(共24张PPT)
第3章
基因的本质
第2节
DNA分子的结构
人教版必修2
北京中关村DNA双螺旋结构“生命”雕塑，如今已被看作中关村的标志，受到各界好评。
雅典奥运会开幕式经典场景
１９５1年富兰克林（Ｒ．Ｅ．Ｆranklin)等采用Ｘ射线衍射技术拍摄到ＤＮＡ结构的照片。确认ＤＮＡ为螺旋结构，并且是由不止一条链所构成的。
DNA的X射线衍射图
１９５2年查戈夫（E.Chargaff)定量分析ＤＮＡ分子的碱基组成，发现腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量。
１９５３年美国科学家沃森（Ｊ．Ｄ．Ｗatson)和英国科学家克里克（Ｆ．Ｃrick)提出ＤＮＡ分子的双螺旋结构模型。
二、DNA分子的结构
１、DNA的化学组成
脱氧核糖核酸
C
、H、
O
、N
、P
脱氧核苷酸
复习提问
DNA全称是 ；DNA的基本组成
元素是 ；组成DNA的基
本单位是 。
(1)DNA的基本单位－脱氧核苷酸
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
腺嘌呤
鸟嘌呤
（A）
（G）
胸腺嘧啶
胞嘧啶
（T）
（C）
脱氧核苷酸的组成成分:
组成脱氧核苷酸的含氮碱基：
复习提问
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
腺嘌呤脱氧核苷酸
A
G
C
T
(2)脱氧核苷酸的种类：
(3)多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链
(4)二条脱氧核苷酸链组成一个ＤＮＡ分子
A
A
G
C
C
A
T
T
G
G
T
C
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
DNA平面结构
两条链的关系？
2.
D
N
A的结构
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
DNA平面结构
磷酸、脱氧核糖交替连接——
构成基本骨架
“扶手”
①
外侧：
A
A
A
G
G
C
C
A
DNA平面结构
T
T
T
G
G
C
T
C
碱基对
碱基
“阶梯”
②内侧:
2条链上的碱基通
过______连接成碱基对
※碱基互补配对原则
A与T配对；
G与C配对
A
=
T
/
G
≡
C
？
？
？
氢键
T
T
G
C
C
T
G
T
③由2条链按反向平行
方式盘绕成双螺旋结构；
DNA的结构和组成可用五四三二一表示分别表示的是什么？
五种元素：
C、H、O、N、P
四种碱基：
A、G、C、T，相应的有四种脱氧核苷酸
三种物质：
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
两条长链：
两条反向平行的脱氧核苷酸链
一种螺旋：
规则的双螺旋结构
三、DNA分子的结构特性
1.多样性：碱基对的排列顺序的千变万化，
构成了DNA分子的多样性。
在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？
4
种
4000
2.特异性
碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
3.稳定性
具有规则的双螺旋结构
ＤＮＡ化学组成
ＤＮＡ的双螺旋结构
基本单位——脱氧核苷酸
种类：
四种
碱基互补配对原则
DNA分子的特性：稳定性、多样性和特异性
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
，碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
四、有关DNA中的碱基计算
规律总结
1、双链DNA分子中，两互补碱基相等；
任意两个不互补碱基之和恒等，各占
碱基总数的50%,且不互补碱基之和
的比值等于1．
(
A+G)/(T+C)=1
∵A=T，
G=C
∴
A+G=T+C
=
50%
A+T
G+C
A2
+T2
G2
+C2
A1+T1
G1+C1
=a
=a
2、双链DNA分子中A+T/G+C
等于其中任何一条链的
A+T/G+C。
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
=a
3、双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一
比值的倒数.
1
b
A2+G2
T2+C2
=
4、双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比。
A+T
A+T+G+C
=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
A2
+T2
+G2
+C2
A2
+T2
=
A1
+T1
+G1
+C1
A1
+T1
=
c%
c%
c%
T1+C1
=
b
A1+G1
1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则
胸腺嘧啶为_____
2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有
100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶
应是_____
3、
DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个
DNA分子中G=
_____
20%
60个
29%
4、
由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组
成和序列的不同而携
带不同的遗传信息，其种类
数最多可达
（
）
A、4120
B、1204
C、460
D、604
C
练习
5、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。
解析一：
设DNA分子碱基总数为100.
已知：A+T=54，则G+C=46
所以，G1+C
1
=G
2
+C
2
=23
已知：G
1
=
×100×22%=11
1
2
所以,
C
2=G
1=11
则:
G
2=23–11=12
G
2
A
2
+T
2
+G
2
+C
2
=
12
1
2
×100
=
24%
解析二:
已知
A+T
总
=
54%,
则
=
46%
G+C
总
所以
G1+C
1
1/2总
=
46%.
