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1、生物：生物：3基因的本基因的本质-PPT课件件(新人教版新人教版-必修必修2)第三章基因的本质 2021/5/222教学目标1、通过“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，理解DNA是主要的遗传物质。2、通过引导学生设计实验并分析实验结果，培学生的思维能。、概述DNA分子结构的主要特点，注重科学史的认识,体会科学家的科学探究精神。、概述DNA分子的复制(理解水平)，情感目标 分析经典实验，让学生领悟科学探究思维。、说明基因与遗传信息的关系(理解)。2021/5/223第一节DNA是主要的遗传物质第三章基因的本质 2021/5/224科学家们通过分析发现：染色体中科学家们通过分析发现
2、：染色体中含有含有DNA和蛋白质两种成分。和蛋白质两种成分。生物体的遗传物质是生物体的遗传物质是DNA还是蛋白质呢还是蛋白质呢？2021/5/225对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测20世纪二三十年代人们对蛋白质和DNA的认识水平如何？当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这样的观点？2021/5/226实验材料：实验材料：两种肺炎双球菌 多多糖糖类类荚荚膜膜R型菌型菌粗糙，粗糙，无荚膜，无毒无荚膜，无毒S型菌型菌光滑，光滑，有荚膜，有毒，可有荚膜，有毒，可致死致死 一一.格里菲思的肺炎双球菌转化实验格里菲思的肺炎双球菌转化实验2021/5/227 请同学们阅读教材请同学们阅读教材P43
3、，并，并思考以下问题思考以下问题：肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤?各看到哪些现象？第四组的实验结果说明了什么？2021/5/228小鼠死亡小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合S型加热型加热R型活菌型活菌S型活菌型活菌肺炎双球菌的转化实验过程12342021/5/229 为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合思考思考2021/5/2210细菌发生转化，性状的转化可以遗传。细菌发生转化，性状的转化可以遗传。S型活菌型活菌S型活菌型活菌S型加热
4、型加热R型活菌型活菌混合混合后代后代转化转化R型活菌型活菌R型活菌型活菌2021/5/2211 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，必然型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质含有某种促成这一转化的活性物质 转化因子转化因子格里菲思实验的结论是什么格里菲思实验的结论是什么?2021/5/2212在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNA RNA DNA加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌但究竟哪一个才是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？2021/5/2213 在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物
5、质的实验中最关键的设计思路是什最关键的设计思路是什么？么？必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。2021/5/2214R型细菌型细菌二、二、艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验R型细菌型细菌只长R型菌只长R型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶2021/5/2216 DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化型细菌产生稳定遗传变化的物质，的物质，DNADNA是转化因子。是转化因子。以上转化实验表明：以上转化实验表明：D N
6、A D N A D N A D N A 是是是是 遗遗遗遗 传传传传 物物物物 质质质质 。实验结论：2021/5/2217（1）噬菌体的结构模式图）噬菌体的结构模式图T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?三、三、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验T2 2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.蛋白质蛋白质外壳外壳DNA2021/5/2218 1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和测试。2021/5/2219同位素标记法同位素标记法蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNADNA的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记（标记（标记（
