高中生物一轮复习第3章基因的本质导学案新人教版必修2.docx

高中生物一轮复习第3章基因的本质导学案新人教版必修2.docx

《高中生物一轮复习第3章基因的本质导学案新人教版必修2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物一轮复习第3章基因的本质导学案新人教版必修2.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中生物一轮复习第3章基因的本质导学案新人教版必修2

基因的本质

第1节DNA是主要的遗传物质

【教学目标】

1.知识目标

（1）肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌的过程

（2）总结DNA是主要遗传物质的探索过程。

理解DNA是主要的遗传物质。

2.能力目标分析证明DNA是主要遗传物质的实验设计思路

3.情感目标探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的应用。

【教学重点】

1．肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

2．噬菌体侵染细菌试验的原理和过程。

【教学难点】

肺炎双球菌转化实验的原理和过程。

【新知预知】

1．对遗传物质的早期推测。

20世纪20年代的主导观点：

____________是生物体的遗传物质。

2．肺炎双球菌的体内转化实验（1928年，英国格里菲思）两种肺炎双球菌比较

菌落（光滑、粗糙）

有无荚膜

有无毒性

S型细菌

R型细菌

实验过程及现象：

①_________

小鼠体内

小鼠不死亡

②S型细菌

小鼠体内

小鼠死亡，鼠体内有_______

③加热杀死S型细菌

小鼠体内

小鼠__________

④

结论：

3．噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯）

课堂札记

T2噬菌体的介绍：

噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，它的外壳是蛋白质，头部内含有DNA，它侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖。

⑴结构：

头部和尾部的外壳由构成，头部含有___。

⑵与大肠杆菌的关系：

______。

⑶增殖特点：

在自身遗传物质的作用下，利用体内的物质合成自身成分，进行增殖。

实验方法：

___________________________________________。

4．RNA是遗传物质的证据

⑴提取烟草花叶病毒的____不能使烟草感染病毒；

⑵提取烟草花叶病毒的____能使烟草感染病毒。

5．DNA是主要的遗传物质

⑴绝大多数生物的遗传物质是________；

⑵极少数生物的遗传物质是________。

第1节DNA是主要的遗传物质（第一课时）

【重点问题探究】

一、肺炎双球菌转化实验

1.肺炎双球菌两种类型

菌落（光滑、粗糙）

有无荚膜

有无毒性

S型细菌

R型细菌

2．1928年，格里菲思的体内转化实验（请同学叙述各组实验的做法及现象）

【思考】

（1）从第④组实验鼠体内可分离出有毒性的S型活细菌说明了什么？

格里菲思的结论：

已加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质。

这种转化因子是什么？

格里菲思没有找到。

（2）如果请你设计一个实验来确定转化因子是什么，你觉得关键的设计思路是什么？

（3）如何设计实验证明S型细菌的转化因子是DNA？

３．1944年，艾弗里的体外转化实验

结论：

：

____　是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说，____是遗传物质。

【思考】艾弗里的实验设计有何巧妙之处？

【牛刀小试】

1．格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了

A．DNA是遗传物质B．RNA是遗传物质

C．蛋白质不是遗传物质D．加热杀死的S型菌中含有“转化因子”

2．艾弗里及其同事研究肺炎双球菌的方法是

A．杂交实验法B．同位素标记法

C．病毒侵染法D．单独直接观察不同成分的作用

3．为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为如何选择同位素标记的方案

A．用14C或3H培养噬菌体，再去侵染细菌

B．用180或15N培养噬菌体，再去侵染细菌

C．将一组噬菌体用32P和35S标记

D．一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳

4．肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。

下列叙述错误的是

A．培养R型活细菌时加入S型菌的多糖类物质，能够产生一些具有荚膜的细菌

B．培养R型活细菌时加入S型菌的DNA水解产物，不能够产生具有荚膜的细菌

C．培养R型活细菌时加入S型菌的DNA，能够产生具有荚膜的细菌

D．培养R型活细菌时加入S型菌的蛋白质，不能够产生具有荚膜的细菌

5．关于肺炎双球菌的转化实验，哪项最终证明了DNA是遗传物质

A．有毒性的S型活细菌使小鼠死亡

B．加热杀死的S型细菌不引起小鼠死亡

C．无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合，注射后使小鼠死亡

D．用S型活细菌的DNA培养R型细菌，使R型细菌转化为S型细菌

6．用下列哪种情况的肺炎球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡？

A.加热杀死的

B.活的，但缺乏多糖荚膜

C.加热杀死的肺炎球菌和活的缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物

D.既缺乏多糖又加热杀死的

答案表：

1

2

3

4

5

6

我的困惑：

我的反思：

班级　　姓名　　　　　　

第1节DNA是主要的遗传物质（第二课时）

【问题探究】

二、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯）

（一）噬菌体结构

【思考】

病毒是什么生物？

由哪些物质组成?

