第3章
基因的本质
3.3
DNA的复制（第2课时）
三、DNA分子的复制过程
1.概念：DNA
→
DNA
2.场所：
细胞核
（主要）、线粒体、叶绿体
探究2.原核生物的复制场所？
病毒的复制场所？
3.时间：细胞有丝分裂的
间
期和减数第一次分裂前的
间
期
4.复制的结构基础（准确复制的原因）
规则的
双螺旋
结构提供精确的模板，严格的
碱基互补配对
原则保证复制准确进行
探究3.如果DNA复制时出现了差错，会产生什么影响？
5.过程：（1）解旋
（2）以母链为模板，按碱基互补配对原则合成与母链互补的子链，并延伸子链
（3）母链与其
互补
的子链盘旋成双螺旋结构
探究4.解旋发生的条件是什么？子代DNA分子是否是亲代DNA链和子代DNA链的随机结合而形成的？
7.特点：①边解旋边复制
②半保留复制
8.结果：一个DNA分子就形成了
2
个与亲代
完全相同
的DNA分子。
探究6.复制而形成的2个DNA分子彼此分离在什么时期？
9.意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的
连续
性
四、与复制有关的计算
典例1.已知一段DNA分子中A有100个，若连续复制n次
（1）复制n次共需游离的T=？
（2）第n次复制时，需游离的T=？
典例2.一个被32P标记的DNA分子，连续复制n次，含32P的DNA分子占全部DNA的比？
①双链均含32P的DNA有：
个
②只一条链含32P的DNA有：
个
后代DNA分子的特点
③不含32P的DNA有：
个
④含31P的DNA有：
个
⑤含32P的DNA占全部DNA的比值是
，
含32P的DNA链占全部DNA链的比值是
。
注意：是否双链标记？
典例3.一个精原细胞中的一个DNA用15N标记，形成的子细胞中含同位素标记的占总数？
一个精原细胞中的所有DNA用15N标记，形成的子细胞中含同位素标记的占总数？
课堂小结：
一、对DNA分子复制的推测：沃森和克里克认为是半保留复制
二、DNA半保留复制的实验证据
1.实验材料：大肠杆菌
2.实验方法：同位素标记法和密度梯度离心法
3.实验过程
4.实验结论：DNA分子复制为
半保留
复制
三、DNA分子的复制过程
1.概念
2.时间：有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期
3.场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
4.基本条件
5.过程
6.特点：①边解旋边复制
②半保留复制
7.准确复制的原因
8.结果
9.意义
四、与复制有关的计算
基础训练：
1.DNA分子在细胞的什么时期自我复制？
A.有丝分裂前期或减数第一次分裂前期
B.有丝分裂中期或减数第一次分裂中期
C.有丝分裂后期或减数第一次分裂后期
D.有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期
2.DNA复制的基本条件
A.能量 B.酶和模板 C.脱氧核苷酸 D.包括上述三项
3.DNA分子的复制不发生于下列哪项
A.根尖生长点细胞增殖
B.精原细胞进行减数分裂
C.蛙的红细胞进行增殖
D.人的成熟红细胞
4.下列有关DNA复制过程的叙述中，正确的顺序是
①互补碱基对之间氢键断裂
②互补碱基对之间氢键合成
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.①③④②⑤
B.③①⑤④②
C.①④②⑤③ D.③①④②⑤
5.下列有关DNA复制的叙述，正确的
A.DNA分子在解旋酶的作用下水解为脱氧核苷酸
B.复制过程中，复制和解旋同时进行
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.两条新的子链通过氢键形成一个新DNA分子
6.一个双链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.16
7.具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
A.60个
B.80个
C.120个
D.180个
8.用同位素32P标记某一噬菌体的双链DNA分子，让其侵入大肠杆菌繁殖，最后释放出200个后代，则后代中有32P的噬菌体占总数的
A．2%
B．1%
C．0.5%
D．50%
9.用15N标记含有100个碱基对待DNA分子，其中有鸟嘌呤60个，该DNA在含14N培养基中连续复制4次。其结果不可能是
A.含有15N
的DNA占1/8
B.含有14N
的DNA占7/8
C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D.复制结果共产生16个DNA分子
10.在一个密闭的容器里，用含有同位素13C的脱氧核苷酸合成一个DNA分子，然后再加入普通的含12C的脱氧核苷酸，经n次复制后，所得DNA分子中含12C的多脱氧核苷酸链数与含13C的多脱氧核苷酸链数之比
A.2n∶1
B.(2n－2)∶n
C.(2n－2)∶2
D.(2n－1)∶1
拓展提升：
11.右图示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。不正确的是
A.b和c的碱基序列互补
B．a和c的碱基序列互补
C.a链中（A+T）/（G+C）的比值与b链中同项比值相同
D.a链中（A+T）/（G+C）的比值与c链中同项比值相同
12.某DNA分子中含有腺嘌呤200个，该DNA复制数次后，消耗了周围环境中3000个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则该DNA分子已经复制的次数是
A．3
B．4
C．5
D．6
13.若将果蝇的一个精原细胞中的一个DNA分子用15N进行标记，正常情况下在该细胞形成的精子中，含15N的精子数占
