遗传与进化课程纲要

稳定性
DNA碱基对的排 列顺序是千变万化 每的个特定的DNA分子中都 有特定的碱基对的排列顺序
多样性 特异性
练习
1．下列关于DNA复制的叙述，正确的是( ) A．DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本 条件 B．一个DNA分子经过一次复制产生四个DNA 分子 C．DNA分子在DNA聚合酶的作用下解旋 2D．．下D列N关A双于螺基旋因结与构染全色部体解关旋系后的，描才述开，始正复确制的 是( ) A．基因与染色体是一一对应的关系 B．基因与染色体毫无关系 C．一个基因是由一条染色体构成的 D．基因在染色体上呈线性排列
活动建议
模拟植物或动物性状分 离的杂交实验。
4 .生物的变异
具体内容标准
活动建议
举例说出基因重组及其意义。
举例说明基因突变的特征和 原因。
简述染色体结构变异和数目 低温诱导染色体加倍的实
变异。
验。
搜集生物变异在育种上应用 的事例。
关注转基因生物和转基因食 品的安全性。
5. 人类遗传病
具体内容标准
• 含15N的DNA分子数 • 含14N的DNA分子数 • 含15N的链数 • 含14N的链数
2 2n 2 2n ×2 －2
小结
1.基因是有遗传效应的DNA片段： 从功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，
特定的基因决定特定的性状。 从结构上看，基因是DNA分子上一个个特定的
片段，是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的 序列。
活动建议
列出人类遗传病的类型(包括 调查常见的人类遗传病。 单基因病、多基因病和染色 体病)。
探讨人类遗传病的监测和预 防。
关注人类基因组计划及其意 搜集人类基因组或基因诊治
义。
方面的研究资料，进行交流。
6 .生物的进化
具体内容标准
活动建议
说明现代生物进化理论的主 搜集生物进化理论发展的
要内容。
资料。
侵染 细菌
离心
上清液放射性很低 沉淀物放射性高
DNA 在新形成的噬菌体中检测到了32P
D N A是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
车前草病毒（HRV）
HRV感染的叶片
重 TMV外壳 组
HRV RNA
新型病毒
RNA也是遗传物质
第二节 DNA分子的结构
教材重点 1、DNA分子双螺 旋结构的发现 2、DNA分子的双 螺旋结构 3、碱基互补配对 的原则
·有些练习题的答案不惟一
第三章 基因的本质
• 1. 人类对遗传物质的探索过程（实验证据） • 2. DNA分子结构的主要特点 • 3. DNA分子的复制 • 4. 基因是有遗传效应的片段
①
注射
②
注射
③
加热杀 死注射
④
加热 杀死
＋
注射
转化因子将无毒性的R 型细菌转化为有毒性 的S型细菌
分离
1944，美国，O.Avery
用数学方法讨论基因频率
的变化。
概述生物进化与生物多样性 用DNA分子杂交的模拟实
的形成。
验来鉴定人猿间的亲缘关
系。
探讨生物进化观点对人们思 想观念的影响。
每节课文设有的栏目：
问题探讨、本节聚焦、资料分析、
思考与讨论、练习等栏目。
此外，有的还设有相关信息、与生活的联系、与 社会联系、科学史话、科学前沿、科学家的故事、 知识链接、实验、技能训练、模型建构等栏目。 每章的开始设有简单的引言，每章结束设有本章 小结与自我检测栏目。
复制精确 的原因
规则的双螺旋结构为复制提供了 精确的模板
碱基互补配对的能力保证了复制 准确无误的进行
意义
遗传：传递遗传信息，使亲子代之间保持 了遗传信息的连续性
变异：复制的差错产生基因突变
n代中有2n个子DNA
复制结果
（复制n次）
含母链的DNA所占比例：1∕2n -1 母链与子链的比例：1∕(2n –1)
S型活细菌
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA + DNA酶
分别与R型活菌混合培养
R
R
R
R RS R
DNA是遗传物质 R S
赫尔希和蔡斯的 噬菌体侵染细菌的实验
（同位素标记法）
用35S标记噬菌 体蛋白质外壳
侵染 细菌
离心
上清液放射性高 沉淀物放射性低
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
用32P标记噬 菌体的
不同的基因所含碱基的数目及排列顺序不同， 从而决定不同的性状。所以说，基因中的碱基排列 顺序就代表遗传信息。
2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关 系
染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸
功能 DNA的 主要的 具遗传效应的 遗传物质
关系 主要载体 遗传物 质
数量 含1个或 含有许
DNA片段，控 制性状遗传的 结构和功能单 位
教科书使用了3种字体：
宋体：正文 黑体：概念，结论 楷书：学生活动，内容延伸，问题探讨
重视与生活经验的联系， 创设问题情境，驱动知识的建构
·每节都从“问题探讨”入手，该栏问题 除出自科学史外，主要是从我们的生活经 验中提炼。
·不少章节采用问题串的形式，引导我们 步步深入地分析问题，解决问题，建构知 识，发展能力。
DNA分子中各种碱基的数量关系
你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学
公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中
概括出一些规律。
∵ A ＝ T ，G ＝ C
∴ A+G＝T+C
∴ A+G （A+T+C+G）
T＋C （ A+T+C+G）
50％
也可以写成以下形式：
A + G （ A + C ） （ T + G ） …… 1 T＋C （ T+G ） （A+C ）
A．40个 B．60个 C．9 0个 D．120个
4．在双链DNA分子的一条链中，(A+T)/（G+C） =0.4，则在其互补链、整个DNA分子中，这一比值 分别是( )
A．0.4和0.4 B．0.6和l C . 2.5和l D ．0.4和1
( A + G ) = (T+ C ) = 50% A1+T1=T2+A2
(2) A + G T +C
在整个DNA分子中 = 1在DNA分子的两条互补链中互为倒 数
(3) A + T G+C
在整个DNA分子及两条互补链中均相 等在DNA分子中因生物种类不同而不同
第三节 DNA的复制
模板：亲代DNA解旋后的两条母链
R型细菌 S型菌的DNA
S型菌的多糖 R型细菌 蛋白质或脂质
S型菌
R型细菌
只长R型菌
R型细菌
S型菌的 DNA+DNA酶
只长R型菌
噬菌体侵染细菌的实验 1、T2噬菌体的结构：
T2噬菌体中 60%是蛋白质,
40%是DNA..
离心
离心
练习
1．将分离后的S型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质与R型无荚膜 的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内，小白鼠不死亡，从其体 内分离出来的仍是R型肺炎双球菌。将分离后的S型肺炎双球 菌的DNA与R型肺炎双球菌混合注人小白鼠体内，则小白鼠 死亡，并从体内分离出了S型有荚膜的肺炎双球菌。以上实 验说明 ( )
的组成单位
排列顺序代表 遗传信息
基因在染色体 含有许多
关系 2个
多基因 上呈线性排列 脱氧核苷酸
DNA
染色体复制后着丝点分裂前，每个染色体含有2个DNA，其余
每个染色体都只有1个DNA
3.DNA结构的稳定性、多样性和特异性
DNA基本骨架中磷酸与脱氧 核糖的交替排列是稳定不变的； 碱基互补配对的原则不变
3.如图3-7所示，甲、乙为两种不同的病毒， 经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用丙病毒侵染 植物细胞。则在植物细胞内，产生的新一代病毒 可表示为( )
4.读图3-1 8，回答下列问题：
(1)一个染色体一般含 个DNA分子。
(2)基因是有遗传效应的
，基因的主要载体是 。
(3)每个基因中可以含成百上千个 。基因中的遗传信息
DNA的双螺旋结构特点概括
主链
碱基对
①脱氧核糖与磷酸 ①主链上对应碱基
构 交替排列；
以氢键连结成对；
成 ②两条主链呈反向 ②碱基互补配对
方 平行；
（A—T，G—C）
式 ③盘绕成规则的双 ③碱基对平面之间
螺旋
平行
wenku.baidu.com
位置 双螺旋外侧
双螺旋内侧
碱基互补配对原则的计算规律
(1)双链DNA：A = T G = C
规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之 和 相等 ，并为碱基总数的 50％ 。
双链DNA分子中：
在整个双链DNA分子中, A+G/C+T= 1
如果一条链中的（A1+T1）/（G1+C1）= a， 则另一条链中（A2+T2）/（G2+C2）= a;
若一条链中的（A1+G1）/（T1+C1）= b ， 则另一条链中的（A2+G2）/（T2+C2）= 1/b
