必修2第3章“基因的本质”优秀学案

1、§3.1 DNA是主要的遗传物质【课标要求】1.总结人类对遗传物质的探索过程。【学习目标】1.说出“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。2.探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。3.认同“DNA是主要的遗传物质”的实验设计思路，养成良好的逻辑思维能力和归纳推理能力。【学习重难点】1.肺炎双球菌转化实验的原理和过程。2.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。3.如何理解DNA是主要的遗传物质。【预习任务】一、DNA是遗传物质的证据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

2、0;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：_小鼠体内小鼠不死亡 S型细菌小鼠体内小鼠死亡，鼠体内有_R型活细菌加热杀死S型细菌 加热杀死S型细菌小鼠体内小鼠 _小鼠体内_，鼠体内分离出_结论： 3肺炎双球菌的体外转化实验（1944年，美国，艾弗里）在肺炎双球菌中有蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质，经过以下实验，证明了DNA是遗传物质。_ _ _ _只有加入 ，R型细菌才能转化为S型细菌，并且 的纯度越 ，转化就越有效。如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA， （能否）使R型细菌发生转化。 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。

3、4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： 结构：头部和尾部的外壳由 构成，头部含有_ _。 与大肠杆菌的关系：_ _。 增殖特点：在_的作用下，利用 体内的物质合成自身成分，进行增殖。讨论：噬菌体有DNA和蛋白质两种组分，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？_。 某同学用含有放射性同位素的普通培养基培养噬菌体，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？ 离心后沉淀物与上清液各有什么成分？_、_。 实验方法：_。 实验结果： 实验结论：二、RNA是遗传物质的证据提取烟草花叶病毒的 不能使烟草感染病毒

4、；提取烟草花叶病毒的 能使烟草感染病毒。三、说出下列生物的遗传物质：真核生物：_；原核生物：_；病毒：_。结论：因为绝大多数生物的遗传物质是 ，所以说 是主要的遗传物质。【知识点构建】【自主检测】1下列关于生物遗传物质的叙述，哪一项是不正确的 ( )A核酸是一切生物的遗传物质B除部分病毒以外，生物的遗传物质都是DNAC绝大多数生物的遗传物质是DNAD生物细胞内DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质2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、离心后发现放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，对于沉淀物中含有少量的放射性的正确解释是()A经搅拌与离心后还是有少量

5、含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上B离心速度太快，较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中CT2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SD少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内3艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是（ ）A.重组DNA片段，研究其表型效应B.诱发DNA突变，研究其表型效应C.设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应D.应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递4如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体 ( )A寄生于细胞内，通过RNA遗传B可单独生存，通过蛋白质遗传

6、 C寄生于细胞内，通过蛋白质遗传D可单独生存，通过RNA遗传5.噬菌体侵染细菌实验不能证明？（ ）DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性DNA分子结构的相对稳定性DNA能指导蛋白质的合成DNA能产生可遗传变异DNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质A B. C. D. 【问题反馈】§3.2 DNA分子的结构【课标要求】1概述DNA分子结构的主要特点。【学习目标】1概述DNA分子双螺旋结构的主要特点。2通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构的理解。 3通过讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程，体验科学家探究的乐趣和获得成功后的喜悦，学会科学的探究方法。【学习重难点】

7、DNA分子结构的主要特点。【预习任务】一、DNA双螺旋模型的构建1构建者：美国生物学家 和英国物理学家 。 2构建依据：（1）当时科学界对DNA的认识：DNA分子是以4种 _ 为单位连接而成的长链。这4种脱氧核苷酸分别含有_四种碱基。资料： 脱氧核苷酸的结构（一分子的脱氧核苷酸是由一分子的_、一分子的_和一分子的_组成的） 嘌呤和嘧啶（2）威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图，表明DNA 呈 结构。（3）查哥夫测定了DNA分子组成，发现腺嘌呤（A）的量总是等于_ 的量，_的量总是等于 的量。二、DNA分子的结构观察教材图3-11，总结DNA分子的结构：DNA分子是由两条 平行的脱氧核苷酸长链盘

8、旋而成的规则的_结构组成的。DNA分子中的 和 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； _排列在内侧。两条链上的碱基按照 （即A与 配对，G与 配对）通过_ 连接成碱基对。三、DNA分子的结构分析：（1）氢键：AT碱基对形成两个氢键，G-C碱基对形成三个氢键。含有G-C对较多的碱基对比较稳固。氢键及其他作用力使DNA比较稳固。（2）设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则，可知：A1=T2 ，A2=T1，G1 = C2，G2 =C1。在DNA双链中： A = T ， G = C （区分单链和双链）（3）AG=TC即（AG）（TC）=1 规律：双链DNA分子中任意两不互补的碱基之和

