浙江省溫州市嘯中學(xué)生物 遺傳信息的傳遞課件

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1、思考：生物親子代之間是通過(guò)遺傳物思考：生物親子代之間是通過(guò)遺傳物質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳質(zhì)傳遞遺傳信息的，那么親代的遺傳物質(zhì)如何物質(zhì)如何“多出一份多出一份”來(lái)傳遞給子代？來(lái)傳遞給子代？第三節(jié)第三節(jié) 遺傳信息的傳遞遺傳信息的傳遞 DNADNA復(fù)制復(fù)制新新DNADNA的合成就是產(chǎn)生兩個(gè)跟親代的合成就是產(chǎn)生兩個(gè)跟親代DNADNA完完全相同的新全相同的新DNADNA分子的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)分子的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為為DNADNA的復(fù)制的復(fù)制，即，即1DNA2DNA1DNA2DNA。半半保留復(fù)制保留復(fù)制全全保留復(fù)制保留復(fù)制母鏈母鏈子鏈子鏈母鏈母鏈親代親代DNADNA的兩條鏈在的兩條鏈在同一個(gè)同一個(gè)D

2、NADNA分子內(nèi)分子內(nèi)親代親代DNADNA的兩條鏈各的兩條鏈各進(jìn)入一個(gè)子代進(jìn)入一個(gè)子代DNADNA二、怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二、怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究DNA分子的復(fù)制方式？分子的復(fù)制方式？1、要確定、要確定DNA分子按哪種方式復(fù)制，要以什么為判斷依據(jù)？分子按哪種方式復(fù)制，要以什么為判斷依據(jù)？ 要以子代要以子代DNA分子兩條鏈的來(lái)源為判斷依據(jù)。分子兩條鏈的來(lái)源為判斷依據(jù)。 若子代若子代DNA的兩條鏈的兩條鏈_，則說(shuō)明，則說(shuō)明DNA是全保留復(fù)制；若子是全保留復(fù)制；若子代代DNA的兩條鏈的兩條鏈_，則說(shuō)明，則說(shuō)明DNA是半保留復(fù)制。是半保留復(fù)制。都是子鏈或都是母鏈都是子鏈或都是母鏈一條是子鏈，一條是母鏈一條是子

3、鏈，一條是母鏈2、如何區(qū)分子鏈和母鏈呢？、如何區(qū)分子鏈和母鏈呢？同位素示蹤技術(shù)同位素示蹤技術(shù)密度梯度離心技術(shù)密度梯度離心技術(shù) 若以若以15N標(biāo)記母鏈，標(biāo)記母鏈，14N標(biāo)記子鏈，復(fù)制一代后提取標(biāo)記子鏈，復(fù)制一代后提取DNA進(jìn)行密度梯度離心。進(jìn)行密度梯度離心。_的的DNA分子位于最上層，分子位于最上層，_的的DNA分子位于最下層分子位于最下層_的的DNA分子位于中層。分子位于中層。雙鏈都是雙鏈都是14N雙鏈都是雙鏈都是15N一條鏈?zhǔn)且粭l鏈?zhǔn)?4N，一條鏈?zhǔn)?，一條鏈?zhǔn)?5N14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA輕鏈輕鏈中鏈中鏈重鏈重鏈3、若以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，怎樣獲得被、若以

4、大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，怎樣獲得被15N標(biāo)記的親代標(biāo)記的親代DNA呢？呢？ 用含有用含有15N標(biāo)記的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，子代大腸桿菌標(biāo)記的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，子代大腸桿菌的的DNA就被就被15N標(biāo)記了。標(biāo)記了。4、怎樣才能使子鏈?zhǔn)?、怎樣才能使子鏈?zhǔn)?4N標(biāo)記的呢？標(biāo)記的呢？ 將已經(jīng)獲得的被將已經(jīng)獲得的被15N標(biāo)記的子代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到標(biāo)記的子代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，子鏈就是子鏈就是14N的了。的了。轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含1414NHNH4 4ClCl的培養(yǎng)液中的培養(yǎng)液中15N/15N DNA15N/14N DNA14N/14N

