6.16.2性状遗传的物质基础（知识清单）（3知识1实验3方法）生物新教材北师大版八年级上册

生命的延续 第六单元 第16章 生物的遗传和变异 第2节 性状遗传的物质基础 核心知识·速记→教材实验·必会→教材母图·归纳→方法技巧·破题 遗传物质的层级结构 1.染色体 细胞核是细胞的遗传控制中心，其中能被碱性染料染成深色的物质是染色体。 2.主要成分 是DNA和蛋白质，前者是主要的遗传物质。 3.DNA DNA 分子呈双螺旋结构，每条染色体上通常只有1个 DNA 分子。 3.基因 基因是DNA上具有遗传效应的片段，每个 DNA 分子上有多个基因，基因是控制性状的基本遗传单位。 4.染色体、DNA 和基因的层级关系（从大到小）： 染色体→DNA→基因。 染色体的数目与存在形式 1.每一种生物的体细胞中，染色体的数目是特定的，且通常成对存在（如人有 23 对、水稻有 12 对）； 成对的染色体一条来自父方，一条来自母方，保证遗传的稳定性。 2.生殖细胞（精子、卵细胞）中的染色体数目是体细胞的一半，且成单存在（如人的生殖细胞有 23 条染色体），这样受精后子代体细胞染色体数目可恢复为亲代水平。 基因控制性状 1.生物体的形态、结构和生理功能主要由蛋白质决定，而该物质的合成受基因指导。 2.基因通过指导蛋白质的合成，表达自身携带的遗传信息，进而控制生物个体的性状表现； （如水母的荧光基因指导合成荧光蛋白，使水母发光）。 3.性状的表现是遗传物质（基因）和环境共同作用的结果； （如萝卜地上部分受光照呈绿色，地下部分避光呈白色）。 温馨提示 1.记顺序口诀： 细核染DNA，基因在最里；染载DNA，DNA藏基因。 2.一条染色体 ≠ 一个基因；是“1 染色体→1 DNA→多个基因”，一条染色体一般 1 个 DNA，不是“许多个”；一个 DNA 才有许多基因。 3.问“遗传物质”→答 DNA；问“遗传物质的主要载体”→答 染色体。 4. 染色体 = DNA + 蛋白质；蛋白质不携带遗传信息。 5.生殖细胞： 精子 23 条、卵细胞 23 条；受精卵 46 条（23 对）。 6.成熟红细胞、血小板无核 → 无染色体、无基因（广东题常考）。 7.病毒可能只有 RNA/DNA，无染色体；细菌有 DNA 但无成形细胞核/染色体。 注意事项 1.“DNA 是主要遗传物质”≠“只有 DNA 是遗传物质”（某些病毒是 RNA）。 2.体细胞中染色体成对，但生殖细胞成单；不能说“所有细胞都成对”。 3.基因控制性状，但不是“一个基因管一件事”那么简单：多基因、环境、表观调控都存在。 4.克隆羊多莉像供核母羊 → 说明遗传信息在细胞核。 5.表现型相同基因型不一定相同（AA/Aa），基因型相同表现型也可能因环境不同。 高频易错 1．DNA主要存在细胞核中的染色体上，还有少量存在线粒体和叶绿体中。 2.区分染色体、DNA和基因的关系，三者的包含关系：染色体＞DNA＞基因，三者的数量关系：染色体＝DNA＜基因。 3．分析染色体的数量和组成时，关注关键词：体细胞还是生殖细胞、染色体还是性染色体、单位是条还是对。 4．不是所有DNA片段都称为基因，有遗传效应的DNA片段才称为基因。 DNA的粗提取与观察 一、实验目的 1. 初步学会从生物材料中粗提取DNA的方法。 2. 观察DNA的物理形态（白色丝状/黏稠物）。 3. 理解DNA是生物的遗传物质，主要存在于细胞核中。 4. 建立"染色体—DNA—基因"的层级关系。 