A.1/8
B.1/4
C.1/2
D.1
14.假设含有一对同源染色体的一个精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含有15N标记的DNA的精子所占比例为
A．0
B．25%
C．50%
D．100%
PAGE
1第3章
基因的本质
3.3
DNA的复制（第1课时）
一、教学目标：
知识与能力方面
1.概述DNA分子的复制过程
2.了解梯度离心的原理
过程与方法
通过复制过程的实验的分析，学习分析实验的方法
情感态度与价值观
分析经典实验，让学生领悟科学探究的魅力
二、教学重点：DNA复制的条件、过程和特点
三、教学难点：
DNA分子的复制过程
四、教具：挂图、投影、多媒体课件
五、教学方法：讲述与学生练习、讨论相结合
六、课时安排：2课时
七、教学过程：
第一课时
【导入】生物亲代和子代之间是通过遗传物质——DNA来连接的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给下一代呢？
一、对DNA分子复制的推测
探究1.出示资料：
最早期提出的DNA复制模型有三种：全保留复制、半保留复制和分散型复制。在全保留复制的模型中，新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分。半保留模型是一链旧模板，合成另一链，因此形成的分子是一半新的、一半旧的。分散模型复制的两个分子也是同时含有旧的和新的部分，但是其分配是随机组合的。
沃森和克里克所推测的是半保留型的复制。他们认为原有的两链DNA会分开，每一链各作为一个模板用来复制新的部分，所以新合成的分子中有一旧链和一新链。
分析：（1）这些复制观点的提出你有何启示？（对科学的探究过程是一个不断自我修正的过程）
（2）这些观点各不相同，如何来证明哪个观点是正确的？（只能用实验来证明）
（3）要你来设计实验，你认为最基本的思路是什么？
（实验思路：把复制的单链和原来的链作上标记，然后观察它在新DNA中出现的情况）
科学家就做了这样的实验，证明DNA是进行半保留复制的。
二、DNA半保留复制的实验证据
1.半保留复制：新合成的DNA分子中，保留了原来DNA分子中的
一条链
的复制方式。
2.实验材料：大肠杆菌
3.实验方法：同位素标记法和密度梯度离心法
4.实验过程：
①用15N标记的NH4Cl培养液培养大肠杆菌，获得15N/15N的DNA
②将大肠杆菌转移到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进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置
5.预期结果：
大肠杆菌
培养基
DNA分子
不同质量的DNA在离心管中位置及比例
亲代
15N
15N/15N
全重带
子一代
14N
14N/15N
全中带
子二代
14N
中带14N/15N；轻带14N/14N
1/2中带:1/2轻带
子三代
14N
中带14N/15N；轻带14N/14N
1/4中带:3/4轻带
实验结果与预期的一样，离心后在试管中出现了DNA的三条带
6.实验结论：DNA分子复制为
半保留
复制。
典例：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。
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的子一代
B的子二代
操作
提取DNA并离心
离心结果
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）
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
。
课后反思：第3章
基因的本质
3.4
基因是有遗传效应的DNA片段
一、教学目标
知识目标
1.解释基因是有遗传效应的DNA片段
2.说明基因和遗传信息的关系
过程与方法
运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性
情感态度与价值观
养成探究精神与合作精神，形成实事求是的科学态度。
二、教学重点
1.基因是有遗传效应的DNA片段
2.DNA分子具有多样性和特异性。
三、教学难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
四、教具：挂图、投影、多媒体课件
五、教学方法：讨论法、演示法、阅读指导法
六、课时安排：1课时
七、教学过程：
【导入】摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有DNA是遗传物质。那么，基因与DNA有什么关系呢？
一、基因的定义
1.说明基因与DNA关系的实例
探究1.阅读资料1、3，讨论
（1）生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？
（2）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？
（3）由此可得出什么结论？
小结：①一个DNA上有
许多
个基因
②全部基因的碱基总数只是DNA分子碱基对总数的一部分
→
基因是DNA的片段
（→
基因并不是连续分布在DNA上
→
DNA上有基因片段和非基因片段）
③资料3：可进一步证实基因只是DNA的片段
探究2.阅读资料2、4，讨论：
2.基因与性状的关系
资料2：基因控制生物的性状
性状（表现型）是基因（型）和外界环境共同作用的结果
3.DNA与染色体的关系
→
基因与染色体的关系
资料3：每个染色体上有
1或2
个DNA、一个DNA上有
许多
个基因
→
染色体是基因（DNA）的主要载体，基因在染色体上呈线性排列
4.DNA片段中的遗传信息
探究3.
