高中生物必修二第三章基因的本质
DNA是主要的遗传物质(教学)——高中生物学必修二(28张PPT)
思考3.用35S和32P分别标记什么?为什么这样标记?用32P标记DNA,35s 标记蛋白质，分两组分别去 侵染大肠杆菌。由于仅蛋白质分子中含有S, 而 P 几乎都存在于DNA 中，这样就可以把DNA 和蛋白 质分离开，单独的观察它们的作用4.用C 、H 、O 、N等元素标记，行不行?不 行 ，T2 噬菌体结构组成简单，只有DNA和蛋 白质两种化学物质。
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
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
思考
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?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)。
思考
第三章基因的本质第1节 DNA 是主要的遗传物质
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组 成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢?这 个问题曾引起生物学界激烈的争论。
思考
思考你认为遗传物质可能具有什么特点?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。
结论
艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验 材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优 点 ?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20~30min 就可繁殖一代，病毒短 时间内可大量繁殖。
高中生物必修二第三章基因的本质知识点总结全面整理(带答案)
高中生物必修二第三章基因的本质知识点总结全面整理单选题1、下列关于病毒的叙述，错误的是A．从烟草花叶病毒中可以提取到RNAB．T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解C．HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征D．阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率答案：B分析：本题以“病毒”为情境，考查了几种常见的DNA病毒和RNA病毒及其宿主等相关内容，选项命题角度新颖，试题较易。
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，因此从烟草花叶病毒中可以提取到RNA，A正确；T2噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的病毒，可见，T2噬菌体可感染大肠杆菌导致其裂解，B错误；艾滋病的全称是获得性免疫缺陷综合征，其发病机理是HIV病毒主要侵染T细胞，使机体几乎丧失一切免疫功能，C正确；阻断病毒的传播，是保护易感人群的有效措施之一，可降低其所致疾病的发病率，D正确。
小提示：根据遗传物质的不同，将病毒分为DNA病毒（如T2噬菌体）和RNA病毒(如烟草花叶病毒、流感病毒、HIV等)。
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，HIV病毒主要侵染T细胞，导致人患获得性免疫缺陷综合征。
2、为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：下列叙述正确的是A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNAD．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA答案：C分析：艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开，与R型菌混合培养，观察S型菌各个成分所起的作用。
最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌，证明了DNA是遗传物质。
甲组中培养一段时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A选项错误；乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B选项错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C选项正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D选项错误。
人教版高中生物学必修2精品课件 第3章 基因的本质 第2节 DNA的结构
视角应用
B
主题二 DNA的结构
情境探究
提示 两条链上的碱基之间的氢键和每条链上的磷酸二酯键共同维持了双螺旋结构的稳定性。
方法突破
视角应用
D
（1） 1的名称是______，2是__________，5 是________________，6是________，7是 ______，8是______________________。
脱氧核苷酸链
互补配对
相反
碱基
右
双螺旋
√
√
√
√
√