7、标记32323232P P P P）（标记（标记（标记（标记35353535S S S S）标记噬菌体方法：标记噬菌体方法：v在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素3232P P 和和3535S S的培养基中培养细菌的培养基中培养细菌v分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养T T2 2噬菌体，制噬菌体，制备含备含3232P P的噬菌体和含的噬菌体和含3535S S的噬菌体的噬菌体2021/5/2220离心离心离心离心2021/5/2221实验过程及结果：实验过程及结果：第一组第一组 实验实验第二组第二组实验实验亲代亲代噬菌体噬菌体35 S标记标记蛋白质蛋白质32 32 P标记标记DNA 寄
8、主寄主细胞内细胞内无无35S标标记蛋白质记蛋白质无无32P标标记记DNA子代子代噬菌体噬菌体外壳蛋白外壳蛋白质无质无35SDNA有有32P标记标记实验实验结论结论DNA分分子具有子具有连续性，连续性，是遗传是遗传物质物质2021/5/2222思考与讨论噬菌体侵染细菌包括哪几个过程?2021/5/2223 在噬菌体中在噬菌体中,亲代和子代之间具有亲代和子代之间具有连续性的物质是连续性的物质是DNA,而不是蛋白质而不是蛋白质,也就是说也就是说,子代噬菌体的各种性状是通子代噬菌体的各种性状是通过亲代的过亲代的DNA遗传给后代的遗传给后代的,因此因此DNA才是真正的遗传物质。才是真正的遗传物质。噬菌体
9、侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明:2021/5/2225 目前，已有充分的科学研究资料目前，已有充分的科学研究资料证明，证明，绝大多数生物绝大多数生物都是以都是以DNA作作为遗传物质的。为遗传物质的。DNA主要的遗传物质主要的遗传物质 DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？遗传物质的类型遗传物质的类型2021/5/2226 分析分析“烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验”实实验验证证明明：烟烟草草花花叶叶病病毒毒（TMVTMV）的的遗遗传物质是传物质是RNARNA(TMV(TMV）蛋蛋白白质质RNARNA2021/5/2227 思考思考:DNA DNA或或RNARN
10、ADNADNA 2、烟草的遗传物质是什么？、烟草的遗传物质是什么？DNA1、动物和人体的遗传物质是什么？、动物和人体的遗传物质是什么？3、细菌的遗传物质是什么？、细菌的遗传物质是什么？4、一切生物的遗传物质是什么？、一切生物的遗传物质是什么？5、病毒的遗传物质是什么？、病毒的遗传物质是什么？核核 酸酸2021/5/2228 生物体遗传物质总结归纳：生物体遗传物质总结归纳：1 1、有细胞结构的生物（原核、有细胞结构的生物（原核生物、真核生物）生物、真核生物）DNA2 2、无细胞结构的生物（即病、无细胞结构的生物（即病毒）毒）DNA或或RNA2021/5/2229 核酸是一切生物的遗传物质，核酸是
11、一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（核酸包括脱氧核糖核酸（DNADNA）和）和核糖核酸（核糖核酸（RNARNA），绝大多数生物），绝大多数生物都是以都是以DNADNA作为遗传物质的。作为遗传物质的。因此因此DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。总括总括2021/5/2230例：病毒的遗传物质是（例：病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是（人的遗传物质是（）A、DNA B、RNA C、DNA和和RNA D、DNA或或RNADA2021/5/22311注射后能使小白鼠因患败血病而死注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（亡的是（）AR型肺炎双球菌型肺炎双球菌B加热杀死后的加热杀死后的R型肺炎双
12、球菌型肺炎双球菌C加热杀死后的加热杀死后的S型肺炎双球菌型肺炎双球菌D加热杀死后的加热杀死后的S型肺炎双球菌与型肺炎双球菌与R型细菌混合型细菌混合D练习练习:2021/5/22322.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（球菌的转化实验，证实了（）DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质 DNA能产生可遗传的变异A B.C.D.A2021/5/22333.噬菌体侵染细菌的实验证明了（噬菌体侵染细菌的实验证明了（）ADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 BDNA和蛋白质是遗传物质和蛋白质是遗传
