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DNA是生物遗传物质教案设计(2)

教案 时间:2021-08-31 手机版

  生物遗传物质是篇二:自然界为什么选择DNA作为遗传物质

  自然界为什么选择DNA作为遗传物质?

  当上遗传物质需要什么”真功夫”?

  1.在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己,使得前后代具有一定的连续性。

  2.能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。

  3.具有贮存大量遗传信息的潜在能力。

  4.结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能继续复制,并能遗传给后代。

  DNA的结构

  DNA含脱氧核糖,有利于使分子结构更加稳定。在碱性环境下,RNA分子中核糖的2号碳上的-OH会失一个氢原子而裸露出电子,这个电子对会攻击RNA链上邻近的磷酸二酯键,使得磷酸二酯键断裂,导致RNA分子断裂;而DNA分子脱氧核糖的2号碳上没有游离的-OH,不会经由碱的作用而产生相同的反应,不会形成2,3-环形磷酸盐的中间产物,因此,RNA分子一般较DNA分子短,且不如DNA分子稳定

  DNA分子中书写遗传信息的碱基是A、T、C、G,为什么不用U。比较三种嘧啶分子的结构可以看出,C和U的结构很相近,C与T差异较大。DNA以T代U,其生物学意义十分重大。碱基C在某种条件下容易氧化脱氨基而成U;如果DNA本来就有U,那么新变过来的U和原有的U就无法区别,这样会把遗传信息搞乱。DNA无U有T,新变过来的U一看就是“不速之客”,可以马上清除,保持原有遗传信息的稳定性

  2.DNA分子大而稳定,适于储存大量信息

  假若由四种核苷酸组成的DNA分子的一条链由n个核苷酸组成,则组成的重复排列种数:N=4?(若n=1000,则N=10602,远大于人类已经知道的宇宙中全部原子数的总和1073)。这说明DNA分子能够储存极其大量的信息。实际上生物只利用了这些可能排列种数中的一部分,有相当一部分排列方式成为没有功能的基因。在这些没有功能的基因中,仍然有极其大量的有利于突变的排列方式存在。可见,基因通过突变而产生新的排列方式的潜能几乎是无限的;通过基因的突变,为生物

  进化和人类改造生物的遗传属性提供了物质基础。

  3.DNA的介电常数是已知的介电常数最大的物质,且具有高度量子简并的特征控制论指出,许多储存信息的方法具有一个共同的重要物理要素,它们似乎都是振动方式很多且频率相同的高度量子简并性的系统。许多储存信息和能量的物质具有很高的介电常数,这种物质在微小扰动时就能产生显著而稳定的结果,即出现量子简并性。作为遗传物质的DNA就具有这种高度量子简并的特征。DNA的介电常数高达120000以上,是已知的介电常数最大的物质,可见大自然选择DNA作为遗传物质并非偶然。生物机体的新陈代谢和生殖作用的许多问题都与量子简并性物质有关。

  4.DNA分子为共轭双键体系

  DNA的组成部分----------嘌呤和嘧啶基团中都具有共轭双键,它们都有自己的非偶电子。这些非偶电子不受任何个别原子的`束缚,为整个分子的共轭系统所共有,电子的激发能也属于整个共轭系统。DNA在复制和转录过程中作为模板而传递信息。由于DNA分子为共轭双键体系,对于实现重叠转移、共振转移、电荷络合物转移、半导性能带的电子转移等各式各样电子激发能的转移十分有利。

  具有共轭结构的有机高分子化合物有很多特殊的性能,除了顺磁性和导电性之外,还表现出催化活性和耐热性。DNA在复制过程中的模板自身催化活性,以及在转录过程中对mRNA合成的异已催化活性都是共轭体系催化活性的表现。

  DNA在介质分子的热运动中得到保护,使遗传特性相对稳定,这是共轭体系耐热性的表现。若具有遗传特性的物质一直保持在37°左右的恒温条件下,几千年来的分子热运动未能破坏它的有序结构。这说明,外界因素要引起生物的遗传物质发生突变,必须越过一量子化了的很高能垒,即生物体内的遗传物质被一个“能障”保护着。

  DNA的性质

  之所以能够作为遗传信息储存库,部分原因是由于它的化学稳定性。在没有酶催化的情况下,DNA的化学变化非常缓慢。

  癌变细胞

  信息稳定的长期储存对细胞来说特别重要,细胞对遗传信息改变具有低耐受性。稍微改变DNA结构就会导致严重的生理后果。

  为什么RNA不能作为遗传物质呢?

  1.RNA分子量小,只有病毒,基因组小,遗传信息少,可以直接用RNA。

  2.RNA不可以完成自我复制。

  3.RNA多数是单链,结构不稳定。

  蛋白质能不能翻身当上遗传主宰者呢?

  组成蛋白质的主要氨基酸约有20种。由于氨基酸的种类和数量不同,排列顺序不同,可以组成无数种蛋白质,具有储存大量信息的潜力。蛋白质(特别是酶)能够控制生物的性状和代谢。但是蛋白质不能进行自我复制,而且它在染色体中的含量往往是不固定的,分子结构也不稳定;它也不能遗传给后代,所以蛋白质不可能是遗传物质。

  生物遗传物质是篇三:

  试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。

  1.回归教材,注重基础

  试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。

  2.适当设置题目难度与区分度

  选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。

  3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察

  在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。

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