【创新设计】14-15生物(苏教)必修2课件:第四章 遗传的分子基础
高一生物苏教版必修2课件第四章 遗传的分子基础 整合提升
专题一
专题二
专题三
DNA 边解旋边以 过 程 两条链为模板,按碱 基互补配对原则,合 成两条子链,子链与 对应母链螺旋化 模 板 去 向 分别进入两个子代 DNA 分子中
DNA 解旋,以一条 链为模板,按碱基互 补配对原则形成 mRNA(单链)
以 mRNA 为模板,tRNA 一端 的碱基与 mRNA 上的密码子 配对,另一端携带相应氨基 酸,在核糖体上合成有一定氨 基酸序列的蛋白质
专题一
专题二
专题三
(4)杂交种与多倍体的比较:二者都可产生很多优良性状如茎秆粗 壮、抗倒伏、产量提高、品质改良,但多倍体生长周期长,晚熟;而杂交 种可早熟,故通过成熟期早晚可判定是多倍体还是杂交种。 (5)诱变育种尽管能提高突变率,但处理材料时仍然是未突变的个 体远远多于突变的个体;突变的不定向性和一般有害的特性,决定了在 突变的个体中有害仍多于有利,只是与自然突变相比较,二者都增多。
定向改变生 物的性状; 克服远缘杂 交不亲和的 障碍 有可能引发 生态危机
三倍体无 子西瓜、 八倍体小 黑麦 产生人胰岛素的 大肠杆菌、 抗虫棉
举 例
矮秆抗锈 病小麦
青霉素高产菌 株、太空椒
矮秆 抗锈 病小 麦
专题一
专题二
专题三
2.选择育种方法应注意的问题 (1)诱变育种与杂交育种相比,前者能产生前所未有的新基因,创造 变异新类型;后者不能产生新基因,只是实现原有基因的重新组合。 (2)杂交育种选育的时间是 F2,原因是从 F2 开始发生性状分离;选育 后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。 (3)杂交育种与杂种优势不同:①杂交育种是在杂交后代众多类型 中选择符合育种目标的个体进一步培育,直至获得稳定遗传的具有优 良性状的新品种;②杂种优势主要是利用杂种 F1 的优良性状,并不要求 遗传上的稳定。
高中生物 第4章遗传的分子基础教案 苏教版必修2
第4章遗传的分子基础【知识网络】DNA是主要遗传物质DNA与染色体1.DNA主要分布在染色体上2.DNA是染色体的主要成分之一DNA是遗传物质的直接证据1.细菌转化实验(1)肺炎双球菌的特点R型(无荚膜) S型(有荚膜)(2)体内转化实验的过程活R型菌+死S菌→活S菌???转化因子???(3)体外转化实验的过程(4)分析结论DNA能够引起可遗传的变异DNA只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能2.噬菌体侵染细菌的实验(1)噬菌体的结构(2) 噬菌体侵染实验DNA是连续的,子代DNA是亲代DNA复制的产物蛋白质是不连续的,子代蛋白质是在DNA指导下重新合成的结论:DNA是遗传物质而蛋白质不是(3) 噬菌体复制繁殖过程RNA是遗传物质的证据1.烟草花叶病毒感染实验2.RNA病毒重建实验3.分析结论:RNA也是遗传物质DNA是主要的遗传物质DNA分子结构和特点DNA分子的结构1.结构层次(1)基本元素组成 C、H、O、N、P等(2)基本组成物质脱氧核糖、含氮碱基、磷酸(3)基本结构单位 4种脱氧核糖核苷酸(4)化学结构(1级结构)脱氧核糖核苷酸链(5)空间结构(2~4级结构)(1)双螺旋结构相对稳定性(2)碱基比率(A+T/G+C)具有种属特异性(3)碱基序列具有多样性RNA分子结构与DNA的差异1.