07遗传变异_1遗传的物质基础
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第七章遗传和变异第一节遗传的物质基础【知识概要】一、染色体是遗传物质的主要载体1.染色体的化学成分染色体的主要成分为DNA和组蛋白,两者含量比率相近,此外,还有少量非组蛋白和RNA。
组蛋白为含赖氨酸和精氨酸比较多的碱性蛋白质,带正电荷。
其功能是参与维持染色体结构,有阻碍NDA转录RNA的能力。
非组蛋白为含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性蛋白质,带负电荷。
非组蛋白的特点是:既有多样性又有专一性,含有组蛋白所没有的色氨酸。
非组蛋白的功能是DNA 复制、RNA转录活动的调控因子。
2.染色体的结构核体→螺线管→超螺线管→染色单体。
从舒展的DNA双螺旋经四级折叠,压缩到最短的中期时,DNA分子缩短约5000~10000倍。
二、DNA是主要的遗传物质l.噬菌体侵染细菌实验证实DNA是遗传物质实验步骤如下:2.肺炎双球菌的转化实验证实DNA是遗传物质3.烟草花叶病毒(CMV)的重建说明CMV是不具DNA的病毒,RNA是遗传物质三、DNA的结构和功能1.DNA的结构DNA是四种脱氧核苷酸的多聚体,见下图:DNA的一级结构DNA的主干由磷酸和脱氧核糖交互组成,磷酸和糖由3’、5’一磷酸二酯键联结在一起。
碱基接在每一脱氧核糖的1’碳上其结构要点如下:(1)两条DNA链反向平行,一条走向是5’→3’,另一条走向是3’→5’,两条互补链相互缠绕,形成双螺旋状。
(2)碱基配对不是随机的。
腺嘌呤(A)通过两个氢键与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)通过三个氢键与胞嘧啶(C)配对(见右图)。
GC对丰富的DNA比AT对丰富的DNA更为稳定。
(3)DNA的双螺旋结构中,碱基顺序没有限制性,但是碱基对的顺序却为一种DNA分子提供了它性质上的特异性。
(4)双链DNA具有不同的构型,其中3种具有生物学上重要性。
①B—DNA:右旋,正常生理状态下的常见形式。
②A-DNA:右旋,脱水状态下的常见形式。
③Z—DNA:左旋,这种结构可能与真核生物中基因活性有关。
第四章生物的遗传和变异第一节遗传的物质根底教学目标【知识与能力】通过对伞藻嫁接实验的分析讨论,能够说出细胞核是遗传的控制中心;说明DNA是主要的遗传物质;描述染色体、DNA、基因之间的关系。
【过程与方法】通过对伞藻嫁接实验、变形虫切割、核移植实验、噬菌体侵染细菌实验以及各种图文资料等的分析讨论,培养学生发现问题、观察比拟、总结归纳知识的能力。
【情感态度价值观】通过每一环节实验分析和问题的设计,让学生体验探究新知的过程,即由到未知的假设再到验证的过程,培养学生严谨治学的科学态度。
教学重难点【教学重点】1.说出细胞核是遗传的控制中心。
2.说明DNA是主要的遗传物质。
3.描述染色体、DNA和基因的关系。
【教学难点】1.阐述染色体存在的规律。
2. 描述染色体、DNA和基因的关系。
课前准备制作课件;学生课前进行相关调查及预习工作。
教学过程一、创设情境,导入新课出示三张孩子和其中一个孩子父亲的照片,请学生猜猜看哪一个是这名父亲的孩子,说出猜想的依据。
引出遗传和变异现象,进入新课的学习。
进而请学生例举生活中常见的遗传和变异现象,通过分析讨论,总结遗传的概念。
遗传和生物的其他生命活动一样,也有其物质根底。
今天我们就来做一次遗传学家,探究遗传的物质根底。
二、合作探究〔第一个环节:通过两种手段使学生认同细胞核是遗传的控制中心〕1.播放克隆羊多利培育过程动画。
2.设计实验:证明伞藻的伞帽形状、颜色是由细胞核控制的。
教师给学生提供背景知识:〔1〕伞藻是一类大型的单细胞海生绿藻,细胞核位于基部的假根内,成熟后,伞藻的顶部长出一个伞帽,伞帽的形状因伞藻的种类不同而异。
〔2〕伞藻具有较强的再生能力,切去伞帽后仍能长出新的伞帽。
在方案设计中,教师建议学生可以采用课本73页中的嫁接方式,同时鼓励学生进行创新,如通过对细胞核移植的方式进行证明等。
教师选取小组展示设计方案,共同评价方案是否科学可行,并推测实验结果。
〔1〕请你简述实验过程。
细菌遗传变异的物质基础
1 细菌遗传变异的物质基础
细菌遗传变异是指细菌物种的遗传特征的变化,是细菌群体遗传多样性的基础。
它实际上是一种基因突变,表现在某一代中,会引起物种结构和功能上的变化。
细菌遗传变异具有很强的杂合性,对部份生物如人类,动物,植物和水族等有着重要的性能变化,使得它们的抗药性和病原性等特性发生了变异。
细菌的遗传变异有多种物质基础,其中最重要的是基因重组,也就是基因重排。
经过重排,基因的表达会发生变化,从而产生了不同的功能,也就是不同的等位基因的编码。
此外,可以通过转录因子的改变来引起基因表达的变化,以及少量突变影响基因表达,也是一种细菌遗传变异的物质基础。
细菌还会通过换胞进行种群间变异,比如嗜热细菌与温热细菌之间发生换胞而产生变化,这就是换胞导致细菌遗传变异的物质基础之一,另外还有基因拷贝这种物质基础。
细菌是同源重组,通过同源重组将另一个物种的基因复制到自身基因组中,从而引起细菌的遗传变异,这是另一个物质基础。
综上所述,细菌遗传变异的物质基础主要有基因重排,转录因子变化、少量突变影响基因表达、换胞和同源重组等,它们是细菌群体遗传多样性的主要根源。
促使细菌发生遗传变异,可以帮助细菌群体
克服特定环境条件的选择,有利于细菌种群发展繁衍,从而使细菌群体具有抗药性、耐受能力和适应性等性质的变异。