2024年高中生物新教材同步必修第二冊學(xué)習(xí)筆記第3章　本章知識網(wǎng)絡(luò)

2024年高中生物新教材同步必修第二冊學(xué)習(xí)筆記本章知識網(wǎng)絡(luò)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡述格里菲思、艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程。2.闡述噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的方法和過程。3.理解DNA是主要遺傳物質(zhì)的結(jié)論。一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1．對遺傳物質(zhì)的早期推測(1)主導(dǎo)觀點(diǎn)①觀點(diǎn)：________是生物體的遺傳物質(zhì)。②理由：氨基酸______________的排列順序，可能蘊(yùn)含著__________。(2)對DNA的認(rèn)識①DNA是由許多____________聚合而成的生物大分子，脫氧核苷酸的化學(xué)組成包括磷酸、堿基和脫氧核糖。②組成DNA的脫氧核苷酸有____種，每一種有一個特定的堿基。③對DNA的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解。2．肺炎鏈球菌的類型項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落表面______表面______菌體有無致病性3.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)組別實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果結(jié)論第一組R型活細(xì)菌eq\o(→,\s\up7(注射))小鼠________已經(jīng)加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——________第二組S型活細(xì)菌eq\o(→,\s\up7(注射))小鼠______eq\o(→,\s\up7(分離出))S型活細(xì)菌第三組加熱致死的S型細(xì)菌eq\o(→,\s\up7(注射))小鼠________第四組eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(R型活細(xì)菌,與加熱致死,的S型細(xì)菌))eq\o(→,\s\up7(混合后),\s\do5(注射))小鼠____eq\o(→,\s\up7(分離出))S型活細(xì)菌4.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果(2)結(jié)論：________才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。(3)“加法原理”和“減法原理”①與常態(tài)比較，人為________某種影響因素的稱為“加法原理”。例如：“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)。②與常態(tài)比較，人為________某種影響因素的稱為“減法原理”。例如：艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。判斷正誤(1)將加熱致死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠尸體中提取到的肺炎鏈球菌全部是S型活細(xì)菌()(2)艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明S型肺炎鏈球菌的DNA可以使小鼠死亡()(3)格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質(zhì)()任務(wù)一：肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1．格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)對比第一、第二組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)對比第二、第三組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)第四組小鼠為什么會死亡？體內(nèi)分離出的S型細(xì)菌來自哪里？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的S型活細(xì)菌的后代也是有致病性的S型細(xì)菌，這說明什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)概述該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計思路。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)第一組將加熱致死的S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是培養(yǎng)皿中長出了S型活細(xì)菌。這說明什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)實(shí)驗(yàn)中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)第一至第四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為什么既有R型細(xì)菌，又有S型細(xì)菌？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)第五組用DNA酶處理S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物之后再與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，為什么培養(yǎng)皿中只有R型細(xì)菌？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(6)據(jù)此分析艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．易錯歸納(1)轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組，從而使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。