构成DNA的基本单位是什么？有几种脱氧核苷酸？DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？
探究4.高茎D和矮茎d在本质上的区别是什么？
（脱氧核苷酸的排列顺序不同）
总结：基因的定义：
①基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段
②基因在染色体上呈线性排列
③基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息
二、DNA分子的特点
1.稳定性：①DNA的
双螺旋
结构具有相对的稳定性（解旋后稳定性降低）
②
磷酸和脱氧核糖
交替排列在外侧不变，构成DNA的基本骨架
③碱基
互补配对方式
不变
（A=T、C=G；且碱基总数相等时，含有的
C/G
越多，DNA越稳定）
2.多样性：
碱基对
的排列顺序千变万化
探究5.50个脱氧核苷酸构成的DNA分子中，碱基的排列顺序最多有多少种？
3.特异性：每一个DNA分子有特定的
碱基
排列顺序
生物体多样性和特异性的物质基础（根本原因）：DNA分子的多样性和特异性
三、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
果蝇基因组：测定的是5条染色体（3
条常染色体+
X
+
Y）上DNA的碱基序列
课堂小结：
一、基因的定义
①基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段
②基因在染色体上呈线性排列
③基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息
二、DNA分子的特点
①稳定性
②多样性
③特异性
三、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
基础训练：
1.马和豚鼠体细胞具有相同的染色体，但性状差异很大，原因是
A.生活环境不同
B.DNA分子中碱基配对方式不同
C.着丝点数目不同
D.DNA分子中碱基对排列顺序不同
2.每个基因都含有大量遗传信息，与之有关的是
A.染色体的形态结构
B.DNA的空间结构
C.脱氧核苷酸的排列顺序
D.碱基的配对方式
3.由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达
A．4120
B．1204
C．460
D．604
4.DNA分子多样性和特异性由下列哪项决定
A.多核苷酸链
B.DNA主链的稳定性
C.碱基对的不同序列
D.DNA规则的双螺旋结构
5.构成双链DNA的四种碱基之间的关系，下列哪项因生物种类不同而异
A.A+C/G+T
B.G+C/A+T
C.A+G/C+T
D.A/T和G/C
6.关于基因、DNA和染色体的正确叙述是
A.DNA分子只存在于染色体上
B.每个染色体只含有一个DNA分子
C.DNA分子只含有一个基因
D.基因不同，其脱氧核苷酸序列不同
7.对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是
A.每条染色体上含一个或两个DNA，每个DNA分子上含有多个基因
B.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
C.三者都是细胞内的遗传物质
D.基因的实质是有遗传效应的DNA
片段
8.下列关于生物多样性的叙述不正确的是：
A.生物界的丰富多彩，起决定性作用的是DNA的多样性
B.DNA分子结构的多样性主要表现为4种碱基对方式的多样性
C.生物界的多样性是由蛋白质的多样性体现的
D.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性
9.从下列物质的结构层次看，由简单到复杂的顺序是
A.脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA B.脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体
C.基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA D.基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体
拓展提升：
PAGE
2第3章
基因的本质
3.2
DNA分子的结构（第2课时）
复习：1.DNA分子双螺旋结构的特点是什么？画出示意图。