13、物质CDNA是是遗传物质遗传物质 DRNA是遗传物是遗传物质质C2021/5/22345.一切生物的遗传物质是一切生物的遗传物质是:()A.核酸核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质蛋白质4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要需要:()A.噬菌体的噬菌体的DNA和氨基酸和氨基酸 B.噬菌体的噬菌体的DNA和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸C.细菌的细菌的DNA和氨基酸和氨基酸D.细菌的细菌的DNA和噬菌体的氨基酸和噬菌体的氨基酸BA2021/5/2235课后思考题：作为遗传物质，该具备那些特点？2021/5/2236第二节DNA分子的结构 第三章基因的本质 202
14、1/5/2238 一、对一、对DNADNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构的发现和认识过程的发现和认识过程1 1、1919世纪世纪5050年代科学界认识到年代科学界认识到DNADNA的化学组成。的化学组成。DNADNA的基本组成元素有哪些？的基本组成元素有哪些？C C、H H、O O、N N、P PDNADNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？脱氧核苷酸脱氧核苷酸=含氮碱基含氮碱基+脱氧核糖脱氧核糖+磷酸磷酸含氮碱基：含氮碱基：A A（腺嘌呤腺嘌呤）、）、T T（胸腺嘧啶胸腺嘧啶）G G（鸟嘌呤鸟嘌呤）、）、C C（胞嘧啶胞嘧啶）2021/5/2239
15、 2 2、19511951年威尔金斯展示了年威尔金斯展示了DNADNA的的X X射线的射线的衍射图谱，并且获得相关其数据。衍射图谱，并且获得相关其数据。2021/5/22403 3、沃森和克里克提出、沃森和克里克提出DNADNA双螺旋结构的初步构想。双螺旋结构的初步构想。4 4、19521952年查哥夫指出：腺嘌呤年查哥夫指出：腺嘌呤(A)(A)的量总是等于胸的量总是等于胸腺嘧啶腺嘧啶(T)(T)的量（的量（A=TA=T），鸟嘌呤），鸟嘌呤(G)(G)的量总是等的量总是等于胞嘧啶于胞嘧啶(C)(C)的量的量(G=C)(G=C)。5 5、19531953年沃森和克年沃森和克里克发表论文核里克发表
16、论文核酸的分子结构模型酸的分子结构模型脱氧核糖核酸的脱氧核糖核酸的一个结构模型。一个结构模型。2021/5/2241 讨论讨论A A：上述资料中涉及到那些学科的知识和方：上述资料中涉及到那些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？主要涉及了物理学（主要是晶体学），生物化主要涉及了物理学（主要是晶体学），生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。学、数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有：涉及的方法主要有：X X射线衍射结构分析方法，射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算法、构建模型的方法等等。其中包括数学计算法、构建模型的方法等等。现
17、代科学技术中许多成果的取得都是多学科交现代科学技术中许多成果的取得都是多学科交叉运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会叉运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。生物物理学等。2021/5/2242要善于利用他人的研究成果和经验；要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；流与撞击中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的；对所从事的研究要有兴趣和激情等。对所
18、从事的研究要有兴趣和激情等。讨论讨论B B：沃森和克里克默契配合，发现：沃森和克里克默契配合，发现DNADNA双双螺旋结构的过程，作为科学家合作的研究的典范，螺旋结构的过程，作为科学家合作的研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？那些启示？2021/5/2243二、二、DNADNA的空间结构的空间结构以超高分辨率扫描式电子以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的显微镜拍到的DNADNA照片。照片。从图从图从图从图上可辨认上可辨认上可辨认上可辨认出出出出DNADNADNADNA是是是是由两条链由两条链由两条链由两条链交缠在一交缠在一交缠
19、在一交缠在一起的螺旋起的螺旋起的螺旋起的螺旋结构结构结构结构2021/5/2244DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNADNA空间空间结构结构2021/5/2245AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基2021/5/22461 1、DNADNA的化学组成的化学组成脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸脱氧核苷脱氧核苷脱氧核苷酸脱氧核苷酸2021/5/2247DNADNADNADNA的基本单位的基本单位的基本单位的基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸A G C T腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶
20、胸腺嘧啶胸腺嘧啶1 1、DNADNA的化学组成的化学组成2021/5/2248鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸的种类A腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸GCT2021/5/2249ATGC四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链聚合形成多核苷酸链磷酸二酯键磷酸二酯键2021/5/2250AGCT2 2、DNADNA分子的平面结构分子的平面结构氢键氢键ATGC DNA DNA分子是分子是如何维系它的如何维系它的结构稳定性？结构稳定性？碱基对之间的碱基对之间的氢键维系
21、两条链氢键维系两条链的偶联；的偶联；碱基对之间的碱基对之间的相互作用力相互作用力2021/5/22512021/5/22523 3、DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构构成构成方式方式位置位置双螺旋外侧双螺旋外侧双螺旋内侧双螺旋内侧碱基对碱基对主链主链(骨架骨架)1 1）脱氧核糖与）脱氧核糖与磷酸交替排列；磷酸交替排列；2）两条主链呈）两条主链呈反向平行；反向平行；3）盘绕成规则）盘绕成规则的双螺旋。的双螺旋。1 1）主链上对应）主链上对应碱基以碱基以氢键氢键连结连结成对；成对；2 2）碱基互补配对）碱基互补配对（A TA T，G G C C）2021/5/22534 4、DNADNA多样性和
22、特异性多样性和特异性1 1）多样性）多样性 同学们尝试两个符号牌的排列方式，这两个符号牌可以写同学们尝试两个符号牌的排列方式，这两个符号牌可以写出相同符号出相同符号A A或或B B，又可以写成，又可以写成A A和和B B，它们由左向右的书写类型，它们由左向右的书写类型有多少种？有多少种？四种：四种：AAAA、BBBB、ABAB、BABA 在生物体内，一个最短在生物体内，一个最短DNADNA分子也大约有分子也大约有40004000个碱基对，个碱基对，碱基对有：碱基对有：ATAT、TATA、GCGC、CGCG。请同学们计算。请同学们计算DNADNA分子分子有多少种？有多少种？4 种种 4n(n表示
23、碱基对数表示碱基对数)4000 碱基对碱基对排列顺序的千变万化，构成了排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分分子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。2021/5/22542 2）特异性）特异性 每个每个DNADNA分子中的碱基对都有分子中的碱基对都有特定排列顺序特定排列顺序，又构成了每一个又构成了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。3)3)稳定性稳定性 DNA DNA分子中的分子中的脱氧核糖脱氧核糖和和磷酸基团磷酸基团交替连接的交替连接的方式不变，两条链之间碱基互补配对的方式不变。方式不变，两条链之间碱基互补配对的方式不变。2021/5
24、/2255设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据碱基互补配对原则链。根据碱基互补配对原则可知：可知：A A1 1=T=T2 2 ，A A2 2=T=T1 1，G G1 1=C=C2 2 ，GG2 2=C=C1 1。则在则在DNADNA双链中：双链中：A=T A=T，G=C G=C可引申为：可引申为：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1双链双链DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其中任等于其中任何一条链的何一条链的A+T/G+CA+T/G+C。A
25、A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链A+TA+TG+CG+CA A1 1+T+T1 1GG1 1+C+C1 1A A2 2+T+T2 2G G 2 2+C+C2 2=例题例题1 1、某双、某双链链DNADNA分子中，分子中，GG占占23%23%，求，求A A占多少？占多少？解析：解析：因为因为DNADNA分子中，分子中，A+G=T+CA+G=T+C。所以，。所以，A=50%23%=27%A=50%23%=27%2021/5/2256 双链双链DNADNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+
