课件61张PPT。生物·必修2（人教版）第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质 栏目链接核 心点 晴1．通过肺炎双球菌体内转化实验，格里菲思推论：加热杀死的S型细菌中，存在某种“转化因子”。
2．艾弗里及其同事进行的体外转化实验证明DNA是遗传物质。
3．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。
4．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。 栏目链接 栏目链接一、肺炎双球菌的转化实验新 知初 探自主学习1．格里菲思转化实验(体内转化)。
(1)原理：S型细菌可以使小鼠患败血症死亡。
(2)过程：
①注射________活细菌→小鼠不死亡；
②注射________活细菌→小鼠死亡；
③注射加热杀死的________细菌→小鼠不死亡；
④注射S型死细菌＋________活细菌→小鼠死亡。R型S型S型R型 栏目链接新 知初 探(3)结论：S型死细菌中含有“____________”，能使无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌，使小鼠死亡。转化因子DNA蛋白质 栏目链接二、噬菌体侵染细菌的实验新 知初 探1．原理：T2噬菌体侵染细菌后，在自身遗传物质的控制下，利用细菌体内的物质合成自身的组成成分，从而进行大量繁殖。
2．过程：
(1)标记大肠杆菌：在分别含有________和________的培养基中培养大肠杆菌，获得分别含__________和________的大肠杆菌。32P 35S32P35S 栏目链接新 知初 探(2)标记T2噬菌体：用分别含________和________的大肠杆菌培养T2噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。
(3)对照实验：用分别含________和________的T2噬菌体分别侵染________的大肠杆菌。
(4)同位素检测：对两组________培养液进行离心检测。35S32P35S32P未标记大肠杆菌 栏目链接新 知初 探3．结果：________标记的T2噬菌体离心后，________中放射性高；________标记的T2噬菌体离心后沉淀物中放射性高。
4．结论：________是遗传物质。
35S上清液 32PDNA 栏目链接三、烟草花叶病毒感染烟草的实验新 知初 探1．实验过程及结果。2．结论：__________________。
3．人类的探索结论。
DNA是__________________，因为实验证明绝大多数生物的______________，只有少部分生物的______________。正常RNA RNA是遗传物质 主要的遗传物质 遗传物质是DNA 遗传物质是RNA 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)S型肺炎双球菌体内的DNA可使R型肺炎双球菌转化为S型菌。( )
(2)用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质。( )
(3)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染实验证明了DNA是主要的遗传物质。( )
(4)病毒的遗传物质都是RNA。( )√ ××× 栏目链接新 知初 探(2) 35S标记的是噬菌体外壳，侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，所以经离心后，沉淀物的放射性很低。 (3)这两个实验证明了DNA是遗传物质，烟草花叶病毒侵染实验证明了RNA也可以是遗传物质，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。 (4)病毒的遗传物质是DNA或RNA。 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)格里菲思的实验能否证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA?不能。只能证明使R型细菌转化的物质是S型细菌内的某种物质——“转化因子”。 栏目链接不是。例如，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。新 知初 探 (3)DNA是所有生物的遗传物质吗？请举例说明。 (2)噬菌体侵染细菌的实验中，上清液和沉淀物中含有的物质主要是什么？上清液中主要是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中主要是大肠杆菌。 栏目链接 栏目链接探究一 肺炎双球菌的转化实验要 点探 究1．肺炎双球菌体内转化和体外转化实验的比较。格里菲思 艾弗里及其同事小鼠体内 培养基(体外)用加热杀死的S型细菌做对照 将物质提纯分离各自观察小鼠是否死亡 培养基中菌落S型菌体内有转化因子 S型菌的DNA是遗传物质①巧妙选用R型和S型两种肺炎双球菌
②实验目的都是探究遗传物质的成分
③体内转化实验是体外转化实验的基础，后者则是前者的延伸
④实验设计都遵循对照原则和单一变量原则 栏目链接要 点探 究2.肺炎双球菌转化实验中的对照设计。?特别提醒：(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中双螺旋解开，氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。
(3)转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 栏目链接要 点探 究问题导学不会。其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复了活性，因为加热杀死的S型细菌使R型细菌转化成了S型细菌。 1.(1)在格里菲思的体内转化实验中，加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，那么其内部的DNA分子也变性失活吗？为什么？ 栏目链接要 点探 究(2)艾弗里实验中设置DNA＋DNA酶这一组实验的目的是什么？一是对照说明只加DNA组的结论，二是说明DNA的基本构成成分不能实现转化。 栏目链接要 点探 究【例1?】 肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现有R型细菌转化的是( ) 栏目链接只有DNA才能够使R型细菌转化为S型细菌。 栏目链接A要 点探 究要 点探 究跟踪训练1．1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明了( )
①S型细菌的性状是由DNA决定的 ②在转化过程中，S型细菌的DNA进入到R型细菌细胞中 ③DNA是遗传物质 ④S型细菌的DNA是遗传物质，R型细菌的DNA不是遗传物质 ⑤蛋白质和多糖不是遗传物质 ⑥蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用C 栏目链接要 点探 究A．①②③ B．①②③⑤
C．①②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 栏目链接探究二 噬菌体侵染细菌的实验要 点探 究1．T2噬菌体的结构。
T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，T2噬菌体侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，从而进行大量增殖。T2噬菌体头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的，在它的头部内含有一个DNA分子。 栏目链接要 点探 究2．噬菌体侵染细菌的过程。
