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
