2012学案与测评课件_生物(人教版)必修二_第3章_基因的本质

考纲要求展示知识内容要求人类对遗传物质的探索过程ⅡDNA分子结构的主要特点Ⅱ基因的概念ⅡDNA分子的复制Ⅱ知识网络构建第1节DNA是主要的遗传物质一、格里菲思转化实验1.肺炎双球菌的种类种类荚膜菌落生物特性R型无荚膜表面______无毒性S型有荚膜表面______有毒性2.格里菲思转化实验(1)过程(2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种“转化因子”，这种转化因子将____________活细菌转化为____________活细菌。格里菲思证明DNA是遗传物质了吗？二、艾弗里转化实验1.实验思路将S型细菌的各种物质提取出来，并与________分别混合培养，________地、直接地观察每种物质的作用。2．实验过程及结果3.实验结论结论：S型细菌的________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。即________才是遗传物质。S型细菌如何使R型细菌发生转化？三、噬菌体侵染细菌实验1.实验方法：____________________。2.过程及现象(1)标记大肠杆菌大肠杆菌＋含35S的培养基→含________的大肠杆菌大肠杆菌＋含32P的培养基→含________的大肠杆菌(2)标记T2噬菌体T2噬菌体＋含35S的大肠杆菌→含________的T2噬菌体T2噬菌体＋含32P的大肠杆菌→含________的T2噬菌体(3)噬菌体侵染大肠杆菌项目含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌搅拌、离心上清液放射性______放射性______沉淀物放射性______放射性______细菌裂解后放出的T2噬菌体检测不到________标记的蛋白质检测到________标记的DNA3.结论：________是遗传物质。用18O或15N标记噬菌体，噬菌体哪些部位会出现放射性？四、DNA是主要的遗传物质遗传物质生物种类结果结论DNA所有______生物及部分病毒绝大多数生物的遗传物质是____________是主要的遗传物质RNA______病毒【自我校对】一、1.粗糙光滑2.（1）①不死亡②S③不死亡④S（2）无毒性的R型有毒性的S型思考：没有。格里菲思仅证明转化因子的存在，不知道转化因子是哪一种物质。二、1.R型细菌单独2.DNA酶RSS3.DNADNA思考：S型细菌的DNA进入到R型细菌细胞内，使R型细菌遗传特性发生改变。三、1.放射性同位素标记法2.（1）35S32P（2）35S32P（3）高低低高35S32P3.DNA思考：因为蛋白质和DNA都含O和N,所以用18O或15N标记T2噬菌体,噬菌体的蛋白质外壳以及DNA都会出现放射性。四、细胞部分DNADNA肺炎双球菌转化实验体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及其同事培养细菌小鼠(体内)培养基(体外)实验结果加热杀死后的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质联系1.材料相同，都是肺炎双球菌(R型和S型)2.体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA3.两个转化实验都遵循对照原则转化作用的实质是外源DNA与受体DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。DNA越纯转化效率越高。【例1】(2010·江苏高考·T4)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息【解析】蛋白质与生物的性状密切相关，体现了遗传物质控制生物的性状和新陈代谢；蛋白质中氨基酸的不同排列组合及其结构的差异说明蛋白质具有贮存大量遗传信息的潜在能力。蛋白质结构不稳定，温度过高、强酸、强碱均能使蛋白质变性，故C项错误。【答案】C加热杀死的S型肺炎双球菌，其蛋白质分子和DNA分子都会发生变性。蛋白质分子变性后不能恢复其功能，但DNA分子变性后，随着温度的降低，DNA分子的两条单链又自动恢复成双螺旋DNA分子。S型肺炎双球菌的DNA片段进入到R型肺炎双球菌内，通过基因重组完成转化过程。1.(2009·广东高考·T9)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。这两个实验在设计思路上的共同点是()A.重组DNA片段，研究其表型效应B.诱发DNA突变，研究其表型效应C.设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应D.应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递【解析】肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术，肺炎双球菌转化实验属于基因重组，赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验不属于重组。二实验均不存在突变。【答案】C1.R型细菌转化成S型细菌的原因是S型菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状。2.体内、体外转化实验都遵循了单一变量原则和对照原则，各实验组互为对照，增强了结论的说服力。噬菌体侵染细菌实验一、实验设计思路同位素标记法：用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，再利用两种不同的噬菌体分别侵染细菌噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位实验材料T2噬菌体、大肠杆菌过程与结果(1)标记细菌细菌＋含35S的培养基—→含35S的细菌细菌＋含32P的培养基—→含32P的细菌(2)标记噬菌体噬菌体＋含35S的细菌—→含35S的噬菌体噬菌体＋含32P的细菌—→含32P的噬菌体(3)噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体＋细菌→上清液放射性高，沉淀物放射性很低含32P的噬菌体＋细菌→上清液放射性低，沉淀物放射性很高实验分析过程(3)表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的DNA进入了细菌内部实验结论DNA是遗传物质二、相关问题剖析1.