1952年，美国科学家赫尔希(Hershey)和蔡斯(Chase)做了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其侵染过程如下图： 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究3．实验中运用了同位素标记法。
4．结论：DNA是遗传物质。
5．几点说明：
(1)少量放射性出现的原因。
①用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液放射性含量升高。 栏目链接要 点探 究②用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：可能由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。
(2)两个经典实验的实验设计思路和设计原则——对照原则是相同的，但所用技术手段(物质提纯与分离技术和同位素标记技术)、实验材料、实验结论(能否证明蛋白质不是遗传物质方面)都是不相同的。 栏目链接要 点探 究?特别提醒：(1)噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内，除噬菌体的DNA做模板起指导作用外，其余的原料——脱氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP和相关酶全由大肠杆菌提供。
(2)必须分两组分别标记进行实验，不能同时对噬菌体既标记35S又标记32P。
(3)因为病毒营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。
(4)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素。 栏目链接要 点探 究 (5)噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：(6)该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳留在外面，其作用不能证明。
(7)该实验可同时证明：
①DNA分子具有相对稳定性。
②DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性。
③DNA能控制蛋白质的生物合成。但不能证明DNA分子产生可遗传的变异。 栏目链接要 点探 究问题导学 2.(1)为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养噬菌体？(2)进行噬菌体侵染细菌的实验时，能否用32P和35S同时标记在同一噬菌体上？说明原因。病毒没有细胞结构，其体内缺少完整的独立生活的酶系统，只能寄生在活细胞内。不能。因放射性检测时只能检测到放射性出现的部位，不能确定是何种元素的放射性，故应将32P和35S分别标记两组噬菌体进行实验。 栏目链接要 点探 究【例2?】 某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是( )1 与甲种一致 2 与乙种一致3 与甲种一致4 与乙种一致A.1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、4 栏目链接要 点探 究DNA和蛋白质这两种物质中DNA是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。B 栏目链接要 点探 究互动探究 如果2和3结果成立，能说明什么问题？如果2和3同时成立，表明子代表现型与蛋白质有关，与DNA无关。说明蛋白质是遗传物质，DNA不是遗传物质。 栏目链接要 点探 究技巧归纳：肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
(1)实验设计思路比较。设法将DNA与其他物质分开，单独地直接研究它们各自不同的遗传功能直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S) 栏目链接要 点探 究(2)实验结论(或目的)比较。
肺炎双球菌转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。 栏目链接要 点探 究跟踪训练2.右图所示为用同位素32P、35S分别标记噬菌体DNA和大肠杆菌氨基酸，然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子代噬菌体和母噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是( )
A．31P、32P、32S
B．31P、32P、35S
C．31P、32P、32S、35S
D．32P、32S、35SB 栏目链接探究三 烟草花叶病毒的感染和重建实验要 点探 究 栏目链接要 点探 究2．烟草花叶病毒的重建实验。
将烟草花叶病毒的蛋白质与车前草病毒(HRV)的RNA结合在一起，形成一个类似“杂种”的新品种，用它来感染正常烟叶，结果烟叶产生的病症及子代病毒的类型如图所示： 栏目链接要 点探 究实验分析及结论：A组实验中，不同的病毒所引起的病症是不同的，通过该实验可为B组实验提供对照。
B组实验则是具体遗传物质的组合判断，即蛋白质不是遗传物质，杂种病毒所表现的性状与提供RNA的生物完全相同，进一步证实RNA是遗传物质，而且不同生物的RNA控制不同的性状。 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究 (2)表述分析。
①一切生物的遗传物质是核酸。
②细胞内既含有DNA又含有RNA的生物和体内只有DNA的生物，遗传物质是DNA。凡是细胞构成的生物，其遗传物质都是DNA。
③在只含RNA的少数病毒中，RNA才作为遗传物质。
④由于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。
注意：细胞生物含有两种核酸，而病毒只含有一种核酸，DNA或RNA。 栏目链接要 点探 究问题导学 3.(1)细胞内的RNA是遗传物质吗？为什么？(2)病毒含有的核酸就是遗传物质吗？为什么？不是。在细胞内，只有DNA才是遗传物质。是。一种病毒只含有一种核酸(DNA或RNA)，也就是该病毒的遗传物质。 栏目链接要 点探 究【例3?】 甲、乙两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为( ) 栏目链接要 点探 究对于RNA病毒来说，其遗传物质为RNA，重组病毒丙中的遗传物质为乙病毒的RNA，则重组病毒丙侵染植物细胞后产生的新一代病毒应与乙病毒相同。D 栏目链接要 点探 究跟踪训练3．如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是( )D重组病毒丙中的遗体物质为乙病毒的核酸；则重组病毒丙侵染植物细胞后产生的新一代病毒与乙病毒相同。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例1?】 用噬菌体侵染细菌过程来研究噬菌体的遗传物质，你认为选择同位素标记的最佳方法是( )
A．用14C和3H标记噬菌体
B．用18O和15N标记的噬菌体去侵染细菌
C．用32P和35S同时标记的一组噬菌体去侵染细菌
D．用32P和35S分别标记的两组噬菌体分别去侵染细菌 栏目链接易 错剖 析易错选项：C项
错因分析：知识掌握不准确。用噬菌体侵染细菌过程来研究噬菌体的遗传物质，用32P和35S分别标记的两组噬菌体分别去侵染细菌，通过区分两组噬菌体亲子代放射性分布的不同证明DNA是遗传物质；若用32P和35S同时标记的一组噬菌体去侵染细菌，无法区分亲子代放射性同位素的分布。选D。 栏目链接易 错剖 析【例2?】 某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型细菌的DNA＋DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠
②R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠
③R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠
④S型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠 栏目链接易 错剖 析以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )
A．存活、存活、存活、存活
B．存活、死亡、死亡、存活
C．死亡、死亡、存活、存活
D．存活、死亡、存活、存活 栏目链接 选D。①中DNA酶水解S型细菌的DNA，转化因子失活，小鼠存活。②最后加入的是有毒的S型细菌，小鼠患败血症死亡。④S型细菌和DNA酶经高温加热后死亡，仍含有有活性的S型细菌DNA，但最后加入R型细菌的DNA，S型细菌DNA不能转化R型细菌的DNA，从而得到S型细菌，故小鼠存活。易 错剖 析 栏目链接易 错剖 析 栏目链接 栏目链接课题：同位素标记法在实验中的应用实 验专 项 栏目链接实 验专 项3．标记特征化合物，探究详细生理过程。如：
(1)3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的合成、加工、运输过程。
(2)15N标记DNA，证明了DNA的半保留复制特点。 栏目链接典例剖析实 验专 项有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如图： 栏目链接实 验专 项一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素。下表对结果的预测中，最可能发生的是( )全部无 全部32S 全部31P全部有 全部35S 多数32P，少数31P少数有 全部32S 少数32P，多数31P全部有 全部35S 少数32P，多数31PD 栏目链接病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料中有宿主细胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。实 验专 项 栏目链接课件50张PPT。生物·必修2（人教版）第3章 基因的本质
第2节 DNA分子的结构 栏目链接核 心点 晴1．沃森和克里克创建了DNA分子双螺旋结构模型，建构了物理模型。
2．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，两条链按反向平行方式盘旋。这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
3．磷酸—脱氧核糖骨架排列在螺旋外部，构成基本骨架；碱基排列在螺旋内部的双链螺旋。
4．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。 栏目链接核 心点 晴5．DNA中，A一定与T配对，G一定与C配对。这叫做碱基互补配对原则。 栏目链接 栏目链接一、DNA双螺旋结构模型的构建新 知初 探自主学习1．模型名称：________________结构模型。
2．构建者：美国生物学家______________和英国物理学家____________。DNA分子双螺旋沃森克里克 栏目链接二、DNA分子的结构新 知初 探1．结构层次。
基本组成元素——_____________________等
↓
基本组成物质——磷酸__________、________
↓ (A、G、C、T四种)
基本组成单位——_______________(四种)
↓聚合
DNA单链——脱氧核苷酸长链
↓两条
DNA双链——DNA________结构。C、H、O、N、P脱氧核糖含氮碱基脱氧核糖核苷酸双螺旋 栏目链接新 知初 探记忆诀窍：可用“五、四、三、二、一”记忆，即五种元素，四种碱基对应四种脱氧核苷酸，三种物质○??，两条长链，一种螺旋。
2．结构特点。
(1)双链____________。
(2)____________和________交替连接，排列在外侧，构成____________，________排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过________连接成碱基对。
(4)A和T之间形成______个氢键，C和G之间形成______个氢键，故DNA分子中______比例高的稳定性强。反向平行脱氧核糖磷酸基本骨架碱基氢键二三G－C 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)DNA分子由两条方向相同的脱氧核苷酸链盘旋而成。( )
(2)沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构中，磷酸－脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部。( )
(3)DNA分子中的碱基一定存在如下数量关系：C＝T，A＝G。( )×√× 栏目链接(1)构成DNA分子的两条脱氧核苷酸链反向平行。 (3) DNA分子中A与T配对，G与C配对，故存在的数量关系应为A＝T，G＝C。新 知初 探 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)不同DNA分子的基本骨架是否相同？请说明理由。(2)DNA分子结构稳定，你知道为什么吗？相同。不同DNA分子的基本骨架都是磷酸与脱氧核糖分子交替排列连接①DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基通过氢键相连形成碱基对；②DNA分子的基本骨架固定不变。 栏目链接 栏目链接探究一 DNA的结构要 点探 究1．平面结构图解。 栏目链接要 点探 究2．图解各部分(序号的)含义。
①磷酸：是脱氧核苷酸的重要组成基团，DNA分子中绝大部分脱氧核苷酸都连接2个磷酸基团，但1个DNA分子中只有2个游离的磷酸。
②磷酸二酯键：是2个脱氧核苷酸相连的化学键，可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。
③脱氧核糖：是脱氧核苷酸的组成部分。
④碱基：共有4种，分别是A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、C(胞嘧啶)。 栏目链接要 点探 究⑤碱基对：A与T、G与C分别配对，配对遵循碱基互补配对原则。
⑥氢键：配对的碱基之间通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。碱基AT、GC之间分别有2个和3个氢键。
⑦脱氧核苷酸：含有磷酸、脱氧核糖和含氮碱基各1个，是DNA的基本组成单位，DNA初步水解产物。
⑧脱氧核苷酸链：两条反向平行的脱氧核苷酸链双螺旋成DNA分子。 栏目链接要 点探 究⑨DNA的内侧：由碱基对按不同的顺序排列而成，决定了DNA的特异性和多样性。
⑩DNA的外侧：由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，构成DNA的基本骨架。 栏目链接要 点探 究问题导学DNA分子中碱基对的数量和排列顺序决定了DNA分子具有多样性。 1.(1)从DNA分子结构看，决定DNA分子多样性的因素主要有哪些？(2)为什么DNA分子中G与C碱基所占的比例越高，DNA分子结构的稳定性越强？G与C之间有三个氢键，而A与T之间只有两个氢键。因此G与C所占比例越大，DNA分子的稳定性越强。 栏目链接要 点探 究【例1?】 某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是( ) 栏目链接要 点探 究解答本题的关键是熟悉DNA分子的结构。根据DNA分子结构“两条链反向平行”的特点，可判断出选项B正确。B 栏目链接要 点探 究跟踪训练1．如下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题： 栏目链接要 点探 究(1)组成DNA的基本单位是[ ]____________。
