【课程辅导教案】遗传信息

1、 课程主题：遗传信息授课时间：学习目标1.理解DNA分子的化学组成、碱基配对原则；2.理解DNA分子的双螺旋结构；3.知道DNA与基因的关系。教学内容一、DNA是主要的遗传物质【知识梳理】一、肺炎双球菌的转化实验： 实验设计：控制变量法条件下的对照实验 实验方法：物质分离与离心技术； 实验表明：S菌中存在的转化因子可使R菌转化为S菌。二、噬菌体侵染细菌的实验：T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的 DNA病毒 ，T2噬菌体侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用 细菌 体内物质来合成自身的组成成分。T2噬菌体头部和尾部的外壳是由 蛋白质 构成的，在它的头部含有DNA 。实验原理：用放射性同位

2、素35S标记一部分T2噬菌体的蛋白质，并用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA，然后，用被标记T2噬菌体侵染细菌。实验过程当噬菌体在 细菌 体内大量繁殖时，生物学家对标记的物质进行离心测试，结果表明，噬菌体的 蛋白质 并未进入细菌内部，而是留在细菌的外部，噬菌体的DNA却进入细菌的体内。可见，T2噬菌体在细菌内的增殖是在 噬菌体 DNA的作用下完成的。具体过程如下：实验表明：在T2噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是 DNA。三、上述两个实验表明：1. 结合上述两实验过程，可以说明DNA是 遗传物质 。2. 现代科学研究证明： 有些病毒只含有RNA和蛋白质，如烟草花叶病毒。在这些

3、病毒中，RNA是遗传物质。 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA ，所以说DNA是 主要 的遗传物质。四、遗传学中常见的科学的研究方法有：1. 假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等2. 类比推理法：类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这一属性已为类比的一个对象所具有，另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理萨顿的假说“基因在染色体上”运用了类

4、比推理法3. 模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型4、 放射性同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，如噬菌体侵染细菌的实验【例题精讲】例1. 下列关于遗传物质的说法，错误的是（）真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核的遗传物质是DNA细胞质的遗传

5、物质是RNA甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA。ABCD【分析】所有细胞生物的遗传物质都是DNA，对于病毒来说，有一部分是DNA，如噬菌体等；有一部分是RNA，如HIV、SARS病毒、禽流感病毒、烟草花叶病毒等【解答】解：真核生物是由真核细胞组成的，遗传物质是DNA，主要存在于细胞核中，故正确；原核生物由原核细胞组成，遗传物质是DNA，主要位于拟核中，故错误；真核细胞的DNA主要位于细胞核中，其染色体是DNA的主要载体，故正确；真核细胞中DNA还位于细胞质中的线粒体和叶绿体中，遗传物质是DNA，故错误；甲型H1N1流感病毒没有细胞结构，遗传物质是RNA，故错误故选：C【点评】此类试

6、题，需掌握规律答题。细胞类生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA例2.下列关于人类探索遗传奥秘历程的叙述，错误的是（）A萨顿提出基因在染色体上的假说，运用了类比推理法 B摩尔根用假说-演绎法证明了基因位于染色体上 C艾弗里用同位素标记法证明了“转化因子”的本质是DNA D沃森和克里克通过构建物理模型的方法提出了DNA的双螺旋结构模型【分析】1、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上3、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证 明S

7、型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA 是遗传物质【解答】解：A、萨顿提出基因在染色体上的假说，运用了类比推理法，A正确； B、摩尔根用假说-演绎法证明了基因位于染色体上，B正确； C、艾弗里肺炎双球菌转化实验中并没有采用同位素标记法，C错误； D、沃森和克里克通过构建物理模型的方法提出了DNA的双螺旋结构模型，D正确 故选：C【点评】本题知识点简单，同时要求考生识记孟德尔遗传实验的过程及采用的方法；识记“基因在染色体”的探索历程，明确萨顿采用的是类比推理法，摩尔根采用的是假说-演绎法例3.下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点的

