2018年秋高中生物 第三章 基因的本质 第3节 人工合成有机化合物 第4节 基因是有遗传效应的D

第三章基因的本质知识点简要目录一、DNA是主要的遗传物质1.肺炎链球菌的转化实验(1)肺炎链球菌的类型比较(2)格里菲思的体内转化实验(3)艾弗里的体外转化实验2.噬菌体侵染细菌实验的分析3.烟草花叶病毒感染实验及遗传物质4.结论二、DNA的结构1.DNA 分子的结构2.DNA 分子中的碱基数量的计算规律三、DNA的复制1．DNA 分子的复制2.DNA 复制的相关计算四、基因通常是有遗传效应的 DNA 片段1.基因与 DNA、染色体的关系2.基因通常是有遗传效应的 DNA 片段第三章基因的本质一、DNA是主要的遗传物质1.肺炎链球菌的转化实验(1)肺炎链球菌的类型比较类型特点菌落荚膜毒性S 型光滑有有R 型粗糙无无(2)格里菲思的体内转化实验实验①、②对比说明R 型细菌无毒性，S 型细菌有毒性。

实验②、③对比说明被加热X死的S 型细菌无毒性。

实验②、③、④对比说明R 型细菌转化为S 型细菌。

结论：已经被加热X死的S 型细菌中，含有促成R 型细菌转化为S 型细菌的“转化因子”。

(3)艾弗里的体外转化实验实验1-4 组说明蛋白质、RNA 等没有转化作用。

实验第一和五组说明DNA 有转化作用。

2.噬菌体侵染细菌实验的分析(1)实验材料：T2 噬菌体和大肠杆菌 ①噬菌体的结构②噬菌体的增殖：吸附→注入→复制、合成→装配→释放 模板：进入细菌体内的是噬菌体的 DNA ；合成噬菌体的 DNA 的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸；合成噬菌体的蛋白质的原料为大肠杆菌的氨基酸，场所为大肠杆菌的核糖体。

(2)实验方法同位素标记法，用 35S 、32P 分别标记噬菌体的蛋白质和 DNA 。

(3)实验过程 ①标记噬菌体②侵染细菌(4)实验结果分析(5)结论：DNA 是遗传物质。

3.烟草花叶病毒感染实验及遗传物质结论：RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。

分组 结果结果分析被32P标记的噬菌体＋细菌 上清液中几乎无 32P,32P主要分布在宿主细胞内32P-DNA进入了宿主细胞内被35S标记的噬菌体＋细菌宿主细胞内无 35S ，35S主要分布在上清液中35S-蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面4.结论：DNA 是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物（RNA 病毒）的遗传物质是RNA。

第三章基因的本质一、本章知识结构二、新课程标准1、总结人类对遗传物质的探索过程2、概述DNA分子结构的主要特点。

3、搜集DNA分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流。

4、制作DNA分子双螺旋结构模型。

5、DNA分子的复制6、说明基因和遗传信息的关系三、预测新课标高考热点1、染色体与遗传物质的关系2、DNA是主要的遗传物质3、DNA是主要遗传物质的证据4、DNA分子结构的主要特点。

5、关于碱基互补配对原则的有关计算；6、DNA分子的复制7、半保留复制的计算6、基因的概念。

7、基因和遗传信息的关系DNA 是主要的遗传物质 一、知识结构结论：加热杀死的S 型细胞内有某种转化因子．．．．．． 实验原理：从 S 型菌中提取出 DNA 、蛋白质及多糖等，将其分别加 入已培养了R 型活菌的培养基中，结果发现只有加入DNA 时，R 型细菌才能转化为S 型细菌。

