1、高考资源网第六章 遗传信息的传递和表达第 1 节 遗传信息学习目标：1、 阅读 DNA 是遗传物质的实验证据，认识核酸是遗传物质的事实，感受科学探究的过程，感悟科学家在探究过程中勇于探索的精神以及严谨的科学态度。2、 理解 DNA 分子的化学组成、碱基配对原则。3、 理解 DNA 分子的双螺旋结构。4、 知道 DNA 与基因的关系，懂得遗传物质和遗传信息的重要价值。学习重点：1. DNA 是遗传物质的实验证明（噬菌体侵染大肠杆菌实验） （发现之路中的肺炎双球菌转化实验）2. DNA 分子的结构特点,尤其是其双螺旋结构 （包括碱基配对原则）3. 基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传
2、信息就不同）学习难点：1、DNA 的双螺旋结构2、DNA 和基因的关系,基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同）知识精要：1、DNA 具备作为遗传物质的条件：(1)分子结构具有相对的稳定性，并储有大量遗传信息；(2)能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；(3)能够指导蛋白质的合成 ，从而控制新陈代谢过程和性状；(4)能够产生可遗传的变异。这可以通过两个经典实验来证明：（1）噬菌体侵染细菌的实验；（2）肺炎双球菌转化实验。蛋白质虽然结构复杂，但不能自我复制，分子结构也不稳定，所以蛋白质不可能是遗传物质。2、DNA 是由脱氧核苷酸聚合而成的大分子化合物,每两个脱氧核苷酸 之
3、间以磷酸与脱氧核糖连接,形成多核苷酸链.两条多核苷酸链之间通 过碱基配对相连接,互相平行的多核苷酸链形成双螺旋结构.DNA 是绝 大多数生物的遗传物质,在某些不含 DNA 的病毒中，遗传物质是RNA。3、基因是携带遗传信息，并具有遗传效应的 DNA 片段。每个基因由 成百上千对脱氧核苷酸组成。基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的 遗传信息就不同。生物体的形态、生理和行为等生物性状由蛋白质 决定，而蛋白质的合成是由基因指导和控制的。学习过程指导：1. 遗传物质 DNA： 在学习新课时，先复习旧知识（DNA 在哪里？染色体的化学成分是 和 。 ） 再思考问题：遗传物质究竟是 DNA 还是蛋白质，为什
4、么？（用实验事实证明）： 噬菌体侵染细菌的实验：1952 年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验。实验步骤如下表：实 验 过 程标 记 侵 染 搅 拌结 果第 一组用 35S 标 记了 一 部 分 噬菌 体上 清 液 的 放 射 性 很 高沉 淀 物 的 放 射 性 很 低细 菌 内 新 形 成 的噬 菌 体 中 没 有 检测 到 35S第 二组用 32P 标 记了 另 一 部 分噬 菌 体用 被 标 记的 两 种 噬菌 体 分 别去 侵 染 未被 标 记 细菌上 清 液 的 放 射 性 很 低沉 淀 物 的 放 射 性 很 高细 菌 内 新 形 成 的噬 菌 体 中 检 测 到32P注：上清液为重
5、量较轻的噬菌体；沉淀物为被感染的大肠杆菌。（1） 该实验用了什么方法？在什么探究中还用过此方法？（2）用 35S、 32P 标记物质的理论基础是什么？能否用 14C 和 18O 进行标记？（3）如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什么？（4）噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和DNA 分别是怎样形成的？（5）此实验的指导思想是什么？（6）此实验证明 DNA 具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？ 肺炎双球菌转化实验：1.1 1928 年，英国科学家格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。实验步骤如下表：实 验 过 程 结 果第 一 步 无 毒
6、 性 的 R 型 活 细 菌 注 射 到 鼠 体 内 鼠 不 死 亡第 二 步 有 毒 性 的 S 型 活 细 菌 注 射 到 鼠 体 内 鼠 死 亡第 三 步 加 热 杀 死 的 S 型 细 菌 注 射 到 鼠 体 内 鼠 不 死 亡第 四 步 无 毒 性 的 R 型 活 细 菌 与 加 热 杀 死 的 S细 菌 混 合 后 注 射 到 鼠 体 内鼠 死 亡 ， 并 且 从 鼠 体 内 分离 出 有 毒 性 的 S 型 活 细 菌 ，其 后 代 也 有 毒 性 。（1）实验先进行第一、二步的目的是什么？可否直接进行第四步？（2）用“条件结果”分析法，分析第一、二步说明什么？第二、三步说明什么
7、？第三、四步说明什么？（3）该实验有无证明 DNA 是遗传物质？该实验的结论是什么？1.2 1944 年，美国的科学家艾弗里和他的同事进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。实验步骤如下图：（1）实验过程中步说明了什么？步说明了什么？（2）艾弗里等人发现，通过 17 的实验步骤并不严密，仍不足以完全说明 DNA 是转化因子即是遗传物质，为此他们又设计了，用 DNA 酶处理 DNA，使其水解，结果在培养 R 型活细菌的培养基中没有发现 S 型细菌。这组实验的必要性是什么？（3）实验最关键的设计思路是什么？（4）通过上述实验，能证明 DNA 是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？S 型肺炎球菌菌
