内容正文:
说明基因与DNA关系的实例
1.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子,长度约为4. 7×106个碱基对,在DNA分子上分布着大约4.4×103个基因,每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
说明一个DNA分子上含有多个基因
基因的碱基对总数<DNA分子的碱基对总数
生物体内的DNA分子数<基因数目
说明基因是DNA的片段
基因A
基因B
基因C
含有3个基因的DNA片段的模式图
非基因片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
课本p57
基因是一段DNA,但是一段DNA不一定是基因。
说明基因与DNA关系的实例
基因的遗传效应体现在:基因指导相应蛋白质的合成
控制生物体的性状等
基因可以独立起作用,所以基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。
2.生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明,转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像水母一样发光。
课本p57
基因携带的遗传信息蕴藏在_________________之中。
碱基排列顺序千变万化
基因的多样性
碱基特定的排列顺序
基因的特异性
碱基的排列顺序
基因通常是有遗传效应的DNA片段,是生物体遗传的功能单位和结构单位。
有些病毒的遗传物质是RNA,如HIV病毒(艾滋病病毒)、SARS-CoV-2病毒(新冠病毒)等。
对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
基因定义:
染色体
脱氧核苷酸
基因
DNA
染色体是DNA的主要载体
每个染色体上有1个或2个DNA
基因通常是有遗传效应的DNA片段
每个DNA分子上含有多个基因
是控制生物性状的结构功能单位
是主要的遗传物质
基本组成单位
( )1.由60个脱氧核苷酸组成的DNA分子片段,可因其脱氧核苷酸的排列顺序不同携带不同的遗传信息,其种类最多可达460。【P123·T7】
( )2.含有200个碱基的DNA分子,碱基对可能的排列方式有4200种。【P123·T10】
( )3.人体内控制β-珠蛋白的基因由1700个碱基对组成,其碱基对排列方式有41 700种。【P123·T15】
( )4.真核生物的染色体存在于细胞核中,原核生物的染色体存在于拟核中。【P124·T13】
( )5.豌豆体细胞中的基因都是成对存在的,在产生配子时成对的基因都彼此分离。【P124·T14】
( )6.同一生物体不同细胞的结构功能不同的根本原因是所含基因不同。
×
30对
430
4100
×
β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的,只有一种
×
原核生物无染色体
×
线粒体、叶绿体中的基因不成对
×
根本原因是基因的选择性表达
×
DNA的复制
问题探讨
沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇
短文的结尾处写道:“值得注意的是,我们
提出的这种碱基特异性配对方式,暗示着遗
传物质进行复制的一种可能机制。”
1.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可
能是怎样的?
2.这句话中为什么要用“可能”二字?这反映科学研究具有什么特点?
碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系,暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链,然后通过碱基互补配对合成互补链。
科学研究需要大胆的想象,但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。
一、对DNA复制的推测
如何区分开亲代与子代的DNA?
背景知识
15N 和 14N是N元素的两种稳定同位素,含15N的DNA比含14N的DNA密度大。
(分裂快,约20分钟分裂一次)
科学家:
梅塞尔森和斯塔尔
实验材料:
大肠杆菌
实验过程:
③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,将提取的DNA进行离心,记录离心管中DNA的位置。
①先用15NH4Cl培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代。
(DNA几乎都是15N标记)
②将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的普通培养液中。
高密度带
中密度带
低密度带
15N
14N
15N
15N
14N
14N
密度梯度离心法
同位素标记技术
区分母链和子链:
区分不同密度的DNA分子:
密度梯度离心
如果是……复制,第一代和第二代离心后试管中DNA的位置如何?
实验结果预测:
1、半保留复制
高密度带
中密度带
低密度带
中密度带
2、全保留复制
高密度带
高密度带
低密度带
高密度带
低密度带
3.分散复制
二、DNA半保留复制的实验验证
与半保留复制推理结果相同
DNA复制方式为半保留复制。
得出结论
排除了全保留复制
排除了分散复制
作出假说
演绎推理
实验验证
2.推测可能的复制方式
3.推理、探究几种复制模式下得到子代DNA