2.DNA的一条链是相邻两个脱氧核苷酸之间通过什么键连接？两条链之间呢？
3.水解DNA的酶是什么？DNA的水解终产物是什么？
四、有关碱基互补配对原则的计算
例1.某DNA分子有5000个碱基对，其中T有4000个，则此DNA片段中G有：_____。
例4.双链DNA一条链上A：T：C：G=1：2：3：4，则互补链上A：T：C：G等于_______。
例5.若双链DNA分子一条链上（A+G）/（C+T）=0.4，则其互补链和整个DNA分子中相应的比值分别是
。
例6.若双链DNA分子一条链上（A+T）/（C+G）=0.4，则其互补链和整个DNA分子中相应的比值分别是
。
例7.某DNA分子一条链中C占22%。G占16%，则整个DNA分子中A占_
_____。
例8.某DNA分子中，T占20%，已知一条链中C占该链碱基数的22%，另一条链中C占该链碱基数的
_____
例9.在DNA分子中，G占碱基总量的18%，其中一条链中G占20%，则另一条链上G占
。
五、DNA分子的特点
1.稳定性：DNA分子的双螺旋结构具有相对的稳定性（解旋后稳定性降低）
构成基本骨架的磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧，不会改变
碱基互补配对方式稳定不变
2.多样性：碱基对的排列顺序多种多样
（4n种，n为碱基对数）
3.特异性：特定的碱基对的排列顺序决定
基础训练：
1.如图是DNA分子的部分平面结构示意图，叙述不正确的是
A.图中4的全称是鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.构成DNA的核苷酸种类的不同与2有关
C.N元素存在于图中的含氮碱基中
D.从主链看，两条脱氧核苷酸链反向平行
2.某同学制作的DNA双螺旋模型中含腺嘌呤5个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为1∶3，则该DNA
片段模型中含有脱氧核糖的数目为
A.10
B.20
C.30
D.40
3.一个DNA分子片段中含碱基T共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是
A.26%、312个
B.24%、288个
C.24%、298个
D.12%、144个
4.DNA分子的一条链中C+T/G+A=1.25，则其互补链中和在整个DNA分子中的比值是
A.0.8，0.8
B.0.8
，1
C.1.25，1.25
D.1.25，1
5.一个双链DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则它的互补链中（C+G）/（A+T）的比是
A.
1/a
B.
2a
C.
a
D.
a/2
6.对双链DNA分子的叙述，下列哪项是不正确的
A.若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T数目也相等
B.若一条链的G的数目为C的2倍，则另一条链G的数目为C的1/2
C.若一条链的A：T：G：C=1：2：3：4，则另一条链相应的碱基比为2：1：4：3
D.若一条链的G：T=1：2，则另一条链的C：A=2：1
（6）DNA分子中的 ______和_____交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；______在内侧。
拓展提升：
9.由一分子磷酸、一分子碱基和一分子化合物a组成的物质构成了复杂化合物b，对a、b最精确的叙述是
A．a是核糖，b是脱氧核苷酸
B．a是脱氧核糖，b是核糖核苷酸
C．a是核糖，b是核糖核苷酸
D．a是五碳糖，b是核酸
10.某DNA分子中，G+C之和占全部碱基的35.8%，一条链的T和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%
课后反思：第3章
基因的本质
3.1
DNA是主要的遗传物质（第2课时）
（三）噬菌体侵染细菌实验
（最直接、最可靠的证据）
1.时间、人物：
1952_年
赫尔希和蔡斯
2.实验材料：
T2噬菌体
（1）结构：DNA
（核心）+
蛋白质（外壳）
（2）实质：是一种专门
寄生
在大肠杆菌体内的
病毒
（3）增殖特点：在
自身遗传物质
的作用下，利用
大肠杆菌
体内的物质来合成自身的组成成分。
3.实验方法：放射性同位素标记法
（1）标记的成分：用32P标记噬菌体的
DNA
、用35S标记噬菌体的
蛋白质
探究4.
