基因的本质
基因的本质知识点总结
第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代,人们认识到组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。
这一认识本可以使人们意识到DNA的重要性,但是认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、DNA是遗传物质的实验证据(肺炎链球菌的转化实验)1、肺炎双球菌的体内转化实验(1)格里菲思的实验原理:S型细菌可使小鼠患败血症死亡。
实验过程及现象P43图3-2结论:加热杀死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
文字表述如下:(2)艾弗里实验(体外转化实验)P44图3-3实验过程及结果结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
实验方法:减法原理:在对照实验中,与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质。
旧教材实验过程如下:结论:只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌,即DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
2、噬菌体侵染细菌的实验实验材料:T2噬菌体实验者:美国遗传学家赫尔希和蔡斯实验方法:放射性同位素标记法。
实验过程及结果(1)标记噬菌体:(先标记大肠杆菌):在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,获得分别含35S 和32P的大肠杆菌。
(再标记T2噬菌体):用分别含32P和35S的大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。
(2)噬菌体侵染大肠杆菌(1)T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入到细菌的细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的。
实验结论: DNA才是真正的遗传物质。
注意:1、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离2、离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌3、不能用14C和18O标记噬菌体,因为DNA和蛋白质都含C和O;不能用32P和35S同时标记噬菌体,因为若用32P和35S同时标记噬菌体,则上清液和沉淀物中均会具有放射性,无法判断遗传物质的成分。
2023年基因的本质(二轮复习)备战高考生物必备知识大串讲(含答案)
专题09 基因的本质(考点梳理.逐个击破)1. DNA 是遗传物质的实验证据1——肺炎双球菌的转化实验类型 菌体菌落 毒性 S 型细菌 有多糖类的荚膜 外表光滑 有 肺炎双球菌 类型及特点 R 型细菌 没有多糖类的荚膜外表粗糙 无 〔1〕格里菲思体内转化实验结论:加热杀死的S 型细菌中含有某种“ 转化因子 〞,能将R 型活细菌转化为S 型活细菌。
〔2〕艾弗里体外体内转化实验实验方法: 将S 型细菌中的物质别离出来,分别与R 型细菌混合培养,独立地观察各自的作用 。
实验结论: DNA 才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质,即 DNA 是遗传物质。
也证明了 蛋白质 、 多糖 、 DNA 水解产物 不是遗传物质。
例1:格里菲思用肺炎链球菌感染小鼠进行了著名的转化实验,关于实验的结论错误的选项是( )。
A.说明了肺炎链球菌的遗传物质是DNAB.说明了R 型活细菌在肯定条件下能够转化为S 型活细菌C.说明了R 型活细菌不具有致病性,S 型活细菌具有致病性D.说明了加热致死的S 型细菌不具有致病性(解析)格里菲思的肺炎链球菌转化实验能够证明加热致死的S 型细菌体内存在促进R 型活细菌转化为S 型活细菌的转化因子,但没有证明DNA 是遗传物质,A 错误,B 正确;将R 型活细菌单独注射到小鼠体内,小鼠存活,证明其没有致病性,将S 型活细菌单独注射到小鼠体内,小鼠死亡,说明S 型活细菌有致病性,C 正确;将加热致死的S 型细菌注射到小鼠体内,小鼠能够存活,证明加热致死的S 型细菌不具有致病性,D 正确。