8、落特点是 ；而 R 型肺炎球菌菌落特点是 ；肺炎双球菌转化实验可以说明： 是遗传物质； 巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）1、关于格里菲思肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验叙述 正确的是（ D ）A、R 型细菌有荚膜，因此它无毒性 B、S 型细菌无荚膜，因此它无毒性C、加热杀死的 S 型细菌注射到鼠体内，鼠死亡D、无毒性的 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后，可转化成有毒性的 S 型活细菌。2、在肺炎双球菌的转化实验中转化因子是（ D ）A、荚膜 B、蛋白质 C、R 型细菌的 RNA D、S 型细菌的 DNA3、用 DNA 酶处理从 S 型细菌中提取的 DNA，使其水解，就不能使
9、 R 型活细菌发生转化。下列实验叙述不正确的是 （ A ）A、该实验是格里菲思转化实验的主要环节 B、该实验反面证实了 DNA 是遗传物质 C、该实验证实 DNA 分解产物不是遗传物质 D、该实验证实 DNA 分解产物不是转化因子4、噬菌体在繁殖的过程中所利用的原料是（C ）A、自身的核苷酸和氨基酸 B、自身的核苷酸和细菌的氨基酸C、细菌的核苷酸和氨基酸 D、自身的氨基酸和细菌的核苷酸5、下列关于噬菌体叙述正确的是（ B ）A、有细胞结构 B、是一种寄生于细菌体内的病毒C、是一种专门寄生于动物体内的病毒 D、是一种细菌6、用同位素 35S 和 32P 分别标记噬菌体的蛋白质和 DNA，然后用被
10、标记的两种噬菌体分别去侵染大肠杆菌，( )进入细菌体内的成分有 （ B ）A、 35S B、 32P C、 35S 和 32P D、不含 35S 和 32P 拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）1噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ）ADNA 是遗传物质 BRNA 是遗传物质 C染色体是遗传物质的载体 DDNA 是主要的遗传物质2现代研究成果表明：控制生物性状遗传的主要物质是（ ）A核苷酸 B脱氧核苷酸 C核糖核酸 D脱氧核糖核酸3以下哪项不是遗传物质的特点（ ）A分子结构具有相对的稳定性 B能产生可遗传的变异C能自我复制，使前后代保持一定的连续性 D能表现或反映出生物体的各种性状4车前草病毒是一
11、种不含 DNA 的病毒，其遗传物质是（ ）A车前草的 DNA B车前草病毒的 RNA C车前草的 RNA D车前草病毒的蛋白质5噬菌体侵染细菌试验，除了证明了 DNA 是遗传物质外，还间接证明了 DNA ：能产生可遗传的变异；能进行自我复制；能指导蛋白质的合成；是生物的主要遗传物质A、 B、 C、 D、 学习性自我形成评价：1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）A、完全掌握； B、基本掌握； C、部分掌握； D、未掌握。2、对课堂作业，我完成的程度是（ ）A、独立完成； B、讨论后完成； C、只能完成小部分； D、不能完成3、这节课我的收获与感悟：我还没弄懂的地方是：2、DNA 的
12、双螺旋结构 在学习新课时，先复习旧知识：DNA 是一种高分子化合物，组成它的基本结构单位是（ ） ；它的化学成分是由一分子的（ ） 、一分子的（ ）和一分子的（ ）组成。构成脱氧核苷酸的碱基有（ ）种；因此，脱氧核苷酸也有（ ）种。 再思考：脱氧核苷酸如何聚合成多核苷酸链？ 双螺旋结构的发现过程如何？ 阐述 DNA 分子的双螺旋结构，画出其结构简图，最后得出结论，并形成个人笔记。重点了解嘌呤与嘧啶的碱基配对原则，氢键，呈螺旋状的认识。碱基互补配对的原则是： 和 配对； 和 配对。3、 蕴藏在 DNA 分子中的遗传信息DNA 的多样性体现在脱氧核苷酸的种类、数目和序列的不同 ； 基因是 DNA
13、上携带遗传信息的一段 序列 ，它决定生物体的形态、生理和行为等生物性状。对“想一想 做一做”开展讨论和交流。 巩固性练习：（课堂完成，检测课堂学习效果）1、决定 DNA 遗传特异性的是（ ）A、脱氧核苷酸的排列顺序 B、嘌呤总数与嘧啶总数的比值C、碱基互补配对的原则 D、脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 2、控制生物性状的遗传物质，其功能和结构单位是 （ ）A DNA B 脱氧核苷酸 C 基因 D 脱氧核酸3、关于碱基互补配对的含义叙述正确的是 （ ）A、DNA 分子中有一个嘌呤不一定就会有一个与之相配对的嘧啶B、DNA 分子中一条链的嘌呤数或嘧啶数一定等于另一条链的嘌呤数或嘧啶数C、D