02
重难探究·能力素养全提升
主题一 DNA双螺旋结构模型的构建
情境探究
结论：_________________________________________________。
提示 不是相同的碱基两两相连，应是嘌呤与嘧啶相连
2. 请根据查哥夫碱基数据表猜测应是哪两种碱基配对？
续表
磷酸
脱氧核糖
脱氧核糖核苷酸
碱基对
氢键
一条脱氧核糖核苷酸链
（2） 3、4分别代表的碱基是______（写出相应的符号即可）。
小
主题三 DNA碱基数目的相关计算规律
情境探究
回答有关碱基互补配对原则应用的问题。
C
互为倒数
方法突破
有关碱基数目计算的三大规律
视角应用
A
A
B
A.0.4、0.6 B.2.5、1.0 C.0.4、0.4 D.0.6、1.0
×
×
√
√
×
知识点二 DNA的结构
脱氧核糖
脱氧核苷酸
双螺旋
人教课标版高中生物必修2第3章《基因的本质》本章概要
第3章基因的本质
本章概要
如果说第一章是在宏观上，或者说在现象层面上了解了基因对性状的作用，那么本章就是从分子水平上，或者说从实质上来认识基因，即从基因的物质基础、分子结构、复制功能以及在生物遗传中的作用等方面来认识基因。
本章内容是以第2章为基础的。
本章内容又为第4章“基因的表达”、第5章“基因的突变及其他变异”，以及第6章“从杂交育种到基因工程”打下必要的基础。
除此之外，本章的教学内容也为第7章有关现代生物进化理论的内容进行了必要的知识铺垫。
第1节“DNA是主要的遗传物质”主要讲述了DNA是遗传物质的直接证据——“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。
第2节“DNA分子的结构”，循着科学家沃森和克里克的研究历程去构建DNA双螺旋结构模型。
第3节“DNA的复制”重点讲述了DNA复制的方式和过程。
第4节“基因是有遗传效应的DNA片段”，通过基因与DNA关系的实例，分析判断基因与DNA的关系，理解DNA分子多样性和特异性的原因，并从分子水平上揭示了生物体多样性和特异性的物质基础。
学习策略
我们在学习本章时，应通过学习两个经典实验认同：①科学结论的获得，最基本的方法是实验法。
②一个正确的结论可以通过不同的方法得出。
③人类对科学的认识是不断深化、不断完善的过程。
通过自己动手制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构的认识和理解。
还应通过比较其与有丝分裂、减数分裂间期染色体复制等相关知识，明确它们之间的联系，增强知识的系统性。
通过数学推理的方法，理解DNA分子中储存大量遗传信息的结论。
高中生物必修二第三章《基因的本质》PPT课件
2）此实验最后通过什么确定 菌体类型？
3）对比各组发现只有混合加 入S型菌完整DNA的组才能 发生转化，说明了什么？
实验室中提取的DNA纯度最高时也还有 0.02%的蛋白质。
怀疑：是否是这0.02%的蛋白质使肺炎双 球菌发生了转化呢？是否有实验可以将 DNA和蛋白质完全分开呢？
的放射性？ 为何在32P标记的组，上清液中会含有较低
的放射性？
4.误差分析
在35S标记的组，沉淀物中会含有较低的放射性因为 搅拌不充分，噬菌体吸附在大肠杆菌表面没有分开。
在32P标记的组，上清液中会含有较低的放射性因为保温时间过 长或过短，过短噬菌体还未来得及侵入大肠杆菌，过长的话噬 菌体使细菌裂解，被释放出来了。
二、噬菌体侵染细菌实验
1.噬菌体的结构及侵染细菌的过程：
二、噬菌体侵染细菌实验 2.实验方法： 同位素标记法
DNA （C、H、O、N、 32P）
蛋白质 （C、H、O、N、35S ）
如何使噬菌体标记上放射性？
二、噬菌体侵染细菌实验
3.实验过程：
噬菌体是寄生生活的，必须用
活细胞来培养，所以可以用含有放
射性物质的大肠杆菌培养噬菌体，
让噬菌体被标记上放射性。
含35S标记的大 肠杆菌培养基
含32P标记的大 肠杆菌培养基
被35S标记的噬菌体
被32P标记的噬菌体
被35S标记的噬 菌体与细菌混合
被32P标记的噬 菌体与细菌混合
保温培养一段时间后
搅拌
离心
放射性很高 放射性很低
放射性很低 放射性很高
思考： 为何在35S标记的组，沉淀物中会含有较低
烟草花 叶病毒
RNA 蛋白质
侵染烟叶
感染病斑
高中生物必修二第三章《基因的本质》PPT 课件精选全文
有32P标记DNA
无35S标记蛋白质
DNA有32P标记及31P
衣壳蛋白无35S标记
在亲子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
3.实验结论：
二、RNA病毒，RNA是遗传物质
在丙组实验中观察到的现象是出现病株，并能从中提取出完整的病毒，结论是RNA是遗传物质。
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
一、DNA是遗传物质的证据
1.实验材料：
两种肺炎双球菌
无荚膜，菌落粗糙，无毒
有荚膜，菌落光滑， 有毒，可致死
（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验
R型菌
S型菌
2.实验过程
R型活细菌
S型活细菌
加热杀死S型细菌
R型活细菌+加 热杀死S型细菌
结论： 已经加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子。
A1+G1
T1 +C1
= a
T2 +C2
A2 +G2
= 1/a
例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
2.5 1 ;
A 1
T 2
T 1
A2
C 1