26、CA+G/T+C互为倒数。互为倒数。A A1 1+G+G1 1T T1 1+C+C1 1=a=aT T2 2+C+C2 2A A2 2+G+G2 2=1/a=1/aA A 1 1+C1+C1T T 1 1+G+G1 1T T2 2+G+G2 2A A2 2+C+C2 2=例题例题2 2、在、在DNADNA的一个单链中，的一个单链中，A+G/T+C=0.4A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补，上述比例在其互补链和整个链和整个DNADNA分子中分别是多少？分子中分别是多少？2.5 1 2.5 1 A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A 2 2G G 1 1C C 2 2C C 1 1
27、G G 2 2DNADNA双链双链2021/5/2257 双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T占整个占整个DNADNA分分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中中A+TA+T占该链碱基总数的百分比，其中任占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链何一条链A+TA+T是整个是整个DNADNA分子分子A+TA+T的一半。的一半。A+TA+TA+T+G+CA+T+G+CA A1 1+T+T1 1+G+G1 1+C+C1 1A A1 1+T+T1 1=A A2 2+T+T2 2+G+G2 2 +C+C2 2A A2 2+T+T2 2=A A1 1+T+T1
28、1（A+TA+T）1 12 2=A A2 2 +T+T2 2A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2GG 1 1C C 2 2C C 1 1GG 2 2DNADNA双链双链 例题例题3 3、某双链、某双链DNADNA分子中，分子中，A A与与T T之和占整个之和占整个DNADNA碱基总数的碱基总数的54%54%，其中一条链上，其中一条链上G G占该链碱基总数的占该链碱基总数的22%22%。求另一条链上。求另一条链上G G占占其所在链碱基总数的百分含量。其所在链碱基总数的百分含量。24%24%（G+CG+C）1 12 2G G1 1+C+C1 1G G2 2+C+C2 2=A AT
29、=54%G+C=46%T=54%G+C=46%2021/5/2258 例题例题 4 4、在含有四种碱基的、在含有四种碱基的DNADNA区段中，有腺嘌呤区段中，有腺嘌呤a a个，占个，占该区段全部碱基的比例为该区段全部碱基的比例为b b，则，则 （)A.A.b0.5 B.b0.5b0.5 B.b0.5B.B.C.C.胞嘧啶为胞嘧啶为a(1/2a(1/2b)D.b)D.胞嘧啶为胞嘧啶为b(1/2 b(1/2 a)a)C C 例题例题5 5、分析一个、分析一个DNADNA分子时，发现分子时，发现30%30%的脱氧核苷酸含有的脱氧核苷酸含有A A，由此可知，该分子中一条链上，由此可知，该分子中一条链上
30、G G含量的最大值可占此链碱基总含量的最大值可占此链碱基总数的多少？数的多少？40%40%2021/5/2259 例题例题6 6、某、某DNADNA分子中分子中A+TA+T占整个占整个DNADNA分子碱基总数的分子碱基总数的34%34%，其中一条链，其中一条链上的上的C C占该链碱基总数的占该链碱基总数的28%28%，那么，那么，对应的另一条互补链上的对应的另一条互补链上的C C占该链碱占该链碱基总数的比例是多少？基总数的比例是多少？38%38%2021/5/2260化学组化学组成单位成单位双双螺螺旋旋结结构构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸种类种类四种四种主要主要特点特点碱基互补配对碱基
31、互补配对原则原则DNADNA分子的多分子的多样性、特异性样性、特异性和稳定性和稳定性由两条反向平行的脱氧核苷酸长链由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。盘旋而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架成基本骨架 ，碱基排列在内侧。，碱基排列在内侧。DNADNA分子两条链上的碱基通过氢键连分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。接成碱基对。碱基碱基4 4种、碱基对种、碱基对2 2种、排种、排列顺序不同列顺序不同A A C C G GA TA A C C G GA TT T G G C C T AT T G G C C T ADNADNA的的结结构构DNADNA双
32、螺旋结构的构建双螺旋结构的构建2021/5/2261 1 1、某双链、某双链DNADNA分子的碱基中，鸟嘌呤占分子的碱基中，鸟嘌呤占30%30%，则胸腺嘧啶为，则胸腺嘧啶为_ 2 2、一个、一个DNADNA分子的碱基中，腺嘌呤占分子的碱基中，腺嘌呤占20%20%，那么在含有，那么在含有100100个碱基对的个碱基对的DNADNA分子中，分子中，胞嘧啶应是胞嘧啶应是_ 3 3、DNA DNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，A=20%A=20%，T=22%T=22%，求整个，求整个DNADNA分子中分子中G=_G=_ 20%20%6060个个29%29%练习：练习：2021/5/2262 4.
