下载文档原格式
第18讲DNA的结构、复制及基因[目标要求] 1.概述DNA分子结构的主要特点。
2.概述DNA分子的复制。
3.理解基因的概念。
考点一DNA的结构及相关计算1．DNA的双螺旋结构特点(1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端，两条单链走向相反，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。
(2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
2．DNA 中的碱基数量的计算规律设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，A 1＝T 2，A 2＝T 1，G 1＝C 2，G 2＝C 1。
(1)A 1＋A 2＝T 1＋T 2；G 1＋G 2＝C 1＋C 2。
即：双链中A ＝T ，G ＝C ，A ＋G ＝T ＋C ＝A ＋C ＝T ＋G ＝12(A ＋G ＋T ＋C)。
规律一：双链DNA 中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
(2)A 1＋T 1＝A 2＋T 2；G 1＋C 1＝G 2＋C 2。
A 1＋T 1N 1＝A 2＋T 2N 2＝A ＋T N(N 为相应的碱基总数)， C 1＋G 1N 1＝C 2＋G 2N 2＝C ＋G N。
规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA 分子中都相等，简记为“补则等”。
(3)A 1＋C 1T 1＋G 1与A 2＋C 2T 2＋G 2的关系是互为倒数。
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
基因库的概念高中生物
基因库是指基因的集合，它以各种形式存在于生物体中，其中有不同的基因组合。
基因库是构成物种多样性，并保持物种功能和繁殖能力的关键要素。
基因库是指一组原始基因或遗传信息的组合。
它是物种群体中有价值的“仓库”，是支撑物种功能以及能够适应环境变化的基础。
物种的基因库包括多种基因，每种基因是表达某种蛋白质的模板，而蛋白质则具有许多生物功能。
此外，物种中还存在大量不可见的基因，它们构成了一个支持物种的“遗传蓝图”。
基因库是不断变化的，这主要是由于物种所处环境的不同使它们在人为和自然界发生变异而导致的。
变异是指物种的基因发生变化，从而使这些物种能够适应环境的改变。
如果一个物种从不改变它的基因，就无法在新环境中生存，因此变异是维持物种活力和多样性的基础。
总之，基因库是支撑物种功能和多样性，支撑着它们对改变的环境的适应能力的重要组成部分。
它有助于解释物种之间的差异，促进物种的多样性，并为科学家们提供了进行生物多样性研究以及开发治疗癌症和其他遗传性疾病的有力工具。
3（碳３）等类型。
水稻是Ｃ3植物，在高温、强光下容易产生光抑制，光合作用减弱。
与Ｃ3植物相比，玉米等Ｃ4植物具有更高的光合效率，而且在强光、高温、低温等逆境条件下有较好的防御反应，能保持较高的光合作用。
因此，如何把Ｃ3植物改造成Ｃ4植物是科学家长期的梦想。
从１９９７年开始，江苏省农科院研究员焦德茂主持的课题组，通过对不同转玉米高光效基因水稻材料进行比较，证明来自Ｃ4植物中的高光效基因ＰＥＰＣ是提高光合效率的关键基因，Ｃ4光合途径在水稻中原本微弱的存在，但在一般情况下不起作用，将玉米高光效基因导入水稻后，不是因为气孔放大使水稻吸收二氧化碳的能力增强，而是使水稻本身的Ｃ4光合能力增强，这种增强的效率在高光强、高温等逆境条件下尤为显著。
高。
磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(PEPC)在其中起了很大的作用。
C4植物光合系统的浓缩CO2，增加局部CO2浓度的机制，使其即使在低CO2浓度时也能使光合作用几近饱和，从而大大提高其光合作用效率。
因此，如何将C4植物的这一机制转移到水稻等C3植物上一直是植物生物学家的研究问题之一，但实践证明，常规杂交育种手段很难如愿以偿。
最近，Ku等(1999)利用农杆菌介导法，将完整的玉米PEPC基因导入到了C3植物水稻的基因组中。
分析结果表明，多数转基因水稻植株均高水平地表达玉米的PEPC基因，一些转基因植株叶片中的PEPC酶蛋白含量占叶片总可溶性蛋白的12%以上，其活性甚至比玉米本身的还高2-3倍。
Northern和Southern分析结果表明，PEPC基因在转基因水稻植株中不存在基因沉默现象。
这为利用基因工程技术快速改良水稻等C3作物的光合作用效率，提高粮食作物产量开辟了新路子。
一由三个碳原子组成的，叫做C3植物。
后来，又发现了基本单位是四个碳的植物，叫做C4植物，以区别于C3植物。
应该说，C3、C4植物是光合作用的最基本的产物。
有关这些基本产物的知识，是在利用二氧化碳-14（14CO2）作为示踪剂之后才被人们所了解的。
MET基因的全长约为120 kb，其中包括21个外显子和20个内含子。
其编码的蛋白质为c-MET （也称为HGFR或c-Met），是一种受体酪氨酸激酶。
c-MET蛋白由两个结构域组成：一个位于细胞膜外，称为Sema结构域，另一个位于膜内，称为C2和C3结构域。
C2和C3结构域之间通过二硫键连接，形成一个完整的蛋白质分子。
MET基因编码的c-MET蛋白在细胞膜上表达，可以作为生长因子的受体被激活，也可以作为酶促进靶蛋白磷酸化。
c-MET蛋白的激活会引起一系列的信号传导途径，如PI3K-Akt、RAS-MAPK等，这些信号传导途径在细胞增殖、分化、迁移等过程中发挥着重要的作用。
基因控制生物的性状一、教学目标：1. 让学生了解基因的概念，知道基因是控制生物性状的基本单位。
2. 让学生理解基因与生物性状之间的关系，能够分析基因在生物性状表现中的作用。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力，提高学生对生物学知识的兴趣。
二、教学内容：1. 基因的概念：基因是生物体内控制生物性状的基本单位，位于染色体上。
2. 基因与生物性状的关系：基因通过编码蛋白质的氨基酸序列，控制生物体的形态结构、生理功能和行为等性状。
3. 基因的表现型：基因的表现型受环境因素的影响，表现型是基因型与环境因素共同作用的结果。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：基因的概念、基因与生物性状的关系、基因的表现型。
2. 教学难点：基因的表现型受环境因素的影响。
四、教学方法：1. 采用问题导入法，引导学生思考基因与生物性状之间的关系。
2. 使用多媒体课件，展示基因的遗传过程和基因控制生物性状的实例。
3. 组织学生进行小组讨论，分析基因与环境因素对生物性状的影响。
4. 开展实验活动，让学生亲身体验基因控制生物性状的过程。
五、教学过程：1. 导入新课：通过提问方式引导学生思考基因与生物性状之间的关系。
2. 讲解基因的概念：介绍基因的定义、基因位于染色体上，是控制生物性状的基本单位。
3. 讲解基因与生物性状的关系：阐述基因通过编码蛋白质的氨基酸序列，控制生物体的形态结构、生理功能和行为等性状。
4. 讲解基因的表现型：介绍基因的表现型受环境因素的影响，表现型是基因型与环境因素共同作用的结果。
5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分析基因与环境因素对生物性状的影响。
6. 实验活动：开展实验活动，让学生亲身体验基因控制生物性状的过程。
7. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，布置课后作业，引导学生进一步探究基因与生物性状之间的关系。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对基因概念、基因与生物性状关系的理解程度。
2. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的参与程度，以及对基因与环境因素影响生物性状的理解。
