第三章 基因的化学本质是DNA

河南省高中生物必修二第三章基因的本质知识点梳理单选题1、DNA分子贮存的遗传信息多种多样的主要原因是（）A．DNA分子的碱基对排列顺序千变万化B．DNA分子的碱基数量比较多C．DNA分子的碱基种类多种多样D．DNA分子的碱基空间结构变化多端答案：A分析：1 .DNA分子的多样性：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2 .DNA分子的特异性：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。

A、遗传信息就蕴藏在DNA分子的碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序中，故DNA分子贮存的遗传信息多种多样的主要原因是DNA分子的碱基对排列顺序千变万化，A正确；B、DNA分子的碱基数量比较多不是其有多样性的原因，B错误；C、DNA分子的碱基种类只有4种，C错误；D、DNA分子的碱基空间结构为双螺旋结构，D错误。

故选A。

2、下列各种生物中关于含氮碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是（）A．AB．BC．CD．D答案：D分析：1 .核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA)，它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸（脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成）和四种核糖核苷酸（核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成）；2 .细胞类生物（原核生物和真核生物）的细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸，而病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA。

A、酵母菌是真核生物，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，A错误；B、蓝细菌是原核生物，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，B错误；C、新型冠状病毒是一种RNA病毒，含有1种核酸（RNA），含有4种碱基，1种五碳糖，4种核苷酸，C错误；D、小麦的叶肉细胞是真核细胞，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，D正确。

向基因的分子水平进军摩尔根及其弟子们将基因定位在染色体上。

基因研究发展到细胞学水平之后，遗传学面临的历史任务便是解决“基因究竟是什么？”的问题了。

摩尔根在他的经典著作《基因论》中，就已经提出“基因是某种化学实体”的猜测。

摩尔根及其弟子尤其是缪勒（H·J·Muller）相信，基因是某种化学分子，基因是通过化学过程而起作用的。

他们进而认为，经典的物理学和化学方法最终能说明生命现象。

研究基因的化学本质，单靠遗传学的力量已经不够，需要有生物化学家与物理学家的加盟。

不同领域的科学家从不同方向朝基因的分子水平进军，在分子遗传学的酝酿时期形成了三大学派：信息学派、生化学派和结构学派。

德尔布吕克德尔布吕克（M·Delbrück）是信息学派的先驱者之一。

德尔布吕克曾经是丹麦著名物理学家、诺贝尔奖获得者玻尔（N·Bohr）的研究生。

1932年，玻尔在哥本哈根举行的国际光疗会议上发表了《光和生命》的著名演讲，应用物理学的概念来解释生命现象。

在当时，人们很难理解玻尔这些科学思想的意义，一些听讲的生物学家甚至不知所云。

然而，玻尔以一种天才的直觉能力，借助于量子力学的范例，预感到在生物学中将有某些新的发现。

这无疑给人们一种深刻的启示，并向当时的物理学家和生物学家提出了挑战。

德尔布吕克受到这个著名演讲的启发，使他“对于广阔的生物学领域将揭示的前景充满了热忱，并准备迎接挑战”，转而研究生物学，“选择了一条把遗传学与物理学结合在一起的道路。

”1935年，德尔布吕克与前苏联遗传学家梯莫菲也夫-雷索夫斯基（Timofeeff-Ressovsky）和物理学家齐默尔（K·G·Zimmer）合作，应用物理学概念研究果蝇的X射线诱变现象，建立了一个突变的量子模型。

他们三人共同署名的论文题为《关于基因突变和基因结构的性质》，刊登在德国哥廷根的科学协会通讯上，这篇论文代表了德尔布吕克的早期生物学思想，可以认为是量子遗传学的最早端倪。

郑州市高中生物必修二第三章基因的本质知识点总结归纳完整版单选题1、λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。

这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（）A．单链序列脱氧核苷酸数量相等B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸C．单链序列的碱基能够互补配对D．自连环化后两条单链方向相同答案：C分析：双链DNA的两条单链方向相反，脱氧核糖与磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架，两条单链之间的碱基互补配对。