G 2
G 1
C 2
DNA双链
T +C
A +G
= 1
④ 、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半
35S
35S噬菌体
离心
细菌培养液
搅拌器
32P噬菌体
32P
噬菌体与细菌相分离
高中生物必修2第3章 基因的本质
T
链盘旋成双螺旋结构。
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子的结构特点
（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长 链盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA分子中的脱氧核 糖和磷酸交替连接，排列 在外侧，构成基本骨架； 碱基在内侧。
A
T
C
G
碱基对 碱基对 氢键
嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且 A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对 应的关系就叫做碱基互补配对原则。
主要元素 ——C、H、O、N、P
磷酸
C5 O
C4 脱氧 C1 核糖
C3
C2
脱氧核苷酸
A 含氮碱基 T
C G
脱氧核苷酸的种类
A 腺嘌呤脱氧核苷酸
G 鸟嘌呤脱氧核苷酸
C 胞嘧啶脱氧核苷酸
T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
A
T
氢键
T
A
磷酸二酯键
G
C
C
G
平面结构
立体结构
5
A
3
C
A
T
3 5
DNA分子的结构特点
G
（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长
是在亲代噬菌体的DNA作用下， 利用细菌的原料等条件在细菌 体内的增殖的。
子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是 怎样形成的？
子代噬菌体的DNA是亲代噬菌体DNA自 我复制形成的，蛋白质是在亲代噬菌 体DNA指导下合成的。
高中生物必修二第三章基因的本质重点归纳笔记(带答案)
高中生物必修二第三章基因的本质重点归纳笔记单选题1、如图所示为果蝇某一条染色体上的部分基因。
该图示能表明A．基因在染色体上呈线性排列B．染色体是基因的主要载体C．染色体上的绝大多数片段都是基因D．深红眼基因和朱红眼基因互为等位基因答案：A分析图解，图示表明基因在染色体上呈线性排列，A正确；图示无法说明染色体是基因的主要载体，只能说明染色体是基因的载体，B错误；此图只能说明一条染色体上有多个基因，而不能说明染色体上的绝大多数片段都是基因，C错误；等位基因位于同源染色体上，而深红眼基因和朱红眼基因位于一条染色体上，为非等位基因，D错误。
2、下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（）A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA答案：C分析：1 .噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。
2 .噬菌体的繁殖过程：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。
A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误；B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；C、大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
故选C。
3、为研究使 R 型菌转化为 S 型菌的转化因子的化学本质，某科研小组进行了肺炎双球菌的体外转化实验，其基本过程如图所示。
下列有关叙述正确的是（）A．甲组培养基上长出的菌落种类与乙组不同B．S 型菌提取物经甲、丙两组处理后转化因子活性基本相同C．R 型菌转化为 S 型菌的变异原理是基因突变D．若增加 RNA 酶处理提取物的对照实验，会更有说服力答案：D分析：艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA, R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。
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第三章基因的本质
第一节DNA是主要的遗传物质
一、肺炎双球菌的转化实验
1.实验材料：两种肺炎双球菌
项目种类S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙
菌体有多糖类荚膜无荚膜
毒性有毒无毒
2.格里菲斯的体内转化实验
（1）验过程
（2）结论：在S型细菌中存在“转化因子”可以使R型细菌转化为S型细菌。
3.艾弗里的体外转化实验
（1）实验过程
（2）结论：DNA是遗传物质
二、噬菌体侵染细菌实验
1.T2噬菌体
（1）生活方式：寄生在大肠杆菌体内的细菌病毒。
（2）结构与成分：头部 + 尾部
DNA + 蛋白质
2.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程：吸附、注入、合成、组装、释放。
（1）标记噬菌体
含35
S 的培养基−−−
→培养含35
S 的细菌35
S −−−→培养
