第3章 主干知识排查（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一生物必修2教师用书（人教版 苏冀）

主干知识排查 一、DNA是主要的遗传物质 1．两种肺炎链球菌的比较 比较项目 有无荚膜 有无致病性 菌落表面 S型细菌 有 有 光滑 R型细菌 无 无 粗糙 2.格里菲思实验的结论：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。 3．艾弗里的实验 (1)科学方法：利用了自变量控制中的减法原理。 (2)实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 4．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验方法：放射性同位素标记技术。 (2)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。 (3)标记T2噬菌体：首先在分别含有放射性同位素35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，分别得到蛋白质含有35S标记、DNA含有32P标记的T2噬菌体。 (4)实验结果 ①含35S的T2噬菌体＋大肠杆菌→上清液放射性高，沉淀物放射性低。 ②含32P的T2噬菌体＋大肠杆菌→上清液放射性低，沉淀物放射性高。 (5)实验结论：DNA才是噬菌体的遗传物质。 (6)实验误差分析 ①用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性，原因是保温时间过短或过长。 ②用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性，原因是搅拌不充分。 5．DNA是主要的遗传物质：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。因此，DNA是主要的遗传物质。 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.双链DNA碱基数目的相关计算规律 (1)规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 (2)规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。 (3)规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。 (4)规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。 三、DNA的复制 1．DNA半保留复制的实验证据 (1)实验方法：同位素标记技术和离心技术。 (2)实验原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的N元素的DNA。 2．DNA复制的过程 (1)发生时期：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 (2)条件 ①模板：DNA的每一条链。 ②酶：解旋酶、DNA聚合酶。 ③原料：游离的4种脱氧核苷酸。 ④能量：ATP提供。 (3)特点：①半保留复制；②边解旋边复制。 (4)准确复制的原因 ①DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 ②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 3．DNA分子复制的有关计算 DNA分子的复制方式为半保留复制，将一个全部被15N标记的双链DNA分子放在含14N的环境中复制n次，则： (1)子代DNA分子数为2n个，其中：含15N的DNA分子数为2个；只含15N的DNA分子数为0个；含14N的DNA分子数为2n个；只含14N的DNA分子数为2n－2个。 (2)若亲代双链DNA分子中含某碱基(脱氧核苷酸)m个，则：复制n次，需消耗该脱氧核苷酸m(2n－1)个；第n次复制，需消耗该脱氧核苷酸m·2n－1个。 四、基因通常是有遗传效应的DNA片段 1．基因的概念 (1)基因通常是有遗传效应的DNA片段。 (2)有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 2．DNA分子的多样性和特异性 (1)多样性：碱基排列顺序的千变万化。 (2)特异性：碱基特定的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性。 1．T2噬菌体侵染细菌的实验中为什么分别用32P和35S标记噬菌体？ 在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA，仅蛋白质分子中含有S，磷几乎都存在于DNA分子中，用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，可以单独地观察它们各自的作用。 2．如何用35S和32P标记T2噬菌体？ 首先在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养大肠杆菌；再用上述大肠杆菌分别培养T2噬菌体，分别得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的T2噬菌体。 3．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 4．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。 5．DNA只有4种脱氧核苷酸，为什么它能够储存足够量的遗传信息？ 碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。 6．DNA精确复制的原因是DNA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。 7．果蝇DNA形成多个复制泡的原因是果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制，由此提高了DNA复制的效率，为细胞分裂做好准备。 8．遗传信息通常是指DNA分子中四种脱氧核苷酸的排列顺序。 学科网（北京）股份有限公司 $ 主干知识排查 第3章 基因的本质 <<< 一、DNA是主要的遗传物质 1.两种肺炎链球菌的比较 知识梳理 比较项目 有无荚膜 有无致病性 菌落表面 S型细菌 ____ ____ ______ R型细菌 ____ ____ ______ 有 有 光滑 无 无 粗糙 2.格里菲思实验的结论：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—— 。 3.艾弗里的实验 (1)科学方法：利用了自变量控制中的 原理。 (2)实验结论： 。 转化因子 减法 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 4.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验方法： 技术。 (2)T2噬菌体是一种专门寄生在 体内的病毒。 (3)标记T2噬菌体：首先在分别含有放射性同位素35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，分别得到蛋白质含有35S标记、DNA含有32P标记的T2噬菌体。 (4)实验结果 ①含35S的T2噬菌体＋大肠杆菌→上清液放射性 ，沉淀物放射性 。 ②含32P的T2噬菌体＋大肠杆菌→上清液放射性 ，沉淀物放射性 。 放射性同位素标记 大肠杆菌 高 低 低 高 (5)实验结论： 才是噬菌体的遗传物质。 (6)实验误差分析 ①用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性，原因是 。 ②用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性，原因是 。 5.DNA是主要的遗传物质： 的遗传物质是 ，只有极少数生物的遗传物质是 。因此，DNA是主要的遗传物质。 DNA 保温时间过短或过长 搅拌不充分 绝大多数生物 DNA RNA 二、DNA的结构 1.DNA双螺旋结构的主要特点 项目 特点 整体 由___条脱氧核苷酸链按_________方式盘旋成双螺旋结构 排列 外侧 __________和_____交替连接，构成基本骨架 内侧 碱基通过______连接成碱基对 碱基互补配对 A与___配对、___与C配对 反向平行 两 脱氧核糖 磷酸 氢键 T G 2.双链DNA碱基数目的相关计算规律 (1)规律一：双链DNA分子中嘌呤碱基总数 嘧啶碱基总数，任意两个 碱基之和为碱基总数的一半。 (2)规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都 ，简记为“补则等”。 (3)规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为 ，简记为“不补则倒”。 (4)规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的 。 等于 不互补 相等 倒数 一半 三、DNA的复制 1.DNA半保留复制的实验证据 (1)实验方法： 技术和离心技术。 (2)实验原理：只含15N的DNA密度 ，只含14N的DNA密度 ，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度 。因此，利用 技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的N元素的DNA。 同位素标记 大 小 居中 离心 2.DNA复制的过程 (1)发生时期：在真核生物中，这一过程是在 期，随着染色体的复制而完成的。 (2)条件 ①模板： 。 ②酶： 。 ③原料： 。 ④能量： 提供。 (3)特点：① ；② 。 细胞分裂前的间 DNA的每一条链 解旋酶、DNA聚合酶 游离的4种脱氧核苷酸 ATP 半保留复制 边解旋边复制 (4)准确复制的原因 ①DNA独特的 结构，为复制提供了精确的模板。 ②通过 ，保证了复制能够准确地进行。 双螺旋 碱基互补配对 3.DNA分子复制的有关计算 DNA分子的复制方式为半保留复制，将一个全部被15N标记的双链DNA分子放在含14N的环境中复制n次，则： (1)子代DNA分子数为 个，其中：含15N的DNA分子数为 个；只含15N的DNA分子数为 个；含14N的DNA分子数为 个；只含14N的DNA分子数为 个。 (2)若亲代双链DNA分子中含某碱基(脱氧核苷酸)m个，则：复制n次，需消耗该脱氧核苷酸 个；第n次复制，需消耗该脱氧核苷酸 个。 2n 2 0 2n 2n－2 m(2n－1) m·2n－1 四、基因通常是有遗传效应的DNA片段 1.基因的概念 (1)基因通常是 的DNA片段。 (2)有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的 。 2.DNA分子的多样性和特异性 (1)多样性：碱基排列顺序的 。 (2)特异性：碱基 的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性。 有遗传效应 RNA片段 千变万化 特定 1.T2噬菌体侵染细菌的实验中为什么分别用32P和35S标记噬菌体？ 长句表达 ______________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________。 在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA，仅蛋白质分子中含有S，磷几乎都存在于DNA分子中，用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，可以单独地观察它们各自的作用 2.如何用35S和32P标记T2噬菌体？ ______________________________________________________________________________________________________________________________ __________________。 首先在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养大肠杆菌；再用上述大肠杆菌分别培养T2噬菌体，分别得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的T2噬菌体 3.搅拌的目的是 。 4.离心的目的是_________________________________________________ ________________________________。 5.DNA只有4种脱氧核苷酸，为什么它能够储存足够量的遗传信息？ _____________________________________________________。 6.DNA精确复制的原因是________________________________________ ____________________________________________________。 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 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 碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息 DNA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 7.果蝇DNA形成多个复制泡的原因是_______________________________ ___________________________________________________________________________。 8.遗传信息通常是指______________________________________。 果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制，由此提高了DNA复制的效率，为细胞分裂做好准备 DNA分子中四种脱氧核苷酸的排列顺序 $