33、4.已知在已知在DNADNA分子中的一条单链分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=m(A+G)/(T+C)=m 时时,求求:(1)(1)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少?1/m1/m(2)(2)这个比例关系在整个分子中又是多少这个比例关系在整个分子中又是多少?1 1(3)(3)在另一互补链中这一比例是多少在另一互补链中这一比例是多少?n n(4)(4)这个比例在整个这个比例在整个DNADNA分子中又是多少分子中又是多少?n n当在一单链中当在一单链中,如果如果(A+T)/(G+C)=n(A+T)/(G+C)=n 时时,求求:2021/5/2263 5:5:从某生物组织
34、中提取从某生物组织中提取DNADNA进行分析进行分析,其其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的全部碱基数的46%,46%,又知又知DNADNA的一条链的一条链(H(H链链)所所含的碱基中含的碱基中28%28%是腺嘌呤是腺嘌呤,问与问与H H链相对应的另链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()()、26%26%、24%24%、14%14%、11%11%A A2021/5/2264基础知识简答基础知识简答1 1、沃森和克里克于、沃森和克里克于 年提出了著名的年提出了著名的 模模型，为合理地解释遗传物质的型，
35、为合理地解释遗传物质的 奠定了基础。奠定了基础。2 2、DNADNA又称又称 ，组成它的基本单位，组成它的基本单位是是 （由一分子（由一分子 、一分子、一分子 、一分子、一分子 组成）。组成组成）。组成DNADNA的碱基共有的碱基共有 种（符号表示为种（符号表示为 ），脱氧核苷共有），脱氧核苷共有 种（名称是种（名称是 、）。）。1953 1953 DNADNA双螺旋双螺旋各种功能各种功能脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基4 4A T G CA T G C4 4胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌
36、呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸2021/5/22653 3、下图是、下图是DNADNA分子结构模式图，用文字填出分子结构模式图，用文字填出110110的名称。的名称。PPPPA AC CT TG G1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101 21 23 43 45 65 67 87 89 109 10胞嘧啶（胞嘧啶（C C）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对碱基对氢键氢键一条脱氧核苷酸链的片段一条脱氧核苷酸链的片段2021/5/2266第三节DNA
37、的复制 第三章基因的本质 2021/5/2267复习：复习：1.DNA分子具有特殊的空间结构，分子具有特殊的空间结构，也就是具有规则的（也就是具有规则的（）结构。）结构。2.（）与（）与（）交）交替连接构成替连接构成DNA分子的基本骨分子的基本骨架。架。3.碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：A与（与（）；）；G与（与（）两条链上的碱基通过（两条链上的碱基通过（）连接。连接。双螺旋双螺旋TC氢键氢键脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸2021/5/2268北京奥运会会徽北京奥运会会徽“中国印中国印舞动的北京舞动的北京”怎样将这枚会徽复制成怎样将这枚会徽复制成两个完全一样的印章？两个完全一样的印章？2021
38、/5/2269一、对一、对DNA分子复制的推测分子复制的推测1、保留型复制：新复制出、保留型复制：新复制出的分子直接形成，的分子直接形成，完全没完全没有旧的部分。有旧的部分。3、分散型复制：复制的两个分、分散型复制：复制的两个分子同时含有的和新的部分，但子同时含有的和新的部分，但其分配是随机组合的。其分配是随机组合的。2、半保留型复制：以双链、半保留型复制：以双链DNA的每一条链作为模板进行复制，的每一条链作为模板进行复制，因此形成的分子一半新，因此形成的分子一半新，一半一半旧。（旧。（沃森和克里克沃森和克里克）复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次复制一次2021/5/2270DNA分子到
