第3章 基因的本质 知识背写手册-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化 创新导学案课件PPT（人教版2019 多选版）

　　　　　　　　　　　　　 第3章　基因的本质 1．肺炎链球菌有两类：R型菌____荚膜、菌落_____、____毒。S型菌___荚膜、菌落_____、____致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。 2．肺炎链球菌的转化实验 (1)格里菲思等人进行的体内转化实验结论：____________________________ ________________________________________________________。 (2)________等人进行的体外转化实验中用到了自变量控制中的_________，实验结论是___________________________________________。 无 粗糙 无 有 光滑 有 已经加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子 艾弗里 减法原理 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 2 噬菌体侵染细菌 3．赫尔希和蔡斯利用了________________技术，设计并完成了____________ _____的实验，因噬菌体只有头部的_____进入大肠杆菌中，而_______外壳留在外面，因而更具说服力。 4．赫尔希和蔡斯的实验过程 (1)在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养_________。 (2)再用上述得到的___________培养_______，得到________含有35S标记或_______含有32P标记的________。 (3)然后，用35S或32P标记的________分别侵染____________________，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。 (4)离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质。 放射性同位素标记 DNA 蛋白质 大肠杆菌 大肠杆菌 噬菌体 蛋白质 DNA 噬菌体 噬菌体 未被标记的大肠杆菌 3 5．搅拌的目的：使吸附在细菌上的________与____分离。离心的目的：让上清液中析出质量较轻的____________，而离心管的沉淀物中留下________________ ________。(课本P45) 6．实验分析：(1)标记DNA时，离心后上清液中放射性偏高的原因是：保温时间过短，部分亲代噬菌体未完成侵染。保温时间过长，部分被感染的大肠杆菌破裂释放出子代噬菌体。 (2)标记蛋白质时，离心后沉淀物中放射性偏高的原因是：_________________ ___________________________________________________________。 噬菌体 细菌 T2噬菌体颗粒 被侵染的大肠杆菌 搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中 4 7．因为______________________________，所以说DNA是主要的遗传物质(课本P46黑体字)；原核生物(如细菌)的遗传物质是_____，真核生物的遗传物质是____，病毒的遗传物质是______________。(课本P46) 8．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“__________”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“___________”。(课本P46) 绝大多数生物的遗传物质是DNA DNA DNA DNA或RNA 加法原理 减法原理 5 1．DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有_______________ 4种碱基。(课本P48黑体字) 2．在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于______________；鸟嘌呤(G)的量总是等于_____________的量。(课本P49黑体字) 3．DNA是由两条单链组成的，这两条链按__________方式盘旋成_________结构。(课本P50) A、T、G、C 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C) 反向平行 双螺旋 6 4．DNA中的__________________________，排列在外侧，构成基本骨架。(课本P50) 5．DNA分子内侧由两条链上的碱基通过______连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A和___配对(氢键有___个)，G和___配对(氢键有___个)。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则(课本P50黑体字)。 6．DNA两条链靠氢键连接，两个脱氧核苷酸之间靠磷酸二酯键相连，DNA的热稳定性取决于G—C碱基对含量。 脱氧核糖和磷酸交替连接 氢键 T 2 C 3 7 7．脱氧核苷酸的化学组成。(课本P42) 8．脱氧核糖上与_______相连的碳叫作1′­C，与___________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____________，这一端称作5′端，另一端有一个_____________，称作3′端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，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。(课本P50) 碱基 碱基 磷酸基团 磷酸基团 羟基（—OH） 8 1．1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用____________技术，设计了一个巧妙的实验，证明了DNA的半保留复制。(课本P53) 2．DNA的复制是以_________的方式进行的。(课本P55黑体字) 半保留 同位素标记 9 3．真核生物DNA的复制(课本P55～P56) (1)概念：_____________________________________________。 (2)复制方式：______________。 (3)复制条件 ①模板：__________________； ②原料：细胞中游离的_________________； ③_________； ④酶：_______________________等。 (4)复制特点：①______________；②______________。 (5)复制意义：将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而______________ _______________。 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 半保留复制 DNA的每一条链 4种脱氧核苷酸 能量 解旋酶和DNA聚合酶 边解旋边复制 半保留复制 保持了遗传信息的连续性 10 4．DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和酶等基本条件。________________________，为复制提供了精确的模板，通过___________，保证了复制能够准确地进行。(课本P56黑体字) 5．与DNA复制有关的碱基计算 (1)一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：______。 (2)复制n次的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占________。 (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：________________。 ②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：______________。 DNA独特的双螺旋结构 碱基互补配对 2n 1/2n-1 a（2n-1） a×2n－1 11 1．一个DNA分子上有______个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的____________。(课本P58) 2．遗传信息蕴藏在_____________________之中；______________________，构成了DNA的多样性，而______________________，又构成了每个DNA分子的特异性。(课本P59黑体字) 3．基因通常是有遗传效应的_______片段。(课本P59黑体字) 4．有些病毒的遗传物质是______，如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的______片段。(课本P59) 许多 遗传效应 4种碱基的排列顺序 碱基排列顺序的千变万化 碱基特定的排列顺序 DNA RNA RNA 12 1．(2017·全国卷Ⅰ，T38(5)，改编)艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，他们的工作为基因工程理论的建立提供了什么启示？ 2．在噬菌体侵染细菌实验中，搅拌和离心的目的分别是什么？ 答案：DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。 答案：搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌脱离；离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 13 3．在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，据下图分析标记元素所在的部位并说出理由。该实验不能标记C、H、O、N这些元素的原因是什么？ 答案：标记元素所在的部位分别是①④。标记DNA用的是P，①是磷酸；标记蛋白质用的是S，只有R基(④)中可能含有S。 C、H、O、N是DNA和蛋白质共有的元素，若选择共有的元素做标记，则无法将DNA和蛋白质区分开。 14 4．噬菌体(病毒)增殖时所需的模板、酶分别由谁提供？合成病毒核酸和外壳的原料由谁提供的？ 答案：以噬菌体为例： 模板：噬菌体DNA提供；酶：大肠杆菌(宿主细胞)提供； 合成病毒DNA的原料：大肠杆菌(宿主细胞)提供的四种脱氧核苷酸；合成外壳的原料：大肠杆菌(宿主细胞)的氨基酸。 15 5．噬菌体侵染细菌的实验中，两组实验的上清液和沉淀物中为何都有放射性？ 答案：(1)32P标记组，理论上上清液中不含放射性，而实验结果显示上清液也有一定的放射性，原因可能是有一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。 (2)35S标记组，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量35S标记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，使沉淀物也有一定放射性。 16 6．写出解旋酶和DNA聚合酶各自的作用。 7．将发生癌变的小肠上皮细胞用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养，一段时间后再移至普通培养液中培养，间隔时间取样，检测到被标记的癌细胞比例减少，出现上述结果的原因是什么？ 答案：前者使氢键打开，DNA双链解旋；后者催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，从而形成新的子链。 答案：依据DNA半保留复制特点，转移到普通培养液中的癌细胞，随着细胞增殖次数的增加，不被标记的癌细胞开始出现并不断增多，故被标记的癌细胞比例减少。 17 8．(2016·全国卷Ⅰ，T29(3)，改编)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是什么？ 答案：一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记。 18 9．画图表示染色体与DNA，DNA与基因，基因与脱氧核苷酸之间的关系。 答案： 19 　　　　　　　　　　　　　 R $$