山东省沂水县高中生物 第三章 基因的本质知识点总结学案（打包5套）新人教版必修2.zip

1第三章 基因的本质第一节 DNA 是主要的遗传物质一、证明 DNA 是遗传物质的证据DNA 是遗传物质的证据是_____________________实验和_________________实验。（一） 、肺炎双球菌的转化试验：1、 时间、人物：1928 年_____________，1944 年____________2、实验材料： S 型细菌、R 型细菌 。菌落 菌体 毒性S 型细菌R 型细菌3、体内转化实验：（格里菲思）（1）过程、结果 ① ___型活细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。② __ 型活细菌注入小鼠体内小鼠死亡。③杀死后的____型细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。④无 毒 性 的 ____型 细 菌 与 加 热 杀 死 的 ____型 细 菌 混 合 后 注 入 小 鼠 体 内 ， 小 鼠 死 亡 。 （2）结论：_____________________________________________________________4、体外转化实验：（艾弗里）（1）过程、结果 从 S 型活细菌中提取______、蛋白质和多糖等物质，分别加入 R 型活细菌中培养，发现只有加入_________，R 型细菌才能转化为 S 型细菌。 （2）结论：转化因子是_________。结论： DNA 是遗传物质。 （二） 、噬菌体侵染细菌的实验：1、时间、人物： ______年_______________。2、实验材料： T2 噬菌体 。(是一种专门_______在大肠杆菌体内的________)3、过程：① T2 噬菌体的________被 35S 标记，侵染细菌。② T2 噬菌体内部的 _____ 被 32P 标记，侵染细菌。4、实验表明：噬菌体侵染细菌时， ______进入细菌细胞中，而________留在外面。说2明只有亲代噬菌体的 进入细胞。子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 遗传的。 才是真正的遗传物质。二、证明 DNA 是主要遗传物质的证据1、RNA 是遗传物质的证据：（1）提取烟草花叶病毒的 不能使烟草感染病毒。（2）提取烟草花叶病毒的 _____ 能使烟草感染病毒。2、结论 ：绝大多数生物的遗传物质是 ， 是主要的遗传物质 。极少数的病毒的遗传物质不是 ，而是 。第二节 DNA 分子的结构1、DNA 是一种 高分子 化合物，基本单位：_____________________。共 4 种，分别是__________________、___________________、__________________、_________________每个分子都是由成千上百个 __种脱氧核苷酸聚合而成的长链。2、结构特点：①由______脱氧核苷酸链______平行盘旋而成的_________结构。②外侧：由_______和_______交替连接构成基本骨架。③内侧：两条链上的碱基通过__________形成碱基对。碱基对的形式遵循___________，即 A 一定要和____配对(氢键有 2 个)，G 一定和____配对(氢键有 3 个)3、双链 DNA 中腺嘌呤(A)的量总是等于____________的量、鸟嘌呤(G)的量总是等于____________的量。第三节 DNA 的复制1、DNA 的复制概念：是以 ___________ 为模板合成 _________ 的过程。2、时间：DNA 分子复制是在细胞有丝分裂的 _____ 和减数第一次分裂的____ ，是随着 ___________ 的复制来完成的。3、场所： ___________ 。4、过程：（1）解旋：DNA 首先利用线粒体提供的 ___ ，在 ______ 的作用下，把两条螺旋的双链解开。（2）合成子链：以解开的每一段母链为 _____ ，以游离的____________为原料 ，遵循 ___________ 原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。（3）形成子代 DNA：每一条子链与其对应的 _____ 盘旋成双螺旋结构，从而形成 ___个与亲代 DNA 完全相同的子代 DNA。35、特点：（1）DNA 复制是一个 __________ 的过程。（2）由于新合成的 DNA 分子中，都保留了原 DNA 的一条链，因此，这种复制叫 ____ 。6、条件：__________、_________、__________、_________。7、准确复制的原因：（1）DNA 分子独特的 ___________ 提供精确的模板。（2）通过 ___________ 保证了复制准确无误。8、功能：传递 遗传信息 。 DNA 分子通过复制，使亲代的遗传信息传给子代，从而保证了 ____________ 的连续性。第四节 基因是有遗传效应的 DNA 片段1、一条染色体上有 ____个 DNA 分子，一个 DNA 分子上有_______个基因，基因在染色体上呈现________排列。每一个基因都是特定的 片段，有着特定的 遗传效应 ，这说明 DNA 中蕴涵了大量的 。2、概念：DNA 分子上分布着多个基因，基因是具有__________________片段。3、DNA 能够储存足够量的遗传信息，遗传信息蕴藏在________________之中，构成了 DNA分子的 _______ ，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个 DNA 分子的 _________ 。DNA 分子的多样性和特异性是__________多样性和特异性的物质基础。1第一节 DNA 是主要遗传物质1、遗传物质所必须具备的四个特点1.