14、NA 分子中嘌呤总数一定等于嘧啶总数且各占 50%D、DNA 分子中任何一种碱基所占的比例是两链上该碱基所占比例的总数4、构成 DNA 的碱基是 A、G、T、C 四种，下列哪种比例因生物种类不同而不同（ ）A、(G+C)/(A+T) B、(A+C)/(G+T) C、(A+G)/(C+T) D、G/C5、DNA 分子的一条链中(A+G)/(T+C)=0.5，那么它的互补链中碱基的比数是（ ）A、0.5 B、1 C、1.5 D、26、某双链 DNA 分子，经 20 次复制后，所得到的第 21 代 DNA 分子中，含有原亲代 DAN 母链的分子数是（ ）A、1 B、2 C、4 D、2 207、遗传信
15、息是指 DNA 分子中的（ ）A、脱氧核糖的含量和排列 B、碱基互补配对的种类和数量C、AT 与 GC 的数量比 D、基因的碱基排列顺序8、下面是关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，其中不正确的是（ ）A、基因可以决定性状 B、蛋白质的结构可以直接影响性状C、基因控制状状是通过控制蛋白质合成来实现的 D、蛋白质的功能可以拓展性练习：（课后完成，形成知识迁移）1、如图是 DNA 分子结构图，据图回答：（1）指出图中序号所代表的结构名称。_；_；_；_；_。（2）图中所标记处含 P 的为_，含 N 的为_。（3）组成 DNA 的基本单位是( )_。该 DNA 分子中共有_个这样的基本单位。2、D
16、NA 分子复制时，解旋酶作用于下列哪一组结构（ ）3、在氮源为 14N 的培养基上生长的大肠杆菌，其中 DNA 分子均为 14NDNA，在氮源为 15N 培养基上生长的大肠杆菌，其中 DNA分子均为 15NDNA。若将 14NDNA、 15NDNA 以及14N、 15NDNA 混在一起，用某种方法离心分离，其结果如上图所示。现将 15NDNA 转移到含 14N 的培养基上，再连续繁殖两代（和）后，将所得 DNA 采用同样的方法进行离心分离，则结果可用图下列哪一图表示（ ）4、25.一个 DNA 分子中，G 和 C 之和占全部碱基数的 46%，又知在该 DNA 分子中的一条链中，A 和 C 分别
17、占碱基数的 28%和 22%，则该 DNA 分子的另一条链中，A 和 C 分别占碱基数的（ ）A.28%、22% B.22%、28% C.23%、27% D.26%、24%学习性自我形成评价：1、对这节课的主要知识内容，我掌握的程度是：（ ）A、完全掌握； B、基本掌握； C、部分掌握； D、未掌握。2、对课堂作业，我完成的程度是（ ）A、独立完成； B、讨论后完成； C、只能完成小部分； D、不能完成3、这节课我的收获与感悟：我还没弄懂的地方是：2、知识拓展：1 病毒的重新构建和侵染的实验证明 RNA 是遗传物质1.1 1957 年，格勒（Girer）和施拉姆（Schramm）的实验。烟草花
18、叶病毒（简称 TMV），它的基本成分就是蛋白质和 RNA。格勒和施拉姆作了如下实验：用石炭酸处理这种病毒，把蛋白质去掉，只留下 RNA，再将 RNA 接种到正常的烟草上，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。此实验的结论是什么？此实验的结论是 RNA 起着遗传物质的作用，而蛋白质不是遗传物质。1.2 以后有人将车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒(TMV)的 RNA、蛋白质分离、组合，分别进行实验，进一步明确 RNA 也是遗传物质。实验步骤如下：用车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒（TMV）分别感染烟草叶片出现两种不同病斑，如示意图（a）、(b)。用烟草花叶病毒（TMV
19、）的蛋白质外壳去侵染烟草叶片。用车前草病毒（HRV）的 RNA 去侵染烟草叶片。将车前草病毒（HRV）的 RNA 与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起，形成一个类似“杂种”的新品系，用它进行侵染实验。（1） 根据所学知识分析实验过程步的结果是什么？画示意图。过程 2 的结果是蛋白质不是遗传物质，用其单独侵染不会使烟草叶片致病，如示意图(c)；过程 3 的结果是用车前草病毒（HRV）的 RNA 去侵染烟草叶片，则 RNA 会在寄主细胞中复制并产生大量车前草病毒（HRV），使烟草叶片致病，病斑如示意图(d)；过程 4 的结果是用“杂种”病毒侵染烟草叶片致病，病斑如示意图(e)。（2） 上述“杂种”病毒繁殖的后代是那种病毒？画一个该病毒的示意图。“杂种”病毒繁殖的后代是车前草病毒（HRV），如示意图(f)。（3）艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验选用了结构十分简单的生物细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有哪些特点？以细菌或病毒作为实验材料是因为它们的个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳；繁殖快，便于实验操作，且在较短的时间内观察到实验结果。w.w.w.k.s.5.u.c.o.mw.w.w.k.s.5.u.c.o.mw.k.s.5.u.ck.s.5.u