5、DNA15N/14N DNA大腸桿菌在含大腸桿菌在含15NH4Cl的的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代紅線(xiàn)代表紅線(xiàn)代表15N鏈鏈藍(lán)線(xiàn)代表藍(lán)線(xiàn)代表14N鏈鏈紅線(xiàn)代表紅線(xiàn)代表15N鏈鏈藍(lán)線(xiàn)代表藍(lán)線(xiàn)代表14N鏈鏈變通：變通：親代母鏈與子代親代母鏈與子代DNADNA鏈數(shù)之比為：鏈數(shù)之比為： 含親代母鏈的含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)與子代分子數(shù)與子代DNADNA分子數(shù)分子數(shù)之比為：之比為：規(guī)律規(guī)律1 1：親代親代DNADNA復(fù)制復(fù)制n n代后，代后，DNADNA分子分子數(shù)為，含親代母鏈的數(shù)為，含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為，不含親代母鏈的為，不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)分子數(shù)為為1/2

6、n2/ 2n2n2個(gè)個(gè)2n2解釋【尋找規(guī)律尋找規(guī)律】親親 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)程: :解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋酶催化（氫鍵斷裂）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，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈（舊鏈）母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）子鏈（新鏈）形成兩個(gè)子代形成兩個(gè)子代DNA:同時(shí)進(jìn)行同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制）組成組成邊解旋復(fù)制邊解旋復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制多起點(diǎn)復(fù)制多起點(diǎn)復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制 DNADNA分子復(fù)制時(shí)，分子復(fù)制時(shí)，DNADNA

7、分子的雙螺旋將解開(kāi)，分子的雙螺旋將解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開(kāi)的兩條單鏈互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開(kāi)的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為?；パa(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。板的單鏈上。 由于新合成的每個(gè)由于新合成的每個(gè)DNADNA分子中，都保留了原分子中，都保留了原來(lái)來(lái)DNADNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱(chēng)做被稱(chēng)做半保留復(fù)制半保留復(fù)制。1、概念：、概念：2、場(chǎng)所：、場(chǎng)所：3、時(shí)期：、時(shí)期：4、條件、條件5、復(fù)制過(guò)程：、復(fù)制過(guò)程：6

8、、復(fù)制特點(diǎn)、復(fù)制特點(diǎn)7、準(zhǔn)確復(fù)制原因、準(zhǔn)確復(fù)制原因8、復(fù)制的生物學(xué)意義：、復(fù)制的生物學(xué)意義：有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（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雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1）邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制（2 2）半保留復(fù)制）半保留復(fù)制細(xì)胞核（主要）、線(xiàn)粒體、葉綠體細(xì)胞核（主要）、線(xiàn)粒體、葉綠體解旋解旋合成互補(bǔ)子鏈合成互補(bǔ)子鏈

9、形成子代形成子代DNADNA堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則DNADNA的復(fù)制的復(fù)制就是指以親代就是指以親代DNADNA為模板合成子代為模板合成子代DNADNA的過(guò)程的過(guò)程保持了遺傳信息的穩(wěn)定性保持了遺傳信息的穩(wěn)定性規(guī)律規(guī)律2 2：親代親代DNADNA分子經(jīng)分子經(jīng) n n 次復(fù)制后，次復(fù)制后，所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：所需某種游離的脫氧核苷酸數(shù)為：R a (2 n1) 其中其中 a a 表示親代表示親代DNADNA含有的某種含有的某種堿基數(shù)，堿基數(shù)，n n 表示復(fù)制的次數(shù)。表示復(fù)制的次數(shù)?！局腔垩壑腔垩蹖ふ乙?guī)律尋找規(guī)律】 具有具有100個(gè)堿基對(duì)的個(gè)堿基對(duì)的1個(gè)個(gè)DNA分子片斷，分子片斷，內(nèi)

10、含內(nèi)含40個(gè)胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，個(gè)胸腺嘧啶，如果連續(xù)復(fù)制兩次，則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為則需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為 （ ）個(gè)。）個(gè)。180 某某DNA分子共含有含氮堿基分子共含有含氮堿基1400個(gè)，其中一個(gè)，其中一條鏈上條鏈上A+T/C+G= 2:5，問(wèn)該，問(wèn)該DNA分子連續(xù)復(fù)制分子連續(xù)復(fù)制2次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是次，共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是（ ）個(gè)。）個(gè)。600下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制的說(shuō)法，其中不正確的（復(fù)制的說(shuō)法，其中不正確的（ ）A. DNA復(fù)制過(guò)程中需要酶的催化復(fù)制過(guò)程中需要酶的催化B. DNA復(fù)制過(guò)程中需要的能量直接由糖類(lèi)