应选A2. DNA 是遗传物质的实验证据2——噬菌体侵染细菌的实验〔1〕实验人: 赫尔希 和 蔡斯 。
〔2〕实验方法: 同位素标记 法,用35S 和 32P 分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA 分子。
〔3〕实验结果:细菌裂解释放出的子噬菌体中, 能 检测到32P 标记的DNA , 不能 检测到35S 标记的蛋白质。
基因的本质说课稿
基因的本质说课稿一、说教材《基因的本质》是高中生物课程中非常重要的一课。
本文主要介绍了基因的概念、基因的组成、基因的功能以及基因在遗传中的作用。
本课在教材中的作用和地位不可忽视,它为学生揭示了生命现象的基本规律,为后续学习遗传学、分子生物学等课程奠定了基础。
本文的主要内容可以分为以下几个部分:1. 基因的概念:介绍基因是生物体内控制遗传特征的基本单位。
2. 基因的组成:阐述基因由DNA分子组成,以及DNA分子的双螺旋结构。
3. 基因的功能:讲解基因如何通过编码蛋白质来控制生物体的生长、发育和遗传特征。
4. 基因在遗传中的作用:分析基因如何在生物体的繁殖过程中传递给后代,以及基因突变对生物体的影响。
二、说教学目标学习本课后,学生应达到以下教学目标:1. 知识与技能:(1)理解基因的概念、组成和功能。
(2)掌握基因在遗传中的作用,了解基因突变的原因及其对生物体的影响。
2. 过程与方法:(1)通过分析实例,培养学生运用基因理论解释生物学现象的能力。
(2)通过小组讨论,培养学生合作学习、交流表达的能力。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对生命科学的热爱和探究精神。
(2)使学生认识到基因技术在人类生活中的重要作用,增强社会责任感。
三、说教学重难点1. 教学重点:(1)基因的概念、组成和功能。
(2)基因在遗传中的作用及其影响。
2. 教学难点:(1)基因与DNA、蛋白质之间的关系。
(2)基因突变的机理及其对生物体的影响。
四、说教法为了让学生更好地理解和掌握基因的本质,我采用了以下几种教学方法和策略,同时突出自己与其他教师教法的不同之处。
1. 启发法:在教学中,我通过提出问题引导学生思考,激发学生的好奇心和求知欲。
例如,我会问:“为什么每个人都是独一无二的?基因在这个过程中扮演了什么角色?”这样的问题可以引导学生主动探索基因的奥秘。
亮点:- 我会设计一系列层次分明的问题,从简单到复杂,逐步引导学生深入思考,而不是直接给出答案。
《基因的本质》PPT教学课件人教版高中生物1
•
3.家庭在西洋是一种界限分明的团体 。在英 美,家 庭包括 他和他 的妻以 及未成 年的孩 子。而 在我们 中国“ 家里的 ”可以 指自己 的太太 一个人 ,“家 门”可 以指叔 伯侄子 一大批 ,“自 家人” 可以包 罗任何 要拉入 自己的 圈子, 表示亲 热的人 物。
•
4.这表示了我们的社会结构本身和西 洋的不 同,我 们的格 局不是 一捆一 捆扎清 楚的柴 ,而是 好像把 一块石 头丢在 水面上 所发生 的一圈 圈推出 去的波 纹,愈 推愈远 ,愈推 愈薄。 每个人 都是他 社会影 响所推 出去的 圈子的 中心。 被圈子 的波纹 所推及 的就发 生联系 。
二、基因表达
Байду номын сангаас
1.DNA 复制是边解旋边复制的过程,需要解旋酶使双链解开。
基因的转录是由 RNA 聚合酶催化进行的。基因的上游有启动子,具
有 RNA 聚合酶特异性结合位点,决定了基因转录的起始位点。RNA 聚合
酶与启动子结合后,在特定区域将 DNA 双螺旋两条链之间的氢键断开,
使 DNA 解旋。
《 基 因 的 本 质》PP T教学课 件人教 版高中 生物1
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单元总结
结束
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知识网络
专题讲座
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单元总结
结束
基因及基因表达
一、基因概念发展简史
1.遗传因子:基因的最初概念来自孟德尔的“遗传因子”。1909 年,
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单元总结
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。
基因的本质教材分析
基因是什么? DNA或蛋白质? 几多实验,几多论争。 是谁将谜底揭破?
