湖北省荆州市沙市第五中学人教版高一生物必修二课件:第三章 基因的本质(4份打包)

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名称 湖北省荆州市沙市第五中学人教版高一生物必修二课件:第三章 基因的本质(4份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2015-10-28 00:00:00

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课件19张PPT。DNA是主要的遗传物质
1. 能简述“DNA是主要的遗传物质”的探索过程及遗传物质的特点。
2. 分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路,提高逻辑思维的能力。
3. 知道用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力
4. 遗传物质主要是DNA,也有RNA,这从遗传和变异的角度,强调了生命的物质性,有利于辩证唯物主义世界观的树立。学习目标生物的遗传现象遗传物质是 什么呢?DNA是主要的遗传物质尝试像科学家一样思考问题 第1节??染色体的成分 1. 20世纪20年代 ——蛋白质是遗传物质◇氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息 2. 20世纪30年代后——DNA是遗传物质◇DNA是由许多脱氧核苷酸聚合形成的生物大分子一、对遗传物质的早期推测实验材料:两种肺炎双球菌、 小鼠 R型细菌
菌落:粗糙,
无荚膜,无毒S型细菌
菌落:光滑,
有荚膜,有毒 二.肺炎双球菌转化实验1、格里菲思的实验1、
R型活细菌2、
S型活细菌格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验说明?实验一3、
加热杀死的
S型活细菌说明?实验设计说明?4、
R型的活细菌
与加热杀死的
S型细菌混合
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验实验一R型细菌结论:加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成
这一转化的活性物质——“转化因子”。S型细菌内有DNA、蛋白质、多糖等化学成分,到底哪种成分是转化因子呢?新问题R型细菌的培养基S型菌的DNAS型菌的蛋白质或S型菌的荚膜多糖S型菌的DNA+DNA酶加入物质艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验实验二结论:转化因子是DNA,
DNA是遗传物质,
蛋白质不是遗传物质
1. 实验材料: T2噬菌体 大肠杆菌(含S)(含P)——用32p标记——用35S标记二、噬菌体侵染细菌的实验 怎样将32P标记到噬菌体的DNA上?
(先用含32P的培养基培养大肠杆菌,
再用标记的大肠杆菌去培养噬菌体) 2、实验方法:同位素标记法 将标记的噬菌
体与细菌混合3、赫尔希和蔡斯的实验过程结论:DNA分子在亲子代之间具有连续性,是遗传物质。4、实验结果与分析思考探究 烟草花叶病毒(TMV)能感染烟草,使烟草患烟草花叶病。它的基本成分是蛋白质和RNA,体内无DNA,请设计实验探究烟草花叶病毒的遗传物质?实验结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。实验探究 烟草花叶病毒(TMV)是基本成分是蛋白质和RNA,体内无DNA,请设计实验探究烟草花叶病毒的遗传物质?生物非细胞结构--病毒细胞结构原核细胞——原核生物真核细胞——真核生物DNADNADNARNARNA病毒DNA病毒1.注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是( ) A.R型肺炎双球菌 B.加热杀死后的R型肺炎双球菌 C.加热杀死后的S型肺炎双球菌 D.加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合
2.用噬菌体去感染体内含32P的细胞,在细菌
解体后含32P的是( ) A.子代噬菌体DNA B.子代噬菌体所有部分 C.子代噬菌体蛋白质外壳 D.子代噬菌体不含32PDA巩固练习3.病毒的遗传物质是( ),人的遗传物质是( )
A.DNA B.RNA
C.DNA和RNA D.DNA或RNA
AD课件42张PPT。DNA分子的结构
1. 概述DNA分子的结构的主要特点;运用碱基互补配对原则分析相关问题。
2. 运用数学思想分析生物问题。
