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1、沈阳市第二十一中学沈阳市第二十一中学 赖铁华赖铁华DNA复制与基因复制与基因沈阳市第二十一中学沈阳市第二十一中学沃森和克里克在发表沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的短文的结尾处写到：分子双螺旋结构的短文的结尾处写到：“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质进行复制的一种可能机理。进行复制的一种可能机理。”主要场所 时间过程条件原料能量模板酶特点结果意义一、一、DNA的复制的复制有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期细胞核细胞核4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸ATPDNA分子两条母链分
2、子两条母链解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等半保留复制半保留复制解旋解旋 合成子链合成子链 母子链形成双螺旋母子链形成双螺旋1DNA 2DNA边解旋边复制边解旋边复制保持遗传信息的连续性保持遗传信息的连续性复制复制n n次：次：DNADNA分子总数：分子总数：脱氧核苷酸链总数：脱氧核苷酸链总数：含标记含标记DNADNA分子数：分子数：不含标记不含标记DNADNA分子数：分子数：含标记脱氧核苷酸链总数：含标记脱氧核苷酸链总数：不含标记链数：不含标记链数：1.1.1.1.将一个双链均含将一个双链均含将一个双链均含将一个双链均含15151515N N N N的的的的DNADNADNADNA分子，
3、转移到含分子，转移到含分子，转移到含分子，转移到含14141414N N N N的培养基上培养的培养基上培养的培养基上培养的培养基上培养3 3 3 3代，其结果如下：代，其结果如下：代，其结果如下：代，其结果如下：2 2n n2 2n n2 22 22 2n n2 22 22 2n n2 22 2若若DNA中含有某碱基数为中含有某碱基数为a个，将其复制个，将其复制n次，则需要从环境中吸收（次，则需要从环境中吸收（）个含该碱基的游离脱氧脱氧核苷酸个含该碱基的游离脱氧脱氧核苷酸?a（2 2n n1 1）1、（、（2007广东生物）下列有关广东生物）下列有关DNA分子复制的叙分子复制的叙述，正确的是
4、述，正确的是 （）A.在细胞有丝分裂间期，发生在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制复制B.DNA通过一次复制后产生四个通过一次复制后产生四个DNA分子分子C.DNA双螺旋结构全部解链后，开始双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制的复制D.单个脱氧核苷酸在单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新酶的作用下连接合成新的子链的子链A习题习题2.(20082.(2008海南生物）下列与生物体内核酸分子功能多海南生物）下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是样性无关的是 （）A.A.核苷酸的组成种类核苷酸的组成种类B.B.核苷酸的连接方式核苷酸的连接方式C.C.核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序D.D.核
5、苷酸的数量多少核苷酸的数量多少B3、下列关于、下列关于DNA复制的叙述，不正确的是（复制的叙述，不正确的是（）A.DNA的复制过程是边解旋边复制的复制过程是边解旋边复制B.在叶肉细胞中在叶肉细胞中DNA的复制发生在细胞核、叶绿体的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中和线粒体中C.DNA复制过程中，要消耗复制过程中，要消耗ATP并且需要酶的催化并且需要酶的催化D.DNA复制需要的原料是脱氧核糖核酸复制需要的原料是脱氧核糖核酸D项目项目共同点共同点不同点不同点应用应用DNADNARNARNA名称名称组成组成结构结构分布分布染色染色作用作用DNA与与RNA的比较的比较DNADNA复制的几种可能方式复制
6、的几种可能方式全保留全保留半保留半保留分散分散1.怎么证明哪种假说是正确的？怎么证明哪种假说是正确的？做实验来证明。做实验来证明。2.实验的关键是什么？实验的关键是什么？区分新老的区分新老的DNA分子。分子。3.如何区分新老如何区分新老DNA分子？分子？同位素标记法同位素标记法15N/15N4.不同的复制方法，后代会出不同的复制方法，后代会出现现不同不同DNA分子，他们的不同在分子，他们的不同在哪？哪？密度不同。密度不同。14N/14N15N/14N15N/15N5.如何区分这些如何区分这些DNA分子？分子？可以用密度梯度离心方法可以用密度梯度离心方法重带重带(下部下部)轻带轻带(上部上部)中
7、带中带(中间中间)小组合作小组合作假设：假设：DNA的复制方式是的复制方式是 推理：推理：亲代亲代DNA分子分子子一代子一代子二代子二代结果预测：结果预测：子一代子一代子二代子二代151514N/14N15N/14N15N/15N引言：引言：摩尔根将基因定位于染色体上，摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有是遗传后来证明染色体中只有是遗传物质。那么，基因等同于吗？物质。那么，基因等同于吗？第第4 4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段一、说明基因与一、说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例（见资料分析）（见资料分析）资料资料资料资料1 1：基因是一段基因
8、是一段DNA。资料资料2：基因具有遗传效应基因具有遗传效应。资料资料3：DNA中有些片段不是基因中有些片段不是基因。资料资料4：基因能控制生物性状基因能控制生物性状。基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息每个DNA分子有很多基因，每个基因都是特定的DNA片段，能决定一定的性状，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。果蝇某染色体上的几个基因基因在染色基因在染色体上如何排体上如何排列列?呈线性排列呈线性排列DNA分子为什么能储存大量的遗传分子为什么能储存大量的遗传信息呢？信息呢？探究：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性探究：脱氧核苷酸序
9、列与遗传信息的多样性情景情景1、假设长度为、假设长度为17个碱基对的脱氧核个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因（当然，这仅仅苷酸序列组成一个基因（当然，这仅仅是假设），那么，个碱基对可以列是假设），那么，个碱基对可以列出种基因？出种基因？情景、全球人口总数约为亿。假情景、全球人口总数约为亿。假设人类基因组中第号染色体的第个设人类基因组中第号染色体的第个基因是由个碱基对随机排列构成的，基因是由个碱基对随机排列构成的，那么，个碱基对的所有排列是否都那么，个碱基对的所有排列是否都有机会出现？有机会出现？。你与你的同桌相比，。你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的这个基因的脱氧核苷酸序列
10、完全相同的可能性有多大？可能性有多大？不是不是由此可见：种碱基排列而成的脱氧由此可见：种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，完全可以表达生物体必核苷酸序列，完全可以表达生物体必需的各种遗传信息。需的各种遗传信息。遗传信息蕴藏在种碱基的排列顺序遗传信息蕴藏在种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了分子的多样性，而碱基的成了分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个特定的排列顺序，又构成了每一个分子的特异性；分子的特异性；、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；碱种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成基排列顺序的千变万化，构成DNADNA分子多样性，而分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子分子的特异性；的特异性；DNADNA分子的多样性和特异性是生物体多分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。样性和特异性的物质基础。DNADNA上分布着多个基因上分布着多个基因，、基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段。小结：小结：