2019-2020学年高中生物 第1章 人类探索遗传物质的历程学案 北师大版必修2

1人类探索遗传物质的历程1．明确遗传的物质性。2．了解科学家在探究遗传物质过程中所做出的努力和所取得的成果。(重点)3．举例说明DNA在生物遗传中的作用。(重、难点)一、早期人们对遗传原因的猜测和寻找遗传物质1．早期人们对遗传原因的猜测(1)遗传是子代和亲代相似的现象。(2)对遗传的认识：停留在子女和父母的长相方面。(3)遗传的原因：是“天赋”，是“无法改变的”。2．寻找遗传物质时间科学家理论主要内容1841年达尔文泛生论①生物体各部分结构都会产生代表性微粒；②微粒汇集到生殖器官，形成生殖细胞；③受精卵发育时，各微粒到相应部分发挥作用，发育出与亲代相同的个体1885年魏斯曼种质论①生物体分为种质和体质；②种质可遗传，决定体质，体质不可遗传1865年孟德尔遗传因子假说决定和传递性状的是遗传因子1903年沃尔特·萨顿遗传的染色体学说染色体携带遗传因子从亲代传给子代1926年摩尔根基因学说基因位于染色体上，基因在染色体上呈线性排列二、从分子水平上研究遗传物质和遗传信息理论的兴起1．从分子水平上研究遗传物质时间人物实验结论早期蛋白质是基因1928年格里菲斯肺炎双球菌转化实验携带遗传信息的物质不是蛋白质而是DNA1944年艾弗里肺炎双球菌的体外转2化实验1952年赫尔希和蔡思噬菌体侵染细菌实验1957年富兰克林·科瑞特烟草花叶病毒拆合实验在没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质2．遗传信息理论的兴起(1)1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出DNA的双螺旋结构模型，遗传信息就贮存在DNA分子中。(2)20世纪50年代，物理学家迦莫夫提出三联体密码学说。(3)1959年，克里克认为DNA将遗传信息由细胞核传送到细胞质，并决定蛋白质的合成。(4)20世纪60年代，美国生物化学家尼伦伯格和霍拉纳破解了遗传密码，发现基因中的遗传信息是以密码的形式存在的。判一判(1)动物细胞的遗传物质是DNA和RNA。(×)(2)几乎所有的生物都共用一套遗传密码。(√)(3)DNA中4种脱氧核苷酸碱基的排列顺序就是遗传信息。(√)(4)艾弗里和同事进行了肺炎双球菌的体内转化实验。(×)想一想摩尔根选用果蝇作实验材料的原因是什么？提示：①唾液腺细胞染色体大，便于观察；②染色体数目少；③生活周期短；④易于饲养，成本低。遗传物质的寻找过程(1)达尔文提出的泛生论认为：身体各部分细胞里都存在一种微粒(芽球)，它决定所在细胞的分化和发育。各种微粒随着血液循环汇集到生殖细胞中。受精卵发育过程中，微粒又不断流到不同的细胞中，控制所在细胞的分化，产生一定的组织器官。(2)德国动物学家魏斯曼认为：多细胞生物可分为“种质”和“体质”两部分，种质是独立的、连续的、能产生后代的种质和体质。体质是不连续的、不能产生种质。种质的变异将导致遗传的变异，而环境引起的体质的变异是不连续的。(3)孟德尔指出：决定和传递性状的是遗传因子。生物的每一个性状都是由遗传因3子负责传递的，遗传下来的不是性状，而是遗传因子；遗传因子呈颗粒状，在体细胞内成对存在，在生殖细胞里单个存在；杂交后的遗传因子仍保持独立，不融为一体，在杂种产生配子时，不同的遗传因子互不影响地彼此分离开来，并被分配到不同的配子里，完整地遗传给下一代，所以未在亲代中出现的性状，仍能在子代中出现。在此基础上，孟德尔提出了遗传因子的分离规律和自由组合规律。(4)1909年，丹麦遗传学家约翰逊首次使用基因一词代表遗传因子。(5)萨顿的遗传染色体学说：染色体是联系亲代与子代的桥梁，是染色体携带孟德尔所说的遗传因子从亲代传给子代。(6)摩尔根的基因论：控制果蝇眼色的基因位于性染色体上，染色体是基因的载体，证明了一条染色体有许多基因，基因在染色体上呈线性排列。提出了基因的连锁遗传规律。1．下列不属于孟德尔观点的是()A．性状是由遗传因子决定的B．遗传因子能够传递性状C．遗传因子在体细胞中成对存在D．遗传因子在染色体上解析：选D。D项观点是由沃尔特·萨顿提出来的，后被摩尔根所证实。2．下列对于萨顿和摩尔根的遗传研究的叙述中，不正确的是()A．萨顿的遗传染色体学说是在研究果蝇的染色体组成的基础上提出的B．