1、第3節(jié) DNA分子的復(fù)制,陽(yáng)泉市外國(guó)語學(xué)校 黃梅清,【本小節(jié)知識(shí)點(diǎn)】,1、DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)？證據(jù)？ 2、DNA分子復(fù)制的過程、時(shí)間？ 3、復(fù)制需要基本條件？（4條件） 4、DNA精確復(fù)制的保障條件？（2保障） 5、DNA復(fù)制的生物學(xué)意義,對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)：,沃森和克里克發(fā)表了DNA半保留復(fù)制的假說：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制。,復(fù)制的特點(diǎn)：

2、 半保留復(fù)制,DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù),1958年,科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,運(yùn)用同位素示蹤技術(shù),以含有15N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到的培養(yǎng)液中。然后，在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取，再將提取的進(jìn)行離心，記錄離心后試管中的位置。,DNA分子的復(fù)制過程：,1、解旋,2、以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì),3、形成兩個(gè)新的DNA 分子,復(fù)制的概念：是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。,復(fù)制的時(shí)間：有絲分裂間期和減數(shù)第一次 分裂的間期,必需條件,1、模板:兩條母鏈,2、能量:ATP,3、原料:游離的四種脫氧核苷酸,4、酶:DNA聚合酶等,1、DNA

3、分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供 精確的模板， 2、堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn) 行。,DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：,DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。,復(fù)制的意義：,由15N標(biāo)記細(xì)菌的DNA，然后又將14N來供給這種細(xì)菌，于是該細(xì)菌便用14N來合成DNA，假設(shè)細(xì)菌連續(xù)分裂三次產(chǎn)生了八個(gè)新個(gè)體，它們DNA中的含14N的鏈與15N的鏈的比例是（ ）,A,典型例題分析：,A、7：1 B、2：1 C、1：1 D、3：1,在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為14N-DNA（對(duì)照）；在氮源為15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子均為1

4、5N-DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（I和II），用離心的方法分離得到的結(jié)果如下表所示，請(qǐng)分析：,（1）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推出第一代（I）細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?，另一條鏈?zhǔn)?。 （2）中鏈含有氮元素是 。 （3）將第一代（I）轉(zhuǎn)移到含15N的培養(yǎng)基上繁殖一代，將所得到的細(xì)菌的DNA用同樣方法分離。那么得到的輕中重鏈情況是 。 （4）上述實(shí)驗(yàn)表明DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)是 。,15N母鏈,14N新鏈,15N和14N,1/2中鏈1/2重鏈,半保留復(fù)制,第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,【本小節(jié)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)】,1、基因的概念 2、DNA如何攜帶遺傳信息 3、遺傳

5、信息多樣性原因,一、說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例（見資料分析）,資料1：,基因是一段DNA。,資料2：,基因具有遺傳效應(yīng)。,資料3：,DNA中有些片段不是基因。,資料4：,基因能控制生物性狀。,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,理解：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 這就是說，基因是DNA的片段，但必須具有遺傳效應(yīng)。有的DNA片段屬間隔區(qū)段，沒有控制性狀的作用，這樣的DNA片段就不是基因。 控制某種性狀的基因有特定的DNA片段，蘊(yùn)含特定的遺傳信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，從而獲得某種性狀的表達(dá)。 例如：把牛的胰島素基因拼接到大腸桿菌的DNA上，大腸桿菌可以生產(chǎn)胰島素。（基因工程）,二、D

6、NA片段中的遺傳信息,每個(gè)DNA分子有很多基因，每個(gè)基因都是特定 DNA片段，能決定一定的性狀，這說明DNA必然蘊(yùn)含了大量的遺傳信息。,DNA分子為什么能儲(chǔ)存大量的遺傳信息呢？,探究： 脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性,情景1、 假設(shè)長(zhǎng)度為17個(gè)堿基對(duì)的脫氧核苷酸序列組成一個(gè)基因（當(dāng)然，這僅僅是假設(shè)），那么，個(gè)堿基對(duì)可以列出種基因？,情景 全球人口總數(shù)約為億。假設(shè)人類基因組中第號(hào)染色體的第個(gè)基因是由個(gè)堿基對(duì)隨機(jī)排列構(gòu)成的，那么，個(gè)堿基對(duì)的所有排列是否都有機(jī)會(huì)出現(xiàn)？。你與你的同桌相比，這個(gè)基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？,不是,-,結(jié)論：種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列，完全可以表達(dá)生

7、物體必需的各種遺傳信息。,遺傳信息蘊(yùn)藏在種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了分子的多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)分子的特異性；,、遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成DNA分子多樣性，而堿基的特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的（特異性）DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA上分布著多個(gè)基因， 、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。,小結(jié)：,【典型例題】,例1白化癥病人出現(xiàn)白化癥狀的根本原因（ ） A病人體內(nèi)缺乏黑色素 B病人體內(nèi)無酪氨酸 C控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D長(zhǎng)期見不到陽(yáng)光所致,C,例2中國(guó)

8、青年科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，使煙草具備了抗病毒的能力，試分析： （1）人的基因所以能接到植物體內(nèi)去，物質(zhì)基礎(chǔ)是_。 （2）煙草具備抗病毒能力，表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了_，這個(gè)事實(shí)說明：人和植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成方式_。,DNA結(jié)構(gòu)基本相同,干擾素,基本相同,破譯天書 生命昭然,2000年6月26日，科學(xué)家公布了人類基因工作草圖，這是人類基因組研究的重大成果，這一成果被譽(yù)為是人類“生命天書”的破譯，是人類科學(xué)史上的重要里程碑。繼2000年6月26日公布“基因工作草圖”以后，經(jīng)過幾個(gè)月的努力，科學(xué)家于2001年2月 12日宣布，人類基因組共有32億對(duì)堿基。包含了34萬個(gè)基因。這標(biāo)志著人類基因組研究工作取得了實(shí)質(zhì)進(jìn)展，為破譯生命之謎奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。,例3閱讀下列報(bào)道，回答問題：,人類“生命天書”有一“套”，這套書有24“本”。組成這套書的“文學(xué)”有四種基本“筆畫”，每?jī)蓚€(gè)筆畫形成一個(gè)“偏旁部首”，每三個(gè)“偏旁部首”形成一個(gè)“文字”。 每本“生命天書”中含有幾千個(gè)關(guān)于人類生命的結(jié)構(gòu)、功能、生老病死的“信息”，每條信息由幾千個(gè)“文字”組成。人類基因組計(jì)劃就是首先要破譯這套天書中所含有的10億個(gè)文字中的30多億個(gè)偏旁部首的排列順序；然后再破譯書中每條信息的具體含義即具體功能。,（l）人類“生命天書”有“24本”，每“本書”是指一個(gè)_，這套