第3章 基因的本质（单元知识清单）-【上好课】高一生物同步备课系列（人教版2019必修2）

第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 一、对遗传物质的早期推测 1.20世纪20年代，当时大多科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。 2.20世纪30年代，人们意识到DNA的重要性，但是，由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 二、肺炎链球菌的转化实验 1．肺炎链球菌的类型 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 光滑 粗糙 菌体 有多糖类荚膜 无多糖类荚膜 致病性 有，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡 无 2.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 (1)实验过程及结果 (2)实验结论:加热致死的S型细菌中含有一种转化因子，能使R型细菌转化为S型细菌。 3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验 (1)实验过程及结果 (2)实验结论：细胞提取物中含有转化因子，其很可能是DNA。 (3)后续研究：艾弗里等人分析了细胞提取物的理化性质，发现这些特性都与DNA极为相似，于是艾弗里提出：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 4.实验方法：“加法原理”和“减法原理” (1)与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。 (2)与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如：艾弗里的肺炎链球菌转化实验。 三、噬菌体侵染细菌的实验 1.实验者：赫尔希和蔡斯。 2.实验方法：放射性同位素标记技术。 3.实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。 (1)T2噬菌体的模式图 (2)生活方式：专门寄生在大肠杆菌体内。 (3)增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 4．实验过程 5.子代噬菌体的标记情况 亲代噬菌体 寄主细胞内有无放射性 子代噬菌体有无放射性 32P标记DNA 有 有 35S标记蛋白质 无 无 6.实验结果分析 (1)放射性同位素在试管中的分布情况表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。 (2)子代噬菌体的标记情况表明：子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。 7．实验结论：DNA才是噬菌体的遗传物质。 四、生物的遗传物质 1．RNA是遗传物质的实验证据 (1)实验材料：烟草花叶病毒(只含有蛋白质和RNA)、烟草。 (2)实验过程 (3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。 2．DNA是主要的遗传物质 真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。就生物个体而言，其遗传物质是唯一的。 第2节 DNA的结构 一、DNA结构模型的构建 1．构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 2．过程 二、DNA的结构 1．DNA双螺旋结构的主要特点 项目 特点 整体 由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 排列 外侧 脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架 内侧 碱基通过氢键连接成碱基对 碱基互补配对 A与T配对、G与C配对 2.“反向”含义的理解：脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′－C，与磷酸基团相连的碳叫作5′－C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端开始，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链则是从3′－端到5′－端的。 三、制作DNA双螺旋结构模型 1．组装“脱氧核苷酸模型” 利用材料制作若干个脱氧核糖、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。 2．制作“多核苷酸长链模型” 将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须相同，碱基之间能够互补配对。 3．制作DNA分子平面结构模型 按照碱基互补配对的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向相反。 4．制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型 把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。 第3节 DNA的复制 一、对DNA复制的推测和DNA半保留复制的实验证据 1．对DNA复制的推测 (1)半保留复制 ①提出者：沃森和克里克。 ②内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根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。 ③④结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 (2)全保留复制：DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链