3. 通过DNA的结构的学习,探索生物丰富多彩的奥秘,从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲。学习目标 美国生物学家
沃森( 1928- ) 英国生物物理学家
克里克( 1916-2004年)DNA双螺旋结构的构建(1953) 1962年诺贝尔生理学或医学奖
沃森、克里克、威尔金斯?一.DNA双螺旋结构模型的构建 50年代初,人们已普遍承认DNA是最重要的遗传物质,遗传信息就存储在DNA分子多核苷酸链上的4种碱基的特定序列上,进一步阐明其结构和功能已成为迫切的任务。这时,有三组科学家在进行DNA结构的研究,他们是:
美国加州理工学院的鲍林,
英国剑桥大学国王学院的富兰克琳与威尔金斯,
剑桥大学卡文迪什实验室的沃森与克里克。 1950年,他首先阐明并发现了氨基酸链的α螺旋状结构。此后,鲍林又投入了DNA结构的研究。他是最早认定DNA分子具有与氨基酸链类似的螺旋结构的科学家,而且研究的环境最优越,但他错误地认为DNA分子是由三股螺旋组成的,这使他误入歧途
1939年鲍林首创化学键理论,奠定其获利1954年诺贝尔奖化学奖的基础。成功构建了多肽的α-螺旋的分子结构模型,而启发了沃森与克里克,必需建立DNA的分子结构模型。 鲍林自己构建的DNA分子模型为何失败了呢? 提出的DNA三螺旋分子模型并未经过严格检验,他也没有详尽掌握DNA相关的最新信息。 DNA的X-射线衍射图 1951年前后,富兰克林和威尔金斯利用X-射线衍射技术得到了DNA分子结晶清晰的衍射图。威尔金斯富兰克林 英国生物物理学家威尔金斯计算出DNA分子螺旋的直径与长度。他们二人还对DNA分子的结构作出了确切而关键性的描述:磷酸根在螺旋的外侧,碱基在螺旋内侧。 英国富兰克琳是最早认定DNA具有双螺旋结构的科学家,并且运用X射线衍射技术拍摄到了DNA照片,还精确地计算出DNA分子内部结构的轴向与距离。英国生物物理学家威尔金斯计算出DNA分子螺旋的直径与长度。他们二人还对DNA分子的结构作出了确切而关键性的描述:磷酸根在螺旋的外侧,碱基在螺旋内侧。 早凋的“科学玫瑰” --富兰克林 她和同事威尔金斯
在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到DNA晶体照片,为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论,提供了决定性的实验依据。 但“科学玫瑰”没等到分享荣耀,在研究成果被承认之前就已凋谢。(英,R.E.Franklin, 1920-1958) 英国剑桥大学国王学院1946年就设立了DNA结构研究室,富兰克琳与威尔金斯拥有充足的经费和先进的技术设备,他们与成功地建立DNA双螺旋结构模型只有咫尺之遥,但却未能跨出最后也是最关键的一步。这一方面是因为他们认为探索DNA结构的惟一途径是使用晶体学和数学计算的方法,拒绝采用建立结构模型的方法;另一方面是由于人际关系等方面的因素。 图形特点:很规则、具有简单对称性(1) 衍射斑点呈交叉状分布;
(2) 衍射点之间的距离与层次表明有0.34nm和3.4nm的周期性;
(3) 图的顶上和底部是最强的衍射斑点,呈带状。
(4)螺旋直径2nm最为关键结论:
DNA呈规则双链螺旋形结构脱氧
核糖碱基磷酸AGCT基本单位-脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类脱氧核苷酸链化学组成
衍射图片
α-螺旋结构开始DNA分子模型的搭建?两条链的螺旋结构分子结构研究方法查哥夫规则的发现 20世纪40年代查哥夫等科学家对不同生物来源的DNA碱基组成进行了分析。几种生物的DNA碱基组成(%)查哥夫法则 1950年总结出DNA的碱基组成的规律
(碱基互补配对原则)(3) 同一种生物的体细胞DNA的碱基含量相同。不同种生物碱基含量不同。(2) 所有DNA分子中碱基含量 A=T,G=C 腺嘌呤和胞嘧啶总数等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶总 数,即A+C= G+T
嘌呤的总数等于嘧啶的总数,即A+G= C+T (1) 所有DNA分子中都含有A、T、G、C 四种碱基。嘌呤配对嘧啶配对嘌呤和嘧啶配对 X衍射技术是用X光透过物质的结晶体,使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体中的分子排列。沃森和克里克就是根据对DNA的X光衍射结果,以及对DNA分子不同碱基之间数量关系的分析,提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 1953年,沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载氢键 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。二 .DNA分子的结构1.双链反向平行,盘旋成双螺旋结构;空间结构特点:2.脱氧核糖和磷酸交替连接,排在外侧构成基本骨架;碱基排在内侧 ;3.DNA分子上的碱基通过氢键连接成碱基对:A=T、G≡C DNA的结构