(2)一般情況下，轉(zhuǎn)化率很低，只有極少數(shù)R型細(xì)菌被S型細(xì)菌的DNA侵入并發(fā)生轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)基中(或小鼠體內(nèi))的大量S型細(xì)菌大多是由轉(zhuǎn)化后的S型細(xì)菌繁殖而來的。2．加熱的作用原理(1)加熱會使蛋白質(zhì)變性失活，這種失活是不可逆的。由于蛋白質(zhì)失活，酶等生命體系失去其相應(yīng)功能，細(xì)菌死亡。(2)加熱時，DNA的結(jié)構(gòu)也會被破壞，但當(dāng)溫度降低到55℃左右時，DNA的結(jié)構(gòu)會恢復(fù)，進(jìn)而恢復(fù)活性。1．格里菲思在小鼠身上進(jìn)行了著名的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，錯誤的是()A．說明肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNAB．說明R型活細(xì)菌在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌C．說明R型活細(xì)菌是無毒性的D．說明加熱致死的S型細(xì)菌是無致病性的2．(2023·北京豐臺區(qū)高一期中)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，能夠使小鼠死亡的是()A．S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)＋蛋白酶＋R型細(xì)菌B．S型細(xì)菌的DNA＋R型細(xì)菌C．S型細(xì)菌的RNA＋RNA酶＋R型細(xì)菌D．S型細(xì)菌的DNA＋DNA酶＋R型細(xì)菌二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)者：________________。2．實(shí)驗(yàn)方法：________________________技術(shù)。3．實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體和大腸桿菌。(1)T2噬菌體的模式圖(2)生活方式：專門寄生在____________體內(nèi)。(3)增殖特點(diǎn)：在__________________________________________________________的作用下，利用____________________________________體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。4．實(shí)驗(yàn)過程(1)用標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時，需要____________保溫，然后攪拌、離心。(2)攪拌的目的是_______________________________________________________________。(3)離心的目的是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析(1)放射性同位素在試管中的分布情況表明：噬菌體侵染細(xì)菌時，________進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中，而____________仍留在細(xì)胞外。(2)子代噬菌體的標(biāo)記情況表明：子代噬菌體的各種性狀，是通過________________遺傳的。6．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：____________才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。判斷正誤(1)T2噬菌體可感染肺炎鏈球菌導(dǎo)致其裂解()(2)為獲得放射性標(biāo)記的T2噬菌體，可分別用含35S和32P的人工培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體()(3)細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有個體小、結(jié)構(gòu)簡單、繁殖快的優(yōu)點(diǎn)()任務(wù)二：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1．本實(shí)驗(yàn)采用的是放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，為什么用32P和35S進(jìn)行標(biāo)記？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．能否用14C和3H標(biāo)記噬菌體？能否用32P和35S同時標(biāo)記噬菌體？并說明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時，發(fā)現(xiàn)沉淀物中也有少量放射性，可能是什么原因造成的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時，發(fā)現(xiàn)上清液中放射性也較高，可能是什么原因造成的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．T2噬菌體的增殖(1)合成T2噬菌體DNA的模板：進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)的T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。(2)合成T2噬菌體DNA的原料：大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸。(3)合成T2噬菌體蛋白質(zhì)的原料：大腸桿菌提供的氨基酸。場所：大腸桿菌的核糖體。2．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)——“保溫”與“攪拌”(1)保溫時間要合適——若保溫時間過短或過長會使32P組的上清液中放射性偏高，原因是部分噬菌體未侵染細(xì)菌或子代噬菌體被釋放出來。(2)“攪拌”要充分——如果攪拌不充分，35S組部分噬菌體與大腸桿菌沒有分離，噬菌體與細(xì)菌共存于沉淀物中，這樣會造成沉淀物中放射性偏高。3．