已知
1/2总
G
1
=
22%
所以
1/2总
C
1
=
46%–22%=
24%
因为
G2=C1
所以
1/2总
G
2
=
24%
24%(共27张PPT)
第3章
基因的本质
第2节
DNA分子的结构
人教版必修2
这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命性的发现”，两位科学家获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。
?
1953年，美国科学家沃森（J．D.Watson，1928—）和英国科学家克里克（F.Crick，1916—2004），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
1、DNA双螺旋结构模型的构建
在生命的旋梯上
沃森和克里克
早凋的“科学玫瑰”
－－富兰克林（
R.E.Franklin）
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）
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的分子排列。
DNA的X射线衍射图
富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图
复习提问
DNA的基本组成元素有哪些？
C、
H、
O、
N、
P
DNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？
脱氧核苷酸
=
含氮碱基
+
脱氧核糖
+
磷酸
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
A
G
C
T
DNA的基本单位－脱氧核苷酸
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
2、DNA的化学组成
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
脱氧核苷
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
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
C
T
A
T
G
C
四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链
A
G
C
T
氢键
A
T
G
C
3、DNA分子的平面结构
4、DNA的双螺旋结构
构成方式
位置
双螺旋外侧
双螺旋内侧
碱基对
主链
（1）脱氧核糖与磷酸交替排列；
（2）两条主链呈反向平行；
（3）盘绕成规则的双螺旋。
（1）主链上对应碱基以氢键连结成对；
（2）碱基互补配对（A—T，G—C）；
5、DNA多样性和特异性
（1）多样性
同学们尝试两个符号牌的排列方式，这两个符号
牌可以写出相同符号A或B，又可以写成A和B，它
们由左向右的书写类型有多少种？
四种：AA、BB、AB、BA
碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的
多样性。
（2）特异性
碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA
分子的特异性。
（3）稳定性
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知：A1=T2
，
A2=T1，
G1
=
C2
，
G2
=C1。
则在DNA双链中：
A
=
T
，
G
=
C
可引申为：
①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
A+G=T+C
即A+G/T+C=1
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
A+T
G+C
A1+T1
G1+C1
A2
+T2
G
2
+C2
=
=
A
1
T
2
T
1
A2
G
1
C
2
C
1
G
2
DNA双链
③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。
=
A1+G1
T1
+C1
T2
+C2
A2
+G2
A
1+C1
T
1
+G1
T2
+G2
A2
+C2
=
④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。
A+T
A+T+G+C
A1
+T1
+G1
+C1
A1
+T1
=
=
A2
+T2
+G2
+C2
A2
+T2
=
A1
+T1
（A+T）
1
2
=
=
A2
+T2
同理：
G+C
A+T+G+C
=
=
A1
+T1
+G1
+C1
G1
+C
1
A2
+T2
+G2
+C2
G2
+C2
（G+C）
1
2
G1
+C1
G2
+C2
=
=
1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？
解析：
因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，
A=50%–23%=27%
2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
2.5
1
;
4、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。
24%
3、若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述
比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
0.4
0.4
5、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？
38%
6、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a
个，占该区段全部碱基的比例为b，则
（
)
b≤0.5
B.
b≥0.5
C.胞嘧啶为a(1/2b－1)
D.胞嘧啶为b(1/2a
－
1)
C
7、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？
40%
化学组成单位
双螺旋结构
基本单位——脱氧核苷酸
种类
四种
主要特点
碱基互补配对原则
DNA分子的多样性和特异性
①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
，碱基排列在内侧。
③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
碱基4种、碱基对2种、排列顺序不同
—A
—A
—C
—C—
G
—G—A—
T—
—T
—T
—G
—G
—C
—C
—T
—A—
结构
1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____
2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_____
3、
DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G=
_____
20%
60个
29%
练习：
5.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=
m
时,求:
(1)在另一互补链中这一比例是多少?
1/m
(2)
这个比例关系在整个分子中又是多少?
1
(3)在另一互补链中这一比例是多少?
n
(4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?
n
当在一单链中,如果(A+T)/(G+C)=n
时,求:
6.从某生物组织中提取DNA进行分析,其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46%
,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的
(
)
Ａ、26%
Ｂ、24%
Ｃ、14%
Ｄ、11%
A
7、沃森和克里克于
年提出了著名的
模型，为合理地解释遗传物质的
奠定了基础。
8、DNA又称
，组成它的基本单位是
（由一分子
、一分子
、一分子
组成）。组成DNA的碱基共有
种（符号表示为
），脱氧核苷共有
种（名称是①
、②
、
③
、④
）。
1953
DNA双螺旋
各种功能
脱氧核糖核酸
脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
4
A
T
G
C
4
胞嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
9、下图是DNA分子结构模式图，用文字填出1—10的名称。
P
P
P
P
A
C
T
G
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
胞嘧啶（C）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
脱氧核糖
磷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
碱基对
氢键
一条脱氧核苷酸链的片段(共36张PPT)
第3章
基因的本质
第1节
DNA是主要的遗传物质
人教版必修2
19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由
基因
控制的?