摩尔根通过研究果蝇的遗传现象，不仅证明了基因在染色体上，还证明了基因在染色体上呈线性排列C．萨顿发现染色体和“遗传因子”具有平行关系，所以推论“遗传因子”在染色体上D．首先提出“基因”这一概念的是丹麦遗传学家约翰逊答案：A遗传物质的分子水平研究及遗传信息理论的兴起1．格里菲斯肺炎双球菌转化实验、艾弗里及其同事的肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验，这一系列的实验证实携带遗传信息的物质不是蛋白质而是DNA。2．DNA双螺旋结构的发现过程1953年沃森和克里克通过X光衍射资料分析，认为DNA是由两条反向长链向右盘绕而成的螺旋形结构，遗传信息就存在于两条链之间的横档上。3．遗传信息的传递过程DNA(遗传信息)由细胞核――→传递细胞质――→控制蛋白质合成44．遗传密码的提出与破译(1)DNA是遗传信息的载体，生物性状是通过DNA所决定的蛋白质实现并通过DNA遗传下去的。(2)遗传密码的破译，标志着遗传信息理论的兴起并导致遗传工程的出现。5．DNA双螺旋对生命科学的贡献(1)标志着分子生物学时代的到来；(2)探索生命奥秘的新成果大量涌现：DNA的复制机理、遗传密码的破译、中心法则、基因表达和调控机理、内切酶的发现、PCR技术以及DNA测序；(3)由新发现、新技术引发的新兴产业：基因工程技术、DNA多样性检测技术以及人类基因组计划。1．下列关于生物的遗传物质的叙述中，不正确的是()A．核酸是一切生物的遗传物质(朊病毒除外)B．绝大多数生物的遗传物质是DNAC．除少数病毒外，生物的遗传物质都是DNAD．生物细胞内DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质解析：选D。因DNA能控制蛋白质的合成，进而控制遗传性状，故其为遗传物质。2．我国学者童第周等从蝾螈(有尾两栖类)内脏中提取DNA注入金鱼的受精卵中，结果约有1%的小金鱼在嘴后长有一根有尾两栖类的棒状平衡器，这个实验证明DNA()A．分子结构相对稳定B．能够自我复制C．能决定蛋白质的合成D．能产生可遗传的变异答案：C核心知识小结[要点回眸][规范答题]1．从19世纪40年代到20世纪20年代，经几代科学家的探索，人们知道遗传物质是基因．．。2．真正起遗传作用的物质是DNA分子，它具有双螺旋结构．．．．．，贮存丰富的遗传信息。53．遗传密码．．．．的破译标志着遗传信息理论的兴起，导致了一门新科学即遗传工程的出现。[随堂检测]1．最早发现生殖细胞内染色体数目是体细胞中的一半的是()A．孟德尔B．萨顿C．摩尔根D．尼伦伯格答案：B2．下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA分子中的是()A．禽流感病毒B．烟草花叶病毒C．T2噬菌体D．引起AIDS的病原体解析：选C。禽流感病毒、烟草花叶病毒、引起AIDS的病原体都是RNA病毒，遗传物质是RNA。T2噬菌体是DNA病毒，遗传物质是DNA。3．人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是()A．孟德尔发现了遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C．沃尔特·萨顿提出了DNA的双螺旋结构模型D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA解析：选B。孟德尔发现了遗传因子并证实了其传递规律，但并没有证实其化学本质，A项错误；证明DNA是遗传物质的实验中，因噬菌体侵染细菌实验能通过同位素示踪技术将DNA和蛋白质彻底分离开来分析，故此实验比肺炎双球菌体外转化实验更有说服力，B项正确；沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型，C项错误；烟草花叶病毒感染烟草的实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，但并不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA，如噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。