2019-2020年新人教版高中生物必修2《基因（遺傳物質(zhì)）的本質(zhì)》復(fù)習教案知識整理.doc

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2019-2020年新人教版高中生物必修2基因（遺傳物質(zhì)）的本質(zhì)復(fù)習教案知識整理【課標掃描】人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(運用水平)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(理解水平)；制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型；基因和遺傳信息的關(guān)系(理解水平)；概述DNA分子的復(fù)制(理解水平)?！局R網(wǎng)絡(luò)】一、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗實驗 DNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)R型細菌（無莢膜，無毒）+ 小鼠 小鼠不死亡S型細菌（有莢膜，有毒）+ 小鼠 小鼠死亡 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗殺死的S型細菌 + 小鼠 小鼠不死亡 R型細菌 殺死的S型細菌+ 小鼠 小鼠死亡從中死亡的小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)R菌和由R菌轉(zhuǎn)化成的S菌，轉(zhuǎn)化成的S菌后代也是有毒性的S菌 結(jié)論：加熱殺死的S型菌內(nèi)含有R菌轉(zhuǎn)化成S菌的轉(zhuǎn)化因子（假說）艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗 提取S型活菌中的 DNA、蛋白質(zhì)和多糖等，分別加入培養(yǎng) R 菌的培養(yǎng)基中，只有加入 DNA 時，R菌才能轉(zhuǎn)化成S菌。 用 DNA水解酶 分解DNA，S型細菌則不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。結(jié)論： DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。噬菌體侵染細菌實驗 用35S標記T2噬菌體侵染細菌 子代噬菌體 無 放射性 用32P標記T2噬菌體侵染細菌 子代噬菌體 有 放射性結(jié)論：子代噬菌休的各種性狀是通過親代DNA來遺傳。 DNA 才是真正的遺傳物質(zhì)。此實驗還證明了DNA能夠自我 復(fù)制 ，在親子代之間能夠保持一定的 連續(xù) 性，也證明了DNA能夠 指導 蛋白質(zhì)的合成。兩實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是：設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開，單獨地、直接地觀察DNA的作用。生物的遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物（全部有細胞結(jié)構(gòu)的生物）既有DNA又有RNA,其遺傳物質(zhì)是 DNA ；無細胞結(jié)構(gòu)的生物 病毒 ,由于只含有DNA或RNA,它們的遺傳物質(zhì)是 DNA或RNA ，如：煙草花葉病病毒、艾滋病病毒、SARS冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是 RNA ，T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是 DNA 一切生物的遺傳物質(zhì)是 核酸 ；因為只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，因此說DNA是 主要 遺傳物質(zhì)。二、DNA分子的結(jié)構(gòu)1DNA分子的化學結(jié)構(gòu)：基本組成單位是：脫氧核苷酸；由磷酸、脫氧核糖和堿基三種小分子組成；很多個脫氧核苷酸 聚合 成為脫氧核苷酸鏈 由兩條 反 向平行的 脫氧核苷酸鏈 盤旋而成； 外側(cè)的基本骨架由1 磷酸 和3 脫氧核糖 交替連接而成，4 堿基對 排列于內(nèi)側(cè)； 兩長鏈上的堿基通過 氫 鍵按照 堿基互補配對 原則形成4 堿基對 。 AT對之間有2個氫鍵，GC對之間有3個氫鍵 3堿基互補配對原則： A(腺嘌呤) 配 T(胸腺嘧啶) 、 G(鳥嘌呤) 配 C(胞嘧啶) 4DNA的結(jié)構(gòu)特性： 穩(wěn)定 性， 多樣 性， 特異 性5 DNA與RNA比較結(jié)構(gòu)基本組成單位堿基五碳糖存在部位無機酸DNA雙鏈脫氧核糖核苷酸AGCT脫氧核糖主要在細胞核磷酸RNA單鏈核糖核苷酸AGCU核糖主要在細胞質(zhì)磷酸三、DNA分子的復(fù)制1概念：以親代DNA分子為 模板 來合成 子代 DNA的過程。2復(fù)制的時間： 體細胞 有絲 分裂的 間 期 性原細胞 減數(shù)第一次 分裂之前的 間 期3場所：主要在 細胞核 ，還有 線粒體和葉綠體 。4復(fù)制過程： 解旋 ； 以 每一 段 母鏈 為模板進行堿基 互補配對 ， 從而各自合成 子鏈 ； 新合成的子鏈不斷延長，同時每條子鏈與其對應(yīng)母鏈互相盤繞成 雙螺旋 結(jié)構(gòu)，從而合成 兩 個新的DNA分子。5復(fù)制的基本條件：模板、原料（4種脫氧核苷酸）、能量和酶（解旋酶，DNA聚合酶，DNA連接酶等）6復(fù)制的過程特點：邊 解旋 邊 復(fù)制 復(fù)制的結(jié)果特點： 半保留 復(fù)制 7復(fù)制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)： 獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板 堿基互補配對保證復(fù)制能準確進行8復(fù)制的意義：使親代的DNA傳給子代,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。四、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因本質(zhì)1與DNA的關(guān)系：是有 遺傳效應(yīng) 的DNA片段。每個DNA分子上有 許多 個基因。所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。2基因與脫氧核苷酸的關(guān)系：每個基因中含許多個脫氧核苷酸，基因中的脫氧核苷酸序列代表遺傳信息。 3與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈 線性 排列。 DNA片段中的遺傳信息概念：遺傳信息是指DNA中堿基的排列順序。