第1节《DNA是主要的遗传物质》,本节的“问题探讨”首先呈现了一个曾经在科学界争议了很长时间的问题:“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质?”,让学生思考如何对这一问题进行研究,培养他们分析问题和解决问题的能力,激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。
本节教材没有直接讲述 DNA分子的结构特点,讲述 DNA分子的结构特点之前,以科学家沃森和克里克的研究历程为主线,逐渐来构建 DNA双螺旋结构模型。构建的方式是以阅读故事的形式,向学生展示出沃森和克里克孜孜以求的画面。编者利用这一科学界传为佳话的故事,不仅发展了学生的科学素养和人文精神,也很自然地构建出了 DNA双螺旋结构的模型。通过对故事的旁栏导读及思考与讨论,又进一步强化了构建 DNA双螺旋结构模型的意义和作用。
在构建 DNA双螺旋结构模型的基础上,本节又以简洁科学的语言、图文并茂地概述了 DNA分子的结构特点,最后通过学生动手尝试建构 DNA双螺旋结构模型,达到加深对 DNA分子结构特点的认识和理解的目的。
第3节《DNA分子的复制》以北京奥运会会徽“中国印·舞动的北京”为题引导学生进入对复制问题的讨论。2008年奥运会是令国人瞩目的话题,对学生十分熟悉的北京奥运会会徽画面进行的讨论,不仅可以引起学生的兴趣,还可以让抽象的内容形象化,发展学生的想像力。
.总结人类对遗传物质的探索过程。 .概述DNA分子结构的主要特点。 .概述DNA分子的复制。 .说明基因和遗传信息的关系。
1、知识方面
.制作DNA双螺旋结构模型。 .进行遗传信息多样性原因的探究。 .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—演绎和模型方法在这些研究中的应用。
2、能力方面
有关《基因的本质》生物备课教案五篇
有关《基因的本质》生物备课教案五篇有关《基因的本质》生物备课教案五篇教师由单纯的信息表达者转变成信息的加工者、组织者,处于主导地位;学生不是被动地接受知识,而是走进科学家的探究历程,在观察和思考中,愉快地学习,处于主体地位。
这样在课堂教学过程中通过师生互动、生生互动,让课堂充满了活力,新课改理念得到了落实。
下面就是课件网我整理的有关《基因的本质》生物备课教案五篇,希望大家喜欢。
《基因的本质》教案1一、设计理念根据新课程理念,高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养,因此,本节课以”自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法’为设计理念,切实落实主体性教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法。
二、教材分析1.地位和作用“dna是主要的遗传物质’一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是dna和蛋白质的基础上来学习的。
在相当长的时间里,人们一直把蛋白质作为遗传物质,那么,遗传物质是dna还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔,然后通过两个经典实验证明了dna是遗传物质,最后列举少数生物只有rna而没有dna的事实,得出”dna是主要的遗传物质’这一结论。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材。
在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。
2.重点和难点教学重点(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
(2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
教学难点(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
(2)如何理解dna是主要的遗传物质。
三、教学目标1.知识目标(1)知道肺炎双球菌转化实验和”同位素标记法’是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法,也是目前自然科学研究的主要方法。
必修二第三章 基因的本质
新课改自主命题近几年在本章呈现以下特 点: 1.所考查内容在本章教材中属于Ⅱ级能 力要求,属于遗传学基础知识。 2.对本部分内容的考查不再是单纯概念 的记忆,而更加注重理解和应用,这部分内 容常设置于基因工程科研成果的材料情境中 进行考查。
1.线索指导 (1)复习本部分内容围绕“基因的本质—结 构—复制—功能”这一主线展开。
(2)复习基因结构时要与必修1第2章、第3 章相联系。 Nhomakorabea
2.重点关注 (1)肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌 的实验过程及各组实验结果分析 用实验流程图解法来理解两大经典实验的过 程,对比分析各实验组的结果及得出的结论, 深刻体会实验设计的思路与体现的原则。 (2)DNA结构特点及复制过程 采用图文结合方法理解记忆DNA的组成部分、 结构特点以及半保留复制的特点。
