生物必修二第三章基因的本質(zhì)復習課件人教版

1、第第24節(jié)節(jié)dna分子的結(jié)構(gòu)、分子的結(jié)構(gòu)、dna的復制、基因是有遺傳效應的的復制、基因是有遺傳效應的dna片段片段沃森和克里克沃森和克里克 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(t) 鳥嘌呤鳥嘌呤(g)的量的量 資料資料1：20世紀世紀30年代，科學家認識到：組成年代，科學家認識到：組成dna分子的分子的基本單位是基本單位是 。脫氧核苷酸脫氧核苷酸1分子磷酸分子磷酸1分子脫氧核糖分子脫氧核糖1分子含氮堿基分子含氮堿基一、一、dnadna模型建構(gòu)模型建構(gòu)1分子脫氧核苷酸分子脫氧核苷酸 = + + .代表磷酸代表磷酸 s代表脫氧核糖代表脫氧核糖 (含含s的一面向上的一面向上) 代表代表4種

2、堿基種堿基 代表連接各組分的化學鍵代表連接各組分的化學鍵 脫脫氧核苷酸氧核苷酸堿堿 基基a g c t磷酸磷酸脫氧脫氧核糖核糖反向平行反向平行 磷酸磷酸 脫氧核糖脫氧核糖 基本骨架基本骨架 堿基對堿基對 a與與t，c與與g dna分子的多樣性和特異性：分子的多樣性和特異性：多樣性：多樣性：dna分子堿基對的排列順序千變?nèi)f化。分子堿基對的排列順序千變?nèi)f化。一個最短的一個最短的dna分子也有分子也有4000個堿基對，個堿基對，可能的排列方式就有可能的排列方式就有44000種。種。特異性：特定的特異性：特定的dna分子具有特定的堿基排列順序。分子具有特定的堿基排列順序。不同的生物，堿基對的數(shù)目可能不

3、同，堿基不同的生物，堿基對的數(shù)目可能不同，堿基對的排列順序肯定不同。對的排列順序肯定不同。遺傳信息：遺傳信息：dna分子中的堿基對排列順序就代表了分子中的堿基對排列順序就代表了 遺傳信息。遺傳信息。相對穩(wěn)定性：相對穩(wěn)定性：dna分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定【典例精析【典例精析】【例【例1】(2013上海上海)在搭建在搭建dna分子模型的實驗中，若分子模型的實驗中，若有有4種堿基塑料片共種堿基塑料片共20個，其中個，其中4個個c，6個個g，3個個a，7個個t，脫氧核糖和磷酸之間的連接物，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個，脫氧核糖個，脫氧核糖塑料片塑料片40個，磷酸塑料片個，磷

4、酸塑料片100個，代表氫鍵的連接物若個，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則 ( )a能搭建出能搭建出20個脫氧核苷酸個脫氧核苷酸b所搭建的所搭建的dna分子片段最長為分子片段最長為7堿基對堿基對c能搭建出能搭建出410種不同的種不同的dna分子模型分子模型d能搭建出一個能搭建出一個4堿基對的堿基對的dna分子片段分子片段d3. 某某dna分子的一條鏈上，腺嘌呤比分子的一條鏈上，腺嘌呤比鳥嘌呤多鳥嘌呤多40%，兩者之和占，兩者之和占dna分子堿基分子堿基總數(shù)的總數(shù)的24%，則該，則該dna分子的另一條鏈上分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈

5、堿基數(shù)目的，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的( )a. 44% b. 24% c. 14% d. 28%d例例 題題4.雙鏈dna分子中，鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基的54%，其中1鏈上的堿基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，則2鏈中腺嘌呤占該鏈上所有堿基的比例和2鏈中的胞嘧啶占整個dna分子中所有堿基的比例分別為（）a.24% 13% b.23% 27%c.48% 26% d.22% 28% a親代親代dna的兩條鏈的兩條鏈 有絲分裂的間期有絲分裂的間期 減數(shù)第一次分裂的間減數(shù)第一次分裂的間 染色體染色體 解旋酶解旋酶 dna解旋酶催化（氫鍵斷解旋酶催化（氫鍵斷裂）裂）解旋：解旋：模板模板（在（在

6、dnadna聚合酶的催化下，利用聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進行）游離的脫氧核苷酸進行）復制復制: 以母鏈為模板進行堿基配對以母鏈為模板進行堿基配對母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）子代子代dna:同時進行同時進行(邊解旋邊復制）邊解旋邊復制）組成組成1.1.復復制過程制過程: :模板、原料、能量和酶模板、原料、能量和酶 dna分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu) 堿基互補配對堿基互補配對 遺傳信息遺傳信息 遺傳信息遺傳信息2.dna2.dna分子復制分子復制時需何條件？時需何條件？ 模板：親代模板：親代dnadna的兩條母鏈；的兩條母鏈； 原料：原料：4 4種脫氧核

7、苷酸；種脫氧核苷酸； 能量：能量：atp;atp; 酶酶 ：dnadna解旋酶，解旋酶，dnadna聚合酶。聚合酶。根據(jù)半保留復制和堿基互補配對原則根據(jù)半保留復制和堿基互補配對原則四、與復制有關(guān)的堿基計算四、與復制有關(guān)的堿基計算一個一個dnadna連續(xù)復制連續(xù)復制n n次后，共有多少個次后，共有多少個dnadna？多少？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？dnadna分子數(shù)分子數(shù)= =2 2n n單鏈數(shù)單鏈數(shù)= =2 2n n+ +1 1母鏈數(shù)母鏈數(shù)= =子鏈數(shù)子鏈數(shù)= =2 22 2n n+ +1 1 2 2 解析：所用知識為解析：所用知識為“