20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于
染色体
上。
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由
蛋白质和DNA
（成分）组成。
蛋白质
DNA
染色体
蛋白质和DNA，
谁是遗传物质?
DNA是主要的遗传物质的证据
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
艾弗里确定转化因子的体外转化验
噬菌体侵染细菌的实验
实验材料：
两种肺炎双球菌
R型菌
菌落:粗糙，
无荚膜，无毒
多糖类荚膜
S型菌
菌落:光滑，
有荚膜，有毒，可致死
一.肺炎双球菌转化实验
［过程探究1］格里菲思的实验：
［知识建构1
］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”。
?
哪种物质是转化因子？
①对比A.B组的实验现象，这说明了什么？
④什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？
?
?
?
由于体内有活的S型细菌的作用。
活的R型细菌变成了活的S型细菌。
加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生
了转化。
［过程探究1］格里菲思的实验：
②D组小鼠为什么会死亡呢？
③活的S型细菌如何出现？
?
S型细菌使小鼠死亡。
［实验设计］寻找转化因子：
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
多糖
脂类
蛋白质
RNA
DNA
加热杀死的S型细菌
但究竟哪一个才是转化因子呢？
假如你是当时的科学家,应该怎样设计实验来证明:转化因子是什么物质?
讨论:
在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？
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。
提出问题
实验方案：
2、分别与R型细菌混合培养，观察其后代是否有S型细菌出现.
1、从活的S型细菌中分离，提取出各种成分，(DNA、蛋白质和多糖
等物质)
DNA\蛋白质和其他物质谁是遗传物质?
作出假设:
实施方案
验证预测
预期效果：
DNA是遗传物质
只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌
分析结论
实验材料：
两种类型的肺炎双球菌(R型和S型)
［过程探究2］艾弗里的实验：
［过程探究2］艾弗里的实验：
［过程探究2］艾弗里的实验：
［过程探究2］艾弗里的实验分析：
?
只在A组中出现S型细菌,说明了什么?
只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌
［知识建构2］
DNA是转化因子。
?
有没有可能是DNA上仍沾有的0.02%蛋白质是转化因子呢？
?
有没有比细菌更为简单的实验材料？
噬菌体的结构模式图
二、
噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体中
60%是蛋白质,
40%是DNA..
蛋白质
外壳
DNA
小资料:
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖.
在T2噬菌体的化学分析中,
对蛋白质和DNA的进一步分析表明:
硫仅存在于蛋白质分子中,
磷仅存在于DNA分子中.
噬菌体侵染细菌的动态过程：
侵入别的细菌
侵入
合成
组装
释放
吸附
侵入
合成
组装
释放
吸附
T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?
?
DNA和蛋白质,应分别标记哪一种元素？
DNA标记P;蛋白质标记S。
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。
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
?
如何让噬菌体被标记？
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，
再用噬菌体去感染这种大肠杆菌）
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
①A、B两组实验结果:
A组标记的是蛋白质，侵染时留在外面，产生的子代噬菌体不含放射性。
B组标记的是DNA，侵染时进入细菌体内，产生子代噬菌体含有放射性。
?
②实验说明什么？
噬菌体进入细菌中的是DNA，蛋白质
留在外面，这样就形成了与亲代一样
的噬菌体，遗传物质是DNA,而不是蛋
白质.它的蛋白质不是亲代连续下来
的，是由DNA控制合成的。
［知识建构3］DNA是遗传物质。
?
所有生物的遗传物质都是DNA吗？
?
蛋白质
［相关链接］SARS病毒的结构：
RNA
［相关链接］
SARS病毒的遗传物
质：
?
