种现象样设计试验验证这种现象（3 3）经过试验进行验证）经过试验进行验证第14页得出结论DNA复制方式复制方式半保留复制半保留复制 第15页1解旋:利用细胞提供能量，在解旋酶作用下边解旋、边复制。2.配对:分别以每条单链为模板,以四种游离脱氧核苷酸为原料,利用碱基互补配对标准合成两条新子链3.两条子链分别与对应模板链绕成螺旋型，组成两个新DNA分子三、三、DNADNA复制过程复制过程第16页 1DNA分子复制概念是什么?2.DNA分子复制过程怎么进行?3.DNA分子复制过程需要哪些条件?4.DNA分子复制过程有何特点?5.DNA分子复制有何生物学意义?思索以下问题：思索以下问题：第17页1、DNA分子复制发生在什么时间分子复制发生在什么时间?有丝分裂间期有丝分裂间期 减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期 第18页2、什么是、什么是DNA分子复制分子复制？指以亲代指以亲代DNA为模板合成子代为模板合成子代DNA过程。过程。则则1DNA2DNA。由由1DNA2DNA呢？呢？第19页3、什么叫解旋？解旋目标是什什么叫解旋？解旋目标是什么？么？在在ATPATP供能、解旋酶作用下，供能、解旋酶作用下，DNADNA两条多脱氧两条多脱氧核苷酸链配正确核苷酸链配正确碱基碱基从氢键处断裂，双螺旋两条从氢键处断裂，双螺旋两条链解开过程。链解开过程。目标：就是为复制提供准确模板，解开两目标：就是为复制提供准确模板，解开两条单链叫母链。条单链叫母链。第20页4、什么叫什么叫“子链子链”?复制复制一次能形成几条链？一次能形成几条链？以母链模板，以周围环境中游以母链模板，以周围环境中游4 4种脱氧核苷酸为原料，种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对标准，在相关酶作用下，各自合成与按照碱基互补配对标准，在相关酶作用下，各自合成与母链互补一段子链，复制一次形成子链母链互补一段子链，复制一次形成子链两条。两条。第21页5、DNA分子复制时分子复制时需何条件？需何条件？模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶酶 ：亲代亲代DNA两条母链两条母链；4种脱氧核苷酸：种脱氧核苷酸：ATP;DNA解旋酶，解旋酶，DNA聚合酶等。聚合酶等。第22页6.DNA分子复制特点分子复制特点:边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制半保留复制 第23页 7.DNA准确复制原因准确复制原因?DNA具有独特双螺旋结构，能为复制提精确模板。碱基具有互补配正确能力，能够使复制准确无误。第24页问题八问题八DNA分子复制实质分子复制实质(意义意义)？DNA DNA经过复制，使遗传信息从亲代传经过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而确保了物种相对稳定给了子代，从而确保了物种相对稳定性，保持了遗传信息连续性，使得种族性，保持了遗传信息连续性，使得种族得以延续。得以延续。第25页DNA复制复制 时间时间场所场所条件条件标准特点特点 结果结果意义意义有丝分裂间期 减数第一次分裂前间期主要在细胞核模板、酶、原料、能量等基本条件碱基互补配对标准半保留复制子链与母链结合，组成两个新DNA分子保持了遗传信息连续性小结小结第26页练习题1、DNA分子复制是指以（）为模板来合成（）过程。2、从DNA分子复制过程能够看出，DNA分子（）结构能够为复制DNA提供准确模板；它（）确保了复制准确无误地进行。3、DNA复制意义就在于复制过程使亲代（）传递给子代，从而使前后代保持了一定连续性。亲代亲代DNA子代子代DNA双螺旋双螺旋碱基互补配对标准碱基互补配对标准遗传信息遗传信息第27页4、DNA分子复制发生在细胞有丝分裂 （）：A 分裂前期 B 分裂中期 C 分裂后期 D 分裂间期5、DNA分子复制是以周围游离（）为原料？A脱氧核苷酸 B磷酸 C脱氧核糖 D含N碱基DA第28页6.试验室里，让一个DNA分子（称第一代）连续复制三代，问：在第四代DNA分子中，有第一代DNA分子链DNA分子占（）：A100%B75%C 50%D 25%D第29页练习：1 1、在、在DNADNA分子中，因为组成脱氧核苷酸碱基有分子中，因为组成脱氧核苷酸碱基有4 4种种 （A A、G G、C C、T T），所以，组成），所以，组成DNADNA分子脱氧核苷分子脱氧核苷 酸也有酸也有4 4种，它们名称是：种，它们名称是：、。腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸第30页2、从、从DNA分子复制过程能够看出，分子复制过程能够看出，DNA分子复制分子复制 需要需要 、和、和 等条件。等条件。DNA 分子分子 结构能够为复制提供准确模板，结构能够为复制提供准确模板，经过经过 确保了复制能够正确地进行。确保了复制能够正确地进行。模板模板原料原料能量能量酶酶双螺旋双螺旋碱基互补配对碱基互补配对第31页3、将单个脱氧核苷酸连接成、将单个脱氧核苷酸连接成DNA分子主要酶是（分子主要酶是（）A、DNA连接酶连接酶 B、DNA酶酶 C、DNA解旋酶解旋酶 D、DNA聚合酶聚合酶4、1条染色单体含有条染色单体含有1个双链个双链DNA分子，那么，四分体时期分子，那么，四分体时期 中中1条染色体含有（条染色体含有（）A、4个双链个双链DNA分子分子 B、2个双链个双链DNA分子分子 C、2个单链个单链DNA分子分子 D、1个双链个双链DNA分子分子DB第32页