分子结构具有相对的稳定性,第一是指遗传物质在化学组成和结构方面是相对稳定的,不象糖类\脂质和蛋白质等物质那样经常处于变化的状态;第二,DNA 分子是由成百上千个脱氧核苷酸组成的规则的双螺旋结构,碱基配对是严格的,碱基的配对方式是稳定不变的2.能够进行自我复制,使前后代保持一定的连续性,是指遗传物质可以将自身复制出一份传递给子代,使亲子代间遗传物质结构一定,保证前后代相应性状的稳定3.能够指导蛋白质的合成,从而控制新陈代谢过程和性状,这是遗传物质特点在生物个体发育中的表现.遗传物质将遗传信息传递到子代,只有在子代个体发育中控制合成特定结构的蛋白质,才能体现与亲代一致的生物性状4.产生可遗传的变异,是指遗传物质的分子结构发生变化,引起遗传信息的改变;相应性状随之改变,变化的分子结构又具有相对稳定性,不断传递下去,使变异的性状在后代连续出现,即出现可遗传的变异2、人类对遗传物质的探索过程 1、 肺炎双球菌的转化实验是遗传物质。菌落 菌体 毒性S 型细菌 表面光滑 有荚膜 有R 型细菌 表面粗糙 无荚膜 无格里菲斯实验过程： ① R 型活细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。② S 型活细菌注入小鼠体内小鼠死亡。③杀死后的 S 型细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。④无毒性的 R 型细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡。结果分析：①→④过程证明：加热杀死的 S 型细菌中含有一种“转化因子”说明：S 型细菌加热杀死后,蛋白质变性失活,DNA 氢键破坏双链打开，但降温后变性的 DNA 可复性恢复正常（类似于 PCR 扩增中变性复性过程）艾弗里实验过程：⑤从 S 型活细菌中提取 DNA 、蛋白质和多糖等物质，分别加入 R 型活细菌中培养，发现只有加入 DNA ，R 型细菌才能转化为 S 型细菌。2⑤过程证明：转化因子是 DNA 。结论：DNA 才是使 R 型细菌产生稳定性遗传变化的物质。肺炎双球菌转化试验：有毒的 S 菌的遗传物质指导无毒的 R 菌转化成 S 菌。且 DNA 纯度越高，转化越有效。2、噬菌体侵染细菌实验噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）＋DNA（C、H、O、N、P）过程：吸附→注入（注入噬菌体的 DNA）→合成（控制者：噬菌体的 DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放 结论：DNA 是遗传物质。3、噬菌体的复制式增殖(1)模板：噬菌体 DNA。(2)合成子代噬菌体的 DNA 原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 场所：大肠杆菌的细 胞 质(3)合成子代噬菌体的蛋白质 原料：大肠杆菌的氨基酸 场所：大肠杆菌核糖体亲代噬菌体 寄主细胞 子代噬菌体 实验结论32P 标记 DNA 有 32P 标记 DNA DNA 有 32P 标记35S 标记蛋白质 无 35S 标记蛋白质 外壳蛋白无 35S 标记DNA 分子是遗传物质34、遗传物质案例5、RNA 在病毒繁殖和遗传上的作用 早在 1957 年,格勒(Girer)和施拉姆(Schramm)用石炭酸处理烟草花叶病毒,把蛋白质去掉,只留下 RNA,再将 RNA 接种到正常烟草上,结果发生了花叶病；如果用蛋白质部分侵染正常烟草,则不发生花叶病。由此证明,RNA 起着遗传物质的作用。注：凡是有细胞结构的生物体遗传物质都是 DNA ，病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA结论 ：绝大多数生物的遗传物质是 DNA ， DNA 是主要的遗传物质 。病毒的遗传物质是 DNA ，或 RNA 。组成核酸的化学元素为 C、H、O、N、P，核酸是一切生物的遗传物质。核酸的基本组成单位是核苷酸，核苷酸由一分子五碳糖，一分子含氮碱基，一分子磷酸。（若五碳糖是核糖时则合成的核苷酸为核糖核苷酸，若五碳糖是脱氧核酸时，则合成的核苷酸为脱氧核糖核苷酸。）1第三节 DNA 的复制1、DNA 分子的复制（一）概念：以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。（二）发生时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。（三）.场所：主要在细胞核中，但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行。（四）过程：1、解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。2、合成子链：以解开的每一段母链为模板，在 DNA 聚合酶等酶的作用下，利用游离的 4 种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。3、形成子代 DNA 分子：延伸子链，母子链盘绕成双螺旋结构。结果，一个DNA 分子形成两个完全相同的子代 DNA 分子。（五）特点：1、复制方式：半保留复制。2、边解旋边复制，复制可以朝一个方向，也可以向两个方向进行，后者更为常见。真核生物有多个复制起始点。（六）条件：1、模板：亲代 DNA 分子的两条链。2、原料：脱氧核苷酸。3、能量：ATP。4、酶：解旋酶、DNA 聚合酶。（七）准确复制的原因：1、DNA 分子独特的双螺旋结构提供精确模板。2、通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。（八）DNA 分子的复制的实质和意义：DNA 分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。（九）准确复制的原因：1、DNA 分子独特的双螺旋结构提供精确的模板。2、通过碱基互补配对保证了复制准确无误。