AB、单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定该线性DNA分子两端能够相连，AB错误；C、据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性DNA分子两端能够相连，C正确；D、DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。

故选C。

2、下图表示艾弗里通过肺炎链球菌转化实验探究转化因子的实验过程。

下列相关叙述错误的是（）A．甲组培养基上出现两种菌落，主要是S型细菌形成的菌落B．乙组培养基上的菌落和甲组的相同，说明蛋白质不是转化因子C．丙组培养基上只有R型细菌，说明脱氧核苷酸不具有转化功能D．实验利用减法原理，逐一去掉不同成分以确定细胞提取物的转化活性答案：A分析：分析题图：甲组说明加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子，可将R型细菌转化为S型细菌；乙组实验中蛋白酶可将提取物中的蛋白质水解；丙组实验中的DNA酶可将DNA水解。

A、甲组培养皿中只有少部分R型细菌转化为S型细菌，因此甲组培养基上主要是R型细菌形成的菌落，A错误；B、蛋白酶可将蛋白质水解，若乙组培养皿中和甲组情况相同有光滑和粗糙两种菌落，说明其中转化因子仍然存在，由此可推测蛋白质不是转化因子，B正确；C、由于DNA酶可将DNA水解为其小分子脱氧核苷酸，丙组未发生转化只有R型细菌，说明脱氧核苷酸不具有转化功能，C正确；D、本实验通过加蛋白酶和DNA酶解去相应的物质，将DNA、蛋白质分开，用单一成分进行研究，利用了“减法原理”以确定细胞提取物的转化活性，D正确；故选A。

第三章基因与基因组第一节基因概念的历史演变第二节DNA与基因第三节真核生物的割裂基因第四节基因大小第五节重叠基因第六节真核生物的基因组第七节真核生物DNA序列组织第八节细胞器基因组第九节基因鉴定第十节人类基因组计划第三章基因与基因组1 基因（gene）的概念基因是遗传的功能单位，DNA分子中不同排列顺序的DNA片段构成特定的功能单位；含有合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。

广义地说，基因是有功能的DNA片段。

第一节基因概念的历史演变2 基因概念的历史演变：（1）Mendel提出基因的存在（2）Morgan证实基因在染色体上（3）“一个基因一个酶”修正为“一个基因一个多肽链”“基因”一词的创立: 1909年，丹麦遗传学家约翰逊“基因”（gene）。

Gregor MendelThomas Hunt Morgan3 基因概念的理论基础3.1 一个基因一个酶1941年G W Beadle 和E L Tatum研究证实红色链孢霉各种突变体的异常代谢是一种酶的缺陷，产生这种酶缺陷的原因是单个基因的突变。

3.2 一个基因一条多肽链本世纪50年代，Yanofsky有些蛋白质不只由一种肽链组成，如血红蛋白和胰岛素，不同肽链由不同基因编码，因而又提出了“一个基因一条多肽链”的假设。

3.3 基因的化学本质是DNA(有时是RNA)1944年，O T Avery 证实了DNA是遗传物质。

有些病毒只含有RNA。

1953年沃森和克里克建立DNA分子的双螺旋结构模型。

3.4 基因顺反子（Cistron）的概念1955年，美国本兹尔(Benzer)提出顺反子的概念：是指编码一个蛋白质的全部组成所需信息的最短片段，即一个基因。

基因仅是一个功能单位，基因内部的碱基对才是重组单位和突变单位。

一对同源染色体上两突变（a和b）在同一染色体上时，称为顺式构型，在两个染色体上时，为反式构型；顺反互补测验（cis-trans test）：比较顺式和反式构型个体的表型来判断两个突变是否发生在一个基因（顺反子）内的测验。

基因概念的发展1、孟德尔的‘遗传因子’1909年，W.L.Johannsen 提出gene 一词2、1910年，摩尔根证明基因位于染色体上3、1928年Griffith 1944年Avery证明DNA是遗传物质4、watson,crick DNA double helix5、crick 中心法则三联体密码，1957 S.Benzer顺反子6、1961 F.Jacob,J.Monod 操纵子7、B.McClintock 转座子8、断裂基因 1978年噬菌体重叠基因回答一：1909年,约翰逊(Johannsen)首次提出了基因(gene)的概念,用以替代孟德尔(Mendel)早年所提出的遗传因子(geneticfactor)一词,并创立了基因型(geno-type)和表现型(phenotype)的概念,把遗传基础和表现性状科学地区分开来。