(3)碱基互补配对原则的应用 用具体的实例总结出规律性的知识,从而在 理解的基础上灵活应用相关公式。 (4)DNA分子的多样性和特异性 运用数学中的排列组合方法解决具体问题, 体会DNA中碱基对排列方式的多样性特点。
科学家们通过噬菌体侵染细菌实验、肺炎 双球菌的转化实验和烟草花叶病毒的侵染实 验,证明了核酸(DNA或RNA)在传宗接代中 具有连续性,蛋白质不具连续性,得出了核 酸是一切生物的遗传物质的正确结论,DNA 是主要遗传物质。
遗传物质在生物的生长发育和繁殖过程中, 都能“精确”复制自己,再通过细胞分裂方 式传递下去,使子代(或体细胞)含有与亲代 相似的遗传物质。从分子结构特点来看,组 成DNA的含氮碱基只有4种,但碱基排列顺 序是极其多样的,这是遗传物质具有储存巨 大数量遗传信息潜在能力的基础。DNA分子 具有稳定性、多样性、特异性的特点。随着 科学技术的发展,人们认识到孟德尔提出的 遗传因子即基因,是有遗传效应的DNA片段, 它位于染色体上。
生物《基因的本质》教案五篇
生物《基因的本质》教案五篇《基因的本质》教案1教学目标:通过制作脱氧核苷酸和dna结构模型的活动,使学生理解dna的分子结构,理解dna空间结构的主要特点和dna分子的多样性、特异性和稳定性,通过了解科学家的研究过程,鼓励学生大胆创新,从而体验探究的乐趣和获得成功后的喜悦,学会科学的探究方法。
教学重点:理解dna立体结构的主要特点。
教学难点:分析dna结构中的碱基数量关系及dna分子的多样性。
教学方法:制作模型、实验、探究式学习法。
课前准备:每位同学准备四张边长为10 cm不同颜色的硬卡纸,并用其中一张白色的剪出4个等大的五边形,用一张黄色的剪出四个直径为1.5cm的等大的圆,用粉色和绿色卡纸分别剪成长8 cm、宽1.5 cm的长条,并按照虚线图示剪成下面的形状。
导入新课(情景创设)教师:同学们,矗立在北京海淀区中关村村创业大厦前的城市雕塑──中关村的“麻花”,成为世人瞩目的标志。
然而,就是这个雕塑曾引发一起纠纷案件,那就是北京市海淀区法院受理的北京世纪盛典文化艺术交流有限公司起诉北京大学dna雕塑合同纠纷案(教师对案情进行简短介绍)。
看完图片,听完案情介绍,同学们又什么想法呢?有同学会问:案件的发生是由于dna的空间结构的旋转方向的问题,dna到底有什么样的化学组成和空间结构呢?就是这样两条链吗?为什么要在这里制作一个dna结构的雕塑呢?新课教学第一部分:dna的研究教师:1869年德国生物化学家米歇尔最早发现dna这种化合物的存在。
在之后的近一个世纪里,许多科学家进行了大量的研究和探讨,分析dna的化学结构和组成,并努力探索这蕴涵生命奥秘的物质的结构,希望揭开dna结构的神秘面纱。
同学介绍在网上查到资料:1944年,发现的dna(脱氧核糖核酸)可能携带遗传信息。
1953年英国科学家沃森和克里克推断出dna的双螺旋结构模型。
第二部分:跟随科学家研究足迹,认识dna的结构教师:在沃森和克里克之前,人们已经认识了dna的化学成分是由脱氧核苷酸组成,每分子的脱氧核苷酸又是由三个分子组成。
第十一章 基因的本质
(2)基因是位于染色体上的决定遗传性状的基本 功能单位(1910-1940)
1903年,Sutton和Boveri提出遗传的染色体学说; 1909年,丹麦遗传学家 W.Johansen 提出“基因”的概念, 代替了遗传因子。
1906-1910年,摩尔根和他的学生们Sturtevant、Bridges 从事果蝇杂交实验,发现果蝇的性连锁现象,提出遗传的染 色体理论。 1913年, Sturtevant绘制出第一张果蝇连锁图。
突变的有害性有利性是相对的
在一定的条件下,突变的效应可以转化:高杆作物群体中 出现矮杆的突变体
有的突变对生物本身有害,却对人类有利:玉米、水稻、 高粱等作物的雄性不育性,是人们利用杂种优势的好材料。
有些突变对生物本身有利,却对人类不利:谷类作物的落 粒性
四、基因突变的类型
(1)形态突变(morphological mutations)
自发突变( spontaneous mutation)是在无人工
干预条件下,自然发生的基因突变。
由各种诱变剂诱发产生的突变称为诱发突变
( induced mutation) 。
诱发突变
由各种诱变剂诱发产生的突变称为诱发突变。 Muller因对诱发突变的研究而获1946年度诺贝尔奖
1、化学诱变:利用化学诱变剂对生物体进行诱变的
三、基因突变的一般特性
(1)突变的随机性 基因突变的发生在时间上,在发生突变的个体上,在 发生突变的基因上都是随机的。 (2)突变的稀有性 在正常的生长条件和环境中,突变率是极低的,说明 了物种的稳定性。 (3)突变的可逆性
A
正向突变 回复突变
a
回复突变和正向突变的频率一般是不同的,回复突 变的频率更低。突变的可逆性是区别点突变和染色体缺 失的重要标志。
高中生物必修二 第三章 基因的本质