SARS病毒中，谁是遗传物质？
［知识建构4］
RNA是遗传物质。
［课堂延伸］
设计实验：证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？
烟草花叶病毒（TMV）
被病毒感染的烟草叶片
RNA
蛋白质
设计实验：
TMV
（烟草花叶病毒）
蛋白质
RNA
设计思路：
技术方法：
将蛋白质与RNA分离，单独观察
自身分离、化学提取分离、酶解法分离
分离DNA与蛋白质的技术手段有三类：
（1）自身分离。（同位素标记观察）
（2）化学提取法分离RNA与蛋白质，
（3）用RNA酶和蛋白酶分别处理噬菌体
分离
分离
重组
重组
感染
新的病毒
产生
哪种
病毒？
[知识建构5]
大多数生物以
为遗传物质，
少数生物以
为遗传物质，
所以
是一切生物的遗传物质，
是主要的遗传物质。
蛋白质
（是，不是）遗传物质。
DNA
RNA
核酸
DNA
不是
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32P
［学习自测］
D
A(共27张PPT)
第3章
基因的本质
第1节
DNA是主要的遗传物质
人教版必修2
作为遗传物质应具有的特点：
1、在细胞生长和繁殖过程中能够精确的
自我复制
2、指导蛋白质合成，控制生物的性状和
新陈代谢
3、具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力
4、结构具有稳定性，能够发生突变，突变
后能够继续复制并遗传给后代（连续性）
DNA分子
蛋白质
染色质
染色体
染色体＝DNA＋蛋白质
经典实验
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
艾弗里确定转化因子的体外转化实验
噬菌体侵染细菌的实验
烟草花叶病毒的侵染实验
S型菌落(光滑)
R型菌落(粗糙)
S型：菌落表面光滑，不被免疫系统识别，有多糖荚膜，使人患肺炎或小鼠得败血症，有毒性。
R型：
菌落表面粗糙，被免疫系统识别，没有荚膜，无毒性。
肺炎双球菌
一、肺炎双球菌的转化实验
肺炎球菌转化实验
1
2
3
4
步骤
方
法
现象
结
论
［过程探究1］体内转化实验——格里菲思等
R型活菌
S型
活
菌
加热杀死
S型菌
R型
活
细菌
+
S型
死
细
菌
活
死
活
R型活菌无毒
S型活菌有毒
加热杀死的S型菌无毒
死
（体内有
S型活细
菌）
存在“转化因子”
［实验设计］寻找转化因子：
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
多糖
脂类
蛋白质
RNA
DNA
加热杀死的S型细菌
但究竟哪一个才是转化因子呢？
R型细菌
二、艾弗里确定转化因子的体外转化实验
R型细菌
只长R型菌
只长R型菌
R型细菌
S型菌
R型细菌
S型菌的DNA
S型菌的
蛋白质或荚膜多糖
S型菌的
DNA+DNA酶
实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，也就是说，DNA才是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，不是所有的人都信服这一结果，因为实验中DNA纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，所以有人对其结果表示怀疑。
1952年，赫尔希和蔡斯，完成了更有说服力的实验——噬菌体的侵染实验
三、噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体（一种专门吸附在大肠杆菌上的病毒）放大25000倍
在T2噬菌体的化学分析中,
对蛋白质和DNA的进一步分析表明:
硫仅存在于蛋白质分子中,
99%的磷都存在于DNA分子中.
方法：放射性同位素标记
离心
离心
在新生成的噬菌体中检测不到35S
。
在新生成的噬菌体中检测到了32P。
吸附
注入
合成
组装
释放
噬菌体侵染细菌过程
吸附
注入
合成
组装
释放
制备含有放射性标记噬菌体
在分别含有放射性同位素32P
和35S的培养基中培养细菌
分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体
证明：
DNA是遗传物质
四、烟草花叶病毒的侵染实验
烟草花叶病毒（简称TMV），它的基本成分就是蛋白质和RNA。
结论：
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
1957年，格勒和施拉姆
生
物
界
细
胞
生
物
非
细
胞
生
物
RNA病毒：艾滋病病毒(HIV逆转录)、
流感病毒（如禽流感，猪流感，
现称甲型H1N1病毒，逆转录）、
SARA（不逆转录）毒、登革热病毒、
甲肝病毒、烟草花叶病毒及类病毒等
DNA病毒：噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等
原核生物：细菌、支原体、衣原体、
蓝藻、放线菌等
真核生物：植物、动物、原生生物、真菌
遗传物质是RNA
遗传物质是DNA
核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。
归
纳
总
结
1.列表比较DNA是主要的遗传物质的实验证据
肺炎双球菌转化实验
噬菌体侵染细菌实验
烟草花叶病毒侵染烟草实验
实验
原理
实验
结果
实验
结论
四个实验的共同点
从S型活细菌中提取的DNA、蛋白质和多糖，分别与R型活细菌培养液混合培养
仅加入DNA，才能使R型活细菌转化为S型，且能遗传。用DNA酶处理的DNA失去转化作用
DNA是遗传物质,蛋白质等物质不是
用同位素32P标记DNA，35S标记蛋白质，来证明只有噬菌体的DNA进入细菌体内，完成遗传作用
带有同位素32P的DNA进入细菌内完成遗传作用
DNA是遗传物质
从烟草花叶病毒中提取RNA和蛋白质，分别感染烟草
只有RNA才能感染烟草
RNA是遗传物质
①设计思路都是:设法把DNA(RNA)与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA(RNA)的作用
②都遵循了对照原则
2.本课理念——掌握科学家们科学探究的一般过程
提出问题
得出结论
分析结果
设计实验
作出假设
1、下列说法错误的是
(
)
A、绝大多数生物的遗传物质是核酸
B、遗传物质的载体是DNA
C、除少数生命外，一切生物均含核酸
D、遗传物质的主要载体含蛋白质
B
练一练:
2、蛋白质不是遗传物质的原因之一是
(
)
它的含量很少
它不能自我复制
C.