39、底是以什么方式进行分子到底是以什么方式进行复制的？我们如何判断复制的？我们如何判断DNA的复的复制是半保留的还是全保留的？制是半保留的还是全保留的？1958年，科学家运用年，科学家运用同位素标记法同位素标记法进行实验，进行实验，证实了证实了DNA以以半保留半保留的方式复制。的方式复制。2021/5/2271重带重带中带中带轻带轻带中带中带2021/5/2272中带中带(中间中间)1515N/N/1414N-DNAN-DNA重带重带(下部下部)1515N/N/1515N-DNAN-DNA轻带轻带(上部上部)1414N/N/1414N-DNAN-DNA1515N/N/1414N-DNAN-DNA中
40、带中带(中间中间)亲代亲代DNADNA第一代第一代 DNA DNA第二代第二代DNADNA2021/5/2273亲代亲代(第一代第一代)第二代第二代第三代第三代第四代第四代2021/5/22741 1、任意两个不互补碱基之和任意两个不互补碱基之和 ，并为碱，并为碱基总数的基总数的 。2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件、条件5、复制、复制过程过程：6、复制特点复制特点：7、复制的结果：、复制的结果：8、复制的精确性：、复制的精确性：9、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：三、三、DNADNA分子复制的过程分子复制的过程（1 1）（2 2）（3）（4）阅读思考阅读思考P542021/5
41、/2275DNA分子结构主要特点分子结构主要特点1.DNA分子是有分子是有条链组成，条链组成，盘旋盘旋成成结构。结构。2.交替连接，排列在外侧，交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；构成基本骨架；排列在内侧。排列在内侧。3.碱基通过碱基通过连接成碱基对，并遵循连接成碱基对，并遵循原则。原则。4.任意两个不互补碱基之和任意两个不互补碱基之和，并为碱，并为碱基总数的基总数的。课堂小测课堂小测2021/5/22761、场所：、场所：2、时期：、时期：3、条件、条件4、复制、复制过程过程：5、复制特点复制特点：6、复制的结果：、复制的结果：7、复制的精确性：、复制的精确性：8、复制的生物学意义：、复制的
42、生物学意义：（1 1）（2 2）（3）（4）DNA的复制的复制课堂小测课堂小测2021/5/2277解旋酶催化解旋酶催化解旋：解旋：模板模板 （在（在DNA聚合酶的催化下，聚合酶的催化下，利用利用游离的脱氧核苷酸进行碱基配游离的脱氧核苷酸进行碱基配对对）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）复制后的复制后的DNA:同时进行同时进行组成组成复制过程复制过程2021/5/2278规律规律1：亲代亲代DNA分子经分子经 n 次复制后，次复制后，所合成的所合成的DNA分子中，分子中，DNA分子数，分子数，含亲代母链的含亲代母链的DNA
43、分子数，不含亲代母分子数，不含亲代母链的链的DNA分子数依次为：分子数依次为：2n变通：变通：亲代母链与子代亲代母链与子代DNA链数之比为：链数之比为：含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数与子代分子数与子代DNA分子数之分子数之比为：比为：2/（2n2）2/2n四、四、DNADNA复制有关计算规律总结复制有关计算规律总结即即1/（2n）22n-22021/5/2279规律规律2：含某碱基数为含某碱基数为a的亲代的亲代DNA分子分子经经 n 次复制次复制后后，所需该游离的脱氧核所需该游离的脱氧核苷酸数苷酸数R是多少？是多少？R=R=2n-1()a2021/5/22801.一个一个DNA分子自我复
44、制后形成两个分子自我复制后形成两个DNA分分子，这两个新的子，这两个新的DNA分子（分子（）A.分别由两条母链和两条子链形成分别由两条母链和两条子链形成B.两条母链和两条子链随机结合而成两条母链和两条子链随机结合而成C.分别由一条子链及一条母链结合而成分别由一条子链及一条母链结合而成D.一条子链与另一条子链的母链结合一条子链与另一条子链的母链结合C 评价反馈练习评价反馈练习2021/5/22812下列关于下列关于DNA复制过程中，正确顺序是复制过程中，正确顺序是互补碱基对间氢键断裂互补碱基对间氢键断裂 互补碱基对之间形成氢键互补碱基对之间形成氢键 DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下
