必修2第3章基因的本质复习 教学设计
复习要点
1.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验 2.DNA分子结构中的碱基计算 3.DNA复制的有关计算规律 4.细胞分裂与DNA复制的相互关系 复习过程
一、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验 【知识点讲解】
1.格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验比较
培养细菌 实验对照 体内转化实验 在小鼠体内 R型细菌与S型细菌的毒性对照 用加热杀死的S型细菌注射到巧妙构思 小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 实验结论 相同点 加热杀死的S型细菌体内有“转化因子” 体外转化实验 体外培养基 S型细菌各组成成分的作用进行对照 将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 S型细菌的DNA是遗传物质 所用材料相同；两实验都遵循对照原则、单一变量原则 联系 体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸 2. 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较 方法不同点 不同 结论肺炎双球菌体外转化实验 直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养 证明DNA是遗传物质、蛋白35噬菌体侵染细菌实验 同位素标记：分别用P和S标记噬菌体的DNA和蛋白质 32不同 质不是遗传物质 证明DNA是遗传物质 ①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用； 相同点 ②都遵循了对照原则；③都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质 【例题讲解】
艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是( )
A．二者都应用同位素示踪技术
B．二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 C．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照 D．二者都诱发了DNA突变 【答案】B
【方法点拨】肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把DNA和蛋白质分开，研究各自的效应，都遵循对照原则，但二者都没有诱发DNA突变，其中只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术。
【变式训练】
格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了( )
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传物质 ④蛋白质和多糖不是遗传物质 ⑤S型细菌的性状是由DNA决定的 ⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞
A．①④⑤⑥ C．②③⑤⑥ 【答案】A
【方法点拨】肺炎双球菌的转化实验证实了DNA是遗传物质，蛋白质和多糖不是遗传物质；R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNA进入了R型细菌的细胞，并成功表达了某些性状。
二、DNA分子结构中的碱基计算 【知识点讲解】
B．②④⑤⑥
D．③④⑤⑥
(1)在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A＝T，C＝G，A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
(2)在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如A＋T或C＋G)占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。
(3)DNA分子一条链中(A＋G)/(C＋T)的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个DNA分子中该比值等于1。(不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数)
(4)DNA分子一条链中(A＋T)/(C＋G)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。(配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值都相等)
(5)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。
(6)若已知A占双链的比例为c%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。
【例题讲解】
某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子( )
A.四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7
npm
B.若该DNA中A为p个，占全部碱基的(m>2n)，则G的个数为－p
m2nC.碱基排列方式共有4种 D.含有4个游离的磷酸 【答案】B
【解析】该DNA分子的一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，另一条链上A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，整个DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；若该DNA中A为p个，占全部碱基的pm
－2p
npm碱基总数－2pnpm，则碱基总数为个，则G＝＝＝－p；该DNA分子含有100个碱基mn222n对，30个A—T碱基对，70个G—C碱基对，碱基排列方式少于4种；一个DNA分子由两条DNA链组成，含2个游离的磷酸。
【方法点拨】DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤
(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
(2)画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。 (3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。 【变式训练】
下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答： (1)若A占20%，则G占________。
(2)若双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，则此链中C所占比例的最大值是________。
(3)一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。 (4)一条链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。
(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有________个。 【答案】 (1)30% (2)60% (3)2.5 (4)0.4 (5)1.5P
【解析】 (1)由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：A＋G＝50%，因而
100
200
G占30%。
(2)由双链DNA分子A占20%可知：该DNA分子中(A＋T)占40%，(C＋G)占60%，对任意一条链而言，某种碱基所占比例的最大值即该对碱基所占的比例，因而，C最多占该链的60%。
(3)由双链DNA中，一条链中的(A＋C)/(T＋G)与另一条链中的该比值互为倒数可知：其互补链中的(A＋C)/(T＋G)＝1/0.4＝2.5。
(4)由于双链DNA及任意一条链中的(A＋T)/(C＋G)为一定值，可知其互补链中的(A＋T)/(C＋G)＝0.4。
(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则DNA分子的总碱基数为P/20%＝5P(个)，而由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：G占总碱基数的50%－20%＝30%，则G有5P×30%＝1.5P(个)。
三、DNA复制的有关计算规律 【知识点讲解】
(1)子代DNA分子数为2个。 ①含有亲代链的DNA分子数为2个。 ②不含亲代链的DNA分子数为(2－2)个。 ③含子代链的DNA分子数为2个。 (2)子代脱氧核苷酸链数为2
n＋1n
n
n
条。
①亲代脱氧核苷酸链数为2条。 ②新合成的脱氧核苷酸链数为(2(3)消耗脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2－1)个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2【例题讲解】
n－1
n
n＋1
－2)条。
个。
用N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在N培养基中连续复制4次，其结果可能是( )
A.含有N的DNA占100%
B.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个 C.含N的链占1/8
D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2∶3 【答案】A
【解析】在N培养基中连续复制4次，得到2＝16个DNA分子，32条链，其中含N的DNA占100%，含N的链有2条，占1/16，A项正确，C项错误；根据已知条件，每个DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸有
100×2－60×24
＝40个，复制过程中消耗A＝40×(2－1)＝600
2
1514
4
14
15
14
1514
个，B项错误；每个DNA分子中嘌呤和嘧啶互补相等，两者之比是1∶1，D项错误。
【方法点拨】将含有N标记的1个DNA分子放在含有N的培养基中培养，复制n次。 (1)含N的DNA分子有2个，只含N的DNA分子有(2－2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。
(2)子代DNA分子中，总链数为2×2＝2分子数”，还是“链数”。
【变式训练】
一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是( )
A.该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个 B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7 D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3 【答案】B
【解析】由题意可知，该DNA分子中，A＝T＝10 000×20%＝2 000(个)，C＝G＝10 000×30%＝3 000(个)，则含有的氢键数为2 000×2＋3 000×3＝1.3×10(个)；DNA复制3次形成8个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 000×7＝2.1×10(个)；子代DNA分子中含有P的单链与含有P的单链之比为1∶7；子代DNA分子中含有P的分子数与只含有P的分子数之比为2∶6＝1∶3。
四、细胞分裂与DNA复制的相互关系 【知识点讲解】
31
32
31
324
4
n
n＋1
14
n
14
n
15
14
条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA
人教版生物必修2第3章基因的本质复习(教案)