某校生物研究性學(xué)習(xí)小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，過程如圖所示。下列有關(guān)分析正確的是()A．理論上，b和c中不應(yīng)具有放射性B．實(shí)驗(yàn)中b含少量放射性與過程①中培養(yǎng)時間過長或過短有關(guān)C．實(shí)驗(yàn)中c含有放射性與過程④中攪拌不充分有關(guān)D．該實(shí)驗(yàn)證明了RNA是遺傳物質(zhì)4．用不同標(biāo)記的噬菌體侵染不同標(biāo)記的細(xì)菌，經(jīng)短時間的保溫培養(yǎng)、充分?jǐn)嚢韬碗x心處理后，下列預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，錯誤的是()A．用含3H標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，上清液和沉淀物中均有放射性B．用未標(biāo)記的噬菌體侵染14C標(biāo)記的細(xì)菌，上清液和沉淀物中均有放射性C．用含32P標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，上清液和沉淀物中可能均有放射性D．用含35S標(biāo)記的噬菌體侵染32P標(biāo)記的細(xì)菌，上清液和沉淀物中均有放射性題后歸納使用不同元素標(biāo)記后子代放射性有無的判斷三、生物的遺傳物質(zhì)1．RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)實(shí)驗(yàn)材料：煙草花葉病毒(只含有蛋白質(zhì)和________)、煙草。(2)實(shí)驗(yàn)過程(3)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是____________________________________________。2．DNA是主要的遺傳物質(zhì)：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是________，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是________。因此，________是主要的遺傳物質(zhì)。判斷正誤(1)真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA()(2)原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA()(3)細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA()(4)DNA是酵母菌的主要遺傳物質(zhì)()1．DNA是主要的遺傳物質(zhì)的理解(1)細(xì)胞內(nèi)既有DNA，又有RNA，其遺傳物質(zhì)是DNA。(2)病毒只含有一種核酸：DNA或RNA，含有哪種核酸，該核酸就是該病毒的遺傳物質(zhì)。(3)DNA是主要的遺傳物質(zhì)是對所有生物來說的，而某種生物的遺傳物質(zhì)是唯一的。(4)并不是所有的核酸都能作為遺傳物質(zhì)，如細(xì)胞生物中的RNA。2．遺傳物質(zhì)的探索思路5．下列關(guān)于生物的遺傳物質(zhì)的說法，正確的是()A．同時含有DNA和RNA的生物的遺傳物質(zhì)是DNAB．DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指一種生物的遺傳物質(zhì)主要是DNAC．真核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)都是RNAD．艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)6．煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者引起的病斑不同，如圖甲。將TMV的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)分離，并分別感染健康煙葉，結(jié)果如圖乙。科學(xué)家將不同病毒的遺傳物質(zhì)與蛋白質(zhì)重新組合形成“雜種病毒”，然后感染健康煙葉，如圖丙。依據(jù)實(shí)驗(yàn)，下列推論正確的是()A．圖甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明病毒的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉B．圖乙實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉C．圖丙實(shí)驗(yàn)結(jié)果是煙葉被感染，并且出現(xiàn)b病斑D．雜種病毒產(chǎn)生的子代具有TMV的蛋白質(zhì)外殼第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.概述DNA結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。2.通過對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建過程的交流和討論，認(rèn)同交流合作、多學(xué)科交叉在科學(xué)發(fā)展中的作用。3.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1．構(gòu)建者：美國生物學(xué)家________和英國物理學(xué)家________。2．過程任務(wù)一：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1．DNA的兩條單鏈由堿基連接而成還是由“脫氧核糖—磷酸”的基本骨架連接而成？請結(jié)合以下資料，判斷模型1、2中哪一個是科學(xué)的？資料一嘌呤和嘧啶堿基具有疏水性，脫氧核糖和磷酸具有親水性。請判斷：在科學(xué)的模型下畫“√”，反之畫“×”。2．兩條鏈中的堿基排列在內(nèi)側(cè)，是相同的堿基兩兩相連嗎？請結(jié)合以下資料進(jìn)行分析：資料二DNA螺旋的直徑是固定的，均為2nm。資料三嘌呤和嘧啶的分子結(jié)構(gòu)圖結(jié)論：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．請根據(jù)查哥夫堿基數(shù)據(jù)表猜測應(yīng)是哪兩種堿基配對？來源堿基的相對含量腺嘌呤A鳥嘌呤G胞嘧啶C胸腺嘧啶T人30.919.919.829.4牛27.922.722.127.3酵母菌31.318.717.132.9結(jié)核分枝桿菌15.134.935.414.6結(jié)論：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．