DNA的分子復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1DNA的分子復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的的分子復(fù)制和基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段全保留復(fù)制全保留復(fù)制：新復(fù)制出的新復(fù)制出的分子完全沒有分子完全沒有舊的部分舊的部分半保留復(fù)制半保留復(fù)制：形成的分子形成的分子 一半是新的，一半是新的，一半是舊的一半是舊的對對DNADNA復(fù)制的推測復(fù)制的推測第1頁/共23頁怎樣把不一樣的怎樣把不一樣的DNADNA分開呢？分開呢？用同位素用同位素1515N N標(biāo)記標(biāo)記DNADNA14N/14NDNA15N/14NDNA15N/15NDNA輕鏈輕鏈中鏈中鏈重鏈重鏈第2頁/共23頁轉(zhuǎn)移到含轉(zhuǎn)移到含1414NHNH4 4ClCl的的培養(yǎng)液中培養(yǎng)液中15N/15N D

2、NA15N/14N DNA14N/14N DNA15N/14N DNA大腸桿菌在含大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長若干代的培養(yǎng)液中生長若干代紅線代表紅線代表15N鏈鏈藍(lán)線代表藍(lán)線代表14N鏈鏈紅線代表紅線代表15N鏈鏈藍(lán)線代表藍(lán)線代表14N鏈鏈第3頁/共23頁第4頁/共23頁1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、時期：、時期：4、條件、條件5、復(fù)制過程：、復(fù)制過程：6、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細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體細(xì)胞核（主要）、線粒體

3、、葉綠體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的過程的過程9、復(fù)制的結(jié)果、復(fù)制的結(jié)果第5頁/共23頁復(fù)制過程復(fù)制過程: :第6頁/共23頁解旋酶催化（氫鍵斷裂、解旋酶催化（氫鍵斷裂、ATP）解旋：解旋：模板模板（DNADNA聚合酶、聚合酶、ATPATP、游離的、游離的脫氧核苷酸）脫氧核苷酸）以母鏈為模板進(jìn)行堿基以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對合成子鏈配對合成子鏈母鏈（舊鏈母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈子鏈（新鏈）形成兩個子代形成兩個子代DNA:同時進(jìn)行同時進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制）組成組成第7頁/共23頁邊解旋復(fù)制邊解旋復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)

4、制多起點(diǎn)復(fù)制多起點(diǎn)復(fù)制第8頁/共23頁1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、時期：、時期：4、條件、條件5、復(fù)制過程：、復(fù)制過程：6、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四種游離的脫氧核苷酸四種游離的脫氧核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA獨(dú)特雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板獨(dú)特雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板（1 1）邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制（2

5、 2）半保留復(fù)制）半保留復(fù)制細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成子鏈合成子鏈子鏈和母鏈形成新的子鏈和母鏈形成新的DNADNA堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則P P5454DNADNA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的過程的過程9、復(fù)制的結(jié)果、復(fù)制的結(jié)果第9頁/共23頁 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： 含母鏈的含母鏈的DNADNA分子數(shù)與子代分子數(shù)與子代DNADNA分子數(shù)之比分子數(shù)之比為：為： 親代親代DNADNA復(fù)制復(fù)制n n代后，代后，DNADNA分子數(shù)為分子數(shù)為，含

6、親代母鏈的，含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)為分子數(shù)為，不含親代母鏈的，不含親代母鏈的DNADNA分子數(shù)為分子數(shù)為1/2n-12/ 2n2n2個個2n2解釋第10頁/共23頁親親 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N類推第五代時在離心管中，上中下層的比例如何？類推第五代時在離心管中，上中下層的比例如何？15N15N14N14N14N14N14N14N第11頁/共23頁ACTTGACGATGAACTGCTACTTGACGATGAACTGCTTGAACTGCTACTTGACGA復(fù)制復(fù)制染色體數(shù)目不變?nèi)旧w數(shù)目不變 DNADNA數(shù)目加倍數(shù)目加倍DNA復(fù)制與染色體復(fù)制的關(guān)系復(fù)制與染色體復(fù)