(2)图中1、2、6的名称依次为1_______________；2___________；6________。
(3)图中8示意的是____________________________________________。
在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为________________。5 脱氧核苷酸磷酸(基团)脱氧核糖碱基对一条脱氧核苷酸链的片段嘌呤数＝嘧啶数(A＋G＝T＋C) 栏目链接要 点探 究 (4)由于解旋酶的作用使[ ]________断裂，两条扭成螺旋的双链解开，若4是胞嘧啶，则3是__________________。
(5)上述DNA分子彻底水解得到的产物是( )
A．脱氧核糖、核糖和磷酸
B．脱氧核糖、碱基和磷酸
C．核糖、碱基和磷酸
D．核糖核苷酸、碱基和磷酸7氢键鸟嘌呤B 栏目链接要 点探 究 (6)基因D与d的根本区别是( )
A．基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状
B．基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同
C．4种脱氧核苷酸的排列顺序不同
D．在染色体上的位置不同
(7)如下图，两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是( )
CB 栏目链接要 点探 究(8)从生物“适应的相对性”、“基因突变的低频性”可见，DNA作为遗传物质其分子结构具有________性。稳定 栏目链接探究二 双链DNA分子中的碱基数量关系要 点探 究1．DNA分子中两条单链上碱基总数相等；在整个DNA分子中A＝T，G＝C。
2．DNA分子两条链之间存在着A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2的关系。 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究说明：碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性。
①共性：不因生物种类的不同而不同。
＝＝1；＝＝1；＝＝1
②特异性：的比值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多样性和特异性的表现。
特别提醒：(1)若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种，其中n代表碱基对数。
(2)在运用碱基互补配对原则进行计算时，是针对双链DNA分子而言的，不适用于单链DNA分子。 栏目链接要 点探 究问题导学 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究【例2?】 从某生物组织提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%，已知1号链的碱基中28%是腺嘌呤，22%是胞嘧啶。
(1)全部碱基中腺嘌呤占________%。
(2)与1号链相对应的2号链中，腺嘌呤占该链全部碱基的________%。 栏目链接要 点探 究分析：由题干可得知：整个分子中G＋C＝46%；1号链中A1＝28%，C1＝22%。解答本题时，应画出DNA分子的简图，标出各类碱基及所占的比例，再灵活运用(G＋C)或(A＋T)的整个分子和单链中所占的比例相等进行求解。
技巧归纳：解答此类问题要分三步进行分析
(1)弄清题中所给和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例，还是占DNA分子一条链的碱基比例。
(2)画一个DNA分子的模式图，并在图中标出已知的和所要求的碱基。
(3)根据碱基互补配对原则及其有关规律进行计算。 栏目链接要 点探 究先根据题干画出DNA分子简图如下：(1)27 (2)26(1)因为G＋C占全部碱基(A＋T＋G＋C)的46%，所以A＋T＝1－46%＝54%。又因为A＝T，所以A＝T＝27%。
(2)因为1号链上A1占28%，所以A1占全部碱基的28%÷2＝14%。由(1)题可知，整个分子中A占全部碱基的27%，所以A2占全部碱基的27%－14%＝13%，所以A2占2号链的13%×2＝26%。 栏目链接要 点探 究跟踪训练2．某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A．32.9%和17.1% B．31.3%和18.7%
C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9%B 栏目链接要 点探 究由于DNA分子中(G＋C)之和在整体中的比例与在单链DNA中该比例均相等，可推出该已知链中G＋C＝35.8%，又因T与C分别占32.9%与17.1%，可求出该链中的A为1－(G＋C＋T)＝1－(35.8%＋32.9%)＝31.3%，G＝35.8%－17.1%＝18.7%。其互补链中T和C应与该链中A与G的含量相等。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例】 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( )
A．每条染色体的两条单体都被标记
B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记 栏目链接易 错剖 析选B。 栏目链接 栏目链接课题：设计型实验题的解题思路与方法实 验专 项基础理论：
1．解题思路。
(1)准确把握实验目的：明确实验要解决的“生物学事实”是什么，要解决该“生物学事实”的哪一方面。
(2)明确实验原理：分析实验所依据的科学原理是什么，涉及的生物学及相关学科的方法和原理有哪些。
(3)确定实验变量、设置对照实验：找出自变量和因变量，确定实验研究的因素以及影响本实验的无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。 栏目链接实 验专 项 (4)确定实验方法：根据实验目的和所提供的材料来确定。
(5)设计合理的实验装置和实验步骤：严格遵循实验设计原则，根据实验原理以及在充分考虑提供的实验材料、用具的基础上，根据设计要求，设计实验装置和步骤。得出预期实验结果和结论。
2．实验设计时的一般步骤。
(1)取材、分组、编号。取材时要注意数量和生理及发育状态、用具等要相同，即无关变量要相同且适宜，不影响实验结果。 栏目链接实 验专 项(2)变量处理。根据单一变量原则和对照原则，对不同组别进行变量处理，以引起不同的实验结果来实现实验目的。
(3)根据需要可进行进一步相同处理，其他因素相同且最适的继续处理。
(4)检测、观察、统计、比较。必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。 栏目链接典例剖析实 验专 项1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下图是实验的部分过程： 栏目链接实 验专 项(1)写出以上实验的部分操作过程：
第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。_______________________________________________________________________________________。
第二步：____________________________________________。先将细菌培养在含35S的培养基上；然后用噬菌体去侵染被35S标记的细菌。因为噬菌体营寄生生活 用35S标记的噬菌体与细菌混合 栏目链接实 验专 项 (2)以上实验结果说明：__________________________________________________________________。