化学组成2.结构层次(1)信使RNA(mRNA)是一条单链(2)转运RNA(tRNA)呈三叶草结构(3)核糖体RNA(rRNA)构成两个亚单位基因与遗传信息1.基因是蕴含遗传信息的特定核苷酸序列(1)基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的载体(2)基因是有遗传效应的DNA片段(3)基因是遗传信息的载体(4)基因是决定生物性状的基本单位(噬菌体约60多个:哺乳类约4~6万个) 遗传信息的传递和表达DNA半保留复制DNA复制-传递遗传信息1.定义:亲代DNA→子代DNA2.时间 (1)有丝分裂间期—DNA合成期(S期)(2)前减数分裂期(99.7%)和减I偶线期(0.3%)3.过程4.分子基础(1)双螺旋结构→提供精确模板(2)碱基互补配对原则→保证准确复制5.条件(1)以亲代DNA为模板(2)以四种脱氧核苷三磷酸为原料(3)以高能磷酸键水解提供能量(4)在一系列酶作用下进行6.特点(1)边解旋边复制(2)遵循碱基配对原则(3)分段双向复制和不连续性(4)半保留复制7.子代DNA的分配(1)平均分配到子细胞中(2)随子细胞传递给后代8.意义(1)亲子之间传递遗传信息(2)复制一旦出现差错将引起变异基因控制蛋白质合成—表达遗传信息1.转录:DNA→RNA(1)部位:细胞核内(2)模板:DNA分子的非信息链(3)碱基互补配对原则:A—U、T—A、G—C、C—G(4)转录产物特点 mRNA为单链,携带遗传信息tRNA是三叶草型rRNA组成核糖体(5)mRNA动向:进入细胞质,与核糖体结合。
陕西省苏教版高中生物必修二第四章遗传的分子基础4.2DNA分子的结构和复制教案
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DNA分子的复制
概述DNA分子的复制特点
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教
学
活
动
设
计
师生活动
设计意图
批注
当堂检测
有效练习
第1课时
创设:北京中关村科技园区的标志是呈双螺旋造型的DNA雕塑。看似麻花卷的DNA为什么能成为高科技的标志?它是怎么储存遗传信息?又是怎样决定生物性状的?
DNA分子的化学成分
依托第一章知识,采用提问形式,引导学生回忆核酸的相关内容,总结构成DNA的组成元素、基本单位及构成基本单位的三种分子:
学情分析
本节课内容较为抽象,DNA分子的结构需要通过平面图来讲解DNA的基本单位脱氧核苷酸,以及碱基对之间的关系,双螺旋结构需要立体动态图来加深理解,DNA分子的复制过程是一个动态的过程,学生对于这种过程通常在脑海中难以建立起连贯的思维逻辑,这就需要教师在讲解的过程中进行构建,加深学生的理解记忆。
三维目标
学生计算:4对碱基,DNA分子的种类数有多少种?若碱基为4000对呢?
四运用碱基互补配对原则,总结碱基计算规律
(1)双链DNA分子中:①A=T,C=G;②嘌呤(A+G)=嘧啶(C+T);③两个不互补配对的碱基之和比值等于1,即A+G/C+T=1。(双链DNA分子中,所有的嘌呤之和与所有的嘧啶之和有什么关系?对于单链的DNA,这种关系成立吗?)