下列關(guān)于威爾金斯、沃森和克里克、富蘭克林、查哥夫等人在DNA結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建方面的突出貢獻(xiàn)的說法，正確的是()A．威爾金斯和富蘭克林提供了DNA的電子顯微鏡圖像B．沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型C．查哥夫提出了A與T配對、C與G配對的正確關(guān)系D．富蘭克林和查哥夫發(fā)現(xiàn)DNA分子中A的量等于T的量、C的量等于G的量2．1953年，沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，其重要意義在于()①證明DNA是遺傳物質(zhì)②確定DNA是染色體的組成成分③發(fā)現(xiàn)DNA如何儲存遺傳信息④為DNA復(fù)制機(jī)制的闡明奠定基礎(chǔ)A.①③B.②③C.②④D.③④二、DNA的結(jié)構(gòu)1．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)項(xiàng)目特點(diǎn)整體由____條脫氧核苷酸鏈按____方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)排列外側(cè)__________和______交替連接，構(gòu)成基本骨架內(nèi)側(cè)堿基通過______連接成堿基對堿基互補(bǔ)配對A與____配對、____與C配對2.“反向”含義的理解：脫氧核糖上與堿基相連的碳叫作________，與磷酸基團(tuán)相連的碳叫作________。DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團(tuán)，稱作________，另一端有一個羥基(—OH)，稱作________。DNA的兩條單鏈走向____，從雙鏈的一端開始，一條單鏈?zhǔn)菑?′－端到3′－端的，另一條單鏈則是從3′－端到5′－端的。任務(wù)二：DNA的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算1．如圖是DNA的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)說出圖中①～⑩的名稱。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)一個鏈狀DNA分子含有幾個游離的磷酸基團(tuán)？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)為什么G－C堿基對含量越多DNA越穩(wěn)定？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．雙鏈DNA堿基數(shù)目的相關(guān)計算規(guī)律根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。請據(jù)此完成以下推論：(1)A1＋A2＝____________；G1＋G2＝____________。即：雙鏈中A＝______，G＝______，A＋G＝__________＝__________＝__________＝eq\f(1,2)(A＋G＋T＋C)。規(guī)律一：雙鏈DNA分子中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，任意兩個不互補(bǔ)堿基之和為堿基總數(shù)的一半。(2)A1＋T1＝________；G1＋C1＝________。eq\f(A1＋T1,N1)＝eq\f(A2＋T2,N2)＝eq\f(A＋T,N)(N為相應(yīng)的堿基總數(shù))，eq\f(C1＋G1,N1)＝eq\f(C2＋G2,N2)＝eq\f(C＋G,N)。規(guī)律二：互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等，簡記為“補(bǔ)則等”。(3)若eq\f(A1＋C1,T1＋G1)＝m，則eq\f(A2＋C2,T2＋G2)＝__________，即兩者的關(guān)系是________。規(guī)律三：非互補(bǔ)堿基之和的比值在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)，簡記為“不補(bǔ)則倒”。(4)若eq\f(A1,N1)＝a，eq\f(A2,N2)＝b，則eq\f(A,N)＝____________。規(guī)律四：某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例和的一半。準(zhǔn)確辨析DNA結(jié)構(gòu)中的數(shù)量、位置關(guān)系及連接方式3．(2023·湖北黃石高一聯(lián)考)如圖為DNA分子部分片段的示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是()A．①為3′－端，⑥為5′－端B．DNA的基本骨架中所含化學(xué)元素包括C、H、O、N、PC．一條鏈中相鄰的兩個脫氧核苷酸之間通過氫鍵相連D．若該分子中G—C堿基對比例高，則熱穩(wěn)定性較高4．已知某DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的40%，其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的40%和15%。下列有關(guān)敘述正確的是()A．在它的互補(bǔ)鏈中，T與C之和占該鏈堿基總數(shù)的55%B．在它的互補(bǔ)鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的20%和25%C．若該DNA分子含有1000個堿基對，則堿基之間的氫鍵數(shù)為2600個D．該DNA分子中eq\f(C＋G,A＋T)＝eq\f(3,2)三、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1．材料用具曲別針、泡沫塑料、紙片、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等。2．制作過程(1)從DNA的基本組成物質(zhì)磷酸、脫氧核糖、含氮堿基的代表物開始，通過曲別針連接成基本單位——____________________模型。(2)把“脫氧核苷酸”按一定的堿基順序依次穿在鐵絲上構(gòu)成一條“脫氧核苷酸鏈”，用同樣方法制作另一條。