2019-2020年新人教版高中生物必修2《基因(遺傳物質(zhì))的本質(zhì)》復(fù)習(xí)教案知識(shí)整理.doc
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2019-2020年新人教版高中生物必修2《基因(遺傳物質(zhì))的本質(zhì)》復(fù)習(xí)教案知識(shí)整理 【課標(biāo)掃描】 人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程(運(yùn)用水平)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(理解水平);制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型;基因和遺傳信息的關(guān)系(理解水平);概述DNA分子的復(fù)制(理解水平)。 【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】 一、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn) DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) ①R型細(xì)菌(無莢膜,無毒)+ 小鼠 小鼠不死亡 ②S型細(xì)菌(有莢膜,有毒)+ 小鼠 小鼠死亡 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) ③殺死的S型細(xì)菌 + 小鼠 小鼠不死亡 ④R型細(xì)菌+ 殺死的S型細(xì)菌+ 小鼠 小鼠死亡 ⑤從④中死亡的小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)R菌和由R菌轉(zhuǎn)化成的S菌,轉(zhuǎn)化成的S菌后代也是有 毒性的S菌 結(jié)論:加熱殺死的S型菌內(nèi)含有R菌轉(zhuǎn)化成S菌的轉(zhuǎn)化因子(假說) 艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) ?、?提取S型活菌中的 DNA、蛋白質(zhì)和多糖等,分別加入培養(yǎng) R 菌 的培養(yǎng)基中,只有加入 DNA 時(shí),R菌才能轉(zhuǎn)化成S菌。 ② 用 DNA水解酶 分解DNA,S型細(xì)菌則不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。 結(jié)論: DNA 才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) ① 用35S標(biāo)記T2噬菌體侵染細(xì)菌 子代噬菌體 無 放射性 ② 用32P標(biāo)記T2噬菌體侵染細(xì)菌 子代噬菌體 有 放射性 ③結(jié)論:子代噬菌休的各種性狀是通過親代 DNA 來遺傳。 DNA 才是真正的遺傳物質(zhì)。此實(shí)驗(yàn)還證明了DNA能夠自我 復(fù)制 ,在親子代之間能夠保持一定的 連續(xù) 性,也證明了DNA能夠 指導(dǎo) 蛋白質(zhì)的合成。 兩實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是:設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開,單獨(dú)地、直接地觀察DNA的作用。 生物的遺傳物質(zhì) ①絕大多數(shù)生物(全部有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物)既有DNA又有RNA,其遺傳物質(zhì)是 DNA ; ②無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物- 病毒 ,由于只含有DNA或RNA,它們的遺傳物質(zhì)是 DNA或RNA , 如:煙草花葉病病毒、艾滋病病毒、SARS冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是 RNA ,T2噬菌體的遺傳 物質(zhì)是 DNA ③一切生物的遺傳物質(zhì)是 核酸 ; ④因?yàn)橹挥猩贁?shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,因此說DNA是 主要 遺傳物質(zhì)。 二、DNA分子的結(jié)構(gòu) 1.DNA分子的化學(xué)結(jié)構(gòu):基本組成單位是:脫氧核苷酸;由磷酸、脫氧核糖和堿基三種小分子組成;很多個(gè)脫氧核苷酸 聚合 成為脫氧核苷酸鏈 ① 由兩條 反 向平行的 脫氧核苷酸鏈 盤旋而成; ② 外側(cè)的基本骨架由[1] 磷酸 和[3] 脫氧核糖 交替連接而成,[4] 堿基對(duì) 排列于內(nèi)側(cè); ③ 兩長(zhǎng)鏈上的堿基通過 氫 鍵按照 堿基互補(bǔ)配對(duì) 原則形成[4] 堿基對(duì) 。 ④ AT對(duì)之間有2個(gè)氫鍵,GC對(duì)之間有3個(gè)氫鍵 3.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則: A(腺嘌呤) 配 T(胸腺嘧啶) 、 G(鳥嘌呤) 配 C(胞嘧啶) 4.DNA的結(jié)構(gòu)特性:① 穩(wěn)定 性, ② 多樣 性, ③ 特異 性 5. DNA與RNA比較 結(jié)構(gòu) 基本組成單位 堿基 五碳糖 存在部位 無機(jī)酸 DNA 雙鏈 脫氧核糖核苷酸 AGCT 脫氧核糖 主要在細(xì)胞核 磷酸 RNA 單鏈 核糖核苷酸 AGCU 核糖 主要在細(xì)胞質(zhì) 磷酸 三、DNA分子的復(fù)制 1.