(2)制作DNA分子双螺旋结构模型,体验科学家科学探索的精神。
教学重难点
教学重点:
DNA分子的双螺旋结构
DNA分子的复制
教学难点:
DNA分子的双螺旋结构特点和半保留复制方式
教法
与
苏教版高中生物必修2《遗传的分子基础》章末复习课件
【专题集训】
1.下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( ) A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养 噬菌体 B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行 长时间的保温培养 C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能 是搅拌不充分所致 D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋 白质不是遗传物质
三倍体无 子西瓜、 八倍体小 黑麦
能产生人胰 岛素的大肠 杆菌、抗虫 棉
【例5】下列有关育种的叙述,正确的是( )
①培育杂合子优良品种可用自交法完成
②培育无子番茄是利用基因重组原理
③欲使植物体表达动物蛋白可用诱变育种的方法
④由单倍体育种直接获得的二倍体良种为纯合子
⑤培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育的原理
同位素标记噬菌体的有关分析
1.噬菌体的结构:噬菌体由DNA和蛋白质组成。
2.噬菌体侵染细菌的过程
3.噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P噬菌体侵染大肠杆菌
(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌
【例1】有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家 禽的一些过程。设计实验如图:
一段时间后,检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元 素,下表对结果的预测中,最可能发生的是( )
几种育种方法的比较
基因工程 项目 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
育种
原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组
本身不育,但
可产生
可产生新
特点
新Hale Waihona Puke 基的基因型因染色体加倍后 染色体倍 成为纯合子, 增,营养 后代不发生性 器官增大
高中生物 第四章 遗传的分子基础 第四节 第一讲 基因突变名师课件 苏教版必修2
(4)从表中可看出密码子具有________的特点,它对生物 体生存和发展的意义是______________________。
解析:(1)Ⅰ过程为翻译,在细胞质的核糖体上进行。 Ⅱ过程为转录,在细胞核中进行。(2)由赖氨酸与表格中其 他氨基酸的密码子的对比可知:赖氨酸与异亮氨酸、甲硫氨 酸、苏氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密码子相比,都只有一个 碱基的差别,而赖氨酸与丝氨酸的密码子有两个碱基的差 别,故图解中 X 是丝氨酸的可能性最小。(3)由表格中甲硫 氨酸与赖氨酸的密码子可知:②链与⑤链的碱基序列分别为 TTC 与 TAC,差别的碱基是 A。
(2)某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的位置和种 类,但并不影响该蛋白质的功能。
例如,酵母菌的细胞色素 C 其肽链的第十七位上是亮氨 酸,而小麦是异亮氨酸,尽管有这样的差异,但它们的细胞 色素 C 的功能都是相同的。
(3)发生隐性突变,产生了一个隐性基因,传递给子代后, 子代为杂合子,则隐性性状不会出现。
(4)突变发生在 DNA 分子中没有遗传效应的片段,不会 改变生物性状。
二、基因突变的特点及意义 1.基因突变的原因、结果、特点
2.基因突变对后代性状的影响 (1)基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中,突 变可通过无性生殖传给后代,但不会通过有性生殖传 给后代。 (2)基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数 分裂过程中,突变可能通过有性生殖传给后代。 (3)生殖细胞的突变频率一般比体细胞的突变频 率高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变 化更加敏感。
(3)基因突变的实质是什么?它是否改变了基因 在 DNA 分子或染色体上的位置?
遗传的分子基础ppt2 苏教版
(4)在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所
是 细胞核 。
(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子
是 tRNA(转运R,N后A者)所携带的分子是氨基酸 。
(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用
类似本题图中的形式表述):
①
;
②
。
(09江苏.28)下图为某种真菌线粒体中蛋白质 的生物合成示意图,请据图回答下列问题。
(1)完成过程①需要 ▲ 等物质从细胞质进入细 胞核。 (1)ATP、核糖核苷酸、酶