(3)再按______________方式用曲別針連接兩條鏈，最后旋轉(zhuǎn)。任務(wù)三：DNA的特性1．DNA只含有4種脫氧核苷酸，它為什么能夠儲存足夠量的遺傳信息？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．為什么可以利用DNA指紋來識別身份？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．DNA是如何維系它的遺傳穩(wěn)定性的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________5．(2023·河南許昌高一期末)下列學(xué)生小組制作的DNA結(jié)構(gòu)模型片段中，正確的是()6．用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，所提供的卡片類型和數(shù)量如表所示，下列說法正確的是()卡片類型脫氧核糖磷酸堿基ATGC卡片數(shù)量10102332A.最多可構(gòu)建4種脫氧核苷酸，5個脫氧核苷酸對B．構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個氫鍵C．搭建的DNA模型中有4個游離的磷酸基團(tuán)D．最多可構(gòu)建44種不同堿基序列的DNA片段第3節(jié)DNA的復(fù)制[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.運(yùn)用假說—演繹法探究DNA的復(fù)制方式，概述DNA通過半保留的方式進(jìn)行復(fù)制。2.理解DNA的準(zhǔn)確復(fù)制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎(chǔ)。一、對DNA復(fù)制的推測及DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1．對DNA復(fù)制的推測(1)半保留復(fù)制①提出者：______________。②觀點(diǎn)：DNA復(fù)制方式為____________。③內(nèi)容：DNA復(fù)制時，DNA雙螺旋解開，互補(bǔ)的堿基之間的________斷裂，解開的兩條單鏈分別作為復(fù)制的模板，游離的____________根據(jù)____________原則，通過形成________，結(jié)合到作為模板的單鏈上。④結(jié)果：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的________。(2)全保留復(fù)制：指DNA復(fù)制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是________的。2．DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)實(shí)驗(yàn)方法：____________技術(shù)和____________技術(shù)。(2)實(shí)驗(yàn)原理：只含15N的DNA密度____，只含14N的DNA密度____，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度_______________________________________________。因此，利用______技術(shù)可以在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA。(3)探究DNA的復(fù)制方式①提出問題：DNA以什么方式復(fù)制？②作出假設(shè)：DNA以__________________________________________________________方式復(fù)制。③演繹推理(預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果)離心后應(yīng)出現(xiàn)____條DNA帶；a．重帶(密度最大)：兩條鏈都為______標(biāo)記的親代雙鏈DNA。b．中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。c．輕帶(密度最小)：兩條鏈都為______標(biāo)記的子代雙鏈DNA。④實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果條帶數(shù)量在試管中位置DNA含N情況親代靠近試管底部15N/15N－DNA第一代位置居中第二代一條帶位置居中，一條帶位置靠上⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA的復(fù)制是以__________的方式進(jìn)行的。判斷正誤(1)沃森和克里克以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)證明DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制()(2)證明DNA為半保留復(fù)制的研究過程中運(yùn)用了假說—演繹法()任務(wù)一：探究DNA的復(fù)制方式科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制方式的三種假說：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制和分散復(fù)制(復(fù)制完成后，親代DNA雙鏈被切成片段后，分散進(jìn)入子代復(fù)制品的每條鏈中)，如圖所示。請據(jù)圖回答下列問題：(1)用什么技術(shù)區(qū)分來自模板DNA的母鏈與新合成的DNA子鏈？________________________________________________________________________(2)如何測定子代DNA帶有同位素的情況？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)若DNA復(fù)制的方式是全保留復(fù)制，請你預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并完善表格：大腸桿菌DNA在離心管中的位置及比例DNA分子所含N的類型親代下部，100%15N/15N－DNA第一代下部________，上部________第二代下部________，上部________(4)若DNA復(fù)制的方式是分散復(fù)制，則第一代和第二代出現(xiàn)條帶的數(shù)量及位置如何？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示第一代只出現(xiàn)一條中帶，這個結(jié)果排除了哪種復(fù)制方式？