9、占碱基总量的50，即：（A+C）=（T+G）%=50%（4）相关计算某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？四、制作DNA双螺旋结构模型注意事项：1制作磷酸脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时,须注意各分子的大小比例。2磷酸脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。3制作两条长链是，注意每条链上碱基总数要一致碱基对间应是互补配对的两条链方向是相反的。【知识点建构】【自主检测】1在DNA分子的两条链上排列顺序稳

10、定不变的物质是 ( )A、四种脱氧核苷酸 B、脱氧核糖和磷酸C、碱基对 D、脱氧核苷2每个脱氧核苷酸是由哪几部分组成的 （ ）A、二分子磷酸、一分子脱氧核糖和二分子含氮碱基B、三分子磷酸、一分子脱氧核糖和四分子含氮碱基C、一分子磷酸、一分子脱氧核糖和四分子含氮碱基D、一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基3在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的 （ ）A、氢键 B、脱氧核糖磷酸脱氧核糖C、肽键 D、磷酸脱氧核糖磷酸4从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌

11、呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ( )、26% 、24% 、14% 、11%【问题意见】§3.3 DNA分子的复制【课标要求】1概述DNA分子的复制【学习目标】 1简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。2探讨DNA复制的生物学意义。3通过对拉链和DNA复制的比较，培养大胆想象、猜测、分析和解决问题的能力。【学习重难点】重点：DNA分子复制的条件、过程和特点。难点： DNA分子复制的过程。【预习任务】 一、对DNA分子复制的推测结合学过的知识，推测一下DNA分子是如何复制的：1DNA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

12、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、DNA半保留复制的实验证据1实验方法：_ 2实验过程：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。在不同时刻收集大肠杆菌并_，再将提取的DNA进行_，并记录_。3结果分析：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概念：DNA的复制是以_

13、为模板合成_的过程。2回顾有丝分裂和减数分裂，DNA分子复制的时间是在_和_ 。 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。合成子链：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： _ _； 复制的基本条件_、_、_、_；准确复制的原因：_、_。5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_。四、相关计算（一个DNA分子复制n次）（1）DNA分子数子代DNA分子数个含亲代DNA链的子代DNA分子数个不含亲

14、代DNA链的子代DNA分子数 个（2）脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数= 条亲代脱氧核苷酸链数= 条新合成的脱氧核苷酸链数= 条（3）消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸 个复制第n次所需该脱氧核苷酸数为 个【知识点建构】【自主检测】1实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是 ( ) 酶 游离的脱氧核苷酸 ATP DNA分子 mRNA tRNA 适宜的温度 适宜的酸碱度A、 B、C、 D、2一个双链DNA分子为第一代，经过3次自我复制，在第四代DNA分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链 （ ） A、2 B、4 C、8 D

15、、163某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中不正确的是 ( )A、复制1次时，需要(m-a)个B、在第2次复制时，需要2(m-a)个C、在第n次复制时，需要2n-1(m-a)个D、在n次复制过程中，总共需要2n(m-a)个【问题意见】§3.4 基因是有遗传效应的DNA片段【课标要求】1说明基因和遗传信息的关系。【学习目标】 1通过分析资料，讨论基因与DNA的关系，推理得出基因是有遗传效应的DNA片段。2通过概念图，说明基因、DNA、染色体三者的关系。3通过运用数学方法推算碱基排列的多种组合方式，解决生物学问题，进而推

16、理出DNA分子的多样性和特异性。【学习重难点】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。难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。【预习任务】 一、说明基因与DNA关系的实例自主探究阅读课文P55-56“资料分析”，看懂图A、B、C，思考讨论题：资料1：大肠杆菌的DNA与基因。结论：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：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。结论：进一步明确_。资料2：海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术。结论：_ 具有特定的遗传效应。资料4：小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接

17、相关。结论：进一步明确_。综合上述资料，请从DNA水平上给基因下一个完整的定义：_二、DNA片段中的遗传信息自主探究阅读教材P56-57，思考以下问题：1DNA分子为什么能储存大量的遗传信息？2DNA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？小结：DNA片段中的遗传信息1定义：DNA分子中_的排列顺序2特点（1）多样性：_的千变万化。（2）特异性：每一个DNA分子_。（3）稳定性：_。三、基因、DNA、染色体之间的关系：【知识点建构】【自主检测】1揭示基因化学本质的表述是（ ） A、基因是遗传物质的功能单位 B、基因是有遗传效应的DNA片段C、基因是蕴含遗传信息的核苷酸序列 D、基因在染色体上呈直线排列2DNA具有多样性的原因是（ ）A、组成基因的碱基数目庞大 B、空间结构千变万化C、碱基种类有许多种 D、碱基排列顺序的千变万化3下列叙述中正确的是（ ）A、细胞中的DNA都在染色体