(2)从图中分析,核糖体的分布场所有 ▲ 。
(2)细胞质基质和线粒体
(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、
④,将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的
培养基上培养,发现线粒体中RNA聚合酶均保持
很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由 ▲ 中的
一、有关概念的辨析
基因、遗传信息、DNA、RNA、 蛋白质、染色体、密码子、反密码 子、性状、中心法则
复制、转录、翻译、基因表达
染色体、DNA和基因三者之间的关系
功能
关系
染色体 遗传物质的主要载体
每个染色体上有1或2个DNA分子
DNA 基因
主要的遗传物质
每个DNA上有多个基因 基因有遗传效应的DNA片段
(08上海生物.26) 某个DNA片段由500
对碱基组成,A+T占碱基总数的34%,
若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧
啶脱氧核苷酸分子个数为 答案:C
A.330
B.660
C.990
D.1320
(08广东理基.37) 核酸是细胞内携带遗传 信息的物质,以下关于DNA和RNA特点的 比较,叙述正确的是 A.在细胞内存在的主要部位相同 B.构成的五碳糖不同 C.核苷酸之间的连接方式不同 D.构成的碱基相同
2014.高中生物 第四章 遗传的分子基础名师优质课件 苏教版必修2
诱变育种
多倍体育异 单倍体育种
基因工 程育种
发育延迟, 具有盲目性, 结实率较 有利个体少 低,在动物
中难以开展
操作复杂,成 活率低,只适 用于植物
可能存在 安全性问 题
育种 流程
举例
矮秆抗病小麦的 培育
青霉素高产菌 三倍体无子 株的培育 西瓜的培育
矮秆抗病植株 的快速培育
抗虫棉的 培育
姐妹染色单体相同位置不同基因的原因归纳
C.非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变
异
D.着丝粒分裂后形成的两条染色体不能移向两极,导致染
色体数目变异
解析 DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导 致基因突变,因有丝分裂和减数分裂间期均存在DNA的 复制,故均可发生基因突变,A项正确。非同源染色体自 由组合导致非同源染色体上的非等位基因重新组合,即基 因重组,只发生在减数第一次分裂后期,B项错误。染色 体结构变异,和数目变异在两种分裂方式中均可发生,C 项、D项正确。 答案 ACD
解析 由系谱图中Ⅱ-4 和Ⅱ-5 均患甲病,Ⅲ-7 不患甲病,推知甲 病为常染色体显性遗传病;由甲、乙两病其中一种为伴性遗传病, 推知乙病为伴性遗传病,Ⅱ-4 和Ⅱ-5 不患乙病,生育了患乙病儿 子Ⅲ-6,知乙病是伴 X 染色体隐性遗传病;若甲病用 A 表示,乙 病用 b 表示,Ⅰ-1 的基因型为 aaXBXb,Ⅰ-2 的基因型为 AaXBY, Ⅱ-3 的基因型为 AaXbY,Xb 致病基因来自Ⅰ-1;由Ⅱ-2 的表现型 知基因型为 aaXBX-,由Ⅲ-2 患乙病推知Ⅱ-2 基因型为 aaXBXb。 Ⅱ-4 的基因型为 AaXBXb,Ⅱ-5 的基因型为 AaXBY,Ⅲ-8 基因型 有 AaXBXB、AaXBXb、AAXBXB 和 AAXBXb 四种可能;Ⅲ-4 基因
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【典例1】如图甲是果蝇体细胞示意图,图乙、丙是果蝇体细胞
中部分染色体在细胞分裂中的行为,请判断下列说法正确 的是 ( )。
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A.图甲中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X、Y染色体组成 一个染色体组
B.若图甲中果蝇的一个精原细胞产生一个基因组成为
bcXDXD的精子,则其余三个精子的基因组成为BCYd、 BCYd、bcXDXD C.图乙所示的果蝇细胞中A、a基因属于等位基因,位于 同源染色体上 D.图丙中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交 叉互换的结果
不是同源染色体;图丙是减数第一次分裂后期,同源染色体 分开,每一条染色体上含有两条姐妹染色单体,姐妹染色单 体上的基因是通过复制形成的,应具有相同的基因,故图示 中出现等位基因是因为发生了基因突变或交叉互换。 答案 D
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“三看法”判断可遗传变异的类型
简析 1.DNA分子内的变异
一看基因种类:即看染色体上的基因种类是否发生改变, 若发生改变为基因突变,由基因中碱基对的替换、增添或 缺失所致。 二看基因位置:若基因种类和基因数目未变,但染色体上
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几种育种方法的比较
项目
原理
杂交育种
基因重组
诱变育种
基因突变
多倍体育异 单倍体育种
染色体变异 染色体变异
基因工 程育种 基因重组
选育纯种:杂交→ 自交→选优→自交 方法 选育杂种:杂交→ 杂种
经花粉离体 辐射诱变、 秋水仙素处 培养的幼苗 体外DNA重 激光诱变、 理萌发的种 用秋水仙素 组和转基因 化学诱变、 子或幼苗 处理加倍成 等 太空诱变等 纯合子
育种 流程
举例