随着遗传学的发展,特别是分子生物学的迅猛发展,人们对基因概念的认识正在逐步深化。

1 1个基因1个酶英国生理生化学家盖若德(Garrod.A.E)研究了人类中的先天代谢疾病,并于1909年出版了《先天代谢障碍》一书。

他通过对白化病等疾病的分析,认识到基因与新陈代谢之间的关系,即1个突变基因,1个代谢障碍。

这种观点可以说是1个基因1个酶观点的先驱。

比得尔(Beadle.G.W)和塔特姆(Tatum.EL)对红色链孢霉做了大量的研究。

他们认为,野生型的红色链孢霉可以在基本培养基上生长,是因为它们自身具有合成一些营养物质的能力,如嘌呤、嘧啶、氨基酸等等。

控制这些物质合成的基因发生突变,将产生一些营养缺陷型的突变体,并证实了红色链孢霉各种突变体的异常代谢往往是一种酶的缺陷,产生这种酶缺陷的原因是单个基因的突变。

2 1个基因1条多肽链红色链孢霉和大肠杆菌营养缺陷型的早期研究表明,在各种氨基酸、维生素、嘌呤和嘧啶的生物合成路线上,催化每一步反应的酶都是在1个基因的监控下进行的。

到了本世纪50年代,扬诺夫斯基(Yanofsky)发现并提出了新奈侍?即1个基因控制2步反应。

郑州市高中生物必修二第三章基因的本质知识点归纳总结(精华版)单选题1、BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中。

将植物的根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养，培养过程中取出部分根尖组织用姬姆萨染料染色，结果被染色的染色体出现色差如图所示。

下列叙述错误的是（）A．第一次分裂中期，每条染色体的染色单体均不含BrdUB．第二次分裂中期，每条染色体的染色单体均含有BrdUC．第二次分裂后期，一半染色体着色浅D．色差染色体的出现能证明DNA的半保留复制答案：A分析：题意分析：根据DNA具有半保留复制的特点，题意显示BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，即每个染色单体所含的双链DNA分子中，都有一条链中含有BrdU，因此第一次分裂中期，每条染色体的每一条染色单体均含BrdU；到第二次分裂中期，因为经过了DNA复制，此时每条染色体中含有2个DNA，含4条链，其中有3条链是含有BrdU。

A、DNA具有半保留复制的特点，根据题意，BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，故新合成的DNA分子中都有一条链含有BrdU，因此第一次分裂中期，每条染色体的每一条染色单体均含BrdU， A 错误；B、结合分析可知，在第二次分裂中期，每条染色体含有2条染色单体，其中一条染色单体所含的DNA分子中有有一条链掺有BrdU（着色深），另一条染色单体所含的DNA分子中两条链都掺有BrdU，B正确；C、结合C选项，由于着丝点分裂，第二次分裂后期，一半染色体着色浅，一半着色深，C正确；D、上述结论的得出均是以半保留复制为前提推测的，故利用该实验结合染色分析可用于验证DNA的复制方式为半保留复制，D正确。

故选A。

2、新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒，其棘突蛋白（S蛋白）是膜蛋白中的主要抗原，是决定病毒毒性的关键因素，因棘突蛋白在电子显微镜下呈现的王冠状结构而得冠状病毒之名。

下列相关叙述正确的是（）A．新冠病毒是一种生物，属于生命系统的一个结构层次B．新冠病毒仅含核糖体一种细胞器C．新冠病毒比噬菌体更容易变异，与遗传物质的结构特点有关D．新冠病毒繁殖过程所需能量由自身无氧呼吸提供答案：C分析：病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。

第３章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质一、教学内容分析教材版本：人教版·高中生物必修2第3章第1节。