为什么用32P标记噬菌体的DNA？为什么用35S标记噬菌体的蛋白质？在该实验中能用C、H、O、N元素来标记吗？
用32P标记噬菌体的DNA，原因是：噬菌体的DNA有，而蛋白质不含有元素P
用35S标记噬菌体的蛋白质，原因是：S是噬菌体的蛋白质有，而DNA没有的特殊元素
不能用C、H、O、N元素来标记的原因是：DNA
和蛋白质都含有这些元素
探究5.如何来标记噬菌体呢？
（2）噬菌体的标记过程：A.用32P
和35S的培养基培养细菌
B.再用含标记的细菌去培养噬菌体
（间接培养法）
（3）在噬菌体侵染细菌实验中，能用放射性元素同时标记噬菌体的DNA和蛋白质吗？
（3）搅拌、离心
探究6.搅拌的目的是什么？离心的目的又是什么？
5.结果和现象：
在噬菌体侵染细菌实验中，得到的上清液成分是：重量较轻的T2噬菌体颗粒
得到的沉淀物的成分是：被感染的大肠杆菌
①用含35S的噬菌体侵染大肠杆菌时，上清液中放射性
很高
，沉淀物中放射性
很低
②用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌时，上清液中放射性
很低
，沉淀物中放射性
很高
探究7.在用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，理论上上清液中的放射性应为0当原因是什么？但事实上上清液中的放射性并不为0的原因又是什么？
①理论上上清液中的放射性为0，原因是：噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内
②事实上上清液中的放射性不为0，原因是：没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中；
噬菌体在大肠杆菌内增殖后又释放出来，离心后分布于上清液
探究8.在用35S
标记的噬菌体侵染细菌实验中，理论上放射性只在上清液中，沉淀物中没有放射性的原因是什么？但事实上沉淀物中的放射性也不为0的原因又是什么？
①理论上放射性只在上清液中，沉淀物中没有放射性，原因是：噬菌体的蛋白质外壳没有注入到细菌内，全部留在外面
②事实上沉淀物中的放射性很低，但不为0，原因是：吸附在大肠杆菌表面的噬菌体颗粒在离心时没有完全脱落下来
实验表明：噬菌体侵染细菌时，
DNA_进入细菌细胞中，而
蛋白质外壳
留在外面。说明只有亲代噬菌体的DNA
进入细菌。子代噬菌体的各种性状是通过亲代的
DNA
遗传的。
6.结论：
DNA
才是真正的遗传物质。
探究9.在该实验中能否证明蛋白质不是遗传物质？除能证明DNA是遗传物质外，还能证明什么？
典例：有人试图通过实验来了解H5NI禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如下：
一段时间后，检测子代H5NI病毒的放射性及S、P元素，对结果的预测中，最可能发生
选项
放射性
S元素
P元素
A
全部无
全部32S
全部31P
B
全部有
全部35S
多数32P，少数31P
C
少数有
全部32S
少数32P，多数31P
D
全部有
全部35S
少数32P，多数31P
三、DNA是主要的遗传物质
1.RNA也是遗传物质（少数病毒）
（1）过程：①提取烟草花叶病毒的
蛋白质
不能使烟草感染病毒，烟草叶不出现病斑。
②提取烟草花叶病毒的
RNA
能使烟草感染病毒，烟草叶出现病斑。
（2）结论：RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
典例：如下图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建形成“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
2.DNA是主要的遗传物质
绝大多数生物（原核、真核生物、DNA病毒）的遗传物质是
DNA
，∴
DNA
是主要的遗传物质
极少数病毒（如烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒）的遗传物质是
RNA
课堂小结：
（三）噬菌体侵染细菌实验
（最直接、最可靠的证据）
1.时间、人物：
1952_年
赫尔希和蔡斯
2.实验材料：
T2噬菌体
3.实验方法：放射性同位素标记法（标记什么？如何标记？）
4.过程、结果
5.结论：DNA
才是真正的遗传物质
2.DNA是主要的遗传物质
基础训练
3.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够检测到放射性元素的是
A.可在外壳中检测到15N和35S
B.可在DNA中检测到15N和32P
C.可在外壳中检测到15N
D.可在DNA中检测到15N、32P、35S
4.用噬菌体去感染内含大量３Ｈ的细菌，待细菌解体后，３Ｈ应
A.随细菌的解体而消失
B.发现于噬菌体的外壳和DNA中
C.仅发现于噬菌体的DNA中
D.仅发现于噬菌体的外壳中
5.用TMV型和HRV型病毒分别感染烟草，都会使烟草得花叶病，并都能从染病的烟草叶中分离出各自的子代病毒。将TMV型病毒的蛋白质与HRV型病毒的RNA结合到一起，组成一个组合型病毒，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的子代病毒为
A.TMV型蛋白质和HRV型RNA
B.TMV型RNA和HRV型蛋白质
C.TMV型蛋白质和TMV型RNA
D.HRV型蛋白质和HRV型RNA
6.原核、真核生物、病毒的遗传物质分别是
①DNA
②RNA