8、叙述，正确的是（）A实验材料都是原核生物B都利用了放射性同位素标记法C都能证明DNA是主要的遗传物质D实验设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开【解答】A、肺炎双球菌转化实验中利用的肺炎双球菌属于原核生物中的细菌，而噬菌体浸染细菌实验中的 噬菌体属于病毒，病毒没有细胞结构，故A错误； B、只有噬菌体浸染细菌的实验中利用了放射性同位素标记法，故B错误； C、这两个实验均只能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，故C错误； D、肺炎双球菌转化实验中，艾弗里设法将S型细菌的蛋白质和DNA分开，然后单独的和R型细 菌混合；噬菌体在浸染细菌的过程，DNA注入到细菌内，蛋白质外壳留在外面，故

9、D正确【答案】D【课堂练习】1. 下列有关遗传物质的描述，错误的是（）A细胞生物的遗传物质都是DNA B任何生物个体的遗传物质只有一种 C肺炎双球菌的遗传物质是DNA或RNA D不含DNA的生物，RNA是其遗传物质【答案】A下列哪个实验既证明了DNA是遗传物质，也证明了蛋白质不是遗传物质（）A格里菲思实验B赫尔希、蔡斯实验C艾弗里实验D烟草花叶病毒侵染烟草实验【答案】C3. 肺炎双球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是（）A荚膜 B蛋白质 CR型细菌的DNA DS型细菌的DNA【答案】D4. 用DNA酶处理从S型细菌中提取的DNA，使其水解，就不能使R型活细菌发生转化。下列实验

10、叙述不正确的是 （ ）A、该实验是格里菲思转化实验的主要环节 B、该实验反面证实了DNA是遗传物质 C、该实验证实DNA分解产物不是遗传物质 D、该实验证实DNA分解产物不是转化因子【答案】A5.噬菌体在繁殖的过程中所利用的原料是（ ）A、自身的核苷酸和氨基酸 B、自身的核苷酸和细菌的氨基酸C、细菌的核苷酸和氨基酸 D、自身的氨基酸和细菌的核苷酸【答案】C6.用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用被标记的两种噬菌体分别去侵染大肠杆菌，（）进入细菌体内的成分有（ ）A、35S B、32P C、35S和32P D、不含35S和32P【答案】B二、DNA的分子结构【知识梳理】一

11、、DNA分子结构的提出：1. 1953年，美国科学家 沃森和英国科学家 克里克 共同提出了DNA分子的 双螺旋 。标志着生物学的研究进入了 分子 水平。二、DNA分子的组成与分类：DNA分子的基本单位： 脱氧核苷酸 。包括：一分子 磷酸 、一分子 脱氧核糖和一分子 碱基 。由于组成核苷酸的碱基只有4种： 腺嘌呤 （A）、胸腺嘧啶 （T）、 鸟嘌呤 （G）和 胞嘧啶 （C），因此，脱氧核苷酸有4种： 腺嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、 鸟嘌呤脱氧核苷酸和 胞嘧啶 脱氧核苷酸。很多个脱氧核苷酸 聚合 成为 多核苷酸链 。 DNA分子的立体结构： 双螺旋结构 。DNA分子两条链上的碱基通过 氢键

12、 连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律： A-T，C-G 。碱基之间的这种一一对应关系，叫做 碱基互补配对原则。遗传的多样性：组成DNA分子的碱基只有4种，但碱基对的种类、排列顺序却是千变万化的。碱基对的排列顺序代表了 遗传信息 ，若含有碱基2000个，则排列方式有 41000种。5. DNA分子部分平面结构模型，正确的是（ C ） A B C D【例题精讲】例1.DNA完全水解，得到的化学物质是（）A氨基酸，葡萄糖，含氮碱基 B氨基酸，核苷酸，葡萄糖 C核糖，含氮碱基，磷酸 D脱氧核糖，含氮碱基，磷酸【分析】核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们的组成单位依次是四种脱氧核