7、制的關(guān)系:第12頁/共23頁1條染色體條染色體1個個DNA1條染色體條染色體2個個 DNADNA是染色體的組成成分是染色體的組成成分,染色體是染色體是DNA的載體的載體DNA與染色體的關(guān)系與染色體的關(guān)系第13頁/共23頁黃身黃身白眼白眼紅寶石眼紅寶石眼截翅截翅朱紅眼朱紅眼深紅眼深紅眼棒眼棒眼短硬毛短硬毛果蠅某一條染色體上的幾果蠅某一條染色體上的幾個基因個基因基因與染色體的關(guān)系基因與染色體的關(guān)系基因在染色體上，基因在染色體上，一條染色體上有多個基因一條染色體上有多個基因第14頁/共23頁 1條條染色體染色體 1或或2個個DNA 基因基因？多個多個？性狀性狀第15頁/共23頁資料分析資料分析1.1

8、.大腸桿菌細(xì)胞的擬核有大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1 1個個DNADNA分子，長度約為分子，長度約為4 700 0004 700 000個個堿基對，在堿基對，在DNADNA分子上分布著大約分子上分布著大約44004400個基因，每個基因的個基因，每個基因的平均長度約為平均長度約為10001000個堿基對。個堿基對?；蚴腔蚴荄NADNA的一個片段的一個片段第16頁/共23頁資料分析資料分析2.2.生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光（圖生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光（圖B B），），這是因?yàn)楹ＯU的這是因?yàn)楹ＯU的DNADNA分子上有一段長度為分子上有一段長度為5 1705 170個堿

9、基對的片個堿基對的片段段綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了海蟄的綠綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白基因鼠，在紫外線的照射下，也能像海蟄一樣發(fā)光色熒光蛋白基因鼠，在紫外線的照射下，也能像海蟄一樣發(fā)光（圖（圖CC）。）?；蚓哂羞z基因具有遺傳效應(yīng)傳效應(yīng)第17頁/共23頁資料分析資料分析3.3.人類基因組計劃測定的是人類基因組計劃測定的是2424條染色體（條染色體（2222條染色體條染色體+X+Y+X+Y）上上DNADNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNADNA分子。分子。這這2424個個DNADNA分子大約有億個堿基對，其

10、中，構(gòu)成基因的分子大約有億個堿基對，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%2%。DNADNA中有些片段不是基因中有些片段不是基因4.4.不少人認(rèn)為，人和動物的胖瘦是由遺傳決定的。近來的科學(xué)不少人認(rèn)為，人和動物的胖瘦是由遺傳決定的。近來的科學(xué) 研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGICHMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有基因與肥胖直接相關(guān)。具有HNGICHNGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有

11、HNGICHNGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常?；蛉毕莸膶?shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常?；蚰芸刂粕镄誀罨蚰芸刂粕镄誀畹?8頁/共23頁基因的定義：是有遺傳效應(yīng)的基因的定義：是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。片段。基因A基因B基因C含有含有3個基因的個基因的DNA片段的模式圖片段的模式圖遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng):能復(fù)制能復(fù)制,傳遞和傳遞和表達(dá)性狀表達(dá)性狀的過程。的過程。第19頁/共23頁遺傳信息蘊(yùn)藏在遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中；種堿基的排列順序之中；DNA分子的多樣性分子的多樣性DNA分子的特異性；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分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異

12、性的物質(zhì)基礎(chǔ)。特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。 第20頁/共23頁染色體染色體脫氧核苷酸脫氧核苷酸基因基因DNADNA染色體是染色體是DNADNA的載體的載體每個染色體上有每個染色體上有1 1個或個或2 2個個DNADNA基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段每個每個DNADNA分子上含有多個基因分子上含有多個基因是遺傳物質(zhì)的是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能單位結(jié)構(gòu)功能單位是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)每個基因含有多個脫氧核苷酸每個基因含有多個脫氧核苷酸基因中脫氧核苷酸的排列基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息順序代表遺傳信息本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)第21頁/共23頁圖中一、二、三表示圖中一、二、三表示DNA復(fù)制的過程復(fù)制的過程一表示一表示_，這一過程中，這一過程中，DNA分子在分子在 的作用下，兩條扭成螺旋的的作用下，兩條扭成螺旋的長鏈開始