S 型活细菌↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA DNA 水解物所得活菌：R R R R S+R R对照实验：用DNA 水解酶处理从S 型菌中取的DNA ，则不能实现转化 结论：DNA 是使R 菌产生稳定遗传变化的物质，而蛋白质不是 运用的方法：同位素示踪法．．．．．．35S 培养基+噬菌体→→35S 标记的亲代噬菌体 实验过程： 标记噬菌体↓ 32P 培养基+噬菌体→→32P 标记的亲代噬菌体噬菌体侵染细菌 35S 噬菌体+细菌 32P 噬菌体+细菌 ↓ ↓ ↓ ↓ 上清液中放射性：很高 上清液中放射性：很低 测试放射性 沉淀物中放射性：很低 沉淀物中放射性：很高 新形成的噬菌体：没有 新形成的噬菌体：有结论：在噬菌体中，亲代和子代间具有连续性的物质是DNA ，而不是蛋白质，即子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA 传给后代的，这才是真正的遗传物质实验思路：两个经典实验的思路基本相同，都是设法把DNA 与蛋白质分开，单独直接地观察DNA的作用，只是运用方法不同，肺炎双球菌转化实验利用了从S 型菌直接提取分离各种物质的方法，噬菌体侵染细菌的实验则利用了放射性元素示踪法间接将蛋白质和DNA 分离的方法生物的遗传物质：绝大多数生物以DNA 作为遗传物质，只有极少数生物以RNA 作遗传物质(此类 生物无DNA)，因此，DNA 是是主要的遗传物质一类为有毒性的，称S ．型细菌，其菌体有荚膜．．．，荚膜 两类肺炎双球菌 的成分主要为多糖 一类为无毒的，称R 型细菌无毒R 型活菌→→小鼠→→不死亡 有毒S 型活菌→→小鼠→→死亡有毒S 型活菌→→有毒S 型死菌→→小鼠→→不死亡无毒R 活菌+加热杀死的S 菌→→小鼠→→死亡实验过程格里非斯体内转化实验实验过程 艾弗里体外转化实验噬菌体侵染实验肺炎双球菌转化实验DNA是是主要的遗传物质【要点一】肺炎双球菌的转化实验1、体内转化实验【画龙点睛】加热灭活的S型细菌遗留下各个DNA片段，其中包括控制荚膜形成的基因，这些片段从S型细菌中释放出来，并且在后续的培养中被一些R型细菌所摄取，进人R型细菌的细胞中，以同源重组的置换方式，整合进入R型细菌的基因组中，使R型细菌转化成S型细菌，可见，转化后形成的S型细菌内含有两种DNA(R型和S型)，其间体现了基因重组2、体外转化实验①本实验体现了一个完整的科学发现过程，即发现问题—→提出假说—→实验验证—→得出结论。

第三章 基因的本质噬菌细菌实验 基因的是控制生物性状的最基本单位；双螺旋 DNA 的结构 本质其中四种脱氧核苷酸的排列顺序代表的遗传信息。

半保留 DNA 的复制一、DNA 是主要的遗传物质1．肺炎双球菌转化实验（1） 体内转化 1928年 英国 格里菲思①活R ，无毒 活小鼠② 活S ，有毒小鼠死小鼠；分离出活S③ △杀死的S ，无毒活小鼠④活R + △杀死的S，无毒死小鼠；分离出活S转化因子是什么？（2）体外转化 1944年美国艾弗里多糖蛋白质R活S DNA + R型培养基 R 型 + S型DNA水解物R型转化因子是DNA 。

2．噬菌体侵染细菌实验 1952年赫尔希、蔡明电镜观察和同位素示踪32P标记DNA35S具有连续性，是遗传物质。

3也是遗传物质。

二、DNA 的分子结构1．核酸 核苷酸 核苷 含氮碱基：A 、T 、G 、C 、U磷酸 戊糖：核糖、脱氧核糖2．1950年鲍林 1951年威尔金斯 + 富兰克林 1952年查哥夫3．DNA 的结构①（右手）双螺旋② 骨架③ 配对：A = T/UG = C4．特点①稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变②多样性：碱基对的排列顺序各异③特异性：每个DNA 都有自己特点的碱基对排列顺序5．计算1．在两条互补链中C T GA ++的比例互为倒数关系。

2．在整个DNA 分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。

3．整个DNA 分子中，C G T A ++与分子内每一条链上的该比例相同。

三、DNA 的复制1．场所：细胞核； 时间：细胞分裂间期。

2．特点：① 边解旋边复制 ②半保留复制3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA 分子的两条单链；② 原料：是游离在核液中的脱氧核苷酸；③ 能量：是通过水解ATP 提供；④ 酶：酶是指一个酶系统，不仅仅是指一种解旋酶。

4．意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。

四、基因是有遗传效应的DNA 片段基因是DNA 片段，是不连续分布在DNA 上，是由碱基序列将其分隔开；它能控制性状，具有特定的遗传效应。

高一生物必修2 第三章 基因的本质第一节 DNA 是主要的遗传物质 1.肺炎双球菌的转化实验（1）、体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思等人进行。