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12T 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S②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..因此;子代噬菌体的各种性状;是通过亲代的DNA遗传的;DNA是真正的遗传物质..不能证明蛋白质不是遗传物质3、DNA是主要的遗传物质①绝大多数生物以DNA为遗传物质②RNA病毒以RNA为遗传物质烟草花叶病毒、SARS病毒、HIV病毒、禽流感病毒等二、DNA分子的结构双螺旋结构1、提出者:沃森和克里克2、基本单位:4种脱氧核苷酸A、G、C、T3、主要特点:1由两条脱氧核苷酸链构成;反向平行盘旋形成双螺旋结构2DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接;通过磷酸二酯键连接;排列在外侧;构成基本骨架;3碱基排列在内侧;通过氢键连接成碱基对4碱基配对的原则:碱基互补配对原则①腺嘌呤A一定与胸腺嘧啶T配对;由2个氢键连接轮廓为尖型②鸟嘌呤G一定与胞嘧啶C配对;由3个氢键连接轮廓为圆形A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径;组成的DNA分子具有稳定的直径(5)G—C碱基对的比例越高;DNA分子越稳定原因:有3个氢键4、相关关系(1)每个DNA分子中;有2个游离磷酸基团;(2)脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数;(3)单链中相邻的碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接(4)碱基的计算规律①互补的两个碱基数量相等A=T 、C=G②任意两个不互补的碱基数量之和占总碱基数的50% A+G= A+C= G+T= C+T= A+G+C+T/21C =++=++GT C A T G A③在双链DNA 分子中;互补碱基之和所占比例在任意一条链中以及整个DNA 分子中都相等 在一条链中A+T 或C+G 所占比例为n%;则在另外一条链上以及整个DNA 分子中;A+T 或C+G 所占比例都为n%④非互补碱基之和所占比例在两条链中互为倒数若一条链中:A1+G1/T1+C1=m ;则在另一条链中A1+G1/T1+C1=1/m三、DNA 的半保留复制1、提出者:沃森和克里克2、半保留复制:新合成的每个DNA 分子中;都保留了原来DNA 分子中的一条链;因而被称为半保留复制..3、主要场所:细胞核细胞质中叶绿体、线粒体中也可以发生4、时期:有丝分裂间期和减速第一次分裂前的间期5、特点:①边解旋边复制 ②半保留复制6、过程:1解旋:利用细胞提供的能量;在解旋酶的作用下;把双链解开断开氢键2合成子链:各自合成与母链互补的一段子链①模板:解开的每一段母链②原料:细胞中游离的4中脱氧核苷酸③原则:碱基互补配对原则④酶:DNA 聚合酶(3)形成两个子代DNA 分子:每条新链和与之对应的模板链盘绕成双螺旋结构..(4)结果:一个DNA 分子经过复制形成了两个完全相同的DNA 分子..7、意义:DNA 分子通过复制;将遗传信息从亲代传给了子代;从而保持了遗传信息的连续性..8、复制能够精确地进行;原因在于:①DNA 分子独特的双螺旋结构;为复制提供了精确的模板②碱基互补配对原则保证了复制能够精确进行9、半保留复制的实验依据大肠杆菌(1)实验方法:同位素示踪法、离心技术(2)实验原理:两条链都含N 15的DNA 分子密度大;两条链都含N 14的DNA 分子密度小;一条链含N 15、一条链含N 14的DNA 分子密度居中(3)实验预测:①重带密度最大:两条链都含N 15的DNA 分子②中带密度居中:一条链含N 15、一条链含N 14的DNA 分子③轻带密度最小:两条链都含N 14的DNA 分子(4)结果分析:①未繁殖立即提取DNA;离心→全为重带②细胞分裂一次后提取DNA;离心→全为中带③细胞分裂两次后提取DNA;离心→一半中带;一半轻带④细胞分裂多次后提取DNA;离心→出现中带、轻带且轻带的比例更大(5)实验结论:DNA 的复制是以半保留复制的方式进行的..10、影响DNA 复制的外界因素(1)温度、PH 值→影响酶活性→影响DNA 复制↓2氧气浓度→影响细胞呼吸→影响能量供给→影响DNA 复制11、关于DNA 分子复制的相关计算将一个被N 15标记的DNA 转移到含N 14的培养基中培养复制若干代;(1)子代DNA 分子数:n 2个①无论复制多少次;含有N 15的DNA 分子始终都是2个②含有N 14的DNA 分子有n2个 ③只含有N 14的DNA 分子有)(2-2n个 (2)子代DNA 分子的脱氧核苷酸链总链数:1n 2 条①无论复制多少次;含有N 15的脱氧核苷酸链总链数始终都是2条②含有N 14的脱氧核苷酸链总链数有)(2-21n +个(3)消耗的脱氧核苷酸数:亲代DNA 分子中含有某种脱氧核苷酸a 个①经过n 次复制;共消耗的该种脱氧核苷酸为)(1-2m n ⨯个 ②第n 次复制;消耗的该种脱氧核苷酸为1-n 2m ⨯个四、基因与DNA 的关系1、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中..2、基因是具有遗传效应的DNA 片段..3、DNA 分子的多样性和特异性: ①碱基排列顺序的千变万化;构成了DNA 分子的多样性..②碱基特定的排列顺序;构成了每一个DNA 分子的特异性..③DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础..4、染色体、DNA 、基因、脱氧核苷酸的关系:a :4种脱氧核苷酸b :基因c:DNAd:染色体5、人类基因组计划:1目的是测定人类基因组的全部DNA序列2测定24条染色体;包括22条常染色体+X+Y..3中国是参与这一计划唯一的发展中国家;承担其1%的测序任务..。