可分几类？

（二）噬菌体侵染细菌的过程（病毒的增殖包括那几步？

以T2噬菌体的增殖为例）

吸附：

吸附在大肠杆菌等细菌表面

注入：

注入细菌内，留在细菌外。

合成：

合成的DNA和蛋白质。

原料

模板

产物

场所

酶的来源

DNA：

蛋白质：

组装：

+

释放：

总结：

一吸、二注、三合成、组装、释放、再侵染。

（只能在宿主的活细胞中进行）

（三）噬菌体侵染细菌的实验

思考1.噬菌体只有DNA和蛋白质组成，究竟谁为遗传物质，如何观察？

（同位素标记法）

2.用35S和32P分别标记噬菌体的哪一种组分？

用14C和18O等同位素可行吗，为什么？

3.从元素组成看，DNA有,多数蛋白质没有的元素是哪种？

蛋白质有DNA没有的元素又是哪种？

4.噬菌体是病毒，病毒如何生存繁殖？

某同学用含有放射性同位素的普通培养基培养噬菌

不能得到被标记的噬菌体，为什么？

你认为该如何标记噬菌体？

实验的方法步骤：

阅读并观察教材P45图3-6

1.标记细菌：

分别用含有32P标记的脱氧核苷酸和35S标记的氨基酸的培养细菌。

2.标记噬菌体：

分别用上述标记过的培养T2噬菌体。

3.噬菌体侵染未标记的细菌：

分别用含的噬菌体和含的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌。

4.搅拌器中搅拌、然后离心，检测。

5.结果：

亲代噬菌体

细菌

子代噬菌体

35S标记蛋白质

32P标记DNA

6.结论：

有连续性，是遗传物质

【思考】1.实验过程为何要搅拌和离心？

2.离心后沉淀物与上清液各有什么成分？

3.进入细菌体内的是什么物质？

为什么？

思考与讨论：

1.艾弗里与赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物----细菌或病毒。

以细菌或病毒作为实验材料具有那些优点？

优点是：

（1）很小，简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。

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。

（2快。

细菌20-30分钟就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。

2.虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同，但是实验的设计思路却有共同之处。

思考一下，他们最关键的设计思路是什么？

最关键的实验设计思路是设法把和分开，地、地去观察或的作用。

3.艾弗里与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？

这对你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？

艾弗里：

的培养技术、的提纯和鉴定技术等。

赫尔希：

的培养技术、标记技术，以及物质的提取和分离技术等。

科学成果要有技术手段支持，技术的发展要靠科学原理，两者相互支持、相互促进。

三、DNA是主要的遗传物质

1.烟草花叶病毒的遗传物质是RNA（该病毒感染烟草会出现相应病斑）

原核生物

细胞生物遗传物质是

2.遗传物质是包括：

真核生物

DNA病毒例

：

RNA病毒遗传物质是

例

DNA是主要的遗传物质

绝大多数生物的遗传物质是

极少数生物的遗传物质是

【思考】噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是主要遗传物质吗？

【牛刀小试】

1.噬菌体侵染细菌的过程中，能说明DNA分子是遗传物质的关键步骤是

①噬菌体将自己的DNA注入到细菌体内②噬菌体的DNA利用细菌体内的成分复制出DNA和蛋白质外壳③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体④释放子代噬菌体

A.①②B．④③C．①④D．②③

2.噬菌体侵染细菌实验不能证明①DNA分子结构的相对稳定性②DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性③DNA能指导蛋白质的合成④DNA能产生可遗传变异⑤DNA是遗传物质⑥DNA是主要的遗传物质A．①②③④B.②③⑤C.①④⑥D．④⑥

3.如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未被标记的细菌产生子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素是

A．可在外壳中找到3H、15N、和35SB．可在DNA中找到3H、15N、32P

C．可在外壳中找到15N、32P和35SD．可在DNA中找到15N、32P、35S

4.下列各项中，是遗传物质的是

①核糖核酸②腺嘌呤③噬菌体DNA④脱氧核糖核酸⑤核苷酸

A、①②③④⑤B、①③④⑤C.①②③D.①③④

5.说出下列生物的遗传物质：

真核生物：

原核生物：

病毒：

答案表：

1.2.3.4.