二、实验原理 步骤 原理 细胞破裂 动物细胞加蒸馏水吸水涨破；植物细胞加洗涤剂破坏细胞膜释放核物质 DNA溶解 DNA在高浓度NaCl溶液（2 mol/L）中溶解度大，可充分溶解 DNA析出 DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小，可析出；或加冷酒精使DNA沉淀 酒精分离 DNA不溶于冷酒精，而部分蛋白质溶于酒精，从而分离 鉴定（拓展） DNA + 二苯胺试剂 → 沸水浴 → 蓝色反应 三、实验材料与用具 材料： · 植物材料：洋葱（或香蕉、菜花） · 试剂：蒸馏水、2 mol/L NaCl溶液、预冷95%酒精、洗涤剂、食盐 · 鉴定试剂（拓展）：二苯胺试剂 用具： · 烧杯（100 mL、50 mL）、玻璃棒、纱布（或滤纸）、滴管、研钵、冰箱（保存冷酒精） 四、实验步骤 方法一：植物材料法（洋葱/香蕉） 步骤 操作 注意事项 1.切碎研磨 取约20 g洋葱切碎，加少量食盐和5 mL洗涤剂，研磨成糊状 研磨充分，释放细胞内容物 2.过滤 用纱布过滤，收集滤液于烧杯中 可用多层纱布提高过滤效果 3.加盐溶解 向滤液中加入2 mol/L NaCl溶液10 mL，搅拌2~3 min 使DNA充分溶解 4.稀释析出 向溶液中缓慢加蒸馏水并轻搅，直到出现白色黏稠物 加水量约为滤液体积的2倍 5.酒精析出 沿烧杯壁缓慢加入预冷95%酒精10~15 mL，静置2~3 min 不要搅拌，让DNA自然析出 6.卷取观察 用玻璃棒沿同一方向轻轻搅动，将丝状物卷起 玻璃棒不要来回搅动 7.鉴定（拓展） 将提取物溶于稀NaCl溶液，加二苯胺试剂，沸水浴5 min 观察是否变蓝 方法二：动物材料法（鸡血） 1. 取抗凝鸡血5 mL，加蒸馏水20 mL，搅拌使红细胞吸水涨破。 2. 离心（3000 r/min，5 min）或静置，取沉淀（细胞核碎片）。 3. 加2 mol/L NaCl溶液溶解DNA，搅拌后过滤。 4. 滤液加冷酒精析出DNA，后续操作同方法一。 五、实验现象 观察项目 现象记录 酒精层交界处 出现白色、半透明、丝状/棉絮状物质​ 玻璃棒卷取时 可拉出黏稠的丝状物，有弹性 二苯胺鉴定（拓展） 溶液变为蓝色​ 六、实验结论 1. 从生物细胞中可以提取出白色丝状黏稠物质，经鉴定为DNA。 2. DNA是细胞中的遗传物质，主要存在于细胞核内的染色体上。 3. 染色体由DNA和蛋白质组成，其中DNA是主要的遗传物质。 4. 基因是有遗传效应的DNA片段，基因通过指导蛋白质合成来控制生物性状。 七、实验讨论 1. 为什么要用预冷的95%酒精？ 低温可以降低DNA酶的活性，减少DNA被降解；同时低温下DNA更容易析出，且不易断裂。95%酒精浓度高，DNA在其中几乎不溶，能有效沉淀DNA。 2. 为什么玻璃棒要沿同一方向搅拌？ DNA分子是非常长的链状分子，如果来回搅动容易将DNA分子拉断，影响提取效果和观察。 3. 提取出来的物质是纯DNA吗？为什么？ 不是纯DNA。这是"粗提取"，产物中还含有少量RNA、蛋白质和多糖等杂质。若要获得纯DNA，需要进一步的纯化处理。 4. 人和洋葱的细胞都能提取出DNA，这说明了什么？ 说明所有生物细胞都含有遗传物质DNA，体现了生物在遗传物质层面的统一性；同时也说明DNA是生物界普遍存在的遗传物质。 5. 本实验与"噬菌体侵染细菌实验""转基因鼠发荧光实验"之间有什么联系？ 本实验从物理层面证明了DNA可以从细胞中提取出来；噬菌体实验从功能层面证明了DNA是遗传物质（不是蛋白质）；转基因鼠实验则进一步证明基因（DNA片段）控制生物的具体性状。三个实验/资料从不同角度共同支撑"DNA是遗传物质，基因控制性状"这一核心概念。 染色体DNA和基因关系示意图 利用口诀记忆 核里住染色体，染上缠 DNA； DNA 长链双螺旋，片段叫基因； 一染一 DNA，一 DNA 多基因； 体成对、配成单，受精又复原； 基因下命令，蛋白来施工， 性状长出来，环境也掺和。 