必修教材②第3章和第4章的教学案[上学期]

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必修教材②第3章和第4章的教学案[上学期]

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高二生物导学提纲(五)
第四章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
执笔人:侍东升
一、教学目标:
1、 知识目标:
①概述遗传信息的转录和翻译。
②运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
2、技能目标:
① 运用已有的知识和经验提出假说。
② 运用数学方法,分析碱基与氨基酸之间的对应关系。
3、情感目标:
① 体验基因表达过程的和谐美,基因表达原理的逻辑美、简约美。
② 认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。
二、教学重点:遗传信息转录和翻译的过程。
三、教学难点:遗传信息的翻译过程。
四、学习方法:课前导学、 质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
五、学习过程:
1.RNA是在细胞核中,以____________ 为模板合成的,这一过程称为 ________;合成的RNA有三种: _____________ , ________________ , _________________ 。
2.RNA与DNA的不同点是:五碳糖是 ___________ ,碱基组成中有 __________而没有T(胸腺嘧啶);从结构上看,RNA一般是 _________,而且比DNA短。
3.翻译是指游离在细胞质中的各种 _________,以 _________为模板,合成具有一定氨基酸顺序的 ___________ 的过程。
4.mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸。每3个这样的碱基称为1个___________ 。
5.蛋白质合成的“工厂”是 ___________ ,搬运工是 ____________ 。每种tRNA只能转运并识别 ____ 种氨基酸,其一端是 ___________ 的部位,另一端有3个碱基,称为 ___
________________ 。
六、评价反馈
1、组成DNA和RNA的核苷酸种类有 ( )
A 2种 B 4种 C 5种 D 8种
2、下列说法正确的是 ( )
A DNA和RNA是同一物质在不同时期的两种形态
B 一个DNA包括两个RNA
C 一般DNA是两条链,RNA是单链
D DNA和RNA的基本组成单位是一样的
3、有3个核酸分子,经分析共有5种碱基,8种核苷酸,4条多核苷酸链,它的组成是
A 1个RNA、2个DNA B 3个DNA ( )
C 1个DNA、2个RNA D 3个RNA
4、转运RNA的功能是 ( )
A 决定信使RNA的碱基排列顺序
B 完全取代DNA
C 合成特定的氨基酸
D 运输氨基酸,识别信使RNA的遗传密码
5、真核生物染色体DNA遗传信息的传递与表达过程,在细胞质中进行的是 ( )
A 复制 B 转录 C 翻译 D 转录和翻译
6、反密码子是指 ( )
A DNA上三个相邻的碱基对 B mRNA上的三个相邻的碱基
C tRNA上的三个碱基 D rRNA上三个碱基
7、一种转运RNA只能转运 ( )
A 不同的氨基酸 B 一种特定的氨基酸
C 各种氨基酸 D 一个氨基酸
8、遗传学上将某种分子上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为“密码子”,这种分子是
A 肽链 B DNA ( )
C 信使RNA D 转运RNA
9、DNA三联体GCT互补于tRNA的反密码子是 ( )
A GCT B CGA C CGC D GCU
10、一个信使RNA上可以相继结合核糖体的数目为 ( )
A 1个 B 2个 C 3个 D 多个
11、下列哪一项不是基因的“遗传效应”的含义 ( )
A 能控制一种生物性状的表现
B 能控制一种蛋白质的生物合成
C 能在蛋白质合成中决定一种氨基酸的位置
D 能转录一种信使RNA
12、下列说法不正确的是 ( )
A 一种转运RNA只能转运一种氨基酸
B 一种氨基酸可以含有多种密码子
C 一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运
D 一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运
13、人的胰岛素基因和得以表达的胰岛素基因依次位于 ( )
A 体细胞、胰岛细胞中
B 胰岛细胞、体细胞中
C 均位于胰岛细胞中
D 体细胞、肾小管细胞中
14、某个基因含有6000个碱基,由它控制合成的一条肽链所含的肽键应是( )
A 999个 B 1000个 C 1999个 D 2000个
15、从单尾鳍鱼的成熟卵中提取一种RNA,注入双尾鳍金鱼受精卵中,结果幼小金鱼中有一些出现单尾鳍性状。这种RNA之所以对性状遗传有明显作用,是因为 ( )
A 这是鱼类的主要遗传物质 B 是核糖体的基本化学成分
C 是有关蛋白质合成的 D 它以密码形式携带特定的遗传信息
16、一个动物的两个体细胞M和N中,如果M中的RNA比N中的多,最有可能是
A DNA的含量M比N多 B DNA的含量N比M多 ( )
C 合成的蛋白质M比N多 D 合成的蛋白质N比M多
17、碱基互补配对发生在 ( )
A DNA的复制 B 转录
C 翻译 D 以上三者
18、信使RNA上的三个相邻的碱基为AUG,那么此密码子决定的氨基酸是 ( )