③DNA和RNA
④DNA或RNA
A．①②③
B．④④④
C．①③④
D．①①④
7.下列有关遗传物质的说法，正确的是
A.生物的遗传物质是DNA
B.生物的主要遗传物质是DNA
C.病毒的遗传物质是DNA和RNA
D.控制细胞核遗传的物质是DNA，控制细胞质遗传的物质是RNA
8.“DNA是主要的遗传物质”指
A.遗传物质的主要载体是染色体
B.大多数生物的遗传物质是DNA
C.细胞里的DNA大部分在染色体上
D.染色体在遗传上起主要作用
拓展提升
9.玉米叶肉细胞中DNA的载体
A.线粒体、中心体、染色体
B.叶绿体、核糖体、染色体
C.染色体、中心体、核糖体
D.染色体、叶绿体、线粒体
10.某科学家做“噬菌体侵染细菌的实验”时，分别用放射性同位素做了如下标记，产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。实验前的情况见下表：
噬菌体
细菌
核苷酸
32P
31P
氨基酸
32S
35S
（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的
和
元素。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有
元素，由此说明
。子代噬菌体的蛋白质分子中都有
元素，这是因为
。
（3）此实验证明了
。
课后反思：第3章
基因的本质
3.2
DNA分子的结构（第1课时）
一、教学目标：
知识与能力方面
1.简述并识记DNA分子结构的主要特点
2.概述DNA分子结构的主要特点，培养空间想象能力
过程与方法方面
1.搜集“DNA分子双螺旋结构模型的构建立过程”的资料，并进行讨论和交流，培养信息搜集及处理能力，经历和感受科学家的研究历程。
2.独立拆装、制作DNA分子双螺旋结构模型，培养学生的动手操作能力和创新能力。
3.阅读资料并解答问题，培养学生分析资料、提取信息、合作解决问题的能力。
情感态度与价值观方面
1.体验科学家沃森和克里克的探究历程，认同合作在科学研究中的重要性。
2.探讨在建立DNA模型的过程中，实验技术的进步所起的作用，体会科学技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用。
3.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。
4.感受在建立生物模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
二、教学重点
1.说出DNA分子结构的主要特点
2.体验DNA分子双螺旋结构模型
三、教学难点：
DNA分子结构的主要特点
四、教具：挂图、投影、多媒体课件
五、教学方法：讲述与学生练习、讨论相结合
六、课时安排：2课时
七、教学过程：
第一课时
【导入】展示北京中关村高新科技园的DNA雕塑的图片，介绍2003年是DNA分子结构发现的50周年。
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1.构建的时间和构建者：1953年
美国的沃森、英国的克里克
2.模型构建的意义：标志着生物学研究进入
分子
水平
3.过程
③沃森和克里克默契配合，发现了DNA分子双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范在科学界传为佳话，这种工作方式给你哪些启示？
④资料中涉及生物学、化学、物理学、数学等学科的知识和方法，这对你理解生物科学的发展有什么启发？
二、制作DNA双螺旋结构模型
探究2.各组成员分工合作，边交流、边组装DNA分子结构
（1）将DNA分子模型的零件先组装成脱氧核糖核苷酸，每位组员可组装若干个。
（2）各组将组员的核苷酸连接成DNA
（3）各小组检查组装无误后，可展示作品。
期间强调：
①是否遵循碱基互补配对原则
②脱氧核糖和磷酸如何交替连接
③两条链是否反向连接
探究3.初步认识DNA分子的结构
（1）1分子脱氧核苷酸的化学组成是什么？3分子物质是怎样连接的？画出示意图。
（2）DNA分子的一条链中与碱基相连的结构是什么？两条链之间的碱基通过什么相连？
（3）在DNA分子中，相邻两个脱氧核苷酸之间是在什么部位相互连接的？怎样将脱氧核苷酸正确的链接起来？
（脱氧核苷酸链的连接：一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸之间形成
磷酸二酯键）
（4）在模型中，如何体现DNA分子的两条链是反向平行的？又怎样体现两条链的碱基之间互补配对？
小结：
三、DNA分子的结构
1.元素组成：
C、H、O、N、P
磷酸
2.基本单位：（4种）脱氧核苷酸
脱氧核糖
碱基（
A、G、C、T
）
3.平面结构：
聚合
形成脱氧核苷酸长链
4.空间结构：规则的
双螺旋
结构
DNA分子双螺旋结构的主要特点：
①由2条脱氧核苷酸链
反向平行
盘旋而成的规则的双螺旋结构。
②外侧：由
磷酸和脱氧核糖
交替连接，构成基本骨架。
③内侧：两条链上的碱基通过
氢键
形成碱基对。碱基对的形成遵循
碱基互补配对
原则，即A一定要和
T
配对(氢键有
2
个)，G一定和
C
配对(氢键有
3
个)
课堂小结：第2节
DNA分子的结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建
1.构建的时间和构建者：1953年
美国的沃森、英国的克里克
2.模型构建的意义：标志着生物学研究进入
分子
水平
3.过程