利用对比新情境迁移考查 农业：白化苗缺叶绿素合成基因 → 不能光合作用 → 淘汰；抗虫棉转 Bt 基因 → 合成毒蛋白杀棉铃虫。 医学：白化病根因是“控制黑色素合成的基因突变”，不是单纯晒太阳/缺维生素。 热点： 太空育种：宇宙射线诱变 DNA → 可遗传变异 转基因：外源基因表达新蛋白 → 新性状（第5节主菜，本节只铺垫“基因控性状”） 基因编辑婴儿：改生殖细胞基因会传后代 → 伦理红线（拓展不深挖） 生活：同卵双胞胎基因极近，但指纹、唇形、肠道菌群、性格倾向仍受环境与随机发育影响。 解题模型 模型1　“三者关系”识图/排序题 从大到小永远背： 细胞 > 细胞核 > 染色体 > DNA > 基因​ 填空反推： 载体 → 染色体 主要遗传物质 → DNA 控性状基本单位 → 基因 染色体成分 → DNA + 蛋白质 模型2　数量计算题 体细胞 2n： 染色体：n 对 DNA：约 n 个（未分裂时） 基因：成千上万 生殖细胞：染色体/DNA/成对基因都减半成单。 人：体细胞 46 条 → 精子/卵细胞 23 条 → 受精卵 46 条。 口诀：体成对，配成单，受精两两再还原。 模型3　“基因如何控性状”材料题 模板句： 基因是具有遗传效应的 DNA 片段；基因通过指导蛋白质的合成，使生物表现出相应性状。某基因突变/敲除 → 对应蛋白质异常/不产生 → 性状改变（如白化、白化苗）。 模型4　“环境 or 遗传”辨析题 改变基因/染色体 → 可遗传变异 只改环境（水、肥、光、温度、外伤、锻炼） → 不可遗传 同基因不同表现（水毛茛、萝卜、喜马拉雅兔耳温） → 性状是遗传物质+环境共同作用 模型5　“细胞类型”排除题 看到这些 → 无染色体/无基因： 成熟红细胞、血小板、原核生物、DNA病毒（有DNA无染色体） 看到这些 → 成单：精子、卵细胞、孢子 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 生命的延续 第六单元 第16章 生物的遗传和变异 第2节 性状遗传的物质基础 核心知识·速记→教材实验·必会→教材母图·归纳→方法技巧·破题 遗传物质的层级结构 1.染色体; 细胞核是细胞的遗传控制中心，其中能被碱性染料染成深色的物质是___________。 2.主要成分 是___________和蛋白质，前者是主要的遗传物质。 3.DNA DNA 分子呈___________结构，每条染色体上通常只有___________个 DNA 分子； 3.基因 基因是___________上具有遗传效应的片段，每个 DNA 分子上有___________个基因，基因是控制__________的基本遗传单位。 4.染色体、DNA 和基因的层级关系（从大到小）： _____ → _____ →___________。 染色体的数目与存在形式 1.每一种生物的体细胞中，染色体的数目是__________的，且通常___________存在（如人有 23 对、水稻有 12 对）； 成对的染色体一条来自___________，一条来自___________，保证遗传的稳定性。 2.生殖细胞（精子、卵细胞）中的染色体数目是体细胞的___________，且___________存在（如人的生殖细胞有 23 条染色体），这样受精后子代体细胞染色体数目可恢复为亲代水平。 基因控制性状 1.生物体的形态、结构和生理功能主要由___________决定，而该物质的合成受___________指导。 2.