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高中生物必修二生物必修1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DNAR型菌＋S型菌；②R型菌＋S型菌的蛋白质或S型菌的荚膜多糖只有R型菌；③R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T2噬菌体实验过程检测结果（噬菌体上）第一组35S标记蛋白质与细菌混合培养；在搅拌器中搅拌；然后离心；检测上清液和沉淀物中的放射性物质。无放射性物质存在第二组32P标记DNA放射性物质主要存在处（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，不发培养培养培养高中生物必修二生物必修2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：①○R＋○S的DNA→？②○R＋○S的蛋白质→？③○R＋○S的糖类→？④○R＋○S的无机物→？（1）请推测①、②、③、④四组实验的结果。（2）若①组实验中添加的○S的DNA预先用DNA酶处理，结果会不同吗？为什么？。（3）上述实验说明了。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5、用噬菌体去感染用15N标记的细菌，待细菌解体后，15N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高中生物必修二生物必修3代表磷酸基代表碱基代表脱氧核糖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（）高中生物必修二生物必修4（A）（B）（C）（D）解析DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖，三者之间的连接如选项（A）所示。DNA分子是由两条链组成的，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。具体连接如选项（C）、（D）。选项（B）中的连接方式是磷酸和磷酸连接，因此是错误的。答案：（B）。【随堂巩固练习】1、DNA分子的双链结构中，排列在外侧、组成基本骨架的成分是（）（A）脱氧核糖和碱基（B）脱氧核糖和磷酸（C）全是碱基（D）全是脱氧核糖2、右图是DNA分子平面结构图，读图回答下列各问：（1）写出图中各编号名称：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨（2）图中有脱氧核苷酸个，碱基对。（3）如果将细胞培养在含15N的同位素培养基上，则能在此图的成分（填写编号）上可以测到15N。（4）如果将细胞培养在含32P的同位素培养基上，则能在此图的成分上可以测到32P。3、有两对通过氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有1个腺嘌呤，1个胞嘧啶，则其它组成中的磷酸、脱氧核糖的数量及碱基的数量和种类分别是（）（A）3个；3个；1个T、一个G（B）2个；2个；1个C、一个G（C）4个；4个；1个T、一个G（D）4个；4个；1个U、一个G4、某一DNA分子中有腺嘌呤200个，胞嘧啶300个，该DNA分子中共有碱基数为（）（A）400个（B）500个（C）600个（D）1000个5、某一双链DNA分子的碱基中，腺嘌呤数占18%，那么胞嘧啶数应占（）（A）18%（B）32%（C）36%（D）9%6、某DNA分子一条链上的腺嘌呤为17%，胞嘧啶为22%，那么另一条链上的鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和应为（）（A）39%（B）50%（C）55%（D）61%7、DNA分子的一条链中CTGA＋＋=0.5，那么它的互补链中碱基的比数是（）（A）0.5（B）1（C）1.5（D）28、构成DNA分子的碱基种类是固定不变的，但各种碱基的数目却因生物种类而异。下列比例关系中，因生物种类不同而不同的是（）（A）TGCA（B）TACG（C）TCGA（D）TA和CG9、制作DNA双螺旋结构模型时，应从哪几方面考虑脱氧核糖、磷酸、碱基3种成分之间的关系？高中生物必修二生物必修5第3节DNA的复制【知识要点提炼】1、对DNA分子复制的推测复制时，DNA分子的双螺旋解开，互补的碱基之间氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。DNA的复制方式为半保留复制，即新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链（模板链）。2、DNA分子复制的过程DNA的复制是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。复制是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期，随着染色体的复制而完成的。DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。【典型例题解析】例1具有100个碱基对的一个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目是（）（A）60（B）80（C）120（D）180解析根据碱基互补配对原则，可以计算出亲代DNA分子中胞嘧啶（C）的数量为（200－40－40）/2=60（个）；亲代DNA分子经过连续两次复制，会形成4个子代DNA分子，由于DNA复制方式为半保留复制，在形成的4个子代DNA分子中，有两个保留了亲代DNA各一条母链，所以连续复制两次，需提供相当于净合成3个与亲代一样的DNA所需的原料，故需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为60×3＝180（个）。答案：（D）。【随堂巩固练习】1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞有丝分裂的（）（A）间期（B）前期（C）中期（D）后期2、DNA分子在复制时解旋，从氢键处分开的碱基是（）（A）腺嘌呤与鸟嘌呤（B）胞嘧啶与胸腺嘧啶（C）胞嘧啶与鸟嘌呤（D）腺嘌呤与胞嘧啶3、下列关于DNA分子复制的叙述不正确的是（）（A）在解旋酶的作用下先将整条链解开，然后再按碱基互补配对原则合成（B）DNA分子的复制为半保留复制（C）通过复制，保持了遗传信息的连续性（D）DNA的复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件4、右图是DNA分子复制的示意图，据图完成下列要求：（1）填写