第三单元基因的本质(单元教学设计)高一生物下册大单元教学(人教版2019 必修2)
第三单元基因的本质目录第一部分单元课标要求第二部分单元教材分析第三部分学生学情分析第四部分单元学习目标第五部分单元情景任务设计第六部分单元课时安排第七部分课时教案设计具体内容第一部分单元课标要求亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上。
1、概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA 分子上。
2、概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息。
3、概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
4、概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段。
第二部分单元教材分析1、本章教材内容分析本章按照科学史的顺序,从科学家研究遗传物质是DNA还是蛋白质的过程入手,同时尊重学生的认知规律,一步步引导学生认识基因的本质。
本章共四节内容。
第一节《DNA是主要的遗传物质》介绍了科学家证明DNA是遗传物质的三个经典实验,实验中的科学思维及实验间紧密的逻辑关系,有助于培养学生的科学思维和科学探究能力。
第二节《DNA的结构》讲述了沃森和克里克构建DNA结构模型的故事和DNA的结构特点,可以帮助学生理解结构与功能观,领悟科学思维方法、探索求真的科学精神、多学科交叉对科学研究的意义。
第三节《DNA的复制》,从DNA的结构出发,引导学生运用假说-演绎法探究DNA的复制方式,不仅有助于学生学习这种科学方法;对半保留复制方式的学习也有助于学生理解遗传信息稳定传递的意义,进而建立相应的生命观念。
第四节《基因通常是有遗传效应的DNA片段》通过提供多份资料,引导学生思考基因与DNA的关系,帮助学生理解基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2、与其他章的联系第1章提出了基因,第2章向学生解释了基因在染色体上,但是基因到底是什么?这个问题既是科学家接下来要探索的谜题,也是学生学习前两章后产生的疑问。
本章既承接前两章,也是后三章《基因的表达》《基因突变及其他变异》《生物的进化》的基础,起到承上启下的作用。
第3章 基因的本质(答案版)-备战2024年高考生物必背知识清单
第三章基因的本质第一节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测1.20世纪20年代,人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。
各种氨基酸可以按照不同的顺序排列,形成不同的蛋白质。
大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。
2.20世纪30年代,人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子,脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。
组成DNA的脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。
但是,由于对DNA的结构没有清晰的了解,认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、肺炎双球菌的转化实验1.格里菲思实验(肺炎链球菌体内转化实验)(1)两种肺炎链球菌比较肺炎双球菌类型及特点类型菌体菌落毒性S型细菌有多糖类的荚膜表面光滑有R型细菌没有多糖类的荚膜表面粗糙无(2)实验过程及现象实验过程与结果:下图为肺炎链球菌的转化实验示意图,图中序号①~⑤处所填写的内容依次为:①死亡,②S型活细菌,③不死亡,④死亡,⑤S型活细菌和R型活细菌。
(3)实验结果分析及推论:从第四组实验的小鼠尸体中分离出了有致病性的S型活细菌,其后代也是有致病性的S型细菌。
由此可以推断:已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
2.艾弗里的实验(肺炎双球菌体外转化实验)(1)实验目的:探究S型细菌中的“转化因子”究竟是什么物质?(2)实验过程及现象:①获得S型细菌细胞提取物:将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。
②实验及结果:第一组:R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物培养基含R型细菌和S型细菌。
说明细胞提取物仍然具有转化活性。
第二--四组:有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物(加蛋白酶或RNA酶或酯酶)培养基含R型细菌和S型细菌。
说明细胞提取物仍然具有转化活性。
第五组:有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物(加DNA酶)培养基只含R型细菌。
高二生物下册《基因的本质》知识点复习
高二生物下册《基因的本质》知识点复习高二生物下册《基因的本质》知识点复习DNA是主要的遗传物质①生物的遗传物质:在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的.有DNA的生物(细胞结构的生物和DNA病毒),DNA就是遗传物质;只有少数病毒(如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等)没有DNA,只有RNA,RNA才是遗传物质.②证明DNA是遗传物质的实验设计思想:设法把DNA 和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用.DNA分子的结构和复制①DNA分子的结构a.基本组成单位:脱氧核苷酸(由磷酸、脱氧核糖和碱基组成).b.脱氧核苷酸长链:由脱氧核苷酸按一定的顺序聚合而成平面结构:d.空间结构:规则的双螺旋结构结构特点:多样性、特异性和稳定性.②DNA的复制a.时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期b.特点:边解旋边复制;半保留复制条件:模板(DNA 分子的两条链)、原料(四种游离的脱氧核苷酸)、酶(解旋酶,DNA聚合酶,DNA连接酶等),能量(ATP)d.结果:通过复制产生了与模板DNA一样的DNA分子意义:通过复制将遗传信息传递给后代,保持了遗传信息的连续性.基因的结构及表达①基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA分子片段,基因在染色体上呈线性排列.②基因控制蛋白质合成的过程:转录:以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使RNA的过程.翻译:在核糖体中以信使RNA为模板,以转运RNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子记忆点:DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的,这两个实验证明了DNA是遗传物质.2.一切生物的遗传物质都是核酸.细胞内既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA.由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性.这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行.在两条互补链中的比例互为倒数关系.在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和.整个DNA分子中,与分子内每一条链上的该比例相同子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息.(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传特性.基因控制蛋白质的合成时:基因的碱基数:mRNA上的碱基数:氨基酸数=6:3:1.氨基酸的密码子是信使RNA上三个相邻的碱基,不是转运RNA上的碱基.转录和翻译过程中严格遵循碱基互补配对原则.注意:配对时,在RNA上A对应的是U0.生物的一切遗传性状都是受基因控制的.一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;基因控制性状的另一种情况,是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状.练习题:用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。
基因的本质教研活动(3篇)
第1篇一、活动背景随着分子生物学、遗传学等领域的不断发展,基因作为生命科学的核心概念,逐渐成为我国教育体系中的重要内容。
为了提高学生对基因本质的理解,培养他们的科学素养,本教研活动旨在通过多种教学手段,引导学生深入了解基因的本质,激发他们对生命科学的兴趣。
二、活动目标1. 让学生了解基因的定义、结构、功能及重要性;2. 培养学生运用基因知识解释生物学现象的能力;3. 增强学生对生命科学的兴趣,提高他们的科学素养;4. 培养学生的团队协作精神和创新思维。