13、苷酸（一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成）和四种核糖核苷酸（一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成），据此答题。【解答】解：A、DNA中不含有氨基酸和葡萄糖，A错误；B、DNA分子中不含有氨基酸和葡糖糖，且核苷酸是核酸的初步水解产物，不是彻底水解产物，B错误；C、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，而不是核糖，C错误；D、DNA分子的彻底水解产物是脱氧核糖、含氮碱基、磷酸，D正确故选：D【答案】D例2.如图是某核苷酸链示意图，据图回答问题：（1）1、2、3的名称分别是 、（2）4代表（3）此结构中特有的碱基汉字名称是（4）通常由条图示的核苷酸链构成

14、一个分子，动物细胞中分布在【分析】分析题图可知，该核苷酸链中含有碱基T，因此为脱氧核糖核苷酸链的片段，1是磷酸，2是脱氧核糖，3是胞嘧啶碱基，4是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸【解答】解：（1）分析题图可知，图中1是磷酸，2是脱氧核糖，3是碱基（2）4由1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子胞嘧啶碱基组成因此是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸（3）DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶碱基（4）DNA分子是由条脱氧核糖核苷酸链组成的双螺旋结构，动物细胞无叶绿体，因此DNA分布在细胞核和线粒体中故答案应为：（1）磷酸 脱氧核糖 碱基（2）胞嘧啶脱氧核糖核苷酸（3）胸腺嘧啶（4）2 DNA 细胞核和线粒体例3. 在基因表达过程中，下

15、列碱基能互补配对的是（）AA与CBC与GCG与TDT与U【分析】碱基互补配对原则是指在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然DNA的复制、转录和翻译、RNA的复制和逆转录过程中都会发生碱基互补配对原则据此答题【解答】解：A、A与T或A与U配对，A错误；B、C与G配对，B正确；C、G与C配对，T与A配对，C错误；D、T与A配对，D错误故选：B例4.下列结构中有可能发生碱基互补配对行为的一组是（）细胞核中心体叶绿体线粒体 高尔基体内质

16、网核糖体ABCD【分析】碱基互补配对原则是指在DNA或某些双链RNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶），在RNA中与U（尿嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然碱基间的这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则【解答】解：细胞核中可以进行DNA的复制和转录，因此可发生碱基互补配对行为，正确；中心体与细胞有丝分裂有关，不会发生碱基互补配对行为，错误；叶绿体中可进行DNA的复制和转录，因此可发生碱基互补配对行为，正确；线粒体中可进行DNA的复制和转录，因此可发生碱基互补配

17、对行为，正确； 高尔基体在动物细胞中与分泌物的形成有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关，不会发生碱基互补配对行为，错误；内质网中不会发生碱基互补配对行为，错误；核糖体是翻译的场所，能发生碱基互补配对行为，正确故选：D【课堂练习】1.在DNA水解酶的作用下，初步水解DNA分子可以获得（）A4种核苷酸 B4种脱氧核苷酸 C磷酸、核糖和四种碱基 D磷酸、脱氧核糖和四种碱基【答案】B2. 组成DNA的结构的基本成分是（）核糖脱氧核糖磷酸腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶ABCD【答案】C3.遗传信息是指DNA分子中的（ ）A、脱氧核糖的含量和排列 B、碱基互补配对的种类和数量C、AT与GC的数量比

18、D、基因的碱基排列顺序【答案】D4.DNA指纹技术”应用在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大，这主要是根据DNA分子具有（）A稳定性B特异性C多样性D可变性【答案】A5.在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中（）A花色基因的碱基组成B花色基因的DNA序列C细胞的DNA含量D细胞的RNA含量【答案】B三、DNA相关计算【知识梳理】1. 由碱基互补配对原则可知：A=T，G=C，因此：A+G=T+C=A+C=T+G=50%。2. 碱基比的共性与特性：（1）共性：【注意】上述比值不因生物种

19、类的不同而不同，即不具有物种特异性。（2）特异性：每个DNA分子的A+T / G+C的比值是不同的，恰是DNA分子多样性和特异性的体现。3. 碱基互补配对原则及其应用：（1）有关配对计算的一般规律：一个双链DNA分子中，嘌呤碱基总数 = 嘧啶碱基总数，各占全部碱基数的50%； 即：A=T，C=G， 则：A+G=T+C，A+C=G+T，根据碱基互补配对原则有：简记为“双链中，不配对的两种碱基之和的比值为1”。双链DNA分子中，一条链中两不互补碱基之和的比值，是另一条互补链中这一比值的倒数。设双链DNA分子中，一条链上：简记为：DNA两互补链中，不配对的两种碱基之和的比值乘积为1。【例题精讲】例1