(3)SARS病原体(冠状病毒)侵染人体细胞的过程类似于噬菌体侵染细菌。结合上述实验过程及现象，请提出一种获得SARS疫苗(蛋白质外壳)的新途径？_____________________________________________________________________。噬菌体的蛋白质外壳没有进入到细菌体内 动物细胞培养→冠状病毒侵染→搅拌离心，从上清液中提取出蛋白质外壳。 栏目链接实 验专 项 (4)噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要( )
A．细菌的DNA及其氨基酸
B．噬菌体的DNA及其氨基酸
C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D．细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸
(5)用紫外线处理大肠杆菌可诱导产生对T2噬菌体有抗性的大肠杆菌，这种抗性的产生与其细胞膜上的蛋白质发生变化有关。下图简要示意处理的方法：C 栏目链接实 验专 项①在紫外线作用下，细菌的膜蛋白质改变的根本原因是导致DNA分子中________的排列顺序发生改变引起的。
②如何将图中抗T2噬菌体菌株从混合菌株中筛选出来？
_______________________________________________________。碱基对用T2噬菌体侵染混合菌株，在适宜的条件下培养一段时间，能形成菌落的就是抗T2噬菌体菌株 栏目链接由于噬菌体营寄生生活，不能在普通培养基中生存，因此，需要先将细菌用同位素标记，然后让噬菌体去侵染细菌，使噬菌体获得标记。在细菌细胞中，噬菌体的DNA利用细菌的氨基酸合成噬菌体的蛋白质外壳。抗T2噬菌体菌株的产生是由于膜蛋白的改变引起，而蛋白质的合成最终受DNA(基因)控制，故DNA分子中碱基对顺序发生改变，导致蛋白质分子结构改变。要筛选出抗T2噬菌体的细菌，就必须用T2噬菌体去侵染，只有抗性的细菌才能生存。实 验专 项 栏目链接课件50张PPT。生物·必修2（人教版）第3章 基因的本质
第3节 DNA的复制 栏目链接核 心点 晴1．在DNA分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有4种(A、T、C、G)，因此，构成DNA分子的脱氧核苷酸也有4种，它们的名称是：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。
2．DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。
3．DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 栏目链接核 心点 晴4．DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。 栏目链接 栏目链接一、对DNA分子复制的推测新 知初 探自主学习1．假说：______________方式。
2．提出者：__________和克里克。
3．内容：
(1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的________将解开，互补的碱基之间的________断裂。半保留复制沃森双螺旋氢键 栏目链接新 知初 探 (2)复制：以解开的两条______作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据__________________原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。
(3)特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的________，因此，这种复制方式被称为半保留复制。单链碱基互补配对一条链 栏目链接二、DNA分子的复制新 知初 探1．复制过程。指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
______________和减数第一次分裂前的间期解旋→以母链为模板按碱基互补配对原则合成子链→子链延伸→亲子链复旋①模板：____________的每一条链；
②原料：4种游离的________________________；
③能量：ATP释放的能量；
④酶：DNA解旋酶和DNA聚合酶1个DNA复制形成2个完全相同的________
____________边复制，半保留复制①独特的双螺旋结构提供模板
②______________________原则将______________从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的__________有丝分裂的间期亲代DNA脱氧核苷酸DNA边解旋碱基互补配对遗传信息连续性 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)DNA复制过程中需要ATP和尿嘧啶核糖核苷酸。( )
(2)经过DNA复制得到的子代DNA是由亲代DNA链和复制的新链随机结合而成的。( )
(3)DNA解旋酶破坏的是氢键，不能将DNA分解成脱氧核苷酸。( )××√ 栏目链接新 知初 探(1) DNA的复制过程不需要尿嘧啶核糖核苷酸，尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料。 (2) DNA复制是严格按照碱基互补配对原则进行的半保留复制，并不是随机结合。 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)DNA复制除了在细胞核中进行外，还能发生在哪些场所？(2)DNA复制过程中碱基互补配对方式有哪些？真核生物的DNA复制还在叶绿体、线粒体；原核生物的DNA复制主要在拟核；病毒的DNA复制在宿主细胞中A与T，T与A，G与C，C与G。 栏目链接 栏目链接探究一 DNA半保留复制的实验证据要 点探 究离心后出现3条DNA带：
①重带(密度最大，最靠近试管底部)：15N标记的亲代双链DNA(15N/15N)
②杂交带(密度居中，位置也居中，也称中带)：一条链为15N，另一条链为14N标记的子代双链DNA(15N/14N)
③轻带(密度最小，离试管底部最远)：两条链都为14N标记的子代双链DNA(14N/14N)同位素示踪法和离心技术①用15N标记的NH4Cl培养大肠杆菌，获得15N/15N—DNA
②将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中培养
③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA
④将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置 栏目链接要 点探 究特别提醒：(1)细胞生物和非细胞生物的核酸、碱基、核苷酸种类数：细胞生物依次是2、5、8；非细胞生物依次是1、4、4。
(2)解旋酶、聚合酶的具体作用：解旋酶作用是通过打开氢键从而使DNA分子解开双螺旋；DNA聚合酶的作用是将上下脱氧核苷酸连接。 栏目链接要 点探 究问题导学DNA分子的复制是多起点复制。1.(1)某动物一DNA复制时，若从一端开始复制，理论上完成复制约需30 s，而实际上只需12 s左右，为什么？(2)DNA复制是否可在细胞外进行？可以。满足有模板、原料、酶、ATP、温度、pH等条件，可以在细胞外复制。 栏目链接要 点探 究【例1?】 科学家用15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖两代，然后收集并提取DNA，再将提取的DNA进行密度梯度离心。离心后试管中DNA的位置是( )
A．全部位于下层