①实验过程结论：在S 型细菌中存在转化因子可以使R 型细菌转化为S 型细菌。

（2）、体外转化实验：1944年由美国科学家艾弗里等人进行。

①实验过程结论：DNA 是遗传物质 2.噬菌体侵染细菌的实验 1、实验过程 ①标记噬菌体含35S 的培养基−−−→培养含35S 的细菌35S −−−→培养蛋白质外壳含35S 的噬菌体 含32P 的培养基−−−→培养含32P 的细菌−−−→培养内部DNA 含32P 的噬菌体 ②噬菌体侵染细菌含35S 的噬菌体−−−−→侵染细菌细菌体内没有放射性35S 含32P 的噬菌体−−−−→侵染细菌细菌体内有放射线32P 结论：进一步确立DNA 是遗传物质 3.烟草花叶病毒感染烟草实验： （1）、实验过程（2）、实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的RNA 能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA 是它的遗传物质。

4、生物的遗传物质 非细胞结构：DNA 或RNA 生物原核生物：DNA细胞结构真核生物：DNA结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA 病毒）的遗传物质是DNA ，所以说DNA 是主要的遗传物质。

第二节 DNA 分子的结构 DNA 分子的结构（1）基本单位---脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）2、DNA 分子有何特点？ ⑴稳定性是指DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性。

⑵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。

⑶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。

高中生物第三章基因的本质概述新人教版必修2第三章基因的本质概述新人教版必修2教材解读第3章《基因的本质》是在前两章学习的基础上，从分子水平上认识基因的本质。

第3章教材在初中生物课和高中生物必修1《分子与细胞》的基础上，从分子水平上进一步详尽地阐述遗传的物质基础和作用原理。

通过讲述DNA是遗传物质的实验证据，DNA分子的结构和复制功能，以及基因的基本概念等内容，使学生对DNA和基因的有关结构、它们之间的关系，以及在遗传上的作用等方面的知识，有更深入的理解和认识。

其教学内容的结构单元目标一、知识方面1、总结人类对遗传物质的探索过程。

2、概述DNA分子结构的主要特点。

3、概述DNA分子的复制。

4、说明基因和遗传信息的关系。

二、情感、态度与价值观1、认同与人合作在科学研究中的重要性，讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。

2、认同人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的过程。

3、初步形成遗传物质的结构与功能相统一、多样性与共同性相统一的观点。

三、能力方面1、制作DNA双螺旋结构模型。

2、进行遗传信息多样性原因的探究。

3、就科学家探索基因的本质的过程和方法进行分析和讨论，领悟假说演绎法的应用。

讲述DNA分子复制的推测后，讲述DNA 半保留复制的实验证据，主要出于以下考虑：一是使学生理解对DNA分子半保留复制机制的揭示必须来源于实证；二是使学生了解DNA分子半保留复制实验的设计思路和方法。

由于DNA半保留复制实验的难度较大，出于对不同学生接受能力的考虑，将这部分内容安排为选学。

第4节《基因是有遗传效应的DNA片段》是由一个游戏活动引入对问题的讨论的。

在活动中运用排列组合的数学方法，帮助学生理解DNA分子可以贮存大量的信息。

本节包括说明基因与DNA关系的实例，DNA片段中的遗传信息两部分内容。

这两部分内容分别通过两个活动来完成。

在说明基因与DNA关系的实例中，主要是通过资料分析使学生认识基因与DNA的关系。

第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质 (1)第2节DNA的结构 (7)第3节DNA的复制 (12)第4节基因通常是有效遗传的DNA片段 (12)第1节DNA是主要的遗传物质肺炎链球菌的转化实验1.对遗传物质的早期推测(1)20世纪20年代，大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。

(2)20世纪30年代，人们认识到DNA的重要性，但是认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。

2.两种肺炎链球菌的比较图示菌落(光滑、粗糙) 有无荚膜有无毒性S型细菌光滑有有R型细菌粗糙无无两种菌在小鼠体内繁殖，毒性效果相互对照3.格里菲思的肺炎链球菌转化实验结论：加热致死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌还不知道转化因子的化学本质4.艾弗里的肺炎链球菌转化实验在人工培养基中繁殖【科学方法】自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。

(1)加法原理：与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。

例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就是利用了“加法原理”。

作加温、滴加FeCl3(2)减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。

例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就是利用了“减法原理”。

[典例1]在肺炎链球菌的转化实验中，促进R型菌转化成S型菌的转化因子是S 型菌的( )A.蛋白质B.多糖C.RNAD.DNA答案 D【易错提示】(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌；(2)由于DNA的热稳定性比蛋白质要高，所以加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质永久变性失活，但其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性；(3)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组都通过添加特定的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了自变量控制中的“减法原理”。