基因通过指导___________的合成，表达自身携带的遗传信息，进而控制生物个体的___________表现 （如水母的荧光基因指导合成荧光蛋白，使水母发光）。 3.性状的表现是___________和___________共同作用的结果 （如萝卜地上部分受光照呈绿色，地下部分避光呈白色）。 温馨提示 1.记顺序口诀： 细核染DNA，基因在最里；染载DNA，DNA藏基因。 2.一条染色体 ≠ 一个基因；是“1 染色体→1 DNA→多个基因”，一条染色体一般 1 个 DNA，不是“许多个”；一个 DNA 才有许多基因。 3.问“遗传物质”→答 DNA；问“遗传物质的主要载体”→答 染色体。 4. 染色体 = DNA + 蛋白质；蛋白质不携带遗传信息。 5.生殖细胞： 精子 23 条、卵细胞 23 条；受精卵 46 条（23 对）。 6.成熟红细胞、血小板无核 → 无染色体、无基因（广东题常考）。 7.病毒可能只有 RNA/DNA，无染色体；细菌有 DNA 但无成形细胞核/染色体。 注意事项 1.“DNA 是主要遗传物质”≠“只有 DNA 是遗传物质”（某些病毒是 RNA）。 2.体细胞中染色体成对，但生殖细胞成单；不能说“所有细胞都成对”。 3.基因控制性状，但不是“一个基因管一件事”那么简单：多基因、环境、表观调控都存在。 4.克隆羊多莉像供核母羊 → 说明遗传信息在细胞核。 5.表现型相同基因型不一定相同（AA/Aa），基因型相同表现型也可能因环境不同。 高频易错 1．DNA主要存在细胞核中的染色体上，还有少量存在线粒体和叶绿体中。 2.区分染色体、DNA和基因的关系，三者的包含关系：染色体＞DNA＞基因，三者的数量关系：染色体＝DNA＜基因。 3．分析染色体的数量和组成时，关注关键词：体细胞还是生殖细胞、染色体还是性染色体、单位是条还是对。 4．不是所有DNA片段都称为基因，有遗传效应的DNA片段才称为基因。 DNA的粗提取与观察 一、实验目的 1. 初步学会从生物材料中粗提取DNA的方法。 2. 观察DNA的物理形态（白色丝状/黏稠物）。 3. 理解DNA是生物的遗传物质，主要存在于细胞核中。 4. 建立"染色体—DNA—基因"的层级关系。 二、实验原理 步骤 原理 细胞破裂 动物细胞加蒸馏水吸水涨破；植物细胞加洗涤剂破坏细胞膜释放核物质 DNA溶解 DNA在高浓度NaCl溶液（2 mol/L）中溶解度大，可充分溶解 DNA析出 DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小，可析出；或加冷酒精使DNA沉淀 酒精分离 DNA不溶于冷酒精，而部分蛋白质溶于酒精，从而分离 鉴定（拓展） DNA + 二苯胺试剂 → 沸水浴 → 蓝色反应 三、实验材料与用具 材料： · 植物材料：洋葱（或香蕉、菜花） · 试剂：蒸馏水、2 mol/L NaCl溶液、预冷95%酒精、洗涤剂、食盐 · 鉴定试剂（拓展）：二苯胺试剂 用具： · 烧杯（100 mL、50 mL）、玻璃棒、纱布（或滤纸）、滴管、研钵、冰箱（保存冷酒精） 四、实验步骤 方法一：植物材料法（洋葱/香蕉） 步骤 操作 注意事项 1.切碎研磨 取约20 g洋葱切碎，加少量食盐和5 mL洗涤剂，研磨成糊状 研磨充分，释放细胞内容物 2.过滤 用纱布过滤，收集滤液于烧杯中 可用多层纱布提高过滤效果 3.加盐溶解 向滤液中加入2 mol/L NaCl溶液10 mL，搅拌2~3 min 使DNA充分溶解 4.稀释析出 向溶液中缓慢加蒸馏水并轻搅，直到出现白色黏稠物 加水量约为滤液体积的2倍 5.酒精析出 沿烧杯壁缓慢加入预冷95%酒精10~15 mL，静置2~3 min 不要搅拌，让DNA自然析出 6.