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(6)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示第二代出現(xiàn)了一條中帶和一條輕帶，這個結(jié)果可以進(jìn)一步將哪種復(fù)制方式排除掉？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是()2．將在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)了若干代的某真核細(xì)胞轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，讓細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行有絲分裂，并進(jìn)行密度梯度離心。下列相關(guān)說法中，不正確的是()A．細(xì)胞經(jīng)過一次分裂和離心后，DNA位于試管的中層B．細(xì)胞經(jīng)過兩次分裂和離心后，一半DNA位于試管的中層，另一半DNA位于上層C．細(xì)胞經(jīng)過三次分裂和離心后，3/4的DNA位于試管的中層，1/4的DNA位于試管的上層D．該實(shí)驗(yàn)可以證明DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制二、DNA復(fù)制的過程1．DNA復(fù)制的概念：以________為模板合成________的過程。2．發(fā)生時期：在真核生物中，這一過程是在______________期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。3．過程4．結(jié)果：一個DNA分子形成了兩個____________的DNA分子。5．特點(diǎn)：(1)________________________；(2)__________________復(fù)制。6．準(zhǔn)確復(fù)制的原因(1)DNA獨(dú)特的________結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板。(2)通過__________________，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。7．意義：DNA通過復(fù)制，將____________從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了____________的連續(xù)性。判斷正誤(1)DNA復(fù)制時新合成的兩條鏈堿基排列順序相同()(2)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后，開始DNA的復(fù)制()(3)單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈()(4)真核細(xì)胞的DNA復(fù)制只發(fā)生在細(xì)胞核中()(5)解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均為氫鍵()任務(wù)二：DNA復(fù)制的相關(guān)計算規(guī)律假設(shè)將一個全部被15N標(biāo)記的雙鏈DNA分子(親代)轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)n代，結(jié)果如下：從圖中可以得到如下規(guī)律：(1)DNA分子數(shù)①子n代DNA分子總數(shù)為2n個。②含15N的DNA分子數(shù)為____個。③含14N的DNA分子數(shù)為2n個。④只含15N的DNA分子數(shù)為____個。⑤只含14N的DNA分子數(shù)為(2n－2)個。(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)①子代DNA中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝________條。②親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝____條。③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。(3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制需消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為__________個。②若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，在第n次復(fù)制時，需消耗游離的該脫氧核苷酸數(shù)為__________個。DNA復(fù)制的起點(diǎn)和方向(1)原核生物：單起點(diǎn)雙向復(fù)制(2)真核生物：多起點(diǎn)雙向復(fù)制在復(fù)制速率相同的前提下，圖中DNA是從其最右邊開始復(fù)制的，這種復(fù)制方式提高了DNA復(fù)制的效率。3．如圖為某真核細(xì)胞中DNA復(fù)制過程的模式圖，下列敘述正確的是()A．DNA分子在酶①的作用下水解成脫氧核苷酸，酶②催化堿基對之間的連接B．在復(fù)制過程中解旋和復(fù)制是同時進(jìn)行的C．解旋酶能使雙鏈DNA解開，該過程不需要消耗ATPD．兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的DNA分子4．未被32P標(biāo)記的某DNA分子中含有1000個堿基對，其中鳥嘌呤300個，以含32P的化合物為原料，DNA分子連續(xù)復(fù)制三次。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．所有子代DNA分子都含有32PB．子代DNA分子中，可能出現(xiàn)只有一條鏈含32PC．第三次復(fù)制過程中需要消耗腺嘌呤脫氧核苷酸4900個D．子代DNA分子中不含32P的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的1/8第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.舉例說明基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2.說出DNA分子的多樣性和特異性。