二、制作DNA双螺旋结构模型
三、DNA分子的结构
1.元素组成：
C、H、O、N、P
磷酸
2.基本单位：（4种）脱氧核苷酸
脱氧核糖
碱基（
A、G、C、T
）
3.平面结构：脱氧核苷酸链
4.空间结构：规则的
双螺旋
结构（双螺旋结构的主要特点）
基础训练：
1.DNA分子有不变的基本骨架，其构成是
A.由脱氧核糖和磷酸交替连接而成
B.由核糖和磷酸交替连接而成
C.由碱基遵循互补配对原则形成
D.由一条脱氧核苷酸链构成
2.有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明其结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是
A.三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
B.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶
C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
D.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶第3章
基因的本质
3.1
DNA是主要的遗传物质（第1课时）
一、教学目标
知识与技能
1.总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程
2.分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路
3.理解DNA是主要的遗传物质
过程与方法
1.领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力
2.探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用
情感态度和价值观
1.体验科学探索的艰辛过程
2.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系
二、教学重点
1.肺炎双球菌转化的实验原理和过程
2.噬菌体侵染细菌的原理和过程
3.证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路
三、教学难点
1.肺炎双球菌转化的实验原理和过程
2.证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路
四、教具：挂图、投影、多媒体课件
五、教学方法
讨论法、
演示法、实验法
六、课时安排：2课时
七、教学过程：
第一课时
【导入】1.性状是受什么控制的？基因和染色体的关系是怎样的？
2.染色体的主要成分是什么？哪一种是遗传物质？
3.你认为作为遗传物质可能具有什么特点？
2.理由：蛋白质是由
各种氨基酸
按不同的排列方式形成的，氨基酸多种多样的
排列顺序
可能蕴含着
遗传信息。
限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。
二、DNA是遗传物质的证据
（一）理论上，DNA必须具备遗传物质的4个特点：
①分子结构具有相对的稳定性
←
双螺旋结构
②能自我复制，维持上下代的连续性
←
传递遗传信息
③能指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状
←
表达遗传信息
④能产生可遗传的变异
（二）肺炎双球菌的转化实验
1.格里菲思实验：1928年
（1）实验材料：
S型细菌、R型细菌
。（S型菌是野生型，而R型菌是S型菌的突变型）
菌落
菌体
毒性
是否致病
S型细菌
R型细菌
（2）原理：使小鼠患败血症（或使人患肺炎）
（3）过程、结果：
①R型活细菌+小鼠→小鼠不死亡；说明：R型菌无毒性
②S型活细菌+小鼠→小鼠死亡，并从小鼠体内分离出S型活细菌；说明S型菌有毒性。
③加热后杀死的S型细菌+小鼠→小鼠不死亡；说明：加热杀死的S型细菌失去活性。
④R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合+小鼠→小鼠死亡
，并从小鼠体内分离出S型活细菌。把这些细菌培养后发现，其后代也是S型活细菌，即这种形状的转化是可以遗传的。
探究1.①为什么加热杀死的S型菌和活的R型菌混合可以导致小鼠死亡？导致小鼠死亡的直接原因是什么？ （加热杀死的S菌能促使活的R菌转变为活的S菌，即加热杀死的S菌中含有促使这一转化的活性物质──转化因子）
②促进活的R菌转变为S菌的因素是什么？是否有可能是蛋白质？
这一转化因子不可能是蛋白质，因为蛋白质经过高温作用会变性失活
③这些有毒性的S型细菌怎么产生的呢？说出你的猜测。
加热引起蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因。但DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性，所以加热杀死的S型细菌的DNA被R型细菌吸收、整合、利用，使R型细菌转化为S型细菌，表现出了有荚膜、有毒的性状。
④本实验蕴含了那些科学实验方法，能得出什么结论？
蕴含的实验方法有分组对照和对变量进行一定的控制
（4）结论：加热杀死的s型细菌中存在有“转化因子”，它可以把无毒性的
R
型菌转化为有毒性的
S
型细菌；而且这种性状的转化是可以
遗传
的。
探究2.DNA和蛋白质的热稳定性哪个高？转化的实质是什么？