11、提供復(fù)制過(guò)程中需要的能量直接由糖類(lèi)提供C. DNA 分子是邊解旋邊復(fù)制的分子是邊解旋邊復(fù)制的D. DNA 復(fù)制過(guò)程中兩條母鏈均可作模板復(fù)制過(guò)程中兩條母鏈均可作模板以以DNA的一條鏈的一條鏈“ATC”為模板，經(jīng)復(fù)為模板，經(jīng)復(fù)制后的子鏈?zhǔn)牵ㄖ坪蟮淖渔準(zhǔn)牵?）A. “TAG” B. “UAG”C. “TAC” D. “TUG”BA2DNA分子的半保留復(fù)制方式使分子的半保留復(fù)制方式使 A分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定性分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定性B能精確進(jìn)行自我復(fù)制，保證親代與子代之能精確進(jìn)行自我復(fù)制，保證親代與子代之 間的連續(xù)性間的連續(xù)性C能夠精確地指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成能夠精確地指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成D產(chǎn)生可遺傳變異的機(jī)會(huì)產(chǎn)生可

12、遺傳變異的機(jī)會(huì)B 課堂練習(xí)課堂練習(xí)3下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制過(guò)程中，正確順復(fù)制過(guò)程中，正確順序是（序是（ ） 互補(bǔ)堿基對(duì)間氫鍵斷裂互補(bǔ)堿基對(duì)間氫鍵斷裂 互補(bǔ)堿基互補(bǔ)堿基對(duì)之間形成氫鍵對(duì)之間形成氫鍵 DNA分子在解旋酶分子在解旋酶作用下解旋作用下解旋 以母鏈為模板進(jìn)行堿基以母鏈為模板進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)互補(bǔ)配對(duì) 子鏈與母鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)子鏈與母鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu) A B C DC課堂練習(xí)課堂練習(xí) 1、一個(gè)DNA分子中，有腺嘌呤1500個(gè)，腺嘌呤與鳥(niǎo)嘌呤之比為3：1，則這個(gè)DNA分子中脫氧核糖的分子數(shù)目為_(kāi)個(gè)。 2、甲DNA分子的一條鏈上A+C/G+T=0.8，乙DNA分子的一條鏈上 A+T/G+

13、C = 1.25,那么甲、乙DNA分子中互補(bǔ)鏈上相應(yīng)的堿基比例分別是_和_。課堂訓(xùn)練：課堂訓(xùn)練：40001.251.253、某DNA分子中，鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和為46%，該DNA一條鏈（a鏈）中腺嘌呤占28%，a鏈的互補(bǔ)鏈（b鏈）中腺嘌呤占該鏈全部堿基的百分比是_。4、某DNA分子中含有 30%的腺嘌呤，該DNA分子一條鏈上鳥(niǎo)嘌呤最多可占此鏈堿基總數(shù)的_。 26%40%5、將、將32P 標(biāo)記的標(biāo)記的DNA分子放在分子放在 31P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，的培養(yǎng)基上培養(yǎng)， 經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)3次復(fù)制，在所形成的子代次復(fù)制，在所形成的子代 DNA中，含中，含32P 的的DNA占占總數(shù)是總數(shù)是 A1/16 Bl8 C14

14、 D126 6、某生物的雙鏈某生物的雙鏈DNADNA分子共有含氮堿基分子共有含氮堿基7777對(duì)，其中一條鏈對(duì)，其中一條鏈上（上（A+TA+T）：（）：（C+ GC+ G）2.52.5，問(wèn)該，問(wèn)該DNADNA分子連續(xù)復(fù)制兩次分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是A A154154個(gè)個(gè) B B165165個(gè)個(gè) C C110110個(gè)個(gè) D D220220個(gè)個(gè)小結(jié)小結(jié): :設(shè)一條設(shè)一條DNADNA分子中有胸腺嘧啶分子中有胸腺嘧啶mm個(gè)，則該個(gè)，則該DNADNA復(fù)制復(fù)制n n次后，形成子代次后，形成子代DNADNA分子需游離的胸分子需游離的胸腺嘧啶為腺嘧啶為T(mén) T 。(2n-1)m