B．一半居中，一半位于上层
C．全部居中
D．一半居中，一半位于下层 栏目链接大肠杆菌繁殖两代，含有母链的大肠杆菌的DNA一条链含普通的N，另一条链含15N，位于试管的中层，而其他大肠杆菌中的DNA都含有15N，位于试管的下层。 栏目链接D要 点探 究要 点探 究跟踪训练1．1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于( )
①证明DNA是主要的遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何存储遗传信息 ④为DNA复制机构的阐明奠定基础
A. ①③ B．②③ C．②④ D．③④D 栏目链接探究二 DNA的相关计算要 点探 究 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究 (3)消耗的脱氧核苷酸数。
①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为m·(2n－1)个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2 n－1。 栏目链接要 点探 究问题导学2.(1)用15N标记的DNA分子，放入含14N的培养基中进行复制，当测得含有15N的DNA分子数为12.5%时，该DNA分子复制了几次？4次。含15N的DNA分子在含14N培养基中复制n次，则形成2n个DNA分子，其中含15N的DNA分子占2/2n，已知2/2 n ＝12.5%，则n＝4。 栏目链接要 点探 究DNA复制n次形成2 n个DNA分子，第n次复制形成2n－1个DNA分子。 栏目链接(2)DNA复制n次与第n次复制各形成多少个DNA分子？要 点探 究【例2?】 用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是( )
A．含有15N的DNA分子有两个
B．只含有14N的DNA分子占15/16
C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320个
D．复制结果共产生32个DNA分子 栏目链接共复制5次，DNA的总数应为25＝32(个)。因为亲本DNA中两条脱氧核苷酸链都含有放射性，半保留复制后两条含有放射性的脱氧核苷酸链不会消失，所以复制后仍有2个DNA有放射性，所占比率是2/32，那么其余都不含有放射性即只含有14N。因为C＝60，所以G＝60，那么A＋T＝100×2－60×2＝80，则A＝80÷2＝40。32个子代DNA中，相当于全新原料DNA有31个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸共40×31＝1 240(个)。 栏目链接C要 点探 究要 点探 究互动探究(1)复制3次含有15N的DNA分子的比率是多少？
(2)第5次复制需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸多少个？复制3次，DNA的数量是23＝8个，含有15N的有2个，所以比率是2/8＝1/4。m?2 n －1＝40×25－1＝640(个)。 栏目链接要 点探 究 技巧归纳：(1)在双链DNA分子中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A＋G＝T＋C。
(2)互补配对的碱基和在单、双链中所占比例相等。
(3)DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值互为倒数。
(4)核内的DNA能复制，线粒体、叶绿体等细胞质DNA也能复制，复制的场所是DNA存在的部位，复制的基本过程是相同的，只是核DNA复制时伴有相关蛋白质的合成，因为要与蛋白质结合成染色体。 栏目链接要 点探 究跟踪训练D 栏目链接要 点探 究经过n次复制后，形成的DNA分子数为2n，总链数为2n＋1，含12C的链数为2n＋1－2，其中含14C的链数是2条，其比值为(2n＋1－2)∶2，即(2n－1)∶1。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例1?】 某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制数次后，消耗了周围环境中含有腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个，问该DNA分子复制了几次(是第几代)( )
A．三次(第三代) B．四次(第四代)
C．三次(第四代) D．四次(第五代)
易错选项：B项
错因分析：审题不清。误认为复制次数与代数相同。若设复制次数为n，则(2n－1)×200＝3 000；解得n＝4。复制了四次，是第五代。选D。 栏目链接易 错剖 析【例2?】 用放射性32P标记实验前的噬菌体的DNA，然后让它去感染含31P的细菌。实验后含32P的是( )
A．全部子代噬菌体的DNA
B．部分子代噬菌体的DNA
C．全部子代噬菌体的蛋白质外壳
D．部分子代噬菌体的蛋白质外壳 栏目链接易 错剖 析易错选项：A项
错因分析：(1)受思维定势的影响。根据亲子代之间具有连续性的物质是DNA，误认为亲代DNA传给子代，含32P的应是全部子代噬菌体的DNA。
(2)没有充分挖掘题干中的信息。不理解噬菌体在细菌中增殖的代数。噬菌体在细菌中增殖多代，则亲代噬菌体32P标记DNA连续复制多代，导致部分子代噬菌体的DNA含32P。选B。 栏目链接 栏目链接课题：探究DNA复制的方式实 验专 项基础理论：
1．实验方法。
探究DNA复制的方式，采用的是同位素示踪技术和离心处理，根据试管中DNA的分布位置确定复制方式。
2．有关DNA复制方式的推测。
(1)全保留复制模型：作为模板的DNA的两条母链分开，分别复制形成两条DNA子链，此后两条母链彼此结合，恢复原状，新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。 栏目链接实 验专 项 (2)弥散复制模型：亲代DNA双链被切成双链片段，而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板，新、老双链又以某种方式聚集成“杂种链”。
(3)半保留复制：在复制过程中，原来双螺旋的两条链并没有被破坏，它们分成单独的链，每一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合成的两个双螺旋分子中，每个分子中都有一条旧链和一条新链。 栏目链接实 验专 项3．实验过程：(见下图) 栏目链接实 验专 项第一步：将大肠杆菌放在含有15N的培养基中生长，获得实验用的亲代细菌，使亲代的DNA双链都标记上15N(两条链均为重链)，提取DNA进行CsCl梯度离心，结果只有一条重带。
第二步：将双链均被15N标记的亲代DNA放在含14N的培养基中生长，让其再繁殖一代，取子代的DNA进行CsCl梯度离心，实验结果显示离心管中出现一条中带(一条链含15N，另一条链含14N)。 栏目链接实 验专 项第三步：将第二步所得到的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养，得到子二代，然后提取DNA进行CsCl梯度离心，实验的结果是离心管中有2条带，即一条轻带(两条链都含14N)，另一条为中带。
(1)通过该实验的第二步可以推测DNA可能为哪一种复制模型？
栏目链接可能为弥散复制模型或半保留复制模型。因为若为全保留复制，复制结果应有两种双链DNA，即15N/15N和14N/14N，离心后应出现一条轻带，另一条为重带。但结果却是只在中部有一条带，否定了“全保留复制模型”。若是按“弥散复制模型”或“半保留复制模型”会产生14N和15N相间排列或一条含14N、一条含15N的一种双链。实 验专 项 栏目链接实 验专 项(2)若弥散复制模型排除后，把第一代的DNA用解旋酶处理后再离心，能否直接判断DNA的复制方式？不能。无论半保留还是全保留复制，如果研究DNA链的情况，结果是一致的，无法区分。 栏目链接实 验专 项(3)据第三步的结果推测DNA复制为哪种模型？为什么？ 应为半保留复制模型。
