高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第3節(jié) DNA的復(fù)制 第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2

《高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第3節(jié) DNA的復(fù)制 第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第3節(jié) DNA的復(fù)制 第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段課件 新人教版必修2（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第3 3節(jié)節(jié) DNADNA的復(fù)制的復(fù)制第第4 4節(jié)節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段第三章第三章 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)第一篇第一篇 教材同步導(dǎo)學(xué)篇教材同步導(dǎo)學(xué)篇一、知識(shí)準(zhǔn)備1DNA分子的結(jié)構(gòu)(1)DNA分子由兩條鏈組成，這兩條鏈按反向平行的方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。(3)兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對(duì)；G(鳥(niǎo)嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對(duì)。堿基之間這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。2在真核細(xì)胞中，DNA存在于細(xì)胞

2、核、線粒體和葉綠體中，有絲分裂間期的DNA含量加倍是由于DNA的復(fù)制。二、課標(biāo)要求1理解DNA分子復(fù)制的過(guò)程。2掌握DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)、結(jié)果。3會(huì)進(jìn)行有關(guān)DNA復(fù)制的計(jì)算。4掌握基因的概念。5理解DNA分子的多樣性和特異性。6說(shuō)明基因和遺傳信息的關(guān)系。一、自主初探1DNA分子復(fù)制方式的推測(cè)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)(閱讀P5253)(1)提出者：_。(2)遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說(shuō)解旋：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的_解開(kāi)，互補(bǔ)堿基之間的_斷裂。沃森和克里克沃森和克里克雙螺旋雙螺旋氫鍵氫鍵復(fù)制復(fù)制復(fù)制結(jié)果：每個(gè)新合成的復(fù)制結(jié)果：每個(gè)新合成的DNA分子中，都保留了原來(lái)分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的分子中的_。

3、復(fù)制方式：復(fù)制方式：_復(fù)制。復(fù)制。(3)實(shí)驗(yàn)證據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)1958年，科學(xué)家以年，科學(xué)家以_為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用_技術(shù)，證實(shí)了技術(shù)，證實(shí)了DNA復(fù)制方式的確是以復(fù)制方式的確是以_的方式復(fù)制的。的方式復(fù)制的。一條鏈一條鏈半保留半保留大腸桿菌大腸桿菌同位素示蹤同位素示蹤半保留半保留2DNA分子復(fù)制的過(guò)程分子復(fù)制的過(guò)程(閱讀閱讀P54)(1)DNA復(fù)制的概念、時(shí)間、場(chǎng)所復(fù)制的概念、時(shí)間、場(chǎng)所概念概念以以DNA分子為模板合成子代分子為模板合成子代DNA的過(guò)程的過(guò)程時(shí)間時(shí)間細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期場(chǎng)所場(chǎng)所主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞核(2)過(guò)程過(guò)程(3)結(jié)果：形成結(jié)果：形成_的的DNA分子。分子。(

4、4)特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制；特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制；_復(fù)制。復(fù)制。(5)準(zhǔn)確復(fù)制的原因準(zhǔn)確復(fù)制的原因_提供了精確的模板。提供了精確的模板。通過(guò)通過(guò)_保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。保證了復(fù)制的準(zhǔn)確進(jìn)行。(6)意義：將意義：將_從親代傳給子代，保持從親代傳給子代，保持了了_的連續(xù)性。的連續(xù)性。兩個(gè)完全相同兩個(gè)完全相同半保留半保留DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)遺傳信息遺傳信息遺傳信息遺傳信息3基因與基因與DNA關(guān)系的實(shí)例關(guān)系的實(shí)例(閱讀閱讀P5556)4DNA片段中的遺傳信息片段中的遺傳信息(閱讀閱讀P5657)(1)遺傳信息：由遺傳信息：由4種堿基排列而成的種堿基排列而成的

5、_。(2)DNA分子的特性分子的特性多樣性：多樣性：_的千變?nèi)f化。的千變?nèi)f化。特異性：每一個(gè)特異性：每一個(gè)DNA分子有分子有_。(3)生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是_。脫氧核苷酸序列脫氧核苷酸序列堿基排列順序堿基排列順序特定的堿基排列順序特定的堿基排列順序DNA分子的多樣性和特異性分子的多樣性和特異性探究一DNA的復(fù)制二、疑問(wèn)探究1對(duì)真核生物來(lái)說(shuō)，DNA復(fù)制只發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)分裂間期嗎？真核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所只有細(xì)胞核嗎？提示不是，例如無(wú)絲分裂也有DNA復(fù)制。線粒體和葉綠體中也有DNA，也進(jìn)

