第三章基因的本质讲解

第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测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。

20世纪30年代，人们认识到组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种，每一种有一个特定的碱基。

这一认识本可以使人们意识到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。

二、DNA是遗传物质的实验证据（肺炎链球菌的转化实验）1、肺炎双球菌的体内转化实验（1）格里菲思的实验原理：S型细菌可使小鼠患败血症死亡。

实验过程及现象P43图3-2结论：加热杀死的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。

文字表述如下：（2）艾弗里实验（体外转化实验）P44图3-3实验过程及结果结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

实验方法：减法原理：在对照实验中，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。

旧教材实验过程如下：结论：只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，即DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

2、噬菌体侵染细菌的实验实验材料：T2噬菌体实验者：美国遗传学家赫尔希和蔡斯实验方法:放射性同位素标记法。

实验过程及结果（1）标记噬菌体：（先标记大肠杆菌）：在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，获得分别含35S 和32P的大肠杆菌。

（再标记T2噬菌体）：用分别含32P和35S的大肠杆菌培养T2噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。

（2）噬菌体侵染大肠杆菌(1)T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在外面。

(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的。

实验结论: DNA才是真正的遗传物质。

注意：1、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离2、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3、不能用14C和18O标记噬菌体，因为DNA和蛋白质都含C和O；不能用32P和35S同时标记噬菌体，因为若用32P和35S同时标记噬菌体，则上清液和沉淀物中均会具有放射性，无法判断遗传物质的成分。

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。

第三章基因的化学本质是DNA第一节遗传物质是DNA（或RNA）第一节遗传物质是DNA（或RNA）上个世纪四十年代以来，随着微生物遗传学的发展，还有生物进化学，生物物理学以及许多新技术不断引入遗传学，促成了一个崭新的领域——分子生物学的发展。

分子生物学已直接或间接证明，DNA是主要的遗传物质，而在那些缺乏DNA的某些病毒中，RNA就是遗传物质。

一DNA作为遗传物质的间接证据1、每个物种中，不同组织的细胞，无论其大小和功能如何，细胞核中的DNA含量都是恒定的。

而且精子和卵子种的DNA含量正好是体细胞中的一半。

多倍体系列的一些物种，细胞中DNA 的含量随染色体倍数的增加也呈倍数性递增。

而细胞中RNA和蛋白质的含量在不同细胞中的变化很大。

2、DNA是所有生物所共有的，从噬菌体（phage），病毒（virus）直到人类的染色体中都含有DNA，而蛋白质则不同，噬菌体和病毒的染色体上不含有的蛋白质不存在于染色体上，而蛋白质只存在于外壳上，细菌的染色体上也没有蛋白质，只有真核生物的染色体上才有蛋白质的存在。

3、DNA在代谢上是稳定的。

细胞内的其他分子，如蛋白质，都是一面迅速合成，一面又不断分解，但是若某个元素被DNA分子所吸收，则在细胞健全生长的条件下，它不会离开DNA。

二、DNA作为遗传物质的直接证据1．细菌的转化：肺炎双球菌特征抗原型（稳定）粗糙型(R) 无荚膜、粗糙菌落、无毒IR、IIR光滑型(S) 有荚膜、光滑菌落、有毒IS、IIS、IIIS⑴．格里费斯(Griffith F.，1928)：肺炎双球菌定向转化试验：①无毒IIR型小鼠成活重现IIR型②有毒IIIS型小鼠死亡重现IIIS型③有毒IIIS型(65℃杀死)小鼠成活无细菌④无毒IIR型有毒IIIS型(65℃杀死)小鼠死亡重现IIIS型结论：在加热杀死的IIIS型肺炎双球菌中有较耐高温的转化物质能够进入IIR型IIR型转变为IIIS型无毒转变为有毒。

第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质1.P42问题探讨20世纪中叶，科学家发现染色依主要是由蛋白质和DNA组成的。

在这两种物质中，完竞哪一种是遗传物质呢?这个问题曾引起生畅学界激烈的争论。

讨论：（1）你认为遗传物质可能具有什么特点?提示:遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。

（2）你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?提示; 这是一道开放性问题，答案并不唯一，只要提出正确的思路即可。