45、解旋 以母链为模板进行碱基互补配对以母链为模板进行碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋结构子链与母链盘旋成双螺旋结构 A B C DC2021/5/22823一个双链一个双链DNA分子为第一代，经过分子为第一代，经过3次自我次自我复制，在第四代复制，在第四代DNA分子中，共有分子中，共有条脱氧条脱氧核苷酸长链，有核苷酸长链，有条第一代脱氧核苷酸的长链条第一代脱氧核苷酸的长链A2B4C8D16DA4、经、经15N标记的一个标记的一个DNA分子，放入分子，放入14N的培养的培养基中培养，经过基中培养，经过4次复制后，子代中含次复制后，子代中含15N的的DNA占（占（）A1/16B1/8C1/4D1
46、/2B2021/5/22835、某双链、某双链DNA分子共含有碱基分子共含有碱基1400个，其个，其中一条链上（中一条链上（A+T）/（C+G）=2:5，问该，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶的数目（的数目（）。）。A.300个个B.400个个C.600个个D.1200个个C2021/5/22846.图中一、二、三表示图中一、二、三表示DNA复制的过程复制的过程一表示一表示_，这一过程中，这一过程中，DNA分子在分子在_的作用下，两条扭成螺旋的的作用下，两条扭成螺旋的长链开始长链开始_。二表示二表示_。每条。每条母链在一些母链在一些_ _的作用下，
47、链上的的作用下，链上的碱基按照碱基按照_与周围环与周围环境中游离的境中游离的_来配对来配对.三表示三表示_。解旋解旋解旋酶解旋酶 以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对解开解开DNA聚合酶聚合酶碱基互补配对原则碱基互补配对原则脱氧核苷酸脱氧核苷酸形成两个新的形成两个新的DNA分子分子2021/5/22853.复制的条件复制的条件2.复制的过程复制的过程4.复制的特点复制的特点DNADNA分子的复制分子的复制 1.复制的概念复制的概念5.复制的意义复制的意义知知识识小小结结一、对一、对DNADNA复制的推测复制的推测三、三、DNADNA复制的过程复制的过程二、二、DNADNA半保留复制
48、的实验证据半保留复制的实验证据2021/5/2286、G0、G1、G2三代三代DNADNA离心后的离心后的试试管分管分别别是是图图中的：中的：G0 、G1 、G2 。ABD、G2代在代在、三条三条带带中中DNADNA数数的比例是的比例是 。、图图中中 、两条两条带带中中DNADNA分子所含的分子所含的同位素磷分同位素磷分别别是：是：，。、上述、上述实验结实验结果果证证明了明了DNADNA的复制方式是的复制方式是 。0:1:131P31P 和和32P半保留复制半保留复制8.8.以含有以含有31P标标志的大志的大肠肠杆杆菌放入菌放入32P的培养液中，培的培养液中，培养养2代。离心代。离心结结果如右
49、：果如右：2021/5/2287二、二、DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据自学思考以下问题，然后与小组同学交流自学思考以下问题，然后与小组同学交流1、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养的？、大肠杆菌首先放在什么培养基中培养的？2、然后转移到什么培养基中培养的？、然后转移到什么培养基中培养的？3、如果是半保留复制的，离心后应该出现、如果是半保留复制的，离心后应该出现几条带？几条带？4、三条带离心后在试管中的分布如何？、三条带离心后在试管中的分布如何？5、实验结论是什么？、实验结论是什么？2021/5/2288第四节基因是有遗传效应的DNA片段 第三章基因的本质 2021/5/2289基
50、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？2021/5/2290阅读课本阅读课本P P5555PP5656资料分析，资料分析，回答下列问题？回答下列问题？1.从资料从资料1你能得出什么结论？你能得出什么结论？2.从资料从资料2你能得出什么结论？你能得出什么结论？3.从资料从资料3你能得出什么结论？你能得出什么结论？4.从资料从资料4你能得出什么结论？你能得出什么结论？5.综合以上综合以上4个资料，你能得出个资料，你能得出什么结论？什么结论？2021/5/2291大肠杆菌大肠杆菌一个一个DNA上含上含有有多个多个基因。基因。说明说明基因是一段基因是一段DNA。2021/5