6、行DNA復(fù)制。2原核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所是什么？提示原核生物DNA復(fù)制的場(chǎng)所主要是擬核。3如果將DNA分子的兩條鏈用15N標(biāo)記，轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，試分析子代DNA被標(biāo)記的情況。提示2；2；2；2；2；4；2；6DNA復(fù)復(fù)制次數(shù)制次數(shù)含含15N的的DNA含含14N的的DNA含含15N的的DNA鏈鏈含含14N的的DNA鏈鏈復(fù)制復(fù)制1次次_復(fù)制復(fù)制2次次_三、新知破解1DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)。(2)實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA分子密度居中。(3)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：DN

7、A以半保留的方式復(fù)制。(4)實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA。中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程(6)子代子代DNA離心后重帶離心后重帶中帶中帶輕帶比例關(guān)系為輕帶比例關(guān)系為02(2n2)(注：注：n代表代表DNA復(fù)制次數(shù)復(fù)制次數(shù))。(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的。2DNA復(fù)制復(fù)制(1)DNA復(fù)制的場(chǎng)所：主要場(chǎng)所是細(xì)胞核，但在擬核、復(fù)制的場(chǎng)所：主要場(chǎng)所是細(xì)胞核，但在

8、擬核、線粒體、葉綠體中也能進(jìn)行線粒體、葉綠體中也能進(jìn)行DNA復(fù)制。復(fù)制。(2)能夠進(jìn)行能夠進(jìn)行DNA復(fù)制的生物：一切以復(fù)制的生物：一切以DNA為遺傳物質(zhì)為遺傳物質(zhì)的生物。的生物。(3)真核生物細(xì)胞核中真核生物細(xì)胞核中DNA復(fù)制發(fā)生的時(shí)間：在體細(xì)胞復(fù)制發(fā)生的時(shí)間：在體細(xì)胞中發(fā)生在有絲分裂間期；在有性生殖過(guò)程中發(fā)生在減數(shù)第中發(fā)生在有絲分裂間期；在有性生殖過(guò)程中發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期。一次分裂前的間期。(4)復(fù)制所需的酶是指一個(gè)酶系統(tǒng)，不僅僅是指解旋酶復(fù)制所需的酶是指一個(gè)酶系統(tǒng)，不僅僅是指解旋酶和和DNA聚合酶，還包括聚合酶，還包括DNA連接酶等。連接酶等。解旋酶的作用是破壞堿基間的氫鍵。解旋

9、酶的作用是破壞堿基間的氫鍵。DNA聚合酶的作用是連接游離的脫氧核苷酸。聚合酶的作用是連接游離的脫氧核苷酸。DNA連接酶的作用是連接連接酶的作用是連接DNA片段。片段。(5)兩個(gè)子代兩個(gè)子代DNA的位置及分開(kāi)時(shí)間：復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)的位置及分開(kāi)時(shí)間：復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子代子代DNA分子位于一對(duì)姐妹染色單體上，由著絲點(diǎn)連在一分子位于一對(duì)姐妹染色單體上，由著絲點(diǎn)連在一起，在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂時(shí)起，在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂時(shí)分開(kāi)，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。分開(kāi)，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。(6)DNA分子的復(fù)制往往是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的，如分子的復(fù)制往往是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的

10、，如下圖：下圖：探究二基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段二、疑問(wèn)探究1基因、DNA和染色體三者之間有怎樣的關(guān)系？提示基因是有遺傳效應(yīng)的DNA 片段，染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子，每個(gè)DNA上含有許多個(gè)基因。2能說(shuō)基因的載體是染色體嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)要分析。提示： 不能。對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，基因(核基因)在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體，但細(xì)胞質(zhì)基因存在于線粒體、葉綠體中的DNA分子上；對(duì)于原核細(xì)胞來(lái)說(shuō)，基因則存在于擬核中的DNA分子上，沒(méi)有染色體這一載體。3在刑偵領(lǐng)域，DNA分子能夠像指紋一樣用來(lái)鑒定個(gè)人的身份，你能解釋其中的生物學(xué)原理嗎？提示DNA分子具有多樣性和

11、特異性，每個(gè)人的DNA分子中脫氧核苷酸序列是不同的，但每個(gè)人的DNA分子中脫氧核苷酸序列是特定的。三、新知破解1脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關(guān)系圖解2“基因基因”的理解的理解(1)本質(zhì)上，基因是有遺傳效應(yīng)的本質(zhì)上，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。片段。(2)結(jié)構(gòu)上，基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列結(jié)構(gòu)上，基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列。(3)功能上，基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。功能上，基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。(4)位置上，基因在染色體上呈線性排列。位置上，基因在染色體上呈線性排列。考向一DNA的復(fù)制例1細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細(xì)菌DNA的含氮