例如，将特定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现，等等。

2.P46思考.讨论：证明DNA是遗传遗传物质的实验（1）艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病每作为实验材科具有哪些优点?提示:细菌和病毒作为实验材料，具有以下优点: (1) 个体很小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。

易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。

(2) 繁殖快，细菌20~ 30 min就可繁殖-一代，病毒短时间内可大量繁殖。

（2）从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么?在实际操作过程中最大的困难是什么?提示:从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。

最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)。

（3）艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计?这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示?提示:艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。

赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术,以及物质的提取和分离技术等(学生可能回答出其他技术，但只要回答出上述主要技术即可)。

科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此,科学与技术是相互支持、相互促进的。

生物第三章基因的本质知识点
生物第三章基因的本质主要包括以下知识点：
1. 基因的定义：基因是遗传信息的基本单位，是控制生物体形态、结构和功能的DNA 序列。

2. 基因的结构和组成：基因由DNA分子组成，包括编码区和非编码区。

编码区包含编码基因的信息，非编码区包含调控基因表达的元素。

3. 基因的功能：基因通过编码蛋白质来执行特定的功能，如调节细胞生长、发育和代
谢等。

4. DNA的复制：DNA分子在细胞分裂时通过复制过程来传递基因信息，确保每个新生细胞都有完整的基因组。

5. 基因的表达：基因表达是指基因转录为mRNA分子，并经过翻译过程产生蛋白质。

6. DNA的转录：DNA转录为mRNA过程包括启动子、RNA聚合酶、转录因子等多个
环节的参与。

7. 基因的翻译：mRNA通过核糖体和tRNA的参与，翻译成氨基酸序列，形成蛋白质。

8. 基因突变：基因突变指基因序列发生变化，包括点突变、插入突变、缺失突变等，
可能导致基因功能的改变。

9. 基因的遗传：基因通过遗传方式传递给下一代，确定了后代的表型和遗传特征。

10. 基因的调控：基因的表达可以受到内、外界环境的调控，通过启动子、转录因子等参与的调控元素来实现。

以上是关于生物第三章基因的本质的主要知识点，可以帮助我们理解基因的结构、功能和遗传规律。

高中生物必修二第三章基因的本质重难点归纳单选题1、图示DNA复制过程，下列叙述正确的是（）A．DNA复制过程中不需要引物，也不需要能量B．新形成的两条单链复制的方向不同且均为连续复制C．该过程在蛙的红细胞和哺乳动物的红细胞均能发生D．复制后的两个DNA分子位于一个或两个染色体上答案：D分析：根据题意和图示分析可知：DNA分子复制的方式是半保留复制，且合成两条子链的方向是相反的；DNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP；DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制。

A、DNA复制过程需要引物引导复制的开始，也需要消耗ATP，A错误；B、DNA分子是反向平行的，而复制的时候只能是从5’端向3’端延伸，所以两条子链合成方向相反，且据图可知，并非两条链均为连续复制，B错误；C、哺乳动物成熟红细胞不能进行DNA分子复制，C错误；D、复制后的两个DNA分子位于一个（着丝点断裂之前）或两个染色体上（着丝点断裂后），D正确。

故选D。

2、用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养并使其进行细胞分裂。

在第二次有丝分裂的后期，每个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是（）A．20 .20B．40 .40C．40 .20D．20 .40答案：C分析：于DNA分子的复制方式是半保留复制，用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的染色体DNA分子，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，经过一次细胞分裂产生的子细胞中的DNA分子一条链含有放射性，一条链不含有放射性；在第二次细胞分裂的中期，一条染色体上含有2个染色单体，其中一条染色单体含有放射性，一条染色体上不含有放射性，两条染色单体由一个着丝点连接，因此20条染色体都含有放射性；细胞分裂后期着丝点分裂，染色单体变成子染色体，染色体暂时加倍，其中一半染色体含有放射性，一半染色体不含有放射性。

有丝分裂后期着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，故细胞中染色体总数为40条；由分析可知，用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的染色体DNA分子，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的后期细胞中，被32P标记的染色体条数为20条。