5种元素→3类物质→4种基本单位→2条链→1种结构  练习: 1、下面是DNA分子的结构模式图,请用文字写出图中1—10的名称9CAGT脱氧核糖磷酸碱基对胸腺嘧啶脱氧核苷酸氢键脱氧核苷酸链②①③④A.核苷酸
B.脱氧核苷酸
C.腺嘌呤脱氧核苷酸2、下图为DNA分子结构示意图,下列三个选项中,对④ 的名称是否有正确的描述?3.某DNA分子一个单链上(A+G)/(T+C)=0.4,则该DNA的另一条单链和整个DNA分子中同样的碱基比是
A、0.4和0.6 B、2.5和1.0
C、0.4和0.4 D、0.6和1.0
B 4.在噬菌体侵染细菌的实验中,
如果用32P和35S分别标记噬菌体的
DNA和蛋白质外壳,结果复制出来
的子代噬菌体 ( )
A.不含35S,一部分含 32P
B.不含32P ,部分含35S
C.含32P和35
D.不含35S,全部含32P
A 5.如果用32P、35S分别标记噬菌体的的DNA和蛋白质外壳,当他侵染到细菌体内后,经多次复制,所释放出来的子代噬菌体绝大部分( )
A.不含 32P B. 含32P
C.不含32P和35S
D. 含 32P和35SA6、双链DNA分子中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占碱基总数的5%,那么另一条链中的T占碱基总数的( )
A.12%B.5%C.7%D.19% C7.马和鼠体细胞具有相同数目的染色体,但性状差异很大,原因是( )
A、生活环境不同
B、DNA分子中碱基对排列顺序不同
C、DNA分子中碱基配对方式不同
D、着丝点数目不同B8.在双链DNA分子中,有腺嘌呤P个,占全部碱基的比例为N/M(M>2N),则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为( )(PM/2N)-P A N
A+T+C+G M=A=T=P
G=C9.某生物遗传物质的碱基的组成成份是嘌呤碱基占42%,嘧啶碱基占58%,此生物可能是( )
A.烟草      B.小麦
C.烟草花叶病毒 D.任何生物C20再见课件18张PPT。DNA的复制1.能概述DNA分子复制的过程及特点
2.理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。学习目标一、对DNA分子复制的推测 半保留复制全保留复制亲 代第一代第二代第三代15N15N类推第五代时在离心管中,上中下层的比例如何?1、概念:
2、场所:
3、时期:
4、条件
5、复制过程:
6、复制特点
7、准确复制原因
8、复制的生物学意义:有丝分裂间期、减数分裂间期模板: 原料: 能量: 酶: DNA的两条母链游离的脱氧核苷酸(A、G、C、T) ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶等(作用于哪个化学键?)①DNA双链提供精确的模板(1)边解旋边复制(多起点)(2)半保留复制细胞核(主要)、线粒体、叶绿体解旋→合成互补子链→形成子代DNA②碱基互补配对原则P54二、DNA分子复制的过程(P54)解旋酶催化(氢键断裂)解旋:模板(在DNA聚合酶的催化下,利用游离的脱氧核苷酸进行)复制:以母链为模板进行碱基配对母链(旧链)
子链(新链)子代DNA:同时进行(边解旋边复制)边解旋复制半保留复制多起点复制复制过程:变通:亲代母链与子代DNA链数之比为___
含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为____规律1:亲代DNA复制n代后,DNA分子数为___,含亲代母链的DNA分子数为___,不含亲代母链的DNA分子数为____1/2n  2/ 2n2n2个2n-2解释规律2:亲代DNA分子经 n 次复制后,  所需某种游离的脱氧核苷酸数为:
R =a (2 n-1) 其中 a 表示亲代DNA含有的某种碱基数,n 表示复制的次数。例如:一个DNA分子片段,经水分解消耗88个水分子,得到多少个脱氧核苷酸?规律3:碱基总数=失去H2O数+290图中一、二、三表示DNA复制的过程
①一表示______,这一过程中,DNA
分子在 的作用下,两条扭成螺旋的
长链开始______。
②二表示 。每条
母链在一些______ ______的作用下,链上的
碱基按照______________________与周围环
境中游离的__________________来配对.