一、說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例1．教材“思考·討論”中資料1和3說明基因中的堿基數(shù)目只是DNA分子堿基總數(shù)的一部分，可推測每個DNA分子上有______個基因，只有________堿基參與基因的組成，結(jié)論是基因是____________片段。2．教材“思考·討論”資料2中綠色熒光與基因有關(guān)，且基因具有一定的獨(dú)立性，可推測基因能控制生物體的________，結(jié)論是基因具有特定的____________。由上述材料可知：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。判斷正誤(1)DNA的片段就是基因()(2)真核生物的基因均在染色體上呈線性排列()任務(wù)一：辨析基因請結(jié)合模式圖完成下面內(nèi)容，并從以下兩方面理解“基因”：(1)從結(jié)構(gòu)上看：①基因是DNA上特定的片段，但DNA上的片段________(填“一定”或“不一定”)就是基因；②基因與DNA分子的結(jié)構(gòu)一樣，也是由四種____________按一定順序排列而成的，也是雙螺旋結(jié)構(gòu)；③每個基因上脫氧核苷酸的__________________是特定的；④基因中堿基的____________代表遺傳信息。(2)從功能上看：基因具有__________，即基因能控制生物體的性狀，基因是控制生物體________的基本單位，特定的基因決定特定的性狀。(3)從生物類型上看：基因可以分成真核基因和____________。(4)從分布上看：基因可以分為細(xì)胞核基因和______________，細(xì)胞核基因遺傳時遵循孟德爾兩大定律，而細(xì)胞質(zhì)基因遺傳時不遵循，表現(xiàn)為母系遺傳?；蚺c染色體、DNA、脫氧核苷酸之間的關(guān)系1．“人類基因組計劃”研究表明，人類基因組計劃測定的24條染色體上有2～2.5萬個基因，這一事實(shí)說明()A．基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段B．基因是染色體的片段C．一個DNA分子上有許多個基因D．基因只存在于染色體上2．如圖表示脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體間的關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．d是脫氧核苷酸，其種類取決于c的種類B．基因通常是具有遺傳效應(yīng)的f片段C．e含有的堿基總數(shù)等于fD．e在h上呈線性排列二、DNA片段中的遺傳信息1．遺傳信息：蘊(yùn)藏在4種堿基的____________之中。2．DNA分子的多樣性和特異性(1)多樣性：堿基的排列順序____________。(2)特異性：堿基________的排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性。(3)意義：DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的______________。3．基因的概念(1)基因通常是____________的DNA片段。(2)有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，對這些病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的_________。判斷正誤(1)基因A和基因a的根本區(qū)別是這兩種基因所含的脫氧核苷酸的種類不同()(2)基因中堿基對的數(shù)目與其多樣性有關(guān)()(3)基因的基本組成單位均為脫氧核苷酸()(4)從廣義上來說，煙草花葉病毒中有遺傳效應(yīng)的RNA片段也叫作基因()任務(wù)二：基因的多樣性和特異性1．如果是100個堿基對組成1個基因，可能組合成多少種基因？這說明了基因的什么特點(diǎn)？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．基因是堿基隨機(jī)排列成的DNA片段嗎？為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．決定DNA分子的多樣性和特異性的是()A．脫氧核苷酸鏈上磷酸和脫氧核糖的排列特點(diǎn)B．嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)的比值C．堿基互補(bǔ)配對原則D．堿基排列順序4．下列關(guān)于DNA和基因的敘述，不正確的是()A．基因是有遺傳效應(yīng)的核酸分子片段B．遺傳信息能夠由親代傳遞到子代C．親代DNA通過復(fù)制向子代傳遞遺傳信息D．一個DNA片段上有一個基因DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中的染色體標(biāo)記問題一、有絲分裂中染色體的標(biāo)記情況用15N標(biāo)記細(xì)胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行兩次有絲分裂，情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個細(xì)胞中所有的DNA分子都呈“雜合狀態(tài)”，即15N/14N－DNA；第二次有絲分裂形成的子細(xì)胞有多種可能性，可能子細(xì)胞的所有染色體都含15N，也可能子細(xì)胞的所有染色體都不含15N。即子細(xì)胞含有15N的染色體為0～2n條(體細(xì)胞染色體為2n條)。規(guī)律總結(jié)若只復(fù)制一次，產(chǎn)生的子染色體都帶有15N標(biāo)記，若復(fù)制兩次，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有15N標(biāo)記。例1蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中完成一個細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是()A．每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B．每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C．只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D．每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記例2用32P標(biāo)記了某玉米體細(xì)胞(正常體細(xì)胞含20條染