它与新陈代谢无关
D.它的种类很多
B
3、某科学家用噬菌体侵染大肠杆菌，并用同位素32P和35S作了如下标记：
（2）子代噬菌体的外壳上将会含有上述___
元素,原因是
。
（1）子代噬菌体的DNA分子中将会含有上述的
____
元素,原因
是
。
子代噬菌体的DNA分子进入了细菌内,
并利用细菌的原料合成新的噬菌体。
子代噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内。
32P
和31P
35S(共20张PPT)
第3章
基因的本质
第3节
DNA的复制
人教版必修2
细胞减数分裂和受精作用使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性，为什么?
DNA分子是怎样进行复制的呢?
最早提出的DNA复制模型有三种；
一、对DNA复制的推测
1、全保留复制：新复制出
的分子直接形成，完全
没有旧的部分；
2、半保留复制：形成的分子
一半是新的，一半是旧的；
3、分散复制：新复制的分子
中新旧都有，但分配是随
机组合的；
复制一次
复制一次
复制一次
2、如果要你来设计实验，你认为最基本
的思路是什么？
把复制的单链和原来的链做上标记，
然后观察它在新DNA中出现的情况。
1、这些观点各有不同，如何来证明那个
观点是正确的？
只能用实验来证明。
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的
二、DNA半保留复制的实验证据
重带(下部)
15N/
15N
中带(中间)
15N/
14N
轻带(上部)
14N/
14N
中带(中间)
15N/
14N
一个DNA分子复制
几代后的情况如何？
因DNA复制采用半保留的方式，
所以一个DNA分子经几代复制后的
所有DNA中，只有两个DNA分子含
有原DNA链。但所有DNA与原DNA
所带的信息（脱氧核苷酸的排列序）
完全相同。（变异除外）
拓展延伸
三、DNA分子复制的过程
1.DNA分子复制的概念是什么?
2.
DNA分子复制过程怎么进行?
3.DNA分子复制过程需要哪些条件?
4.DNA分子复制过程有何特点?
5.DNA分子复制有何生物学意义?
思考如下问题：
1、DNA分子复制发生在什么时间?
有丝分裂间期
减数第一次分裂的间期
无丝分裂之前
2、什么是DNA分子的复制？
指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
则1DNA→2DNA。
由1DNA→2DNA呢？
3、什么叫解旋？解旋的目的是什么？
在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA两条多脱氧
核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，双螺旋的两条
链解开的过程。
目的：就是为复制提供准确的模板，解开的两
条单链叫母链。
4、什么叫“子链”?复制
一次能形成几条链？
以母链模板，以周围环境中游的4种脱氧核苷酸为原料，
按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与
母链互补的一段子链，复制一次形成子链两条。
5、有人认为DNA复制就像洗相片一样，
有一张底片就可以洗出许多相片来。
这种说法对不对，为什么？
1DNA→2DNA单链（母）→2母＋2子
→（母十子）＋（母十子）→2DNA
与洗相片不同，因为DNA分子的复制结果并没
有形成一个完整的新的DNA分子，而是形成了一半
新、一半旧的两个DNA分子。
6、DNA分子复制时需何条件？
（1）模板：亲代DNA的两条母链；
（2）原料：4种脱氧核苷酸：
（3）能量：ATP;
（4）酶：DNA解旋酶，DNA聚合酶等。
7.DNA准确复制的原因
(1)DNA具有独特的双螺旋结构，
能为复制提精确的模板。
(2)碱基具有互补配对的能力，
能够使复制准确无误。
8.DNA分子的复制实质(意义)
DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使得种族得以延续。
1．下列关于DNA复制过程的正确顺序是
（
）
①互补碱基对之间氢键断裂
②互补碱基对之间形成
氢键
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋
后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘
旋成双螺旋状结构
A.①③④②⑤
B.①④②⑤③
C.①③⑤④②
D.③①④②⑤
D
练习
2．将
标记的DNA分子放在
的培养基上培养，
经过3次复制，在所形成的子代
DNA中，含
的DNA占总数是（
?
）
A．1/16
B．l／8
C．1／4 D．1／2
C
3．DNA分子的双链在复制时解旋，这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开（
）
A．G与C??
B．A与C??
C．G与A??
D．G与T
A
4．DNA复制的基本条件是（
）
A．模板，原料，能量和酶???
B．模板，温度，能量和酶
C．模板，原料，温度和酶???
