高中生物必修二
第3章 基因的本质
【学习目标导引】
1、总结人类对遗传物质的探索过程。
2、搜集DNA分子结构模型建立过程的资料,并进行讨论和交流。 3、概述DNA分子结构的主要特点。 4、制作DNA分子双螺旋结构模型。 5、概述DNA分子的复制。
6、说明基因和遗传信息的关系。
第1节 DNA是主要的遗传物质
【知识要点提炼】
1、肺炎双球菌的转化实验
(1)格里菲思的肺炎双球菌的转化实验:①向小鼠注射R型活细菌,小鼠活;②向小鼠注射S型活细菌,小鼠死;③向小鼠注射加热杀死的S型细菌,小鼠活;④向小鼠注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌,小鼠死,且从死鼠中分离得到了S型活细菌。实验④表明无毒性的R型活细菌在与被加热杀死的S型细菌混合后,R型的活细菌转化为S型活细菌,而且这种转化是可以遗传的。
格里菲思的推论是:在已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促进这一转化的活性物质―“转化因子”,这种转化因子将无毒性的R型细菌转化为有毒性的S型活细菌。
(2)艾弗里证明DNA是遗传物质的实验:①R型菌+S型菌的DNA 培养 R型
只有R型菌;③R菌+S型菌;②R型菌+S型菌的蛋白质或S型菌的荚膜多糖 培养
培养型菌+S型菌的DNA+DNA酶 只有R型菌。结论:DNA才是使R型活细菌产
生稳定遗传变化的物质。
2、噬菌体侵染细菌的实验
(1)噬菌体的结构组成:由蛋白质外壳和DNA组成。
(2)赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验(见下表)。
实验 第一组 第二组
3532
T2噬菌体 P标记DNA
实验过程
心;检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
检测结果(噬菌体上) 无放射性物质存在 放射性物质主要存在处
S标记蛋白质 与细菌混合培养;在搅拌器中搅拌;然后离
(3)结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
【典型例题解析】
例1 美国科学家艾弗里从S型活细菌中提取出DNA、蛋白质和多糖物质,然后把它们分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现加入了DNA的培养基中,R型细菌中的一部分转化成了S型细菌。而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中,R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明( )
(A)S型DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 (B)S型细菌的性状是由其DNA决定的
(C)蛋白质和多糖在该转化实验中,正好起了对照作用
(D)在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入R型细菌的细胞中
解析 对该实验结果进行分析可知,只有加进了S型细菌的DNA培养基中,R型细菌才发生转化,表现出S型细菌的性状,这说明S型细菌的DNA进入R型细菌的细胞中,且实现对其性状的控制,说明DNA是遗传物质。加入蛋白质、多糖等物质的培养基中,不发
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生这种转化,正好与DNA是遗传物质的转化实验形成对照,同时也说明蛋白质、多糖等不是遗传物质。答案:(A)(B)(C)(D)。
例2 用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质,用这种噬菌体去侵染大肠杆菌,则在新形成的噬菌体中( )
(A)不可能检测到32P (B)可能检测到35S (C)可能检测到32P和35S (D)大部分检测不到32P 解析 在噬菌体侵染细菌的过程中,噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌细胞,而是噬菌体的DNA进入了细菌细胞。新形成的噬菌体外壳(蛋白质)的原料(含S的氨基酸)来自细菌细胞中,所以,新形成的噬菌体体内不可能检测到35S。故选项(B)、(C)是错误的。新形成的噬菌体中的DNA原料(脱氧核苷酸)也来自细菌细胞中,应该说在新形成的噬菌体中也不可能检测到32P,但由于带有32P的噬菌体DNA在侵染时已注入到细菌细胞中,由这一部分DNA组成的噬菌体中可以检测到32P。答案:(D)。 【随堂巩固练习】 1、脱氧核苷酸的化学组成是 ( )
(A)磷酸、核糖、碱基 (B)磷酸、五碳糖、碱基 (C)磷酸、脱氧核糖、核苷 (D)磷酸、脱氧核糖、碱基
2、在肺炎双球菌转化实验中,哪一过程能直接体现肺炎双球菌的转化 ( )
(A)将无毒性的R型活菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡 (B)将有毒性的S型活菌注射到小鼠体内,小鼠死亡 (C)将加热杀死后的S型菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡
(D)将无毒性的R型活菌与加热杀死后的S型菌混合后注射到小鼠体内,小鼠死亡 3、根据肺炎双球菌转化实验,设计如下实验,请分析并回答下列问题:
R+○S的DNA→? ①○R+○S的蛋白质→? ②○R+○S的糖类→? ③○R+○S的无机物→? ④○(1)请推测①、②、③、④四组实验的结
果 。
S的DNA预先用DNA酶处理,结果会不同吗?为什么? (2)若①组实验中添加的○
。
(3)上述实验说
了 。 4、噬菌体侵染细菌后形成的子代噬菌体中,新合成的DNA分子的原料来自于 (
(A)亲代噬菌体的 DNA (B)子代噬菌体的DNA (C)噬菌体内的化学成分 (D)细菌内的化学成分
15
5、用噬菌体去感染用15N标记的细菌,待细菌解体后,N存在于 (
(A)只在噬菌体的外壳中 (B)只在噬菌体的尾部 (C)在噬菌体的外壳和DNA中 (D)只在噬菌体的DNA中 6、T2 噬菌体侵染细菌的实验证明 (
(A)DNA 是遗传物质 (B)RNA是遗传物质
(C)蛋白质是遗传物质 (D)DNA是主要的遗传物质 7、噬菌体和烟草花叶病毒的遗传物质分别是 (
(A)RNA、RNA (B)DNA、DNA (C)DNA、RNA (D)RNA、DNA
2
明 )
)
)
)
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8、右图中的A和B所示甲、乙两种不同的病毒侵染烟草可引起不同形状的病斑(甲病毒引起的病斑为圆形,乙病毒引起的病斑为三角形)。 (1)把乙病毒的组成成分拆开,
再分别侵染正常植株(如图C和D所示)。根据实验结果可知,引起病斑的物质是 。
(2)如图E所示,用甲、乙不同
组分重建病毒新品系,可引起烟草病斑,其病斑形状是 。
(3)图E中丙的类型与甲、乙、
新品系三种中的哪一种相同?
第2节 DNA分子的结构
【知识要点提炼】
1、DNA双螺旋结构模型的特点
①DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链螺旋,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。②磷酸―脱氧核糖构成的骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部。③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。
2、DNA分子的结构
①DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。②DNA分子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,并且碱基配对有一定的规律:A-T、G-C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【典型例题解析】
例1 下列关于双链DNA的叙述,错误的是( )
(A)若一条链上A和T的数目相等,则另一条链上A和T数目也相等 (B)若一条链上A的数目大于T,则另一条链上A的数目小于T (C)若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上也是A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4
(D)若一条链的G∶T=1∶2,则另一条链的C∶A=1∶2
解析 此题考查的知识点是DNA双螺旋结构中的碱基互补配对原则,即A对T、G对C,由此推测两条链上互补碱基的数量关系是A=T、G=C。本题的各选项均可用此数量关系来判断。从选项(C)“若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4”,可对应出另一条链是T∶A∶C∶G=1∶2∶3∶4,调整为A∶T∶G∶C的顺序,应等于2∶1∶4∶3。答案:(C)。
例2 在制作DNA双螺旋结构模型时,各“部件”之间需要连接。下列连接中,错误的是( )
代表磷酸基
代表碱基
代表脱氧核糖
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高中生物基因的本质课件
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