20、.某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，则该DNA分子（）A四种含氮碱基A：T：G：C=3：3：7：7B连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C碱基排列方式共有4100种D含有4个游离的磷酸基【分析】已知一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，即A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，根据碱基互补配对原则可知A2：T2：G2：C2=2：1：4：3双链DNA分子中含有200个碱基，则A1=T2=10，T1=A2=20，G1=C2=30，C1=G2=40，即该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个【解答】A、由以上分析可知该DNA分子中A=T=3

21、0个，C=G=70个，则DNA分子四种含氮碱基A：T：G：C=3：3：7：7，A正确；B、连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数目为（22-1）30=90个，B错误；C、该DNA分子中碱基比例已经确定，所以碱基排列方式小于4100种，C错误；D、该DNA分子含有2个游离的磷酸基，D错误故选：A例2.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（）A32.9%和17.1%B31.3%和18.7%C18.7%和31.3%D17.1%和32.9%【分析】碱基互补配对原则的规律：（

22、1）双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤总数等于嘧啶总数（2）DNA分子的一条单链中（A+T）/（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值与互补链中该种碱基D的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1；（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）/（C+G）的比值不同该比值体现了不同生物DNA分子的特异性（5）双链DNA分子中，A=（A1+A2）/2，其他碱基同理【解答】解：已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，则C=G=17.9%，A=T=5

23、0%-17.9%=32.1%其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17l%，即T1=32.9%、C1=17l%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，T=（T1+T2）/2，所以T2=31.3%，同理，C2=18.7%故选B例3. 某个DNA片段由500对碱基组成，A+T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，其需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（）A330B660C990D320【分析】本题是关于DNA分子结构特点和DNA分子复制的计算型题目，DNA分子中A与T配对，G与C配对，配对的碱基数量相等，DNA分子的复制是以DNA分子的两条链以游离的脱氧核苷酸为原料按照碱基互补配

24、对原则进行的伴保留复制过程，一个DNA分子复制n次，形成的DNA分子数是2n个【解答】解：由题意可知，该DNA片段是500对碱基，即1000个碱基组成，G+C=1000-100034%=660个，G=C=330个；该DNA片段复制2次形成的DNA分子数是22=4个，增加了3个DNA分子，因此该过程中需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子是：3303=990个故选：C【课堂练习】1.若双链 DNA分子的一条链 A:T:C:G1:2:3:4，则另一条链相应的碱基比例（）。 A1:2:3:4 B4:3:2:1 C2:1:4:3 D1:1:1:1【答案】B2.DNA分子的一条链中(A+G)/(T+C)=0.5

25、，那么它的互补链中碱基的比数是（ ）A0.5 B1C1.5 D2【答案】D3.已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有400个，这个DNA分子中应含有脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是（）A4000个和900个B4000个和1800个C8000个和1800个D8000个和3600个【答案】D4.甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（）A蓝藻、变形虫BT2噬菌体、豌豆C硝化细菌、绵羊D肺炎双球菌、烟草花叶病毒【答案】D5.某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A：T：G：C=

26、1：2：3：4，则该DNA分子（）A含有4个游离的磷酸基B连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个C4种碱基A：T：G：C=3：3：7：7D碱基排列方式共有4100种【答案】C【专题检测】1噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ）ADNA是遗传物质 BRNA是遗传物质 C染色体是遗传物质的载体 DDNA是主要的遗传物质【答案】A2现代研究成果表明：控制生物性状遗传的主要物质是（ ） A核苷酸 B脱氧核苷酸 C核糖核酸 D脱氧核糖核酸【答案】D3以下哪项不是遗传物质的特点（ ）A分子结构具有相对的稳定性 B能产生可遗传的变异C能自我复制，使前后代保持一定的连续性 D能表现或反映出生物体的各种性状【答案】D4病毒体内的核酸是（ ）ADNA