DNA的热稳定性高
转化的实质：S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即实现基因重组
（转化的场所是：R型细菌体内，而不是小鼠体内）
设疑：这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？
2.艾弗里实验：1944年
（1）实验设计思路：设法把
DNA
和
蛋白质
分开，单独地直接地去观察它们的作用
（2）过程：
R型细菌+S型细菌的DNA混合培养后培养基中：
有R型细菌和S型细菌
R型细菌+S型细菌的蛋白质混合培养后培养基中：
只有R型细菌
R型细菌+S型细菌的DNA
+
DNA酶混合培养后培养基中：
只有R型细菌
探究3.①S型菌的DNA和R型菌混合培养后，所有的R型菌均转化为S型菌了吗？
②分析：实验设计R型菌与S型细菌的DNA
+
DNA酶混合培养的目的。
（3）结果：
发现只有加入
DNA
，R型细菌才能转化为S型细菌。且DNA纯度越高，转化越有效。
（4）结论：
DNA是转化因子，
DNA
是遗传物质，
蛋白质
不是遗传物质。
探究4.艾弗里实验中提取的DNA纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，实验设计严谨吗？
典例：肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量变化情况如右图所示。下列有关叙述错误的是
A.在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌
B.小鼠体内出现活S型细菌是由于R型细菌基因突变的结果
C.曲线ab段下降的原因是R型细菌不断被小鼠的免疫系统清除所致
D.曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
课堂小结：第3章
基因的本质
第1节
DNA是主要的遗传物质
一、对遗传物质的早期推测
二、DNA是遗传物质的证据
（一）理论上，DNA必须具备遗传物质的4个特点
（二）肺炎双球菌的转化实验
1.格里菲思实验：1928年
（1）实验材料
（2）过程、结果
（3）结论：加热杀死的S型菌中存在有“转化因子”，它可把
R
型菌转化为
S
型细菌
2.艾弗里实验：1944年
（1）实验设计思路
（2）过程、结果
（3）结论：
DNA是转化因子，
DNA
是遗传物质，
蛋白质
不是遗传物质
（4）转化的实质：DNA重组（基因重组）
基础训练
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，然后将它们分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发现加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种转化。这一现象说明
①在转化过程中，S型细菌DNA进入到了R型细菌中
②DNA是转化因子
③蛋白质和多糖在实验中正好起了对照作用
④DNA是遗传物质
A.①③
B.②③
C.②③④
D.①②③④
4.R型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌；S型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。
实验材料、用具：S型细菌、R型细菌、DNA酶、培养基、培养皿等。
艾弗里等人先做了以下三组实验：
①S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落；
②S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌→R型菌落；
③S型细菌的DNA+R型活细菌→S型菌落。
（1）艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照①②③中表达式写出第四组实验方法和结果：④ 。
（2）从上述实验可以得出的结论是 。
（3）从③④组实验可知，S型细菌的DNA能否通过R型细菌的细胞膜 。
（4）有人认为上述实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是：
。
拓展提升
5.下面为格里菲斯的肺炎双球菌转化实验
①将无毒性的R型活细菌注射入小鼠体内，小鼠
；②将有毒性的S型活细菌注射入小鼠体内，小鼠
；③将加热杀死的S型细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡；④将无毒性的R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合注射入小鼠体内，小鼠
，并在小鼠体内发现活的S型细菌，请分析回答：
（1）实验③说明
对小鼠无毒害作用；实验④说明小鼠体内R型活细菌在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为
。
（2）该实验表明：在加热杀死的S型细菌中，很可能存在某种物质促使小鼠体内的R型活细菌转化成为有毒性的S型活细菌。为了进一步探究这种物质的成分，有人在上述实验的基础上设计了如下实验方案，请你完善下表中的实验设计。
实验步骤、预期结果
1.将加热杀死的S型细菌分离得到DNA和蛋白质
2.将上述分离得到的蛋白质与R型菌混合后注入小鼠体内，小鼠
，体内有
菌
3．
实验结论：
。
课后反思：