③三表示____________________________。
解旋解旋酶
以母链为模板进行碱基配对解开DNA聚合酶碱基互补配对原则脱氧核苷酸形成两个新的DNA分子练习★下列关于DNA复制的说法,其中不正确的( )
A. DNA复制过程中需要酶的催化
B. DNA复制过程中需要的能量直接由糖类提供
C. DNA 分子是边解旋复制的
D. DNA 复制过程中两条母链均可作模板
B2.DNA分子的半保留复制方式使  [  ]
A.分子结构具有相对稳定性
B.能精确进行自我复制,保证亲代与子代之
间的 连续性
C.能够精确地指导蛋白质合成
D.产生可遗传变异的机会
3.一个双链DNA分子为第一代,经过3次自我复制,在第四代DNA分子中,共有[  ]条长链有[  ]条第一代脱氧核苷酸的长链 
A.2 B.4 C.8 D.16A D B 4、DNA的复制不可能发生在( )
A、细胞核中    B、叶绿体中           C、线粒体中   D、核糖体中 D5、一条染色体含有一个双链DNA分子,经复制后,一条染色单体含有 ( )
A、两条双链DNA分子 B、一条双链DNA分子
C、一条单链DNA分子 D、四条双链DNA分子B6、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制,从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的( )
A 间期 B 前期 C 中期 D 不能确定 7、下列关于DNA复制过程的正确顺序是( )
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋 ④以母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A ③①②④⑤ B ③④②⑤① C ③①④②⑤ D①③④②⑤AC8、DNA分子解旋时,下列哪一组碱基被解开( )
A 鸟嘌呤和腺嘌呤 B 胸腺嘧啶和胞嘧啶
C 腺嘌呤和胸腺嘧啶 D 腺嘌呤和胞嘧啶C9、下面关于DNA复制过程的描述,错误的是( )
A 复制需要能量 B边解旋边复制
C 复制需要氨基酸和酶 D 复制遵循碱基互补配对原则 C10、若对一个DNA分子进行标记, 经过4次复制后,含有标记DNA分子数占DNA总数的( )
A 1/6 B 1/8 C 1/4 D 1/2 B幻灯片幻灯片11、将32P 标记的DNA分子放在 31P的培养基上培养, 经过3次复制,在所形成的子代 DNA中,含32P 的DNA占总数是
A.1/16   B.l/8  
C.1/4   D.1/212、某生物的双链DNA分子共有含氮碱基77对,其中一条链上(A+T):(C+ G)=2.5,问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
  A.154个? B.165个????
C.110个? D.220个小结:设一条DNA分子中有胸腺嘧啶m个,则该DNA复制n次后,形成子代DNA分子需游离的胸腺嘧啶为T= 。m(2n-1)7.用15N标记的一个DNA分子,放在含有14N 的培养基中复制三次,则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA单链的比例依次是
A 1/2,1/4 B 1/4,1/8
C 1/4,1/16 D 1/8,1/8
8.某DNA分子有2000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4,若该分子复制一次,则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是( )
A.200 B.300 C.400 D.800
课件15张PPT。基因是有遗传效应的DNA片段
1.举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。
2.运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。
3.说明基因和遗传信息的关系。学习目标刑侦人员只需要
一滴血、一根头
发等样品就可以
锁定犯罪嫌疑人。(一)创设情境提出问题 (二)资料分析 解决问题资料1大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子,长度约为4 700 000个碱基对,在DNA分子上分布着大约4 400个基因,每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。带有纤毛的大肠杆菌资料2生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光,这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段---绿色荧光蛋白基因。 资料3 人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。其中,构成基因的碱基数占总数的不到百分之二。 资料4 具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与对照鼠,吃同样多的高脂肪食物,对照组的小鼠变得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。★在推理过程中,关注学生探索问题的路径,引导
学生把握事实、推理、结论之间的关系,以及知识之
间的逻辑关系;引导学生循序渐进,步步深入,顺理
成章地得出结论。教师完善:基因是有遗传效应的DNA片段
练习.资料P58 选择3、4题通过以上活动,让学生自己分析资料,小组讨论,总结概念,培养了学生的分析资料能力,逻辑推理能力,总结概括能力,提高了学习的积极性,主动性,掌握本块知识,最后通过练习进行巩固,把本节课的重点攻克。
(三)情境活动 延伸问题教师设疑:一个DNA分子上有
许多基因,每一个基因都有着
特定的遗传效应,这说明DNA
必然蕴含了大量的遗传信息。
DNA分子为什么能储存大量的
遗传信息呢? 情境1.若1个碱基对组成1个基因,4个碱基能形成多少种基因?
情境2.(小游戏)由学生代表碱基排列顺序
结论1:DNA具有多样性
情境3.截止到2005年6月,全球人口总数接近于65亿,假设人类基因组中第一号染色体的第一个基因由17个碱基对随机排列构成,问题1、 2 .417 172亿 172亿分之一结论2:DNA具有特异性
通过组织探究活动、做小游戏的方法,让学生从DNA结构的特点中,分析4种碱基排列顺序的千变万化,使得学生在课程中发挥了主体作用。同时,用数学方法推导出碱基排列的多种组合方式,进而得出遗传信息多样性的结论,体现了新教材中学科交叉的特点。通过这
个过程把教材的重点、难点克服。 (四)师生互动 课题总结总结:课本57页
◆要求学生理清基因、DNA和染色体之间的关系,并且画概念图。此题具有一定的开放性,能够给学生足够的思维空间,也能够帮助学生更好地理解三者之间的关系谢谢指导!