矮秆抗病小麦的 青霉素高产菌 三倍体无子 矮秆抗病植株 抗虫棉的 培育 株的培育 西瓜的培育 的快速培育 培育
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姐妹染色单体相同位置不同基因的原因归纳
简析 姐妹染色单体应来自于同一染色体的复制,上面所
携带的两DNA分子应具备相同的脱氧核苷酸序列,因而 应具有相同基因或遗传信息,若姐妹染色单体上含不同基 因,则可存在如下状况:
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(3)来自交叉互换或基因突变:在减数分 裂过程中,仅显示姐妹染色单体上具不同 基因,但未显示是否发生互换,如右图所 示。则Aa产生的原因应答为“基因突变或
交叉互换”。
(4)若姐妹染色单体上含有控制不同性状 的基因如A与B(b)则基因来源于染色体 结构变异(如易位)。
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解析
根据染色体组的概念,可知图甲中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的各
一条染色体和X或Y染色体组成一个染色体组;若图甲中果 蝇的一个精原细胞产生一个基因组成为bcXDXD的精子,说 明在减数第二次分裂后期姐妹染色单体XD、XD没有分开, 所以其余三个精子的基因组成为bc、BCYd、BCYd;图乙所
示的果蝇处于有丝分裂的后期,分开的是姐妹染色单体,而
章末整合
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有关DNA分子中碱基计算的问题
1.碱基互补配对原则:A—T,G—C,即
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2.碱基计算的一般规律
(1)规律一:在双链 DNA 中 A=T,G=C,任意两个不互补的 碱基之和恒等,占碱基总数的 50%。 A+G 即:A+G=T+C=A+C=T+G, =1。 T+C A+G (2)规律二:在双链 DNA 中,一条单链的 的值与另一条单 T+C A+G A1+G1 A2+G2 1 链的 的值互为倒数,即:若 =m,则 = 。 T+C T1+C1 T2+C2 m
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A+T (3)规律三:在双链 DNA 中,一条单链的 的值与另一条 G+C A+T A+T 单链的 的值相等,也与整个 DNA 分子中的 的值相 G+C G+C A1+T1 A2+T2 A+T 等。即: = = 。 G1+C1 G2+C2 G+C
(4)规律四:DNA分子中1链中(A+T)占1链碱基总数的百
优点
提高突变 率,加速育 器官大和营 明显缩短育 定向,打破 可集中优良性状 种进程,大 养物质含量 种年限(一 生殖隔离, 般2年) 幅度改良某 高 育种周期短 些性状
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项目
杂交育种 育种年限长 (5~6年)
诱变育种
多倍体育异
单倍体育种
基因工 程育种
缺点
发育延迟, 操作复杂,成 可能存在 具有盲目性, 结实率较 活率低,只适 安全性问 有利个体少 低,在动物 用于植物 题 中难以开展
的基因位置改变,应为染色体结构变异中的“倒位”。
三看基因数目:若基因的种类和位置均未改变,但基因的 数目改变则为染色体结构变异中的“重复”。
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助考园地Biblioteka 2.DNA分子间的变异 一看染色体数目:若染色体的数目发生改变,可依据染色 体的数目变化情况,确定是染色体数目的“整倍变异”还 是“非整倍变异”。 二看基因位置:若染色体的数目和基因数目均未改变,但 基因所处的染色体位于非同源染色体上,则应为染色体变 异中的“易位”。
三看基因数目:若染色体上的基因数目不变,则为减数分
裂中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换的结果,属 于基因重组。
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【典例2】在自然界中,生物变异处处发生,下面是几个变异的
例子:①动物细胞在分裂过程中突破“死亡”的界限成为
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①有丝分裂过程中姐妹染色单体含不同 (1)只来自 基因,如AXa×Xx ②虽为减数分裂,但四分体的另一染色体 上不含互换基因,如
基因突变
(2)只来自交叉互换:姐妹染色单体上可显
示互换迹象,如右图所示,图中显示携带有a 基因的片段颜色与整体不同,为互换而来(此
时另一条染色体上也应存在互换片段)。
分比=2链中(A+T)占2链碱基总数的百分比=整个DNA
分子中(A+T)占双链碱基总数的百分比,即(A1+T1)=(A2 +T2)=(A+T)DNA。 同理:(G1+C1)=(G2+C2)=(G+C)DNA。
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(5)规律五:DNA 分子 1 链中 A1 占 1 链碱基总数的百分比 与 2 链中 A2 占 2 链碱基总数的百分比之和等于整个 DNA 分子中 A 占双链碱基总数百分比的 2 倍。即 A1 A2 A + =2· 。 A1+T1+G1+C1 A2+T2+G2+C2 A+T+G+C