2020高中生物学业水平测试复习 第9讲 基因的本质学案

2020高中生物学业水平测试复习 第9讲 基因的本质学案

第 9讲 基因的本质 一、DNA 是主要的遗传物质 ‎1.肺炎双球菌的转化实验 ‎（1）体内转化实验：1928 年由英国科学家格里菲思等人进行。 实验材料：S 型细菌、R 型细菌 菌落 菌体 毒性 S 型细菌 表面光滑（smooth）‎ 有荚膜（小鼠很难消灭）‎ ‎→有 R 型细菌 表面粗糙(rough)‎ 无荚膜（小鼠容易消灭）‎ ‎→无 结论：在 S 型细菌中存在转化因子可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌。‎ ‎（2）体外转化实验：1944 年由美国科学家艾弗里等人进行。‎ 结论：DNA 是遗传物质 ‎2.噬菌体侵染细菌的实验 ‎1、实验过程 ‎①标记噬菌体（35S 标记蛋白质，32P 标记 DNA，不能同时标记）‎ 含 35S 的培养基 ¾培¾养¾® 含 35S 的细菌 35S ¾培¾养¾® 蛋白质外壳含 35S 的噬菌体 含 32P 的培养基 ¾培¾养¾® 含 32P 的细菌 ¾培¾养¾® 内部 DNA 含 32P 的噬菌体 ‎②噬菌体侵染细菌 含 35S 的噬菌体 ¾侵¾染¾细菌¾® 细菌体内没有放射性 35S 含 32P 的噬菌体 ¾侵¾染¾细菌¾® 细菌体内有放射线 32P 结果分析：测试结果表明：侵染过程中 34‎ ‎，只有 32P 进入细菌，而 35S 未进入，说明只有亲代 噬菌体的 DNA 进入细胞。子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 DNA 遗传的。 DNA 才 是真正的遗传物质。‎ 结论：进一步确立 DNA 是遗传物质 ‎3.烟草花叶病毒感染烟草实验：‎ ‎（1）实验过程 ‎（2）实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的 RNA 能自我复 制，控制生物的遗传性状，因此 RNA 是它的遗传物质(还有 HIV)。‎ ‎4、生物的遗传物质 非细胞结构：DNA 或 RNA 生物 原核生物：DNA 细胞结构 真核生物：DNA 结论：绝大多数生物（细胞结构的生物（同时含 DAN、RNA）和 DNA 病毒）的遗传物质 是 DNA，所以说 DNA 是主要的遗传物质。‎ 二、DNA 分子的结构 ‎1. DNA 分子的结构 ‎（1） 基本单位---脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）‎ ‎2、DNA 分子特点 ‎（1）稳定性：是指 DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性。‎ ‎（2）多样性：构成 DNA 分子的脱氧核苷酸虽只有 4 种，配对方式仅 2 种，但其数目却可 以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了 DNA 分子的多 样性（n 对碱基可形成 4n 种）。‎ ‎（3）特异性：每个特定的 DNA 分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表 着遗传信息，所以每个特定的 DNA 分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列 顺序就决定了 DNA 分子的特异性。‎ ‎3、DNA 双螺旋结构的特点：‎ ‎（1）DNA 分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。‎ ‎（2）DNA 分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。‎ ‎（3）DNA 分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。‎ 34‎ ‎4、相关计算（文科生了解）‎ ‎（1）A=T C=G ‎（2）（A+ C ）/ （T+G ）= 1 或 A+G / T+C = 1‎ ‎1‎ ‎（3）如果（A1+C1 ） / （ T1+G1 ）=b 那么（A2+C2 ） / （T2+G2 ） =‎ b ‎（4） （A+ T ） / （ C +G ） =（A1+ T1 ） / （ C1 +G1 ）= （ A2 + T2 ） / （ C2+G2 ）‎ ‎5.判断核酸种类 ‎（1）如有 U 无 T，则此核酸为 RNA；（2）如有 T 且 A=T C=G，则为双链 DNA；‎ ‎（3）如有 T 且 A≠ T C≠ G，则为单链 DNA ；（4）U 和 T 都有，则处于转录阶段。 三、DNA 的复制 ‎1.DNA 分子复制的过程 ‎（1）概念：以亲代 DNA 分子为模板合成子代 DNA 的过程 ‎（2）复制时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期 ‎（3）复制方式：半保留复制 ‎（4）复制条件：①模板：亲代 DNA 分子两条脱氧核苷酸链 ②原料：4 种脱氧核苷酸 ‎③能量：ATP ④酶:解旋酶、 DNA 聚合酶等 ‎（5）复制特点：边解旋边复制 ‎（6）复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。‎ ‎（7）复制意义：保持了遗传信息的连续性。‎ ‎2.与 DNA 复制有关的碱基计算（文科生了解）‎ ‎（1）一个 DNA 连续复制 n 次后，DNA 分子总数为：2n ‎（2）第 n 代的 DNA 分子中，含原 DNA 母链的有 2 个，占 1/(2n-1)‎ ‎（3）若某 DNA 分子中含碱基 T 为 a，‎ ‎①则连续复制 n 次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)‎ ‎②第 n 次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1‎ 四、基因是有遗传效应的 DNA 片段 ‎1.基因的相关关系 ‎（1）与 DNA 的关系 34‎ ‎①基因的实质是有遗传效应的 DNA 片段，无遗传效应的 DNA 片段不能称之为基因（非基 因）。②每个 DNA 分子包含许多．个．基因。‎ ‎（2）与染色体的关系 ‎①基因在染色体上呈线性排列。②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有 基因分布。‎ ‎（3）与脱氧核苷酸的关系 ‎①脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗 传信息。‎ ‎（4）与性状的关系 ‎①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。‎ ‎②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子（酶、结构蛋白）的合成来实现。‎ ‎2.DNA 片段中的遗传信息 遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了 DNA 分子的 多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个 DNA 分子的特异性。‎ 34‎