8、半保留復制半保留復制”和和“堿基互補配對原則堿基互補配對原則”，并圖示，并圖示分析。分析。a at tg gc cc cg ga at ta at tg gc cc cg ga at ta at tg gc cc cg ga at ta at tg gc cc cg ga at ta at tg gc cc cg ga at ta at tg gc cc cg ga at ta at tg gc cc cg ga at t連續(xù)第一次復制連續(xù)第一次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第二次復制連續(xù)第連續(xù)第n n次復制次復制解：解：答：一個答：一個dnadna連續(xù)復制連續(xù)復制n n次后，次后，共有共有2 2n

9、n個個dnadna，2 2n n+ +1 1條單鏈，條單鏈，母鏈母鏈2 2條，子鏈條，子鏈2 2n n+ +1 1 2 2條條dnadna復制的計算規(guī)律復制的計算規(guī)律1. 1. 一個一個dnadna連續(xù)復制連續(xù)復制n n次后，共有次后，共有2 2n n個個dnadna，2 2n n+ +1 1條單鏈，母鏈條單鏈，母鏈2 2條，子鏈條，子鏈2 2n n+ +1 1 2 2條條, ,所所有子代有子代dnadna都有子鏈，含母鏈的都有子鏈，含母鏈的dnadna占占2/22/2n n2.2.經(jīng)過經(jīng)過n n次復制，所需的某種游離脫氧核苷次復制，所需的某種游離脫氧核苷酸酸=m=m（ 2 2n n -1 -

10、1）。）。m m為該核苷酸為該核苷酸1 1個個dnadna分子中分子中數(shù)量數(shù)量3.3.在第在第n n次復制，共需消耗游離的該堿基次復制，共需消耗游離的該堿基為為m m（2 2n-1n-1）1、dna通過復制，傳遞遺傳信息。通過復制，傳遞遺傳信息。1）、）、dna分子復制，是以親代分子復制，是以親代dna分子為模板合成子代分子為模板合成子代 dna分子的過程。分子的過程。時間時間場所場所模板模板模板去向模板去向原料原料能量能量酶酶產(chǎn)物產(chǎn)物特點特點有絲分裂間期或減數(shù)第有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期一次分裂前的間期主要在細胞核，少數(shù)在線粒主要在細胞核，少數(shù)在線粒體、葉綠體中體、葉綠體中dna分

11、子兩條鏈分子兩條鏈分別進入兩個分別進入兩個dna分子中分子中游離的脫氧核苷酸游離的脫氧核苷酸atpdna解旋酶、聚合酶解旋酶、聚合酶子代子代dna邊解旋邊復制、半保留復制邊解旋邊復制、半保留復制【典例精析【典例精析】【例【例2】將用將用15n標記的一個標記的一個dna分子放在含有分子放在含有14n的的培養(yǎng)基中復制培養(yǎng)基中復制n次，則后代中含有次，則后代中含有15n的單鏈占全部的單鏈占全部dna單鏈的比例和含有單鏈的比例和含有15n的的dna分子占全部分子占全部dna分子的比例依次是分子的比例依次是 ( )a1/2n，1/2nb1/2n，1/2n1c1/2n，1/2n1d1/2n1，1/2nb

12、【例【例3】一個】一個dna分子的分子的鏈上，腺嘌呤是鳥嘌呤的鏈上，腺嘌呤是鳥嘌呤的1.4倍，兩者之和占倍，兩者之和占dna分子堿基總數(shù)的分子堿基總數(shù)的24%。在這。在這個個dna分子的分子的鏈上，胸腺嘧啶與腺嘌呤之和占該鏈鏈上，胸腺嘧啶與腺嘌呤之和占該鏈堿基數(shù)目的堿基數(shù)目的56%，那么，那么，鏈上胞嘧啶的數(shù)目占該鏈鏈上胞嘧啶的數(shù)目占該鏈堿基數(shù)目的堿基數(shù)目的 ( )a44%b28%c24%d13.34%c【解析【解析】鏈上腺嘌呤與鳥嘌呤兩者占堿基總數(shù)的鏈上腺嘌呤與鳥嘌呤兩者占堿基總數(shù)的24%，即占單鏈的，即占單鏈的48%，鏈上鏈上ag占占48%，a1.4g，則，則2.4g占占48%，g占占20

13、%，a占占28%；鏈上，鏈上，at占占56%，則，則gc占占44%，鏈上鏈上gc的數(shù)目的數(shù)目與與鏈上鏈上gc的數(shù)目相等，故的數(shù)目相等，故鏈上鏈上c占占44%20%24%。許多許多 小于小于 遺傳效應遺傳效應 4種堿基的排列順序種堿基的排列順序 多樣性和特異性多樣性和特異性 二、二、dna的特性的特性1 1穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：dnadna分子兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交分子兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補配對的方式是穩(wěn)替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補配對的方式是穩(wěn)定不變的，從而導致定不變的，從而導致dnadna分子的穩(wěn)定性。分子的穩(wěn)定性。2 2多樣性：多樣性：dnadna

14、分子中堿基相互配對的方式雖然不變，分子中堿基相互配對的方式雖然不變，但長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。如一個但長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。如一個最短的最短的dnadna分子大約有分子大約有4 0004 000個堿基對，這些堿基對可個堿基對，這些堿基對可能的排列方式就有能的排列方式就有 4 440004000種。實際上構(gòu)成種。實際上構(gòu)成dnadna分子的脫分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬的，其排列種類幾乎是無限氧核苷酸數(shù)目是成千上萬的，其排列種類幾乎是無限的，這就構(gòu)成了的，這就構(gòu)成了dnadna分子的多樣性。分子的多樣性。3特異性：每個特定的特異性：每個特定的dna分子都具有特定的堿基分子都具有