D．模板，原料，温度和能量
A
5．DNA分子复制能准确无误地进行原因是（
）
A．碱基之间由氢键相连
B．DNA分子独特的双螺旋结构
C．DNA的半保留复制
D．DNA的边解旋边复制特点
B
⑴G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0
、G1
、G2
。
A
B
D
⑵G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是
。
⑶图中
①
、
②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：
，
。
⑷上述实验结果证明了DNA的复制方式是
。
0:1:1
31P
31P
和32P
半保留复制
6.以含有31P标志的大肠杆菌放入32P的培养液中，培养2代。离心结果如右：(共30张PPT)
第3章
基因的本质
第4节
基因是有遗传效应的DNA片段
人教版必修2
资料1、大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。
一、说明基因与DNA关系的实例
大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。说明基因是一段DNA。
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5170个碱基对的片段---绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。
说明基因是特定的DNA片段，可拼接到其他生物的DNA上去，有遗传效应,可独立起作用
基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，从而获得某种性状的表达，所以基因是遗传物质的结构单位。
转基因生物
为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病虫害、增加营养成分）的目的基因，通过基因技术加入到目标生物当中。
转基因食品
对动、植物的基因加以改变，制造出具备新特征的食品种类。人们可以用鲜鱼的基因帮助西红柿、草莓等普通植物来抵御寒冷；把某些细
菌的基因接入玉米、大豆的植株中，就
可以更好地保护它们不受害虫的侵袭。
而以这些转基因生物为原料加工生产的
食品就是转基因食品。
历史背景
转基因烟草
1983年
世界上第一例转基因植物——一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。
迄今
全世界已有近50个国家和
地区开展转基因作物种植实验，有
16个国家的近600万农民以种植转
基因作物为主。
2002年
全球转基因农作物种植面积已扩大到5870万公顷。
1996年
世界转基因作物种植总面积仅为170万公顷。
1993年
世界上第一种转基因食品——转基因晚熟西红柿正式投放美国市场。
?????????????????????????????????
美国密苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪。
美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶
中国首批t-PA转基因羊在山东东营诞生
t-PA是目前治疗急性心肌梗塞最好的溶血栓药物，如果从国外进口，价格非常昂贵，由动物的乳腺生产出含有t-PA的药物蛋白，价格就会大大降低。
首只转基因猴降生
人类未来喜忧参半
安迪在2000年10月2日出生
此项成果可能意味着人类医学进步步伐加快，具体涉及的疾病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森症和艾滋病。
这一方面给医疗、传统农业甚至工业等多个领域带来曙光，另一方面，又不能不让普通人担心：这次是不是真的打开了潘多拉盒子？
由于国内已有不少来自美国、加拿大的
大豆、玉米等，均为转基因食品，为了加强
转基因食品规范，应确立转基因食品上市前
审查制度，基于安全原因，在上市前建议提
供相关资料，证明转基因食品成分和原食品
相同，且不会影响自然生态、物种，不会产
生毒素,
无过敏反应,
不影响抗生素耐药性
等才准许上市。
为什么转基因食物将在今后几年内流行，有一个很简单的原因。据预测，到2030年，世界人口将翻一番，约为100亿；其结果可能会导致全球食物短缺，而许多农业专家认为，不求助于基因工程，这个问题将无法解决。
中国是20世纪90年代初进入商业型转基因农业生产的第一个发展中国家，现在中国已准备大面积扩种转基因农作物。
转基因食品
------想说爱你不容易！
资料3、人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。
并不是随便一段DNA就称为基因。基因是DNA中的特定一段，但是一段DNA并不一定是基因。
--ATGCATGCATCCATGCTAGCCATCCCTAAGGACAG---
--TACGTACGTAGGTACGATCGGTAGGGATTCCTGTC---
基因
基因
非基因片段
资料4、不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，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。
没有HMGIC基因，就没有肥胖的表现，有HMGIC基因就有肥胖表现。说明基因能控制生物的性状(功能单位)。
结论：基因是有遗传效应的DNA片段，它是生物体遗传的功能单位和结构单位.