蛋白质外壳含35
S 的噬菌体 含32
P 的培养基−−−
→培养含32
P 的细菌−−−→培养
内部DNA 含32
P 的噬菌体 （2）噬菌体侵染细菌
含35
S 的噬菌体−−−−
→侵染细菌
细菌体内没有放射性35
S 含32
P 的噬菌体−−−−
→侵染细菌
细菌体内有放射线32
P （3）结论：进一步确立DNA 是遗传物质
三、DNA 是主要的遗传物质
1.烟草花叶病毒感染烟草实验： （1）实验过程
（2）实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的RNA 能自我复制，控制生物的遗传性状，因
此RNA 是它的遗传物质。
2、生物的遗传物质
（1）作为遗传物质所必须具备的特点:
1.具有相对稳定的结构
2.能产生可遗传变异
3.能自我复制,使亲子代具有一定的连续性
4.能指导蛋白质合成，从而控制生物的性状
5.能贮存大量的遗传信息
（2）生物体内核酸的种类及遗传物质的判别
第二节DNA 分子的结构
★一、DNA的结构
1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种）
3、DNA的结构：
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧：由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律：A ＝T；G ≡C。
（碱基互补配对原则）★4．特点
①稳定性：DNA 分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变 ②多样性：DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样（主要的）、碱基的数目和碱基的比例不同 ③特异性：DNA 分子中每个DNA 都有自己特定的碱基对排列顺序
★3．计算
● A = T ；G = C ；
A 1 = T 2 ; T 1=A 2 ； G 1 = C 2 ; C 1 = G 2 A 1 + T 1 = T 2 + A 2 ； C 1 + G 1 = G 2 + C 2
● 在整个DNA 分子中，嘌呤碱基之和 = 嘧啶碱基之和。
A + C = T + G ； A + T ≠ C + G
●
● 如果a 链中的 ，那么b 链中其比例
● 如果a 链中的 ，那么b 链中其比例
● 两个非互补碱基之和占DNA 碱基总数的50%
4.判断核酸种类
（1）如有U 无T ，则此核酸为RNA ；
（2）如有T 且A = T C = G ，则为双链DNA ； （3）如有T 且A ≠ T C ≠ G ，则为单链DNA ； （4）U 和T 都有，则处于转录阶段。
★第三节 DNA 的复制
一、实验证据——半保留复制
1、材料：大肠杆菌
2、方法：同位素示踪法 二、 DNA 的复制
概念：以亲代DNA 分子为模板合成子代DNA 的过程 1.场所：细胞核
2.时间：细胞分裂间期。
（即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期）
3.基本条件： ① 模板：开始解旋的DNA 分子的两条单链（即亲代DNA 的两条链）； ② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸；
a 链
b 链
③能量：由ATP提供；
④酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程：①解旋；②合成子链；③形成子代DNA
5.特点：①边解旋边复制；②半保留复制
6.原则：碱基互补配对原则
7.精确复制的原因：①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
8．意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
简记：一所、二期、三步、四条件
三、与DNA复制有关的碱基计算
1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n
2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)
3.若某DNA分子中含碱基T为a，
(1)则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)
(2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1
第四节基因是有遗传效应的DNA片段
一、.基因的相关关系
1、与DNA的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。
②每个DNA分子包含许多个
．．基因。
2、与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列。
②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。
3、与脱氧核苷酸的关系
①脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
4、与性状的关系
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。
二、DNA片段中的遗传信息
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。
练习题
答案：ADCBBAB。