12、堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取其子代的DNA經(jīng)高速離心分離，下圖為可能的結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是()A第一次分裂的子代第一次分裂的子代DNA應(yīng)為應(yīng)為B第二次分裂的子代第二次分裂的子代DNA應(yīng)為應(yīng)為C第三次分裂的子代第三次分裂的子代DNA應(yīng)為應(yīng)為D親代的親代的DNA應(yīng)為應(yīng)為思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解析親代DNA為15N15N，經(jīng)第一次復(fù)制所形成的子代DNA應(yīng)均為15N14N，即中DNA應(yīng)如圖所示。答案A【方法規(guī)律】(1)并不是兩條鏈完全解開(kāi)后才合成新的子鏈，而是邊解旋邊復(fù)制。(2)各種酶的作用：解旋酶作用于氫鍵，使氫鍵斷裂，雙螺旋解開(kāi)；DNA聚合酶使脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸子鏈；D

13、NA連接酶的作用是將雙螺旋中的扶手中的“斷口”修復(fù)?？枷蚨蚴怯羞z傳效應(yīng)的考向二基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段例例2科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)HMIGIC基因與肥胖直基因與肥胖直接相關(guān)。具有接相關(guān)。具有HMIGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)小鼠與作為對(duì)照的基因缺陷的實(shí)驗(yàn)小鼠與作為對(duì)照的正常小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時(shí)間后，對(duì)照組正常小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時(shí)間后，對(duì)照組小鼠變得十分肥胖，而具有小鼠變得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)小鼠基因缺陷的實(shí)驗(yàn)小鼠體重仍然保持正常，這說(shuō)明體重仍然保持正常，這說(shuō)明()A基因在基因在DNA上上B基因在染色體上基因在染色體上C

14、基因具有遺傳效應(yīng)基因具有遺傳效應(yīng) DDNA具有遺傳效應(yīng)具有遺傳效應(yīng)思路點(diǎn)撥解析根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，正常小鼠吃高脂肪食物則肥胖，具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同樣多的高脂肪食物體重仍保持正常，說(shuō)明肥胖由基因控制，從而得出基因能夠控制性狀，具有遺傳效應(yīng)。答案C【方法規(guī)律】(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而不是DNA分子中任意一片段；(2)人體細(xì)胞中染色體是基因的主要載體，線粒體中也分布著一定數(shù)量的基因。1DNA的復(fù)制是指以親代的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代為模板合成子代DNA的的過(guò)程。過(guò)程。DNA復(fù)制發(fā)生在分裂間期。復(fù)制發(fā)生在分裂間期。2DNA的復(fù)制是以的復(fù)制是以DNA的兩條鏈為模板，的兩條

15、鏈為模板，4種脫氧核種脫氧核苷酸為原料，還需要酶和能量。苷酸為原料，還需要酶和能量。3DNA復(fù)制的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制：復(fù)制方式為半保復(fù)制的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制：復(fù)制方式為半保留復(fù)制。留復(fù)制。4復(fù)制復(fù)制n次形成次形成2n個(gè)個(gè)DNA分子，含有母鏈的分子，含有母鏈的DNA只有只有2個(gè)。個(gè)。5基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。片段。6DNA分子中脫氧核苷酸分子中脫氧核苷酸(或堿基對(duì)或堿基對(duì))的排列順序代表的排列順序代表遺傳信息。遺傳信息。7DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多樣性、特異性。堿基排列分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多樣性、特異性。堿基排列順序千變?nèi)f化，構(gòu)成了順序千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，堿基特

16、定的排分子的多樣性，堿基特定的排列順序，構(gòu)成了列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性。分子的特異性。8人類(lèi)基因組計(jì)劃測(cè)定的是人類(lèi)基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體條染色體(22條常染色體條常染色體XY)，果蠅的基因組計(jì)劃測(cè)定的是，果蠅的基因組計(jì)劃測(cè)定的是5條。條。1關(guān)于關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是復(fù)制的敘述，正確的是()A復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行B復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂的間期復(fù)制僅發(fā)生在有絲分裂的間期C復(fù)制過(guò)程先解旋后復(fù)制復(fù)制過(guò)程先解旋后復(fù)制D堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性D只只要細(xì)胞分裂，要細(xì)胞分裂，DNA就就復(fù)制，復(fù)制，DNA不不只只存于細(xì)胞存于細(xì)胞核核