综合上述资料，请你给基因下个定义？
遗传效应：
指具有复制、转录、
翻译、重组、突变及调控等功能。
二、DNA片段中的遗传信息
每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，每个基因都是特定的DNA片段，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？
构成DNA的基本单位是什么？
---脱氧核苷酸
1.基因的化学组成：每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。
基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。例如：白花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样特定的排列顺序就代表白花的遗传信息。上一代传给下一代的是遗传信息而不是白花(性状)的本身，在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。
2.基因不同的实质：
不同的基因，四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同（DNA分子的多样性），但是每个基因都有特定的排列顺序（DNA分子的特异性）。
3.基因的位置：
染色体是基因的主要载体，每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子含有多个基因，基因在染色体上呈直线排列（果蝇某一条染色体上的几个基因）。
果蝇某染色体上的几个基因
仔细观察基因在染色体（DNA）上是如何排列的。
4.基因是有遗传效应的DNA片段
这就是说，基因是DNA的某个片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。
基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息，而基因中脱氧核苷酸的排列顺序又导致了控制不同性状的基因之间的差别。归根到底，生物性状的遗传就是基因通过四种脱氧核苷酸的序列来传递和表达信息的。
基因和遗传信息的关系？
①从基因在染色体(染色质)上的关系看：基因在染色体上具有一定的位置，并且呈线性排列。基因与染色体的行为具有一致性。
基因与染色体(染色质)、DNA、性状、遗传信息的关系？
小结：
②从基因与DNA的关系看：每个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段(DAN片段不一定是基因)
。
③从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和功能单位。
④从基因与遗传信息的关系看：基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息。对于某个基因来说，其“顺序”是固定的，而不同的基因，其脱氧核苷酸的顺序又是各不相同的。
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
每个染色体上有一个DNA分子
基因是有遗传效应
的DNA片断
每个DNA分子
上有许多基因
基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
1．白化症病人出现白化症状的根本原因（
）
A．病人体内缺乏黑色素
B．病人体内无酪氨酸
C．控制合成酪氨酸酶的基因不正常
D．常期见不到阳光所致
2．下列有关DNA与基因关系的叙述中，正确的是（
）
A
基因是碱基对随机排列而成的DNA片段
B
一个DNA分子上有许多个基因
C
DNA的碱基排列顺序就代表基因
D
组成不同的基因的碱基数量一定不同
C
B
课堂练习
3．DNA分子结构多样性的原因是（
）
A
碱基配对方式的多样性
B
磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性
C
螺旋方向的多样性
D
碱基对排列次序的多样性
4．DNA指纹技术也可以帮助人们确认亲子关系，这是因为（
）
A
每个人的指纹大多相同
B
每个人的指纹是不同的
C
不同的个体的相同的组织中的DNA指纹是相同的
D
DNA技术是检测DNA上碱基种类
D
B
5、分析下面的概念图，回答有关问题：
A
染色体
B
+
C
DNA
D
基因
E
脱氧核苷酸
构成
H
磷酸
+
+
F
G
（1）图中B是
，F是
，G是
。
（2）1个A与C有两种比例关系：
和
。
（3）每个C含有
个D，每个D中可以由
个E组成。
蛋白质
含N碱基
脱氧核糖
1：1
1：2
很多
成百上千
（4）D和A的位置关系：
。
（5）从分子水平看D和C的关系是
。
（6）C的基本组成单位是图中的
。
（7）在E构成的链中，与一分子G相连接的有
分子F和
分子H。
（8）遗传信息是D中
的排列顺序。
D位于A上
基因（D）是有遗传效应的DNA（C）片断
E
1
2
E（脱氧核苷酸）
A
染色体
B
+
C
DNA
D
基因
E
脱氧核苷酸
构成
H
磷酸
+
+
F
G
6．中国青年科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草具备了抗病毒的能力，试分析：
（1）人的基因所以能接到植物体内去，物质基础是__________________________。
（2）烟草具备抗病毒能力，表明烟草体内产生了_____________，这个事实说明：人和植物体内蛋白质的合成方式_____________。
DNA结构基本相同
干扰素
基本相同
解析：人和植物的DNA都是由脱氧核苷酸组成，都是规则的双螺旋结构，这是转基因技术的物质基础；同时所有生物合成蛋白质时都共用那20种氨基酸，因此将人的基因移植到植物体内后可以在植物体内合成相应的蛋白质。(共24张PPT)
第3章
基因的本质
第4节
基因是有遗传效应的DNA片段
人教版必修2
基因与染色体：基因位于染色体上
果蝇某一条染色体上的几个基因
现代分子生物学技术
将基因定位在染色体上
染色体由DNA和蛋白质组成
基因=DNA吗？
基因和DNA有什么关系呢？
一、基因与DNA的关系
基因是什么？
DNA分子数目
基因数目
基因的碱基对总数
DNA分子的碱基对总数
分析:
推理
大肠杆菌的一个DNA分子上含有多个基因。
说明基因是一段DNA。
[资料1]大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。
[资料3]人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。
推理
基因是DNA的片段
说明人的基因与DNA有怎样的数量关系？
基因碱基总数占DNA碱基总数很少的一部分
发出绿色荧光的水母
绿色荧光蛋白克隆猪
[资料2]
推理
基因是特定的DNA片段，可切除，可拼接
基因有遗传的功能
1.
水母这一荧光性状为什么能在小猪身上表现？
左为荧光小猪，右为正常小猪
2.说明基因有什么特点？
[资料4]
进一步说明什么问题？
基因能控制生物的性状
－－具有遗传效应（基因的作用）
小结：从资料2、4中可以得出什么结论？
无HMGIC基因就无肥胖的表现
有HMGIC基因就有肥胖的表现。
DNA
概念：基因是有遗传效应的DNA片段
是生物控制性状的功能和结构单位
基因
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
磷酸
脱氧核糖
含氮碱基
总结
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA
的主要载体
基因是有遗传
效应的DNA片断
每个DNA分子
上有许多基因
基因中的脱氧核
苷酸排列顺序代表
着遗传信息
每个基因由许多脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
每个染色体上有一个DNA分子
二.