A GUA(络氨酸) B CAU(组氨酸)
C UAC(缬氨酸) D AUG(甲硫氨酸)
19、如图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题:
(1)图中所合成多肽链的原料来自______________和______________。
(2)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的______________步骤,该步骤发生在细胞的______________部分。
(3)图中(I)是______________。按从左到右次序写出(Ⅱ)______________内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序______________。
(4)该过程不可能发生在 ( )
A 神经细胞 B 肝细胞 C 成熟的红细胞 D 脂肪细胞
20、中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试分析回答:
(1)人的基因之所以能接到植物体内去,原因是____________________________。
(2)烟草有抗病毒能力,这表现烟草体内产生了______________,这个事实说明,人和植物共同有一套______________,蛋白质的合成方式______________。
21、如图所示DNA(基因)控制蛋白质合成的过程,分析回答:
(1)图中标出的碱基符号,包括了__________种核苷酸。
(2)DNA双链中,__________链为转录链;遗传信息存在于__________链上,密码子存在于__________链上(只写标号)。
(3)如合成胰岛素,共含有51个氨基酸,控制合成的基因上,至少含有__________个脱氧核苷酸。
参考答案:
19、⑴肠道吸收 人体自身合成的 ⑵翻译 细胞质(或核糖体) ⑶ tRNA 核糖体 TGATTCGAA ⑷C
20、⑴人与植物DNA结构组成相同 ⑵抗病毒干扰素  遗传密码  相同
21、⑴ 8 ⑵ ② ② ③ ⑶ 306
七、教材中的答案和提示
(一)问题探讨
提示:此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用,又是如何发挥作用的。一种生物的整套DNA分子中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息,也可以说是构建生物体的蓝图。但是,从DNA到具有各种性状的生物体,需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现,因此,在可预见的将来,利用DNA分子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。
(二)思考与讨论一
1.提示:可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出的规律等角度来分析。例如,转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律,等等。碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。
2.转录成的RNA的碱基序列,与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系,与DNA双链间碱基互补配对不同的是,RNA链中与DNA链的A配对的是U,不是T;与DNA另一条链的碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置,RNA链上是U。
(三)思考与讨论二
1.最多能编码16种氨基酸。 2.至少需要3个碱基。
(四)思考与讨论三
1.对应的氨基酸序列是:甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。
2.提示:这是一道开放性较强的题,答案并不惟一,旨在培养学生的分析能力和发散性思维。通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言,所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的,等等。
3. 提示:此题具有一定的开放性,旨在促进学生积极思考,不必对答案作统一要求。可以从增强密码容错性的角度来解释,当密码子中有一个碱基改变时,由于密码的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸;也可以从密码子使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
(五)思考与讨论四
1.提示:此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。可以参照教材中图4?6的表示方法来绘制。
2.提示:根据mRNA的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。
(六)想像空间
DNA相当于总司令。在战争中,如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥,就会影响他指挥全局。DNA被核膜限制在细胞核内,使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行,有利于这两项重要生命活动的高效、准确。
(七)练习
基础题 1.TGCCTAGAA;UGCCUAGAA;3;3;半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2.C。