本章内容涉及前人探索遗传物质的历程、DNA的结构和复制、基因的遗传效应等知识，是现代遗传学的基础内容，为学习“基因的表达”、“基因突变”及“基因工程”等后续内容作好辅垫。

优点：提供了非常好的学材——前人探索遗传物质的3个经典实验。

应注意辨析之处：本节课的标题“DNA是主要的遗传物质”是站在整个生物界的高度，概括地表述生物界遗传物质的情况，需要教师帮助学生理解其准确含义。

二、学生学习情况分析学生学习了“第1章遗传因子的发现”和“第2章基因和染色体的关系”这些内容之后，积累了大量的对基因的感性认识。

那么，基因的化学本质究竟是什么？在生物的遗传上又是如何起作用的呢？……相信这样的问题一定经常萦绕在学生的脑海里，因此，这一部分的内容是足以激发学生的学习兴趣、吸引学生的注意力的，但是，教师的引导是否得当、呈现知识的组织方式是否科学在很大程度上将影响着学生的学习进程和思维方式。

能否读懂前人的实验，能否真正去理解和分析它的原理并提出新的想法和见解，无论对学生还是对教师来说是都是具有挑战性的。

三、设计思想“DNA是主要的遗传物质”，课标中并没有相应的要求和建议，课标第17页，“2.2遗传的分子基础”部分对应本节的具体内容标准中有一条：总结人类对遗传物质的探索过程。

因此，本节教学任务的最后着落点不应该是这样一个干巴巴的结论性语句，而应该是想方设法引导学生去分析、挖掘这些经典实验中所蕴含的方法和原理，让学生们讲出他们对实验原理、步骤、结论的困惑、理解或感悟，甚至学生们自己的新见解，从中领会科学的设计方案和思维方法，这才是本节课在教学过程中应该贯彻和落实的教学目标。

这也是本教案设计的出发点：如何有效地利用学材，达到课标的要求。

“总结”这个知识性目标动词是应用水平的，是属于最高层次的要求，要让学生能够“总结”出来，就必须促使学生真正理解这三个经典的实验。

郑州市高中生物必修二第三章基因的本质必考知识点归纳单选题1、把含14N的大肠杆菌培养在氮源为15N的培养液中。

完成一次细胞分裂后，再放回氮源为14N的环境中培养，DNA复制一次后，将大肠杆菌进行密度梯度离心，分离DNA，如果DNA是以半保留方式复制，则DNA组成分析应为（）A．3/4轻氮型、1/4中间型B．1/4轻氮型、3/4中间型C．1/2中间型、1/2重氮型D．1/2轻氮型、1/2中间型答案：D分析：含14N的DNA放在15N环境中复制一次，则形成的DNA一条链中含14N，另一条链中含15N，再返回原环境，一个中间型DNA复制两次，形成四个DNA，这四个DNA中有3个DNA的两条链均是14N ，1个DNA的一条链中含14N，另一条链中含15N。

将含14N的大肠杆菌转移到含15N的培养液中，完成一次细胞分裂后所形成的2个子代DNA分子都是中间型，再放回原环境中复制一次后，形成4个DNA分子，其中有2个DNA分子的一条链含15N，另一条链含14N；另外2个DNA分子两条链均含14N，所以子代DNA组成分析为1/2轻氮型、1/2中间型。

ABC错误，D正确。

故选D。

小提示：2、发现DNA是生物的遗传物质之后，科学家又将目光转向部分不含DNA的RNA病毒，烟草花叶病毒（TMV）就是其中的一种，它能使烟草叶片出现花叶病斑。

下图为相关的实验过程，下列叙述不正确的是（）A．通过本实验能够证明极少数病毒的遗传物质是RNAB．图中用X溶液处理TMV的目的是将病毒的RNA和蛋白质分离C．组成RNA的化学元素是C、H、O、N、PD．该实验能够说明蛋白质不是TMV的遗传物质答案：A分析：核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA，含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA，只含有RNA的生物的遗传物质是RNA；具有细胞结构的生物含有DNA和RNA，遗传物质是DNA，病毒只含有DNA或RNA一种核酸，遗传物质是DNA或RNA。