17、內(nèi)內(nèi)，細(xì)胞分裂，細(xì)胞分裂方式亦方式亦不不只只是有絲分裂；是有絲分裂；DNA是是邊解旋邊邊解旋邊復(fù)制，不分復(fù)制，不分先后先后。2一個(gè)不含放射性元素的噬菌體，在脫氧核苷酸被一個(gè)不含放射性元素的噬菌體，在脫氧核苷酸被32P標(biāo)記標(biāo)記及氨基酸被及氨基酸被15N標(biāo)記的細(xì)菌體內(nèi)，連續(xù)繁殖三代，含有標(biāo)記的細(xì)菌體內(nèi)，連續(xù)繁殖三代，含有32P和和15N標(biāo)記的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的比例為標(biāo)記的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的比例為()A100%、100% B25%、50%C50%、50% D25%、0A噬菌噬菌體體侵侵染細(xì)染細(xì)菌后菌后在親代在親代噬菌噬菌體的體的DNA的的作用下作用下，以以細(xì)細(xì)菌菌細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)內(nèi)的脫

18、氧核苷酸和的脫氧核苷酸和氨氨基酸為原基酸為原料合料合成子代成子代噬菌噬菌體的體的DNA和和蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)外殼外殼。細(xì)。細(xì)菌菌細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)內(nèi)脫氧核苷酸脫氧核苷酸被被32P標(biāo)記標(biāo)記，氨氨基酸基酸被被15N標(biāo)記標(biāo)記，則，則后后代每個(gè)代每個(gè)噬菌噬菌體體都都含有含有32P和和15N。3下列關(guān)于遺傳信息的說(shuō)法，不確切的是下列關(guān)于遺傳信息的說(shuō)法，不確切的是()A基因的脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息基因的脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息B遺傳信息的傳遞主要是通過(guò)染色體上的基因傳遞的遺傳信息的傳遞主要是通過(guò)染色體上的基因傳遞的C生物體內(nèi)的遺傳信息主要儲(chǔ)存在生物體內(nèi)的遺傳信息主要儲(chǔ)存在DNA分子上分子上D遺傳信息即

19、生物表現(xiàn)出來(lái)的性狀遺傳信息即生物表現(xiàn)出來(lái)的性狀D生物體的所有性狀，生物體的所有性狀，都以都以一一種種特定的脫氧核苷酸排特定的脫氧核苷酸排列列順順序來(lái)代序來(lái)代表表，這，這種種排列排列順順序序就就是遺傳是遺傳信息信息。4設(shè)一個(gè)基因平均由103個(gè)核苷酸構(gòu)成，玉米體細(xì)胞中有20條染色體，生殖細(xì)胞里的DNA合計(jì)含7109個(gè)核苷酸，那么每條染色體上平均最多有基因()A3.5105個(gè) B7105個(gè)C7106個(gè) D1.4107個(gè)B玉米體細(xì)胞中有20條染色體，那么生殖細(xì)胞里有10條染色體，1條染色體上有1個(gè)DNA，則每個(gè)DNA上有7108個(gè)核苷酸，最多有基因71081037105(個(gè))。這說(shuō)明一個(gè)DNA上有很多

20、基因。選B。5如圖為高等植物細(xì)胞中如圖為高等植物細(xì)胞中DNA復(fù)制過(guò)程模式圖，請(qǐng)根復(fù)制過(guò)程模式圖，請(qǐng)根據(jù)圖示過(guò)程，回答問(wèn)題。據(jù)圖示過(guò)程，回答問(wèn)題。(1)由圖示可知，由圖示可知，1個(gè)個(gè)DNA分子復(fù)制出乙、丙分子復(fù)制出乙、丙2個(gè)個(gè)DNA分分子的方式是子的方式是_。(2)細(xì)胞中細(xì)胞中DNA復(fù)制的場(chǎng)所為復(fù)制的場(chǎng)所為_(kāi)；在復(fù)制；在復(fù)制完成后，乙、丙分開(kāi)的時(shí)期為完成后，乙、丙分開(kāi)的時(shí)期為_(kāi)。(3)把乙把乙(只含只含14N)放在含放在含15N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復(fù)制的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復(fù)制2次次后子代后子代DNA單鏈中含單鏈中含15N的的DNA單鏈所占的比例是單鏈所占的比例是_。答案答案(1)半保留復(fù)制半保留復(fù)制(2)細(xì)胞核、線粒體和葉綠體細(xì)胞核、線粒體和葉綠體有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期(3) 3/4謝謝觀看！