人教版高中生物必修二第三章第三节、第四节讲义

1、人教版高中生物必修二第三章第三节、第四节讲义瞧瞧! ! 我们爷俩长的，咋就这么像呢？我们爷俩长的，咋就这么像呢？ 小样小样! ! 我们爷俩才是传奇！我们爷俩才是传奇！第三节：第三节：DNADNA的复制的复制 阅读课本阅读课本P52：（一）提出问题：（一）提出问题：DNADNA是怎样进行复制的？是怎样进行复制的？一、探究一、探究DNADNA的复制的方式的复制的方式半保留复制半保留复制全保留复制全保留复制（四）（四）验证实验（半保留复制）验证实验（半保留复制）1.将大肠杆菌培养在含将大肠杆菌培养在含15N的培养基上生长。的培养基上生长。2 .使大肠杆菌使大肠杆菌DNA分子的分子的14N成为成为15

2、N。3 .把含把含15N的大肠杆菌收集起来，洗去菌体的大肠杆菌收集起来，洗去菌体外面的外面的15N，并把它们转移到，并把它们转移到14N的培养基上的培养基上生长，繁殖。生长，繁殖。1515N N1414N N密度大密度大密度小密度小密度梯度离心法密度梯度离心法半保留复制全保留复制 全重全重全中全中中轻212114N/14N15N/14N15N/15N 亲代亲代 子一代子一代 子二代子二代轻轻中中重重（五）得出结论（五）得出结论:DNADNA复制的方式：复制的方式：半保留复制半保留复制（1 1）（5 5）1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制过程：、复制过程

3、：6、复制特点、复制特点7、准确复制原因、准确复制原因8、复制的生物学意义：、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有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂前的间期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的两条母链的两条母链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA双链提供精确的模板双链提供精确的模板（1 1）边解旋边复制）边解旋边复制（2 2）半保留复制）半保留复制细胞核（主要）、线粒体、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体解旋解旋合成互补子链合成

4、互补子链形成子代形成子代DNADNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNADNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给分子通过复制，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了子代，从而保持了遗传信息的稳定性以亲代以亲代DNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNA的过程的过程复制过程复制过程: :解旋酶催化（氢键断裂）解旋酶催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）游离的脱氧核苷酸进行）复制复制: 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）子代子代DNA

5、:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成边解旋复制边解旋复制半保留复制半保留复制多起点复制多起点复制基础训练基础训练1下列关于下列关于DNA复制过程的正确顺序是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互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键氢键DNA分子在解旋酶的作用下解旋以解旋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。旋成双螺旋状结构。 A. B. C. D.D 2DNA复制的基本条件是（复制的基本条件是（ ） A模板，原料，能量和酶模板，原料，能量和酶

6、 B模板，温度，能量和酶模板，温度，能量和酶 C模板，原料，温度和酶模板，原料，温度和酶 D模板，原料，温度和能量模板，原料，温度和能量 A3DNA分子复制能准确无误地进行原因是（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碱基之间由氢键相连 BDNA分子独特的双螺旋结构分子独特的双螺旋结构 CDNA的半保留复制的半保留复制 DDNA的边解旋边复制特点的边解旋边复制特点B一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（）（）DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数：分子数：不含亲代母链的不含亲代母链的DNA分子数：分子

7、数：2n个个2个个2n-2个个规律规律总结总结一个亲代一个亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，则次复制后，则（2）脱氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代亲代脱氧核苷酸脱氧核苷酸链数：链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+1条条2条条2n+1-2条条规律规律总结总结能力应用能力应用 一个有一个有N15标记的标记的DNA分子放在没有标记的分子放在没有标记的环境中培养环境中培养,复制复制5次后，子代次后，子代DNA分子中：分子中：被标记的被标记的DNA分子占分子占DNA分子总的分子总的 。含含14N的的DNA分子有分子有

8、 个个 1/1632（3）消耗的脱氧核苷酸数）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代若一亲代DNA分子含有某种脱氧核分子含有某种脱氧核苷酸苷酸m个，则经过个，则经过n次复制后需要消次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：耗该脱氧核苷酸个数为： 第第n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为：个数为：m（ 2 2n n-1-1）规律规律总结总结m（ 2 2n n-2-2n-1n-1）=2=2n-1n-1m m 某某DNA分子共有分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶个碱基，其中含胞嘧啶m个，个，则该则该DNA分子复制分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（核苷酸数为（