原因如下：①按“半保留复制模型”，预期应有两种双螺旋：一种是杂种DNA14N/15N，另一种是14N/14N，这两种DNA的数量相等；
②若按“全保留复制模型”预期，也会产生两种链：一种是完全由轻链组成的双链，另一种是完全由重链组成的双链，数量之比为3 1；
③若按“弥散复制模型”预期，第二代子链都是轻重相间排列，所以预期仅一条带位于中上部。由此可知：实验的结果完全符合半保留复制模型。 栏目链接实 验专 项典例剖析科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl多代多代一代两代ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代提取DNA并离心仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)
1/2中带(15N/14N) 栏目链接实 验专 项请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第______组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是______________。多15NH4Cl312半保留复制 栏目链接实 验专 项(3)分析讨论：
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果是________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________，密度带宽度发生变化的是________带。B半保留不能没有变化轻 栏目链接实 验专 项④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”位置略低，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为________。
思路点拨：准确把握DNA半保留复制过程是解答本题的关键：15N 栏目链接 (1)根据表中的第1组和第2组实验结果，将大肠杆菌培养在15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌B。(2)若证明DNA的复制为半保留复制，需要证明后代DNA的两条链中一条是原来的，另一条是新合成的，第3组的实验展示了将DNA被15N标记的大肠杆菌放在14N的培养基中培养，子Ⅰ代的DNA仅有15N/14N，再结合第1组和第2组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。(3)①“轻”DNA为14N/14N DNA，“重”DNA为15N/15N DNA，根据表中信息“重带”DNA来自于B。出现①的结果只能是后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。实 验专 项 栏目链接实 验专 项②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，则无法判断后代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。③因为DNA是半保留复制，不管复制多少代，两条母链始终存在，所以在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA的情况为有两个为14N/15N DNA，其余全为14N/14N DNA，所以子n代DNA离心结果是：密度带的数量始终是一条中带、一条轻带，位置也没有变化，中带的放射性强度不变，轻带的DNA分子数为2n－2，因此，其宽度增加。④“中带”为15N/14N DNA，“中带”位置略低，说明新合成的DNA单链中尚有少部分15N，其原因是复制的原料含有15N杂质。 栏目链接课件40张PPT。生物·必修2（人教版）第3章 基因的本质
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段 栏目链接核 心点 晴1．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
2．DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因。
3．基因是有遗传效应的DNA片段。
4．人类基因组计划测定的是24条染色体(22条常染色体＋X＋Y)上DNA的碱基序列。 栏目链接 栏目链接一、基因与DNA的关系新 知初 探自主学习1．从数量上看。
(1)每个DNA分子上有________基因。
(2)所有基因的碱基总数________(填“大于”、“等于”或“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．从功能上看。
基因是____________________________________。许多小于有遗传效应的DNA片段 栏目链接二、DNA片段中的遗传信息新 知初 探1．遗传信息：指基因中______________的排列顺序。
2．DNA分子的特性。
(1)多样性：DNA分子由于____________的数量不同以及____________排列顺序的千变万化，构成了多样性。
(2)特异性：每个DNA分子的碱基的特定的________，构成了每一个DNA分子的特异性。脱氧核苷酸碱基对碱基对排列顺序 栏目链接新 知初 探3．与生物体多样性和特异性的关系。
DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的________基础。物质 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)基因是有遗传效应的脱氧核苷酸序列。( )
(2)构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等。( )
(3)不同DNA携带的遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同。( )√×√ 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)可否利用DNA分子中不具有遗传效应的非基因片段来鉴别生物体？为什么？(2)DNA分子为什么能够携带丰富的遗传信息？可以。在不同生物体DNA分子中非基因片段碱基排列顺序存在差异，可用于鉴别生物体。由于组成DNA分子的碱基数量多及碱基的排列顺序千变万化。 栏目链接新 知初 探(3)由20个碱基对组成的脱氧核苷酸链，共有几种排列方式？420。 栏目链接 栏目链接探究一 基因概念的理解要 点探 究1．基因与DNA。
基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。基因具有遗传效应是指其能控制生物的性状；有的DNA片段不能控制生物的性状就不是基因。
2．基因与性状。
基因是控制生物性状的结构和功能的基本单位，特定的基因控制特定的性状。例如，豌豆高茎基因控制高性状，使豌豆长到2 m高；矮茎基因控制矮性状，使豌豆长到30 cm左右。 栏目链接要 点探 究3．基因与脱氧核苷酸、遗传信息。
基因由脱氧核苷酸组成，基因中脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息，对于某个基因而言，其脱氧核苷酸的排列顺序是固定不变的，而不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序又是不同的。
4．脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体之间的包含关系及数量关系等。 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究?特别提醒：(1)生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。
