必修二 第三单元 第三讲 基因的本质与基因的表达
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高中生物必修2《遗传与进化》人类是怎样认识基因的存在的? 遗传因子的发现基因在哪里? 基因与染色体的关系基因是什么? 基因的本质基因是怎样行使功能的? 基因的表达基因在传递过程中怎样变化? 基因突变与其他变异人类如何利用生物的基因? 从杂交育种到基因工程生物进化历程中基因频率是如何变化的? 现代生物进化理论主线一:以基因的本质为重点的染色体、DNA 、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合;主线二:以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合;主线三:以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。
第一章 遗传因子的发现二、杂交实验(一) 1956----1864------18721.选材:豌豆 自花传粉、闭花受粉 纯种性状易区分且稳定 真实遗传2.过程:人工异花传粉 一对相对性状的 正交P (亲本) 互交 反交F 1(子一代) 纯合子、杂合子F 2(子二代) 分离比为3:13.解释体现在 ①性状由遗传因子决定。
(区分大小写) ②因子成对存在。
③配子只含每对因子中的一个。
④配子的结合是随机的。
4.验证 测交 F 1是否产生两种比例为1:1的配子5.分离定律在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
三、杂交实验(二)1. 亲组合重组合2.自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合四、孟德尔遗传定律史记①1866年发表 ②1900年再发现③1909年约翰逊将遗传因子更名为“基因” 基因型、表现型、等位基因△基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。
表现型=基因型+环境条件。
五、小结1.第二章 基因与染色体的关系基因与染色体行为的平行关系 减数分裂与受精作用基因在染色体上 证据:果蝇杂交(白眼) 伴性遗传:色盲与抗V D 佝偻病一、减数分裂1.进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。
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。
高中生物必修二第三章基因的本质一、基因本质的证明过程1、艾弗里的肺炎双球菌的转化实验(1)肺炎双球菌的毒性S型细菌:菌体表面有多糖类的荚膜,形成的菌落表面光滑(smooth),有毒性R型细菌:菌体表面没有荚膜,形成的菌落表面粗糙(rough),无毒性(2)体内转化实验①R型活细菌注射活鼠→小鼠不死亡②S型活细菌注射活鼠→小鼠死亡,从体内分离出S型活细菌③加热后杀死的S型死细菌注射活鼠→小鼠不死亡④加热后杀死的S型死细菌和R型活细菌混合后注射活鼠→小鼠死亡,从体内分离出S型活细菌和R型细菌⑤得到推论:被加热杀死的S型细菌中,含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”,这种转化因子将无毒的R型活细菌转化为S型活细菌。
(3)体外转化实验①往含有R型活细菌的培养基中加入S型菌的DNA→R型菌和S型菌②往含有R型活细菌的培养基中加入S型菌的蛋白质或荚膜多糖→R型菌③往含有R型活细菌的培养基中加入S型菌的DNA和DNA酶→R型菌④结论:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,而蛋白质不是。
(即DNA是遗传物质)(4)转化的实质是基因重组而不是基因突变,R型细菌吸收了S型细菌的DNA,整合到R 型细菌的DNA中,使受体细胞获得新的遗传信息,表现出S型细菌的性状。
(5)发生转化的只有少部分R型细菌2、艾弗里的2T 噬菌体侵染大肠杆菌实验(1)2T 噬菌体(高中所学唯一的DNA 病毒)①结构:DNA(含有P)和蛋白质外壳(含有S)②增殖方式:侵染大肠杆菌后,利用大肠杆菌内的物质合成自身组成成分,进行大量增殖,达到一定数量后,大肠杆菌裂解释放大量噬菌体(2)方法:同位素标记法(3)实验过程:注意:①应先在含有放射性同位素S 35或放射性同位素P 32的培养基中培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养2T 噬菌体,从而得到蛋白质含有S 35或DNA 含有P 32的2T 噬菌体。
②混合后要经过短时间的保温(保证DNA 注入细菌且细菌不能裂解)并不断搅拌(使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离)③搅拌后离心(让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌)(4)实验结论:噬菌体侵染细胞时,DNA进入到细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在外面。
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。