9、 ）（a-m） B. 7（a/2-m） C. 8（a-m） （2a-m）B第第3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为？为？4(a/2-m)能力应用能力应用第第4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段第三章第三章 基因的本质基因的本质基因基因= =DNA吗？吗？基因和基因和DNA有什么关系呢？有什么关系呢？资料资料1-41-4各说明了什么各说明了什么? ?阅读书P55-56资料资料1:1:可以看出大肠杆菌一个可以看出大肠杆菌一个DNADNA上含有多个基因。上含有多个基因。说明基因是一段说明基因是一段DNADNA。资料资料2:2:把海蜇的绿色荧光基因

10、转入鼠的体内，鼠体内出现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。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。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具体特征. .基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，可以切除，可以拼接到其片段，可以切除，可以拼接到其他生物的他生物的DNADNA上去，从而获得某种性状的表达，上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是结构单位。所以基因是结构单位。资料资料4:4:没有没有HMGICHMGIC基因，就没有肥胖的表现，基因，就没有肥胖的表现

11、，有有HMGICHMGIC基因就有肥胖表现。基因就有肥胖表现。说明基因能控制生物的性状。说明基因能控制生物的性状。结论：结论：基因基因是有遗传效应的是有遗传效应的DNADNA片段，片段，它是生物体遗传的功能单位和结构单位。它是生物体遗传的功能单位和结构单位。资料资料3:3:人体中构成基因的碱基对组成比较少，只占全部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碱基总数不超过2%2%。这说明并不是随便一段这说明并不是随便一段DNADNA就称为基因。基因是一就称为基因。基因是一段段DNADNA，但是一段，但是一段DNADNA不一定是基因。不一定是基因。 1.1.基因的化学组成：基因的化学

12、组成： 每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。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。 即即:4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息. 例如：例如： 白花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样白花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样特特定的排列顺序定的排列顺序就代表白花的遗传信息。上一代传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给下一代的是遗传信息而不是白花不是白花本身，在下一本身，在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。代就可以将白花遗传信息表达为白花。二、二、DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 2.2.基因不同的实质：基因

13、不同的实质： 不同的基因，四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺不同的基因，四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同序不同（DNADNA分子的多样性分子的多样性）， 但是每个基因都有特定的排列顺序但是每个基因都有特定的排列顺序（DNA分子的特异性）。 DNA的特性的特性: 多样性、特异性、稳定性。多样性、特异性、稳定性。 3.3.基因的位置：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染色体是基因的主要载体，每个染色体含有一个或二个或二个DNADNA分子，每个分子，每个DNADNA分子含有多个基因，基分子含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列因在染色体上呈线性排列 （如:果蝇某一条染色体上的几

14、个基因）。 4.4.基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段 这就是说，基因是这就是说，基因是DNADNA的片段，但必须具的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组、突变及调控等功能）。有的组、突变及调控等功能）。有的DNADNA片段属间片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNADNA片片段就不是基因。段就不是基因。 控制某种性状的基因控制某种性状的基因有特定的有特定的DNADNA片段片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的到其他生物

15、的DNADNA上，从而获得某种性状的表上，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达。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的菌的DNADNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。上，大肠杆菌可以生产胰岛素。 小结小结： 遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在4 4种碱基的排列顺序之中种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成；碱基排列顺序的千变万化，构成DNADNA分分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个构成了每一个DNADNA分子的特异性；分子的特异性；DNADNA分子分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异的多样性和特异性是生物体多样性

16、和特异性的物质基础。性的物质基础。DNADNA上分布着许多个基因上分布着许多个基因，基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段。图中的几号可能是罪犯？图中的几号可能是罪犯？1号号刑侦领域的应用刑侦领域的应用 “事件事件”和和“印度洋海啸印度洋海啸”中中罹难者的尸体被罹难者的尸体被严重毁坏。严重毁坏。 依靠依靠PCRPCR仪进仪进行行DNADNA指纹检测进指纹检测进行了身份识别。行了身份识别。 DNADNA指纹：指纹：每个人都有指纹，而且几乎每个人的指每个人都有指纹，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

17、独特特征。而也就成了人的独特特征。指纹是可以抹去的，指纹是可以抹去的，但但DNADNA却无法改变或抹去却无法改变或抹去，科学家们只需要一滴血，科学家们只需要一滴血或是一根头发就可以对其或是一根头发就可以对其DNA进行鉴定。进行鉴定。DNA指纹，由指纹，由“DNA”和和“指纹指纹”两个词构成，即两个词构成，即把把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。每个人的人。每个人的DNA都不完全相同（克隆人除外）都不完全相同（克隆人除外），通过分子生物学方法显示人的，通过分子生物学方法显示人的DNA，就可以像，就可以像指纹那样分辨人与人的不同了。指纹那样分辨人与人的不同了。知识拓展知识拓展尝试对以下概念的联系进行描述尝试对以下概念的联系进行描述:染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基碱基模型建构模型建构概念图概念图2染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基碱基