概念:以親代DNA分子為 模板 來合成 子代 DNA的過程。 2.復(fù)制的時(shí)間: 體細(xì)胞 - 有絲 分裂的 間 期 性原細(xì)胞 - 減數(shù)第一次 分裂之前的 間 期 3.場(chǎng)所:主要在 細(xì)胞核 ,還有 線粒體和葉綠體 。 4.復(fù)制過程: ① 解旋 ; ② 以 每一 段 母鏈 為模板進(jìn)行堿基 互補(bǔ)配對(duì) , 從而各自合成 子鏈 ; ③ 新合成的子鏈不斷延長(zhǎng),同時(shí)每條子鏈與其對(duì)應(yīng)母鏈互相盤繞成 雙螺旋 結(jié)構(gòu),從而合成 兩 個(gè)新的DNA分子。 5.復(fù)制的基本條件:模板、原料(4種脫氧核苷酸)、能量和酶(解旋酶,DNA聚合酶,DNA連接酶等) 6.復(fù)制的過程特點(diǎn):邊 解旋 邊 復(fù)制 復(fù)制的結(jié)果特點(diǎn): 半保留 復(fù)制 7.復(fù)制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):① 獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板 ② 堿基互補(bǔ)配對(duì)保證復(fù)制能準(zhǔn)確進(jìn)行 8.復(fù)制的意義:使親代的DNA傳給子代,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。 四、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 基因本質(zhì) 1.與DNA的關(guān)系:是有 遺傳效應(yīng) 的DNA片段。每個(gè)DNA分子上有 許多 個(gè)基因。所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。 2.基因與脫氧核苷酸的關(guān)系:每個(gè)基因中含許多個(gè)脫氧核苷酸,基因中的脫氧核苷酸序列代表遺傳信息。 3.與染色體的關(guān)系:基因在染色體上呈 線性 排列。 DNA片段中的遺傳信息 概念:遺傳信息是指DNA中堿基的排列順序。 DNA分子的多樣性源于堿基排列順序的多樣性 DNA分子的特異性源于每個(gè)DNA分子的堿基的排列順序 生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA分子的多樣性和特異性 應(yīng)用:DNA指紋技術(shù)可用于親子鑒定、死者遺骸的鑒定及刑事偵察等 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1.人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索實(shí)驗(yàn)過程及各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路與體現(xiàn)的原則 (1)DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) ◆肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)-----對(duì)照實(shí)驗(yàn) 格里菲思與艾弗里的兩個(gè)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是一種遞進(jìn)關(guān)系,共同構(gòu)成了一個(gè)完整的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程: 格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明加熱殺死的S型細(xì)菌存在轉(zhuǎn)化因子。 艾弗里肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了轉(zhuǎn)化因子是DNA ◆噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)----自身對(duì)照實(shí)驗(yàn) 標(biāo)記細(xì)菌 細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基 含35S的細(xì)菌 細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基 含32P的細(xì)菌 標(biāo)記噬菌體 35S細(xì)菌+噬菌體 35S標(biāo)記的子代噬菌體 32P細(xì)菌+噬菌體 32P標(biāo)記的子代噬菌體 + 32P噬菌體 細(xì)菌 細(xì)菌體內(nèi)無32P 32P + 35S噬菌體 細(xì)菌 細(xì)菌體內(nèi)無35S 35S 噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌 測(cè)試放射性 攪拌、離心 上清液(蛋白質(zhì)和噬菌體) 放射性高 含35S的噬菌體+細(xì)菌 沉淀物(細(xì)菌) 放射性低(沉淀物中 有標(biāo)記的噬菌體,噬菌體在細(xì)菌表面還沒有侵入) 攪拌、離心 上清液(蛋白質(zhì)和噬菌體) 放射性低 含32P的噬菌體+細(xì)菌 沉淀物(細(xì)菌) 放射性高 結(jié)論: ①DNA能夠自我復(fù)制,使前后代保持一定的連續(xù)性 證明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) ②DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成 (2) 證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想:設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的 作用。 (3) 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 (4) 處理方法及結(jié)論的比較 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 處理方法 直接將S型細(xì)菌的DNA,蛋白質(zhì)和多糖等分開,分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng) 分別用同位素32P、35S標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),讓其侵染細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不時(shí)遺傳物質(zhì) DNA是遺傳物質(zhì),在親子代之間保持連續(xù)性 2.遺傳物質(zhì)的判別 生物類型 所含核酸 遺傳物質(zhì) 舉例 細(xì)胞生物 真核 DNA和RNA DNA 人,玉米,酵母菌 原核 細(xì)菌,藍(lán)藻 非細(xì)胞生物 DNA病毒 只有DNA DNA T2噬菌體 RNA病毒 只有RNA RNA 如艾滋病毒、煙草花葉病毒、禽流感病毒等 整個(gè)生物界中絕大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)的,DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 3.DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 (1)DNA分子的結(jié)構(gòu) 可簡(jiǎn)記為5種元素、4種堿基(脫氧核苷酸)、3種小分子、2條長(zhǎng)鏈、1個(gè)雙螺旋 (2)堿基計(jì)算的一般規(guī)律: ①一個(gè)雙鏈DNA分子中,A=T,G=C ②A+G=T+C,A+C=T+G。即嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù) ③不配對(duì)的兩堿基之和的比值等于1,即A+G/ T+C =1 A+C/ T+G=1 ④DNA分子中的一條鏈中不互補(bǔ)堿基之和的比值A(chǔ)+G/T+C的比值=另一條互補(bǔ)鏈該比值的倒數(shù); A+C/ T+G的比值=另一條互補(bǔ)鏈該比值的倒數(shù) ⑤DNA分子中的一條鏈中互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和A+T/G+C=另一條互補(bǔ)鏈該比值=DNA雙鏈該比值; 配對(duì)的兩堿基之和在每條單鏈及雙鏈中所占比例相同 ⑥在一個(gè)雙鏈DNA分子中,某堿基占?jí)A基總量的百分?jǐn)?shù)等于每條鏈中的平均值。 (3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): DNA穩(wěn)定性:指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性,原因有①DNA分子基本骨架是磷酸 和脫氧核糖交替連接而成,從頭至尾沒有變化②堿基配對(duì)方式始終不變,即A-T,G-C。 DNA多樣性:構(gòu)成DNA分子的堿基只有4種,配對(duì)方式只有2種,但是堿基對(duì)的數(shù)目卻可以成千上萬, 形成的堿基對(duì)的排列順序了可以千變?nèi)f化(每一對(duì)堿基對(duì)的排列方式有4種,因此有n 對(duì)堿基對(duì),其排列方式就有4n種)從而構(gòu)成了DNA分子的多樣性,也決定了遺傳信息的 多樣性。 DNA特異性:每個(gè)特定的DNA分子中都具有特定的堿基對(duì)排列順序,而特定的堿基對(duì)排列順序中有遺 傳信息的片段代表遺傳信息,所以每個(gè)特定的DNA分子中都儲(chǔ)存著特定的遺傳信息,這 種特定的堿基對(duì)排列順序就構(gòu)成了DNA分子的特異性 (4)DNA的復(fù)制 DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,一個(gè)DNA分子復(fù)制n 次: ①則子代DNA分子數(shù)為2n個(gè) ②含有親代DNA鏈的子代DNA分子為2個(gè) ③不含親代鏈的子代DNA分子數(shù)為2n-2,含有新合成鏈的DNA為2n個(gè) ④n次復(fù)制共消耗游離的某種脫氧核苷酸為X*(2n -1)(X為一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸數(shù)) 第n次復(fù)制消耗游離的某種脫氧核苷酸為X*2n-1 同位素示蹤DNA分子復(fù)制若干代結(jié)果分析表 世代 DNA分子特點(diǎn) DNA分子中脫氧核苷酸鏈的特點(diǎn) 分子總數(shù) 細(xì)胞中的DNA分子在離心管中的位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 鏈總數(shù) 含15N的鏈 含14N的鏈 15N分子 含14N15N雜種分子 含14N分子 0 1 全在下部 1 2 1 1 2 全在中部 1 4 1/2 1/2 2 4 1/2中1/2上 1/2 1/2 8 1/4 3/4 3 8 1/4中3/4上 1/4 3/4 16 1/8 7/8 n 2n 2/2n中 1-2/2n上 2/2n 1-2/2n 2n+1 1/2n 1-1/2n- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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