4．下列关于遗传信息理论的叙述中，不正确的是()A．DNA双螺旋结构模型是由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同构建的B．20世纪50年代，物理学家迦莫夫提出了著名的三联体密码学说C．20世纪60年代，美国生物化学家尼伦伯格和霍拉纳破译了遗传密码D．有细胞结构的生物共用一套遗传密码，而病毒用另一套遗传密码6解析：选D。无论是有细胞结构的生物还是无细胞结构的生物——病毒，都使用同一套遗传密码。5．下列不属于早期人们对遗传原因的猜测的是()A．遗传是“天赋”，是无法改变的B．人种优劣论C．聪明天生论D．种质论解析：选D。种质论是1885年德国动物学家魏斯曼提出的，他把生物体分为种质和体质两部分，种质决定体质，种质独立遗传，体质则不能。6．回答下列问题：(1)1957年，富兰克林·科瑞特通过烟草花叶病毒的拆合实验，证明在没有DNA的病毒中，________是遗传物质。(2)1953年，美国生物学家________和英国物理学家________通过对DNA的化学组成以及射线晶体学资料的分析，成功地提出了______________模型。他们认为，DNA是由两条________但________的链盘绕而成的，活像一个螺旋形的梯子，生命的遗传信息就贮存在“梯子”的________。(3)20世纪50年代，由于信息论的影响，物理学家迦莫夫提出了著名的________________。(4)20世纪60年代，美国生物化学家尼伦伯格和霍拉纳破解了__________。(5)生物的性状是通过________所决定的________来表现的，并通过________遗传下去。(6)遗传密码的破译标志着遗传信息理论的兴起，导致了一门新科学即________的出现。答案：(1)RNA(2)沃森克里克DNA的双螺旋结构右旋反向横档上(3)三联体密码学说(4)遗传密码(5)DNA蛋白质DNA(6)遗传工程[课时作业]一、选择题1．最早提出生物性状与遗传因子对应关系的是()A．魏斯曼B．孟德尔C．萨顿D．摩尔根答案：B2．摩尔根的重要贡献是()A．首先提出基因就在染色体上B．总结了遗传学上的三大定律C．用实验证明基因位于染色体上7D．首先提出了基因一词答案：C3．在细胞水平上研究生物的有丝分裂、减数分裂和受精作用及其相互关系发现，在生物的传种接代过程中，数量始终保持稳定的是()A．细胞核B．染色体C．DNAD．蛋白质答案：B4．作为遗传物质，DNA和蛋白质相比的优势不包括()A．分子量大B．精确地复制自己C．结构稳定，一定条件下可变D．对生物的性状和新陈代谢过程有决定作用答案：A5．下列关于遗传信息的说法，不确切的是()A．基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息B．遗传信息是通过染色体上的基因传递的C．生物体内的遗传信息主要贮存在DNA分子上D．遗传信息即生物表现出来的性状解析：选D。生物体的所有性状，都以一种特定的脱氧核糖核苷酸的排列顺序来控制，这种排列顺序就是遗传信息。6．下列叙述正确的是()A．孟德尔提出了基因的连锁遗传规律B．萨顿认为蛋白质携带基因从亲代传给子代C．摩尔根证明了一条染色体上有许多个基因D．富兰克林·科瑞特证明DNA是遗传物质答案：C二、非选择题7．经实验测定，得到下列两组数据：(1)衣藻细胞中的DNA84%在染色体上，14%在叶绿体上，1%在线粒体上，1%游离在细胞质中。(2)豌豆细胞的染色体中，DNA占41．5%，RNA占9．6%，蛋白质占48．9%。通过以上数据可以说明：(1)________________________________________________________________________；8(2)________________________________________________________________________。解析：第一组数据反映了细胞中DNA分子的分布特点，主要分布在细胞核内的染色体上，少数分布在线粒体、叶绿体和细胞质中；第二组数据反映了染色体的化学组成特点，其中蛋白质和DNA所占比例最大。答案：(1)DNA的主要载体是染色体(2)染色体的主要成分是