DNA分子的多樣性源于堿基排列順序的多樣性DNA分子的特異性源于每個DNA分子的堿基的排列順序生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA分子的多樣性和特異性應(yīng)用：DNA指紋技術(shù)可用于親子鑒定、死者遺骸的鑒定及刑事偵察等【重點難點】1.人類對遺傳物質(zhì)的探索實驗過程及各組實驗結(jié)果分析，體會實驗設(shè)計的思路與體現(xiàn)的原則 （1）DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗-對照實驗格里菲思與艾弗里的兩個肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗是一種遞進關(guān)系，共同構(gòu)成了一個完整的科學發(fā)現(xiàn)過程：格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明加熱殺死的S型細菌存在轉(zhuǎn)化因子。艾弗里肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證明了轉(zhuǎn)化因子是DNA 噬菌體侵染細菌的實驗-自身對照實驗標記細菌 細菌+含35S的培養(yǎng)基 含35S的細菌 細菌+含32P的培養(yǎng)基 含32P的細菌 標記噬菌體 35S細菌噬菌體 35S標記的子代噬菌體 32P細菌噬菌體 32P標記的子代噬菌體32P噬菌體細菌細菌體內(nèi)無32P32P35S噬菌體細菌細菌體內(nèi)無35S35S 噬菌體侵染未標記的細菌測試放射性攪拌、離心 上清液（蛋白質(zhì)和噬菌體） 放射性高含35S的噬菌體+細菌 沉淀物（細菌） 放射性低（沉淀物中有標記的噬菌體，噬菌體在細菌表面還沒有侵入）攪拌、離心 上清液（蛋白質(zhì)和噬菌體） 放射性低含32P的噬菌體+細菌 沉淀物（細菌） 放射性高結(jié)論：DNA能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性 證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成 （2） 證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思想：設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察DNA的 作用。 （3） 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論和噬菌體侵染細菌的實驗都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 （4） 處理方法及結(jié)論的比較肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細菌的實驗處理方法直接將S型細菌的DNA，蛋白質(zhì)和多糖等分開，分別與R型細菌混合培養(yǎng)分別用同位素32P、35S標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，讓其侵染細菌實驗結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不時遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)，在親子代之間保持連續(xù)性2遺傳物質(zhì)的判別生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例細胞生物真核DNA和RNADNA人，玉米，酵母菌原核細菌，藍藻非細胞生物DNA病毒只有DNADNAT2噬菌體RNA病毒只有RNARNA如艾滋病毒、煙草花葉病毒、禽流感病毒等 整個生物界中絕大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)的，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制（1）DNA分子的結(jié)構(gòu) 可簡記為5種元素、4種堿基（脫氧核苷酸）、3種小分子、2條長鏈、1個雙螺旋（2）堿基計算的一般規(guī)律： 一個雙鏈DNA分子中，AT，GC AGTC，ACTG。即嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù) 不配對的兩堿基之和的比值等于1，即AG/ TC =1 AC/ TG=1 DNA分子中的一條鏈中不互補堿基之和的比值A(chǔ)+G/T+C的比值=另一條互補鏈該比值的倒數(shù)； AC/ TG的比值=另一條互補鏈該比值的倒數(shù) DNA分子中的一條鏈中互補配對的堿基之和A+T/G+C=另一條互補鏈該比值=DNA雙鏈該比值； 配對的兩堿基之和在每條單鏈及雙鏈中所占比例相同 在一個雙鏈DNA分子中，某堿基占堿基總量的百分數(shù)等于每條鏈中的平均值。（3）結(jié)構(gòu)特點： DNA穩(wěn)定性:指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性，原因有DNA分子基本骨架是磷酸 和脫氧核糖交替連接而成，從頭至尾沒有變化堿基配對方式始終不變，即AT，GC。DNA多樣性:構(gòu)成DNA分子的堿基只有4種，配對方式只有2種，但是堿基對的數(shù)目卻可以成千上萬， 形成的堿基對的排列順序了可以千變?nèi)f化（每一對堿基對的排列方式有4種，因此有n 對堿基對，其排列方式就有4n種）從而構(gòu)成了DNA分子的多樣性，也決定了遺傳信息的 多樣性。DNA特異性:每個特定的DNA分子中都具有特定的堿基對排列順序，而特定的堿基對排列順序中有遺 傳信息的片段代表遺傳信息，所以每個特定的DNA分子中都儲存著特定的遺傳信息，這 種特定的堿基對排列順序就構(gòu)成了DNA分子的特異性（4）DNA的復(fù)制 DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，一個DNA分子復(fù)制n 次: 則子代DNA分子數(shù)為2n個 含有親代DNA鏈的子代DNA分子為2個 不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)為2n-2,含有新合成鏈的DNA為2n個 n次復(fù)制共消耗游離的某種脫氧核苷酸為X*(2n -1)(X為一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸數(shù)) 第n次復(fù)制消耗游離的某種脫氧核苷酸為X*2n-1 同位素示蹤DNA分子復(fù)制若干代結(jié)果分析表世代DNA分子特點DNA分子中脫氧核苷酸鏈的特點分子總數(shù)細胞中的DNA分子在離心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比鏈總數(shù)含15N的鏈含14N的鏈15N分子含14N15N雜種分子含14N分子01全在下部12112全在中部141/21/2241/2中1/2上1/21/281/43/4381/4中3/4上1/43/4161/87/8n2n2/2n中12/2n上2/2n12/2n2n11/2n1-1/2n