三、活动内容1. 导入:通过播放与基因相关的科普视频,激发学生对基因的兴趣,引出本节课的主题。
2. 讲解基因的定义、结构、功能及重要性:(1)基因的定义:基因是生物体内控制遗传信息的单位,具有特定的遗传功能。
(2)基因的结构:基因由DNA分子组成,DNA分子呈双螺旋结构,包含四种碱基:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)。
(3)基因的功能:基因通过编码蛋白质,控制生物体的形态、生理和生长发育等。
(4)基因的重要性:基因是生物遗传的基础,对生物进化、人类健康和医学研究具有重要意义。
3. 案例分析:(1)以孟德尔豌豆实验为例,引导学生了解基因的分离和自由组合定律。
(2)以DNA双螺旋结构发现过程为例,让学生体会科学家在基因研究中的创新精神。
(3)以人类基因组计划为例,让学生了解基因技术在医学、农业等领域的应用。
4. 实验操作:(1)引导学生观察DNA双螺旋结构模型,加深对基因结构的理解。
(2)进行PCR实验,让学生体验基因扩增技术。
5. 小组讨论:(1)讨论基因在生物进化中的作用。
(2)讨论基因技术在医学、农业等领域的应用前景。
6. 总结:1. 基因是生物体内控制遗传信息的单位,具有特定的遗传功能;2. 基因技术在我国发展迅速,为医学、农业等领域带来巨大变革;3. 学生应关注基因研究动态,培养科学素养,为我国基因事业发展贡献力量。
四、活动评价1. 学生对基因本质的理解程度:通过课堂提问、案例分析等方式,了解学生对基因知识的掌握情况。
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第三章基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
一、肺炎双球菌的转化实验
1、肺炎双球菌
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多糖类荚膜
毒性有毒性,使小鼠患败血症死亡无毒性
2、肺炎双球菌体内转化实验
(1)研究者:格里菲斯
(2)实验原理:S型肺炎双球菌使小鼠患败血症死亡;R型肺炎双球菌无毒性(3)实验过程及结论
过程与结果分析结论
a.R型细菌没有毒性
b.S型细菌有毒性
c.加热杀死的S型细菌无毒性
d.R型细菌转化为S型细菌,S 型细菌含有促使R型细菌转化的物质S型细菌中含有“转化因子”,能使R型细菌转化为S型细菌
3、肺炎双球菌体外转化实验
(1)研究者:艾弗里
(2)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独研究各自的遗传功能。
(3)实验过程及结论
过程与结果结论
S 型细菌的DNA 是“转化因子”,即DNA 是肺炎双球菌的遗传物质,蛋白质不是
遗传物质。
注意
1、加热杀死的S 型细菌,其蛋白质变性失活;DNA 在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
2、转化的实质是S 型细菌的DNA 片段整合到了R 型细菌的DNA 中,即实现了基因重组。
二、噬菌体侵染细菌的实验 1、研究者:赫尔希和蔡斯
2、材料——T 2噬菌体和大肠杆菌
T 2噬菌体:DNA 病毒,营寄生生活,宿主细胞为细菌(大肠杆菌),不能在培养基上繁殖。
3、方法:同位素示踪法和离心法
4、思路:把DNA 与蛋白质分开,单独研究各自的遗传功能。
5、实验过程及结果
(1)标记噬菌体
(2)侵染细菌
6、结论:在噬菌体中,DNA是遗传物质。
7、误差分析:培养时间过长/过短;搅拌不充分/过于剧烈
注意:(1)培养放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养。
(2)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素,否则无法将DNA 和蛋白质区分开。
三、某些病毒的遗传物质是RNA
1、烟草花叶病毒侵染烟草的实验
(1)实验者:格勒和施拉姆
(2)实验过程及结果
(3)实验结果分析与结论:烟草花叶病毒的RNA能自我复制,并控制生物的遗传性状,因此
RNA是它的遗传物质。
关于如何确定遗传物质的2个要点
(1)细胞内既有DNA又有RNA,但只有DNA是遗传物质。
(2)病毒只含有一种核酸——DNA或RNA,遗传物质是DNA或RNA。
通过以上实验得出结论:绝大多数生物的遗传物质都是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
第4节基因是有遗传效应的DNA片段
一、基因概念的理解要点
1、基因的实质:基因是有遗传效应的DNA片段,基因中脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。
2、相对独立性:是控制生物性状的功能单位和结构单位。
3、基因的位置:基因主要存在于染色体上,基因在染色体上呈线性排列;此外,真核生物
的细胞质基因位于线粒体和叶绿体上,原核生物的基因位于拟核和质粒上。
注意
不是所有的DNA片段都是基因,基因不是连续分布在DNA上,而是由碱基序列将不同的基因分割开。