2、DNA 分子复制问题的有关计算若取一个全部 N 原子被 15N 标记的 DNA 分子（0 代） ，转移到含 14N 的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：世代DNA 分子的特点 DNA 中脱氧核苷酸的特点2不同 DNA 分子占全部 DNA 分子之比不同脱氧核苷酸链占全部链之比分子总数细胞中的 DNA 分子离心后在管中的位置只含15N的分子含 14N、 15N的杂种分子只含14N 的分子链总数含 15N 的链含 14N 的链0 1 全在下部 1 0 0 2 1 01 2 全在中部 0 1 0 4 1/2 1/22 41/2 中部，1/2上部0 1/2 1/2 8 1/4 3/43 81/4 中部，3/4上部0 1/4 3/4 16 1/8 7/8n 2n2/2n中部，1－2/2 n上部02/2n（或1/2n－1 ）1－2/2 n2n＋11/2n 1－1/2 n若一个 DNA 分子复制 n 次DNA 分子数 DNA 链数子代 DNA 数 2n 子代 DNA 链总数 2n+1杂交 DNA 数 2 亲代 DNA 链数 2不含亲代链 DNA 数 2n-2 新合成的 DNA 链数 2n+1-2若一个 DNA 分子中有 m 个 ad，则复制 n 次后共消耗 ad 数 m（2 n-1）个1第二节 DNA 分子的结构1、DNA 分子结构的主要特点DNA 的空间结构： 是一个规则的双螺旋结构特点：（一）两条链按反向平行盘旋成双螺旋结构。（二）脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（三）两条链内侧是碱基对（A－T；C－G）通过氢键连接。在 DNA 复制和转录时，碱基对中的氢键断裂。双链 DNA 中腺嘌呤(A)的量总是等于 胸腺嘧啶（T） 的量．鸟嘌呤(G)的量总是等于 胞嘧啶（C） 的量。碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键（教师对“氢键”要进行必要的解释）连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：A—T、G—C（A 一定与 T 配对，G 一定与 C 配对）。可见，DNA一条链上的碱基排列顺序确定了，根据碱基互补配对原则，另一条链上的碱基排列顺序也能确定。2、DNA 分子的多样性和特异性稳定性①稳定性：DNA 分子两条长链上的脱氧核糖与 Pi 交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致 DAN 分子的稳定性。②多样性：DNA 分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个最短的 DNA 分子大约有 4000 个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有 种。实际上构成 DNA 分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成 DNA 分子的多样性。③特异性：每个特定的 DNA 分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了 DNA 分子自身严格的特异性。3、规律计算法规律一：互补碱基两两相等，即 A＝T，C＝G规律二：两不互补的碱基之和比值相等，即（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=1规律三：任意两不互补的碱基之和占碱基总量的 50％，即：（A+C）％=（T+G）%=50%规律四：DNA 分子的一条链上（A+ T）／（C+ G）= a， （A+ C）/（T+ G）＝b，则该链的互补链上相应比例应分别为 a 和 1／b规律五：双链 DNA 中互补的碱基之和相等，即 A+T（或 C+G）＝A+T（或 C+G）1第四节 基因是有遗传效应的 DNA 片段1、基因是有遗传效应的 DNA 片段：（一）一个 DNA 上有许多个基因。构成基因的碱基数小于（填“大于” 、 “小于” “等于” ）DNA 分子的碱基总数。（二）基因是有遗传效应的 DNA 片段。（三）遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中。 （四）DNA 分子具有多样性和特异性，这是生物体多样性和特异性的物质基础。2 基因概念的理解：（一）从结构上看：1、基因是 DNA 上一个个特定的片段，一个 DNA 分子上有许多个基因。2、基因与 DNA 结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。3、每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是特定的。4、基因中的碱基排列顺序（或脱氧核苷酸的排列顺序）代表遗传信息。（二）从功能上看：基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。3、基因的结构( 编码区 非编码区)4、基因与 DNA 分子、染色体、核苷酸、蛋白质、性状的关系基因 ：是具有遗传效应的 DNA 片段。DNA 分子中有足够多的遗传信息。遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序中。碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。组成 DNA 分子的碱基虽然只有 4 种，但是，碱基对的排列顺序却是千变万化的，如有 n 个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有 4n种基因是有遗传效应的 DNA 片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。基因在染色体上呈线性排列；DNA 和基因的基本组成单位都是：脱氧核苷酸。2-----*---------*---------*---------*---------*---------*---------*----