拓展题
1.提示:可以将变化后的密码子分别写出,然后查密码子表,看看变化了的密码子分别对应哪种氨基酸。这个实例说明密码的简并性在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。
2.提示:因为几个密码子可能编码同一种氨基酸,有些碱基序列并不编码氨基酸,如终止密码等,所以只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列,而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。遗传信息的传递就是在这一过程中损失的。
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1高二生物导学提纲(三)
第三章 基因的本质
第3节 DNA的复制
执笔人:wff
一、教学目标:
1、知识目标:
①概述DNA分子的复制
②探讨DNA复制的生物学意义
2、技能目标:
分析并讨论DNA分子复制的特点,培养运用简约的科学语言概述科学现象的能力
3、情感目标:
①通过DNA复制的学习,体会DNA来保留复制的方法
②认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程
二、教学重点:DNA分子复制的条件、过程和特点
三、教学难点:DNA分子复制的过程
四、学习方法:课前导学、 质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
五、学习过程:
1、科学家对DNA复制方式的预测:____________________。
2、DNA复制的时间:__________________________________________________。
3、DNA复制的场所 :______________________________。
4、DNA复制的条件:①模板:____________________;②原料:____________________;③能量:__________;④酶:______________________________。
5、DNA复制的过程:①解旋:__________________________________________________;②以______________________作为模板,按____________________原则,合成互补的子链;③每条子链与其相对应的母链盘旋成____________________。
6、DNA复制的结果:__________________________________________________。
7、DNA能精确复制的原因:①________________________________________,为DNA分子复制提供了精确的模板;②两条链上的碱基具有______________________________,保证了DNA复制的顺利进行。
8、DNA复制的特点:①____________________;②____________________。
9、DNA复制的意义:_______________________________________________________。
10、若一个DNA分子经过n次复制,可得__________个DNA分子,若某个含15N的DNA分子,放在含14N的培养基上复制n次,则含15N的DNA分子占其总数的__________;含15N的DNA单链与14N的单链之比为____________________。
六、评价反馈
1.DNA分子的双链在复制时解旋,从氢键连接处分开的碱基是 ( )
A.鸟嘌呤与尿嘧啶 B.鸟嘌呤与胞嘧啶
C.腺嘌呤与尿嘧啶 D.鸟嘌呤与胸腺嘧啶
2.下列关于DNA分子复制的正确顺序是 ( )
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对间形成氢键 ③DNA分子从一端解旋 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.①④②⑤③
C.①③⑤④② D.③①④②⑤
3.DNA分子复制时,解旋的2条母链中 ( )
A.仅1条作为模板
B.2条链都作为模板并复制出2个不同的DNA分子
C.2条链都作为模板并复制出2个相同的DNA分子
D.2条链都作为模板,各自合成1条子链;然后2条母链重新结合为原来的DNA分子,2条新链结合成一个全新的DNA分子
4.某DNA分子有4000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链中碱基A∶G∶T∶C = 1∶2∶3∶4,若该DNA分子复制一次,则需要的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是 ( ) A.200个 B.300个 C.400个 D.800个
5.将一个DNA分子进行标记,让其连续复制3次,在最后得到的DNA分予中,被标记的DNA链占DNA总链数的 ( )
A.1/32 B.1/6 C.1/8 D.1/4
6.某DNA分子复制3次后,所得到的第四代DNA分子中,含有第一代DNA中脱氧核苷酸链的条数是 ( )
A.1条 B.2条 C.4条 D.8条
7.下列关于复制意义的说法中,错误的是 ( )
A.DNA复制使亲代的遗传信息有可能传给子代
B.DNA复制使子代和亲代保持一定的连续性
C.DNA复制是子女有许多性状与父母相像的缘故
D.DNA复制出子女的许多性状与其父母性状相像
8.某DNA分子中共有a个碱基,其中含胞嘧啶m个,则DNA复制3次,需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 ( )