侵染细菌时，进入细菌体内的是噬菌体DNA，蛋白质成分的外壳未进入细菌细胞内，这也说明蛋白质分子在亲子代间不具备连续性。2.在细菌体内，噬菌体DNA的复制及噬菌体蛋白质的合成所需要的原料、酶、能量、场所等条件均由细菌提供，这时的代谢活动由噬菌体DNA控制。3.从噬菌体侵染细菌的实验可知：噬菌体的增殖方式为复制式繁殖。这种方式不同于无性生殖和有性生殖。4.两个实验的比较艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验相同点设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能设计原则对照原则，单一变量原则不同点方法直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)结论①DNA是遗传物质②蛋白质等不是遗传物质DNA是遗传物质5.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因：①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，使上清液出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。噬菌体侵染细菌实验只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内。两个实验都不能证明DNA是主要的遗传物质。【例2】(2010·海南高考T13)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是()“杂合”噬菌体的组成实验预期结果预期结果序号子代表现型甲的DNA＋乙的蛋白质1与甲种一致2与乙种一致乙的DNA＋甲的蛋白质3与甲种一致4与乙种一致A.1、3B.1、4C.2、3D.2、4【解析】DNA和蛋白质这两种物质中DNA是噬菌体的遗传物质。【答案】B“重组型”病毒最后表现的性状要看核酸的来源。核酸来自哪一种病毒，最后表现的性状就与提供核酸的病毒性状相同。2.(2009·江苏高考·T13)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是()编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型①a型TMV感染植物a型a型②b型TMV感染植物b型b型③组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物b型a型④组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物a型a型A.实验①B.实验②C.实验③D.实验④【解析】本题考查的是病毒遗传物质的特点。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而蛋白质不是遗传物质，因此在实验③中，组合病毒的遗传物质是b型的，因此病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型也应是b型的。【答案】C(1)培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能标记C、H、O、N元素。第2、3、4节DNA分子的结构、DNA的复制、基因是有遗传效应的DNA片段一、DNA分子的结构1.元素组成：________________。2.基本单位：构成DNA分子的基本单位是________。由一分子________、一分子________和一分子________连接而成。3.整体：由2条脱氧核苷酸链按________方式盘旋成双螺旋结构。4.由脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成________；________排列在内侧。5.碱基互补配对原则：A(______)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(______)一定与C(胞嘧啶)配对。即______＝T、______＝C。单链中相邻的碱基如何连接？双链中相邻的碱基如何连接？二、DNA分子的复制1.概念：以亲代DNA分子为模板，按________原则，合成子代DNA分子的过程。2.过程：解旋→以母链为模板按________原则合成与母链互补的子链→延伸子链→母链、子链盘绕成________。3.时期：有丝分裂的________和____________的间期。8.意义：保持了遗传信息的________。DNA复制的场所？三、基因是有遗传效应的DNA片段1.基因与DNA的关系(1)基因是有________的DNA片段。(2)每个DNA分子含有________基因。(3)DNA分子中存在________的片段。2.DNA片段中的遗传信息(1)定义：基因中________的排列顺序。(2)DNA分子特点①多样性：________的千变万化。②特异性：每一个DNA分子有特定的________。③稳定性：主要取决于DNA分子的________结构。3.与生物体多样性和特异性的关系(1)基因与性状的关系：基因是控制生物性状的________单位和________单位。(2)生物体多样性和特异性的物质基础：________的多样性和特异性。DNA分子的片段都有遗传效应吗？【自我校对】一、1.C、H、O、N、P2.脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖含氮碱基3.反向平行4.基本骨架碱基5.腺嘌呤鸟嘌呤AG思考：在一条链中，相邻2个碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖间接相连；双链中相邻碱基通过形成氢键连接。二、1.碱基互补配对2.碱基互补配对双螺旋子代DNA3.间期减数第一次分裂前4.DNA分子的两条链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶5.两个6.边解旋边复制7.双螺旋结构碱基互补配对原则8.连续性思考：DNA复制的场所是细胞核、线粒体、叶绿体、拟核。复制的主要场所是细胞核、拟核。三、1.(1)遗传效应(2)多个(3)不是基因2.(1)脱氧核苷酸(2)①碱基