(2)DNA包括基因与非基因的碱基序列。
(3)基因是有遗传效应的DNA片段。并非任何一个DNA片段都是基因，只有具有遗传效应的DNA片段才是基因。
(4)显性基因D和隐性基因d的根本区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同。 栏目链接要 点探 究问题导学基因随着DNA的复制而复制。 1.(1)基因是怎样复制的？(2)基因是4种碱基对的随机排列吗？不是。每种基因中的碱基对都有一定的排列顺序，体现基因的特异性。 栏目链接要 点探 究【例1?】 下列关于基因的说法中，正确的是( )
A．基因就是一段DNA分子
B．基因一定位于染色体上
C．基因是具有遗传效应的DNA片段
D．不同基因上带有的遗传信息相同
技巧归纳：关于基因概念的外延
(1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体，线粒体和叶绿体中的DNA上也含有基因。 栏目链接要 点探 究由此可分为细胞核基因和细胞质基因。
(2)只有细胞核基因遵循孟德尔遗传定律。
(3)对于原核细胞来说，基因在其DNA分子上，DNA是裸露的，没有染色体这一载体。
(4)基因随着DNA分子的复制而复制，和染色体行为一致，表现在：
①染色体复制——基因复制。
②同源染色体分离——等位基因分离。 栏目链接要 点探 究③非同源染色体自由组合——非同源染色体上的非等位基因自由组合。
④染色单体分开——相同基因分离。基因的本质是具有遗传效应的DNA片段。C 栏目链接要 点探 究跟踪训练1．下列叙述中正确的是( )
A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，基因都分布在染色体上
C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的种类决定的
D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上可能含有2个DNA分子D 栏目链接探究二 DNA分子的多样性和特异性要 点探 究1．多样性的原因。
①DNA分子由于碱基对的数量不同；②碱基对的排列顺序的千变万化。
例如：一个具有4 000个碱基对的DNA分子，所携带的遗传信息是44 000种。
2．特异性：不同DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序，这种特定的顺序包含着特定的遗传信息，决定了DNA分子的特异性。 栏目链接要 点探 究DNA分子的特异性是指对于控制某一特定性状的DNA分子中的碱基排列顺序是稳定不变的，如控制合成唾液淀粉酶的基因中，不论是何人，这段DNA分子中的碱基排列顺序是稳定不变的。
3．两者的关系。
栏目链接要 点探 究?特别提醒：利用生物DNA分子的多样性可从根本上解释生物界的多样性；利用DNA分子的特异性可以进行生物体的鉴别。
已知脱氧核苷酸的数目，求解构成DNA分子的种类时，可利用4n来表示，注意n表示脱氧核苷酸对的数目，而不是脱氧核苷酸的个数。 栏目链接要 点探 究问题导学 2.(1)生物体内正常基因的改变会导致遗传病的出现，造成这些基因改变的根本原因是什么？(2)DNA、基因、遗传信息、性状之间的关系是怎样的？基因的位置和数量改变，基因中脱氧核苷酸数目及排列顺序的改变等。 栏目链接要 点探 究①基因与性状的关系：基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位，特定基因控制特定的性状。②基因与DNA的关系：基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。③基因与遗传信息的关系：基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息，对于某个基因来说其脱氧核苷酸的排列顺序是固定不变的，而不同基因的脱氧核苷酸排列顺序又是不同的。④遗传信息表达：使遗传信息以一定的方式(转录和翻译)反映到蛋白质分子的结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。 栏目链接要 点探 究【例2?】 决定DNA遗传特异性的是( )
A．碱基互补配对原则
B．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
C．嘌呤总数与嘧啶总数的比值
D．碱基排列顺序 栏目链接由DNA双螺旋结构模型可以知道DNA基本骨架的磷酸和脱氧核糖交替连接稳定不变；DNA分子碱基对形成遵循碱基互补配对的原则，配对方式只有两种A－T，C－G；在DNA分子中碱基对的排列方式却是千变万化的，这就构成了DNA分子的多样性；而碱基对的序列又决定了DNA分子的特异性。D要 点探 究 栏目链接要 点探 究跟踪训练2．下列关于DNA、基因、染色体的叙述错误的是( )
A．基因是有遗传效应的DNA片段
B．DNA是遗传信息的主要载体
C．DNA分子在染色体上呈线性排列
D．DNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性C基因在染色体上才呈线性排列。 栏目链接要 点探 究 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例】 (双选)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是( )
A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上只含有1个DNA分子 栏目链接易 错剖 析易错选项：选AB项或BD项
错因分析：个别同学认为一个DNA分子上可含有一个基因。 选AD。在DNA分子结构中一个脱氧核糖连接一个碱基，但磷酸则是多数连着两个，因为脱氧核苷酸是相连的，脱氧核糖与磷酸交替连接形成基本的骨架结构。只有DNA的两端存在两个脱氧核糖只连着一个磷酸的情况；当染色体复制后，着丝点未分裂时，一条染色体上可含有2个DNA分子。 栏目链接 栏目链接课题：探究脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性的关系实 验专 项基础理论：
基因是特定的DNA片段，这说明DNA蕴含有大量的遗传信息。DNA两侧的脱氧核糖和磷酸的交替排列是稳定不变的，基本骨架内侧的碱基排列顺序是可变的，由此推测，DNA携带的遗传信息很可能与碱基对的排列顺序有关。那么由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，能储存生物体必需的全部遗传信息吗？ 栏目链接实 验专 项1．你如何理解DNA分子的多样性和特异性？你能从DNA水平分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 栏目链接实 验专 项2．在刑侦领域，DNA分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。你能结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，分析这一方法的科学依据吗？在人类的DNA分子中，脱氧核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。 栏目链接典例剖析实 验专 项1．生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同说明了什么？都不相同。说明了DNA分子上有许多的基因，即基因是DNA的片段。基因的碱基总数小于DNA的碱基总数，说明不是DNA的所有片段都是基因。 栏目链接实 验专 项2．请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。基因是DNA分子上有遗传效应的片段。 栏目链接