A.7(a—m) B.8(a—m)
C.7(1/2a—m) D.8(2n—m)
9.假如一个DNA分子含有1 000个碱基对,将这个DNA分子放在32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次,则新形成的DNA分子的分子量比原来增加了 ( )
A.1 000 B.2 000 C.500 D.不能确定
10.在生命科学研究中,“放射性同位素示踪”是经常使用的研究手段。将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后,放在普通培养基中繁殖两代,并跟踪检测子代细菌的放射性,(如下图),该实验有力地证明了 ( )
A.DNA分子复制需要3H
B.DNA分子通过复制进行繁殖
C.DNA分子进行半保留复制
D.DNA分子复制需要在细菌体内进行
11.科研人员在培养动物细胞的培养液中加入氚标记的胸腺嘧啶,随后在培养过程中每隔一段时间取出一定量的培养液和动物细胞进行分析。当科研人员发现培养液中的放射性减弱而细胞中放射性增强时,表明动物细胞进入细胞分裂的 ( )
A.G1期 B.S期 C.G2期 D.分裂期
12.32P和31P化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的合成,但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P的培养基中培养,经过第一次、第二次细胞分裂后,分别得到G1和G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取DNA,由于DNA分子质量不同,经密度梯度离心后得到如下图结果。若①、②、③分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置,请回答:
(1)G0、G1、G2三代DNA分子离心后的试管分别是图中的:G0______________,G1______________,G2______________。
(2)G2在①、②、③三条带中DNA数的比例是___________。
(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是:条带①含______________,条带②含______________。
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是______________。DNA的自我复制能使生物的______________保持相对稳定。
13、现有从生物体内提取的ATP分子和一个DNA分子,还有标记了放射性同位素3H的四种脱氧核苷酸。拟在实验室中合成出多个I)NA分子。
请回答:
(1)除上述几种物质外,还需要___________。
(2)一段时间后,测得容器内共有8个DNA分子,可知DNA分子在此段时间内共复制了___________次。
(3)在第一代的两个DNA分子中,含3H的链均叫___________。
(4)第三代DNA分子中,不含3H的DNA、一条链中含3H的DNA和两条链中含3H的DNA,其数目分别是______________。
(5)由以上叙述可知,合成DNA分子所需要的原料是___________,模板是___________。
14.在试管中合成DNA的实验过程是:先把高能磷酸基团接到四种脱氧核苷酸上,然后将这四种磷酸脱氧核苷酸放入一只试管中,还要加入从某种生物体内提取的DNA聚合酶系,最后放入一条带15N标记的DNA分子,并将试管放在适宜温度的环境中,据下列试验结果回答:
(1)生化分析得知,新合成的DNA分子中,A = T,G = C,这个事实说明DNA的合成遵循___________________,新合成的DNA分子中(A+T)/(G+C)的比率与15N标记的DNA分子一样,这说明新DNA分子是______________________。分析还得知,新合成的DNA分子带有15N标记的DNA的链占50%,这个事实说明____________________________________
____________________________________________________________。
(2)如果以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA分子之间(A+C)/(T+G)的比值是否相同 ____________________________________________________________。
(3)分别以不同生物DNA为模板合成的各个新的DNA分子之间存在差异,这些差异是什么 ____________________________________________________________。
(4)在一个新合成的DNA中,(A+T)/(C+G)的值是否与它的模板DNA的任一单链相同 ________________________________________________________________________。
(5)一段时间内测得容器内共有8个DNA分子,此段时间DNA分子共进行________次复制,在这8个DNA中不含15N的DNA、一条链中含15 N的DNA和两条链都含15N的DNA数目之比是______________________。
15.样品DNA经PCR技术(聚合链式反应)扩增,可以克隆大量DNA分子。其原理是利用DNA半保留复制,在试管内进行DNA的人工复制(如图所示)在很短时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需物质不再受限于活的生物体。