DNA片段中的遗传信息
基因
排列种数
1个碱基对
2个碱基对
4×4（42）
。。。。
。。。。
N个碱基对
4N
探究
4
情境1：
假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因（当然，这仅仅是假设），那么，１７个碱基对可以排列出＿＿＿种基因？
４１７
结论1：DNA分子的多样性！
情境２：全球人口总数约为６０亿。假设决定脸型的１个基因是由１７个碱基对随机排列构成的，那么，１７个碱基对的所有排列是否都有机会出现？————。
你与你的同桌相比，出现相同脸型的可能性有多大？——————
不是
４-１７
结论2：DNA分子的特异性！
基因是碱基对随机排列的DNA片段吗？
每个基因都是特定的DNA片段
具有特定的碱基排列顺序
具有特定的遗传效应
事实上，大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体DNA内，而有些序列却重复许多次。
多样性→
多样性→
多样性
特异性→
特异性→
特异性
遗传信息——
基因特定的碱基（碱基对、脱氧核苷酸）排列顺序
碱基排列顺序
DNA分子
生物
碱基排列顺序
DNA分子
生物
三.基因的本质和特点
１.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；
碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；
DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
２.DNA上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
小结
2.DNA指纹能用来鉴定身份吗？有
科学依据吗？
1.你认为基因是碱基对随机排列
成的DNA片段吗？
讨论：
1.下列关于DNA、基因、染色体的叙述错误的是(
)
A.基因是有遗传效应的DNA片段
B.DNA是遗传信息的主要载体
C.DNA分子在染色体上成念珠状排列
D.DNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性
D
课堂练习
2.人类遗传信息的携带者是（
）
A.DNA和RNA
B.DNA或RNA
C.DNA
D.RNA
3.下列有关DNA于基因的关系的叙述正确的是
（
）
A.一个DNA分子上有许多个基因
B
.DNA的碱基排列顺序就代表基因
C.组成不同的基因的碱基数量一定不同
D.基因是碱基对随机排列而成的DNA片段
C
A
4.DNA分子结构多样性的原因(
)
A.碱基配对方式的多样性
B.磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性
C.螺旋方向的多样性
D.碱基对排列顺序的多样性
D(共29张PPT)
第3章
基因的本质
第3节
DNA的复制
人教版必修2
教学目标
知识与能力
1.概述DNA分子的复制
2.探讨DNA复制的生物学意义
教学重点
DNA分子复制的条件、过程和特点
教学难点
DNA分子复制过程
教学方法手段
类比法
思考：生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？
DNA的复制就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA→2DNA。
新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？
一、对DNA分子复制的推测
半保留复制
全保留复制
①DNA是肉眼看不到的如何才能分辨DNA？
②实验的基本思路是什么？
③实验是如何区分亲子代的DNA分子的？
④用密度梯度离心后重带、中带、轻带表示的DNA分子的双链构成是怎样的？
⑤在整个实验的亲代、子一代、子二代细胞中提取的DNA离心的结果说明了什么？
【阅读与思考】P53
二、DNA半保留复制的实验证据
1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。
运用技术：
怎样把不一样的DNA分开呢？
N、Ｐ
想一想
：可以用什么同位素去标记DNA？
密度梯度离心技术
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
轻链
中链
重链
同位素示踪技术
15N
14N
转移到含14NH4Cl的培养液中
15N/15N
DNA
15N/14N
DNA
14N/14N
DNA
15N/14N
DNA
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
15N
14N
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/
2n
2n
2个
2n－2
解释
【智慧眼——寻找规律】
半保留复制
DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。
由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。
1、场所：
2、时期：
3、条件
4、复制过程：
5、复制特点
6、准确复制原因
7、复制的生物学意义：
有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期
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）
ATP
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
①DNA双链提供精确的模板
（1）边解旋边复制
（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DNA
②碱基互补配对原则
P54
三、DNA分子复制的过程（P54）
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＋2
90
【智慧眼——寻找规律】
过去
现在
将来
过去
现在
将来
亲
代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？
复制过程:
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）
组成
边解旋复制
半保留复制
多起点复制
1、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
D
2、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
B
——课堂练习——
3．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
4．一个双链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．16
A
D
B
5．下列关于DNA复制过程中，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
D．①③④②⑤
C
6、含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA，经密度剃度离心后得到的结果如图所示，由于DNA分子的质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置，请回答：
⑴、G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0
、G1
、G2
。
A
B
D
⑵、G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是
。
⑶、图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：
，
。
⑷、上述实验结果证明了DNA的复制方式是
。
0:1:1
31P
31P
和32P
半保留复制