卷取观察 用玻璃棒沿同一方向轻轻搅动，将丝状物卷起 玻璃棒不要来回搅动 7.鉴定（拓展） 将提取物溶于稀NaCl溶液，加二苯胺试剂，沸水浴5 min 观察是否变蓝 方法二：动物材料法（鸡血） 1. 取抗凝鸡血5 mL，加蒸馏水20 mL，搅拌使红细胞吸水涨破。 2. 离心（3000 r/min，5 min）或静置，取沉淀（细胞核碎片）。 3. 加2 mol/L NaCl溶液溶解DNA，搅拌后过滤。 4. 滤液加冷酒精析出DNA，后续操作同方法一。 五、实验现象 观察项目 现象记录 酒精层交界处 出现白色、半透明、丝状/棉絮状物质​ 玻璃棒卷取时 可拉出黏稠的丝状物，有弹性 二苯胺鉴定（拓展） 溶液变为蓝色​ 六、实验结论 1. 从生物细胞中可以提取出白色丝状黏稠物质，经鉴定为DNA。 2. DNA是细胞中的遗传物质，主要存在于细胞核内的染色体上。 3. 染色体由DNA和蛋白质组成，其中DNA是主要的遗传物质。 4. 基因是有遗传效应的DNA片段，基因通过指导蛋白质合成来控制生物性状。 七、实验讨论 1. 为什么要用预冷的95%酒精？ 2. 为什么玻璃棒要沿同一方向搅拌？ 3. 提取出来的物质是纯DNA吗？为什么？ 4. 人和洋葱的细胞都能提取出DNA，这说明了什么？ 5. 本实验与"噬菌体侵染细菌实验""转基因鼠发荧光实验"之间有什么联系？ 染色体DNA和基因关系示意图 利用口诀记忆 核里住染色体，染上缠 DNA； DNA 长链双螺旋，片段叫基因； 一染一 DNA，一 DNA 多基因； 体成对、配成单，受精又复原； 基因下命令，蛋白来施工， 性状长出来，环境也掺和。 利用对比新情境迁移考查 农业：白化苗缺叶绿素合成基因 → 不能光合作用 → 淘汰；抗虫棉转 Bt 基因 → 合成毒蛋白杀棉铃虫。 医学：白化病根因是“控制黑色素合成的基因突变”，不是单纯晒太阳/缺维生素。 热点： 太空育种：宇宙射线诱变 DNA → 可遗传变异 转基因：外源基因表达新蛋白 → 新性状（第5节主菜，本节只铺垫“基因控性状”） 基因编辑婴儿：改生殖细胞基因会传后代 → 伦理红线（拓展不深挖） 生活：同卵双胞胎基因极近，但指纹、唇形、肠道菌群、性格倾向仍受环境与随机发育影响。 解题模型 模型1　“三者关系”识图/排序题 从大到小永远背： 细胞 > 细胞核 > 染色体 > DNA > 基因​ 填空反推： 载体 → 染色体 主要遗传物质 → DNA 控性状基本单位 → 基因 染色体成分 → DNA + 蛋白质 模型2　数量计算题 体细胞 2n： 染色体：n 对 DNA：约 n 个（未分裂时） 基因：成千上万 生殖细胞：染色体/DNA/成对基因都减半成单。 人：体细胞 46 条 → 精子/卵细胞 23 条 → 受精卵 46 条。 口诀：体成对，配成单，受精两两再还原。 模型3　“基因如何控性状”材料题 模板句： 基因是具有遗传效应的 DNA 片段；基因通过指导蛋白质的合成，使生物表现出相应性状。某基因突变/敲除 → 对应蛋白质异常/不产生 → 性状改变（如白化、白化苗）。 模型4　“环境 or 遗传”辨析题 改变基因/染色体 → 可遗传变异 只改环境（水、肥、光、温度、外伤、锻炼） → 不可遗传 同基因不同表现（水毛茛、萝卜、喜马拉雅兔耳温） → 性状是遗传物质+环境共同作用 模型5　“细胞类型”排除题 看到这些 → 无染色体/无基因： 成熟红细胞、血小板、原核生物、DNA病毒（有DNA无染色体） 看到这些 → 成单：精子、卵细胞、孢子 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $