高中生物必修2遗传与进化第3章基因的本质

1、综合分析近几年各地高考理综试题生物部分，本章有以下高考命题规律。1.命题内容：从所占分值上看，一般不超过5分，比例较低。2.命题形式：从试题类型上看，主要以选择题形式出现，非选择题的比例较低。3.命题思路：从命题思路上看，考查内容越来越细，考查角度越来越小。但考查内容每年都有重合，说明重点内容不避开，每年都有体现。4.命题趋势： 纵观本章内容在高考中的出现规律，可发现基因的本质考查力度较小，难度不高。 根据近几年高考命题特点和规律，本章的复习备考策略如下。1.知识方面：遗传物质的探索是很能体现科学研究过程的内容，对学生今后在科学领域的发展有着非常重要的指示作用，所以在学习过程中应特别注意学生探

2、究能力的培养。DNA分子的结构和DNA分子的复制是比较抽象的内容，学习时要从分子水平上理解其内在的变化。可以联系生活中的实际例子，也可以做一些模型，尽量把抽象的问题具体化。2.能力方面：在学习本章内容时，要时常与遗传规律联系，因为遗传规律的分子水平理解主要体现在本章内容上。所以把本章的内容学好，也是对遗传规律的再次深度理解，为整个高中生物学难点做一个完美的延伸。一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验1.肺炎双球菌体内转化实验实验材料：S S型型 和R R型型肺炎双球菌、小鼠小鼠。实验原理：S S型活细菌型活细菌使小鼠患败血症死亡。实验过程及结果结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成

3、R型细菌转化为S型细菌的“转化因子转化因子 ”。2.肺炎双球菌体外转化实验实验材料：S型和R型细菌、细菌培养基培养基。实验设计思路：把S型细菌型细菌的各组成成分分开，单独研究它们各自的功能。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。二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验1.实验者：赫尔希和蔡斯赫尔希和蔡斯。2.实验材料： T T2 2噬菌体噬菌体和大肠杆菌。3.实验方法：同位素示踪法同位素示踪法。4.实验过程及结果（1）标记噬菌体：将细菌培养在含 3535S S和和3232P P的培养基中，培养出含35S和32P细菌；用培养的细菌培养T T2 2噬菌体噬菌体

4、，培养得到蛋白质被35S标记和DNA被32P标记的噬菌体。（2）噬菌体侵染细菌：5.结果分析：（1）噬菌体侵染细菌时， DNA 进入细菌细胞中，而 蛋白质留在外面。（2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的。 6.实验结论： DNA是遗传物质。三、RNA也是遗传物质的实验1.实验材料：烟草花叶病毒和烟草烟草花叶病毒和烟草。2.过程及结果：3.结论：在无DNA的情况下（如RNA病毒），RNA是遗传物质。肺炎双球菌的转化实验1.两实验的比较2.两实验的联系（1）所用材料相同，都是肺炎双球菌R型和S型。（2）两个实验具有递进的关系。体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转

5、化实验进一步证明“转化因子”是DNA。（3）两实验都遵循对照原则、单一变量原则。3.转化的本质（1）S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，实现了基因重组，因而S型细菌的性状(如荚膜、毒性)得到了表达。 （2）加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA加热变性（DNA双螺旋解旋）后，在低温下其结构可恢复。（3）转化后的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的遗传物质是DNA。在肺炎双球菌的转化实验中，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计是（ ）A.将无毒R型活细菌与有毒S型活细菌混合后培养发现R型细菌转化为S型细菌B.将无毒R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合后培养，发现R型细菌转化

6、为S型细菌C.从加热杀死的S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖，混合加入培养R型细菌的培养基中，发现R型细菌转化为S型细菌D.从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌才转化为S型细菌 A项S型活细菌中的各成分没有分开，不能证明DNA使R型细菌转化为S型细菌；B项结论仅能证明加热杀死的S型细菌含有转化因子，但不能证明转化因子是DNA；C项将DNA、蛋白质和多糖混合加入培养基中，不能分清哪种物质是转化因子；D项S型活细菌的组成物质分开后，只有DNA使R型细菌转化成S型细菌，则证明转化因子是DNA。D噬菌体侵染大肠杆菌的实验1.实验

7、思路：S是蛋白质特有的元素，P是DNA所特有的元素，用放射性同位素35S和32P分别标记蛋白质和DNA，直接观察它们的作用。2.侵染特点及过程：（1）进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体的蛋白质留在外面不起作用。（2）噬菌体的侵染：吸附注入核酸合成核酸和蛋白质装配释放子代噬菌体。3.实验过程及结果4.结论：DNA是遗传物质。a.用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现沉淀物的放射性很低，原因是经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上。b.用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现上清液中放

8、射性很低，原因是少部分噬菌体未侵染细菌或者培养时间较长，少量含有32P的T2噬菌体已经裂解释放。（2010泉州模拟）1952年赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时，做法是()A.分别用35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体B.分别将35S和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚C.分别用35S和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养T2噬菌体D.分别用35S和32P的动物血清培养T2噬菌体 T2噬菌体侵染细菌的实验中，分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，但标记噬菌体时，必须培养在被标记的大肠杆菌中，因为噬菌体营寄生生活。C生物的遗传物质1.具有细胞结构的生物

9、（无论是原核还是真核）其遗传物质都是DNA。2.不具有细胞结构的生物病毒：多数遗传物质是DNA，如T2噬菌体。少数遗传物质是RNA，如HIV病毒、SARS病毒。3.针对整个生物界来说，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。4.不同生物遗传物质比较下列关于生物的遗传物质的叙述中，不正确的是（）A.某一生物体内的遗传物质只能是DNA或RNAB.除部分病毒外，生物的遗传物质都是DNAC.绝大多数生物的遗传物质是DNAD.生物细胞中DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质DNA是主要的遗传物质是指大多数生物的遗传物质是DNA。原核生物、真核生物和DNA病毒的遗传物质都是DNA，只有

10、RNA病毒的遗传物质才是RNA。D一、 DNA分子的结构 .双螺旋结构模型的构建者双螺旋结构模型的构建者： 沃森和克里克沃森和克里克 。 2.基本组成单位基本组成单位 ： 4种脱氧核糖核苷酸种脱氧核糖核苷酸 为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有 A、T、C、G四种碱基。3.DNA分子结构的特点（1）两条链呈反向平行双螺旋反向平行双螺旋结构。（2）磷酸磷酸和脱氧核糖脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键氢键连接成碱基对。碱基配对方式 A-T,C-G。二、DNA分子的复制1.概念：以 亲代亲代DNA 为模板合成子代DNA的过程。2.发生时

11、期：有丝分裂 间期间期 和减数 第一次分裂间期第一次分裂间期。3.过程(1)解旋解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。(2)合成子链合成子链：以母链为模板，在 DNA聚合酶聚合酶等酶的作用下，以游离的4种脱氧核苷酸脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。(3)形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成反向平反向平行双螺旋行双螺旋结构。 4.特点(1)边解旋边 复制复制 。(2)复制方式：半保留复制半保留复制。5.条件：模板、原料、 酶酶和 能量能量。6.意义：将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性连续性。三、基因是有遗传效应的DN

12、A片段1.基因与DNA的关系(1)一个DNA分子上有许多许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片断，有着特定的遗传效应。构成基因的碱基总数小小于于DNA分子的碱基总数。(2)基因的本质：有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段。2.遗传信息与DNA的关系：遗传信息蕴藏在DNA分子的4种碱基的排列顺序之中种碱基的排列顺序之中。3.DNA分子特性(1)多样性：主要取决于碱基排列顺序碱基排列顺序。(2) 特异性特异性：是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的。(3)稳定性：主要取决于DNA分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构。DNA分子的结构及相关计算规律1. DNA分子的结构（1）基本元素组成：C、H、

13、O、N、P 5种元素。（2）基本组成单位：4种脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由3种小分子化合物构成。 磷酸用“”表示，脱氧核糖用“”表示，含氮碱基用“”表示，三者之间的连接如图，其差异是由碱基种类决定的。（3）由多个脱氧核苷酸分子聚合形成脱氧核苷酸长链。（4）两条长链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条长链的碱基之间靠氢键连接成碱基对，碱基对的形成遵循碱基互补配对原则。（5）平面结构及空间结构a.配对的碱基，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，CG所占比例越大，DNA结构越稳定。b.在DNA分子中，多数磷酸连接2个脱氧核糖，多数脱氧核糖连接2个磷酸。c.在同一条脱氧核苷酸链中，相邻2个碱基之

14、间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖间接相连。2.碱基互补配对原则的推论（1）一个双链DNA分子中，A=T、C=G、A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。（2）在双链DNA分子中，互补的两碱基和（如A+T或C+G）占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基和所占的比值，且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。（3）在DNA双链中一条单链的的值与另一条互补单链的A+GT+C的值互为倒数关系。（4）DNA双链中，一条单链的的值，与另一条互补单链的A+TG+C的值是相等的，也与整个DNA分子中的的值是相等的。 CTGACGTACGTA已知在DNA分子的一条单链中(AG)/(TC)m，求：(1)

15、在另一互补链中这种比例的值是，这个比例关系在整个DNA分子中是。(2)当在一条单链中，(AT)/(GC)n时，在另一互补链中这种比例的值是，这个比例关系在整个DNA分子中是。(3)某DNA分子中，GC之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（）A.32.9%或17.1%B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3%D.17.2%和32.9%根据DNA两条单链上的非互补碱基之和的比值互为倒数，则另一条链上的(AG)/(TC)=1/m。由于双链DNA分子中，嘌呤嘧啶，所以(AG)/(TC)在整个DNA分子

16、中为1。根据互补碱基之和的比例，在双链DNA分子中与在每一条单链中相同，可以知道，(AT) /(CG)在整个DNA分子中，以及在每一条单链中的比例均为n。设一条链为，其互补链为。已知GC之和占全部碱基的35.8%，则A+T之和占全部碱基的64.2%;已知C17.1%，则G18.7%；由于T32.9%，则A31.3%。因为TA，CG，所以T31.3%，C18.7%。(1)1/m 1 (2)n n (3)B DNA分子复制及相关计算1.复制场所：主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体。（1）真核细胞：细胞核、线粒体、叶绿体。（2）原核细胞：拟核、细胞质（如质粒的复制）。2.复制准确性(1)独特而规则

17、的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；(2)严格的碱基互补配对原则，保证了复制准确进行。3.复制条件：（1）基础条件：模板：DNA的两条链; 原料：游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）;能量：ATP;酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶。 （2）外部条件：温度、pH等影响酶活性的条件都影响DNA复制过程。4.复制特点(1)边解旋边复制：局部解旋、复制。(2)半保留复制：每个子代DNA分子中含有一条母链和一条新合成的子链。(3)多位点复制：多个位点同时解旋，同时复制。(4)多向复制：从一个位点同时向两个方向复制。5.复制结果及意义（1）结果：形成两个完全相同的DNA分子。（2）意义：保证物种遗传物质的相

18、对稳定性和连续性。6.DNA复制的有关计算（1）DNA复制后代的放射性标记分析若取一个全部被15N标记的DNA分子(0代)。转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下表：某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上A G T C1 2 3 4。该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4500个，则该DNA分子复制了（）A.3次B.4次C.5次D.6次 一个DNA中有500个碱基对，一条链中CG300个，所以两条链中CG600个，则DNA中CG300个。该DNA复制共消耗4500个含G的脱氧核苷酸，所以增加了15个DNA分子，共复制了4次。B脱氧核苷酸、基因、DNA、染色