我的困惑：

我的反思：

班级　　姓名　　　　　　

第2节DNA分子的结构

【教学目标】

1.知识目标概述DNA分子结构的主要特点。

2.能力目标制作DNA分子双螺旋结构模型。

3.情感目标讨论DNA分子双螺旋结构模型的构建历程。

【教学重点】

1．DNA分子结构的主要特点。

2．制作DNA分子双螺旋结构模型。

【教学难点】

DNA分子结构的主要特点。

【新知预知】

一、基本组成单位

1.核酸的基本组成单位是，

由一分子，

一分子，

一分子组成。

2.DNA的基本组成单位是，简称，由一分子，一分子，一分子组成。

含氮碱基有种，即。

DNA中的脱氧核苷酸有种。

二、DNA分子的结构

1.DNA分子由条链组成，这两条链按方式盘旋成；

2.DNA分子和交替连接，排列在，构成基本骨架，

排列在。

3.两条链上的碱基通过连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：

。

碱基对之间的这种一一对应的关系叫。

三、DNA分子的多样性和特异性、稳定性

构成了DNA分子的多样性

构成了每个DNA分子的特异性

和交替连接排列在外侧，碱基通过连接成碱基对排列在内侧构成了DNA分子的代表遗传信息。

【重点问题探究】

（）

一、DNA分子的结构

1．基本单位：

（种）通式：

聚合（）（）

2．立体结构：

①两条脱氧核苷酸链按方式盘旋而成

②外侧：

交替连接

③内侧：

遵循，既与配对

二、DNA分子的特性：

稳定性：

DNA分子的不变

多样性

原因：

意义：

特异性：

每个特定DNA的特定，∴特定，控制特定

【牛刀小试】

1．人体中A、T、G3种碱基构成的核苷酸共有

A．2种B.4种C.5种D.8种

2．在双链DNA分子结构中，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，下列碱基配对正确的是

A．A—TB．A—GC．T—GD．T—C

3．1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型，两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。

关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是

A．DNA分子由两条反向平行的链组成B．脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧

C．碱基对构成DNA分子的基本骨架D．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对

4．如下图所示DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式，其中正确的是

5．下图中能正确表示1个脱氧核苷酸的是

6.有1对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有1个腺嘌呤，则它的基他组成成分应是

A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶

C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶D．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶

答案表：

1

2

3

4

5

6

我的困惑：

我的反思：

班级　　姓名　　　　　　

【牛刀小试】答案

1-6CACDDC

第3节DNA的复制

【教学目标】

1.知识目标记住DNA复制的概念；简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点；

知道DNA复制在遗传上的意义

2.能力目标通过介绍Meselson、stehl的试验，引导学生观察DNA复制的过程，引导学生分析、比较、推理、归纳，培养科学的思维。

3.情感目标通过探究活动，培养学生的协作意识和科学态度。

【教学重点】DNA分子复制的条件、过程和特点

【教学难点】DNA分子复制过程

【新知预知】

一、对DNA分子复制的推测

1.DNA分子的复制方式是________________（半保留复制或全保留复制）。

2.沃森和克里克关于DNA复制的假说：

DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将________，互补的碱基之间的氢键________，________作为复制的模板，游离的________为原料，依据________________原则，通过形成________，结合到作为模板的单链上。

由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做________________。

二、证明DNA是进行半保留复制的实验

实验过程：

首先在________________培养液中培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代后，再将大肠杆菌转移到________________培养液中。

然后，在不同时刻收集大肠杆菌并________，再将提取的DNA进行________，并记录_______________。

如果DNA是以半保留的方式复制的，预期实验结果：

_______________________________

实验结果与预期的一样，证明

三、DNA分子复制的过程

1.DNA分子复制的时间是在________和________________。

2.复制场所：

3.复制过程：

解旋：

利用细胞提供的________，在的__________作用下，把两条螺旋的双链解开；

复制：

以解开的每一段母链为_______，以周围环境中游离的______________为原料，按照___________原则，在__________作用下，各自合成与母链互补的一段_____。

重新螺旋：

每条子链与其对应的______盘绕成________结构，而形成一个新的DNA分子。

4.复制的特点：

_________________;②________________。

5.复制的基本条件__________、______、_________、___________。

6.准确复制的原因：

_____________、________________________。

7.复制的结果____________________。

8.复制的意义：

DNA分子通过复制，使____________从亲代传给子代，从而保持了_______________。

【重点问题探究】

一、对DNA分子复制的推测

沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：

复制方式为_半保留复制_

二、DNA半保留复制的实验证据（选学）

1.要分析DNA是全保留还是半保留的，就要区分亲代与子代的DNA。

1958年，科学家以____为实验材料，运用____，设计了实验。

2.实验过程

同位素：

__、___，标记NH4Cl培养液培养大肠杆菌

培养基类型

结果

在试管中位置

亲代

子一代

子二代

方法：

分析：

①离心处理后，为什么子一代DNA只有杂合链带？

②子二代DNA出现了轻链带和杂合链带，说明了什么？

结论：

上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了____

这种复制方式是：

_____

三、DNA分子复制的过程

1.概念:

2.特点：

、

3.时间：

____________________________

模板：

___________________

4.条件：

原料：

_________________

能量：

__________________

酶：

___________________

5.场所：

_____________

6.过程：

___________

7.准确复制的原因：

_____________、________________________。

8.结果：

___________________________________

9.意义：

________________________________________________________。

四、DNA复制中的计算问题

DNA复制次数与形成的DNA数的关系是2n个（n为复制次数）；一个DNA分子中的两条链上的脱氧核苷酸数相等；双链DNA分子符合碱基互补配对原则，即A=T，G=C。

一个DNA分子无论复制几次，形成的新DNA分子中，只有两个DNA分子中含有原来的DNA链。

即：

一个DNA分子复制n次，则：

①复制至n代，DNA分子总数为；

②n代的DNA分子中，含原来DNA母链的DNA分子有个，占子代所有DNA分子总数的；

③n代DNA分子中，含原DNA的母链条，占全部单链的。

【牛刀小试】

1.下列关于DNA复制的叙述，正确的是

A.DNA分子在解旋酶的作用下，水解成脱氧核苷酸

B.在全部解旋之后才开始碱基配对

C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链

D.复制后，每个新DNA分子中含有一条母链和一条子链

2.DNA分子能自我复制的根本原因（分子基础）是

①DNA具有独特的双螺旋结构②连接两条链的碱基有互补配对能力

③磷酸和脱氧核糖交互排列④DNA有特异性和多样性

A.①②B.②③C.③④D.①④

3.某DNA分子复制三次后，所得到的第四代DNA分子中，含有第一代DNA中脱氧核苷酸链的条数是

A.1条B.2条C.4条D.8条

4.一个被放射性元素32P标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素32P的噬菌体占总数的

A.1/nB.1/2nC.2/nD.1/2

5.将一个DNA分子用15N进行标记，在普通培养基上让其连续复制3次，在最后得到的DNA分子中，被标记的DNA的脱氧核苷酸链占DNA总的脱氧核苷酸链的比例是

A.1/32B.1/16C.1/8D.1/4

6.某DNA分子片断含有100个碱基对，其中A为60个，该片段连续复制三次所需C的数量为

A.180个B.280个C.320个D.360个

7.某DNA分子含有腺嘌呤200个，该DNA复制数次后，消耗了周围环境中3000个含腺嘌呤的脱氧核苷酸，则该DNA分子已经复制了多少次？

A.3次B.4次C.5次D.6次

8.1个DNA复制成2个DNA，这两个携带完全相同遗传信息的DNA分子彼此分离发生在

A.细胞分裂间期B.减数第一次分裂后期

C.减数第一次分裂后期和有丝分裂后期D.减数第二次分裂后期和有丝分裂后期

9.有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其它组成应为

A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶

C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶D．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶

10.用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：

a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N。

下图中这三种DNA分子的比例正确的是

ABCD

答案表：

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

我的困惑：

我的反思：

班级　　姓名　　　　　　

【牛刀小试】答案

1-10DBBCCBBDCD

第4节基因是有遗传效应的DNA片段

【教学目标】

1.知识目标举例说明基因是有遗传效应的DNA片段，说明基因和遗传信息的关系。

2.能力目标运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。

3.情感目标通过探究活动，培养学生的协作意识和科学态度。

【教学重点】基因是有遗传效应的DNA片段；DNA分子具有多样性和特异性。

【教学难点】脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性

【新知预知】

1．说明基因与DNA关系的实例

阅读课文P55-56“资料分析”，看懂图A、B、C：

①大肠杆菌的DNA与基因。

②海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术。

③人类基因组计划（HGP计划）：

测定24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的碱基序列。

④小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。

2．DNA片段中的遗传信息

构成DNA的基本单位是什么？

。

　有几种脱氧核苷酸？

。

分别是：

。

【重点问题探究】

探究一：

通过课本资料分析，理清基因与DNA关系

仔细阅读课本P55－56的4则资料，思考这些资料分别从哪些方面说明DNA与基因的关系？

资料1：

全部基因的碱基对总数只是DNA分子碱基对总数的一部分，因此，________________。

资料3：

进一步明确________________________。

资料2：

________具有特定的遗传效应。

资料4：

进一步明确________________________。

探究二：

DNA片段中的遗传信息

1.DNA分子为什么能储存大量的遗传信息？

2.DNA分子储存的遗传信息与它结构中的什么有关？

3.由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物体必需的全部遗传信息吗？

反思总结

一、基因与DNA的关系

1.数量关系

⑴每个DNA分子上有_____________基因

⑵所有基因的碱基总数________________（填“大于”、“等于”、“小于”）DNA分子的碱基总数，即DNA分子上只有部分碱基参与基因的组成。

2.基因是_____________________________的DNA片段，是生物遗传的单位和单位。

二、DNA片段中的遗传信息