1 .遗传的细胞基础
具体内容标准
活动建议
阐明细胞的减数分裂并模 观察细胞的减数分裂。 拟分裂过程中染色体的变 化。
举例说明配子的形成过程。
举例说明受精过程。
搜集有关试管婴儿的资 料，评价其意义及伦理 问题。
2. 遗传的分子基础
具体内容标准
活动建议
总结人类对遗传物质的探索过 搜集DNA分子结构模型建立过
重要公式：
在双链DNA分子的一条链中，A+T的和 占该链的碱基比率等于另一条链中A+T的和 占该链的碱基比率，还等于双链DNA分子中 A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。
即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=总（A+T）%，
同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=总（G+C）%
练习
3．一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的 20％，若DNA连续复制2次，需要游离的鸟嘌呤脱 氧核苷酸 ( )
程。
程的资料，并进行讨论和交
流。
概述DNA分子结构的主要特点。 制作DNA分子双螺旋结构模型。
说明基因和遗传信息的关系。
概述DNA分子的复制。
概述遗传信息的转录和翻译。
3 .遗传的基本规律
具体内容标准
分析孟德尔遗传实验的 科学方法。
阐明基因的分离规律和 自由组合规律。
举例说明基因与性状的 关系。
概述伴性遗传。
条 原料：游离的四种脱氧核苷酸 件 酶：解旋酶、DNA聚合酶
能量：ATP
解旋: DNA双螺旋结构解氢旋键酶断裂 两条单链
过 合成: 以解旋后的两条母链为模板，按照碱
程
基互补配对的原则，合成新的子链
盘旋: 母链与相应的子链盘旋成两个DNA分
特点 边解旋边复制（保证复制的准确无误）
半保留式复制（子代DNA =母链 + 子链）
人教版高中生物必修2《遗传与进化》 课程纲要
《遗传与进化》
以人类对基因的本质、 功能及其现代应用的研 究历程为主线
1、通过学习遗传和变异的基本原理和应用，认识生命的延续和 发展，了解遗传变异规律在生产生活中的应用；领悟假说演绎、 建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用。 2、通过学习减数分裂和受精作用、DNA分子结构及其遗传基本 功能，从细胞水平和分子水平理解生命的延续性。 3、通过学习育种方案和基因工程的有关知识，树立理论联系实 际的观点，并能理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类 健康等方面的价值。 4、通过学习现代生物进化理论和物种形成等知识，认识生物界 及生物多样性，形成生物进化的观点，理解遗传和变异在物种繁 衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过程中 的对立统一，形成生物进化观点。 5、要善于从生活经验中发现和提出问题，积极参与调查、观察、 实验和制作等活动，体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘 的过程，学习有关概念、原理、规律和模型，应用有关知识分析 和解决实践中的问题。
加强内容的引导性和开放性， 促进探究性学习
·有些问题，需要通过“资料分析”、“思考与讨 论”、“探究”等活动寻求答案；
·有些问题，并未叙述得面面俱到，需要我们自己搜 集信息；
·“探究”的写法重在引导，教材仅提供背景资料和 提示，引导我们自主设计探究方案，并通过讨论题来引导 学生总结和反思;
·介绍生物科学上尚未解决的疑难问题或存在的争议， 体现科学体系的开放性；
A．R型和S型肺炎双球菌可以互相转化 B．S型菌的蛋白质可诱导R型菌转化为S型菌 C．S型菌的DNA可使小白鼠致死 D．S型菌的DNA可诱导R型菌转化为S型菌，DNA是遗传 物质 2．与DNA分子特异性有关的是( ) A．磷酸、脱氧核糖、碱基的连接方式 B．碱基的配对方式 C．碱基对的排列顺序 D．磷酸与脱氧核糖的排列顺序
蕴藏在 之中。
(4)子代与亲代相似，实质是因为子代获得了亲代的遗传信
息。在有性生殖中，传递遗传信息的细胞是
肺炎双球菌的转化实验
（一）格里菲斯的体内转化实验
1、实验材料： 肺炎双球菌、小鼠 多 糖 类 荚 膜
R型菌
菌落（光滑、粗 糙）
S型细菌
光滑
S型菌
有无荚膜 有
有无毒性 有
（二）艾弗里的体外转化实验