①图中A过程表示_______________。
②某样品DNA中共有3 000个碱基对,其碱基数量满足:(A+T)∶(G+C) = ,现欲得到l 000个拷贝(与样品相同的DNA),至少需要向试管中加入______________个腺嘌呤脱氧核苷酸。
③“PCR”与人体内DNA复制相比有何特殊之处
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
高二生物导学提纲(三)
第三章 基因的本质
第3节 DNA的复制
(1) 参考答案:
1B、2D、3C、4D、5C、6B、7D、8C、9A、10C、11B、12⑴ A,B,D;⑵ 0:1:1
⑶31P,31P和32P ⑷ 半保留复制 遗传信息 13 ⑴ 酶 ⑵ 3 ⑶ 子链 ⑷ 0,2,6
⑸ 4种脱氧核苷酸 亲代DNA分子的两条链 14⑴ 碱基互补配对原则 以标记DNA为模板的复制产物 DNA的复制是半保留复制过程 ⑵相同,因为所有的双链DNA中,A与T数目相同,C与G的数目相同。 ⑶ 碱基的数目、比例和排列顺序不同 ⑷ 3
⑸ 6:2:0 15① DNA解旋 ② 999000 ③ 离体条件、高温、酶
(二)教材中的答案和提示
(一)问题探讨
提示:两个会徽所用的原料应该选自一块石材;应先制造模型,并按模型制作会徽;应使用电子控制的刻床;刻床应由一名技术熟练的师傅操作,或完全数控等。(以上可由学生根据自己的经验推测回答,事实是原料确实选自一块石材,但由于时间紧迫,两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的)。验证的最简单的方法是:将两个印章的图形盖在白纸上进行比较(学生也可能提出更科学、更现代化的方法)。
(二)旁栏思考题
提示:本实验是根据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的。在本实验中根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA了。
(三)练习
基础题
1.腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
2.模板、原料、能量、酶,双螺旋,碱基互补配对。3.D。4.B。
拓展题
提示:可能有6个碱基会发生错误。产生的影响可能很大,也可能没有影响(这一问可由学生做开放式回答)。
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1高二年级生物导学提纲(二)
第3章 基因的本质
第2节 DNA分子的结构
执笔人:侍东升
一、学习目标:
1、知识目标
a 概述DNA分子结构的主要特点
b 运用碱基互补配对原则分析相关问题
2、能力目标
运用数学思想分析生物问题
3、情感目标
a 认同与人合作在科学研究中的重要性,讨论技术的进步在探索遗传物质奥秘中的重要作用
b 初步形成结构与功能,多样性与共同性相统一的观点
二、学习方法
课前导学、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
三、教学重点
(1)DNA分子结构的主要特点。
(2)制作DNA分子双螺旋结构模型。
四、教学难点
DNA分子结构的主要特点。
五、学习过程
1、DNA的分子结构
(A)
(1)基本组成单位:脱氧核苷酸 含氮碱基
磷酸
因此,组成DNA的脱氧核苷酸有 种
(2)DNA双螺旋结构的主要特点
①DNA分子是由两条 平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的 结构组成的。
②DNA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。
③两条链上的碱基按照 (即A与 配对,G与 配对)通过 连接成碱基对。
2、如何根据碱基配对原则进行计算
(1)在双链DNA分子中,已知某碱基的百分含量,求其他碱基的百分含量,可用:A=T,G=C,A+G=T+C=50%。
例:某双链DNA分子中,A占35%,求其他三种碱基的百分含量。
(2)某种碱基在双链DNA分子中的百分含量等于该种碱基在两条链中百分含量的平均值。
例:在1个双链DNA分子中,含有T=20%,已知一条链中的C占该链的22%,则另一条链中的C占该链的多少?
(3)DNA分子一条链中不互补配对的两个碱基含量之和的比值,是另一条互补链中该比值的倒数,而在整个双链DNA分子该比值为1。
例:若DNA分子一条单链中,(A+G)/(T+C)=0.4,则上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是多少?
评价反馈:
1、有1对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构中有1个腺嘌呤,则它的基他组成成分应是( )
A、3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
B、2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C、2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
D、2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶
2、(多选)下列关于DNA的叙述中,正确的是 ( )
A、同一生物个体各种体细胞核中的DNA具有相同的碱基组成
B、双链DNA分子的碱基含量是A+G=C+T或A+C=G+T
C、细胞缺水和营养不足将影响DNA的碱基组成
D、DNA只存在于细胞核中
3、下图中能正确表示1个脱氧核苷酸的是( )
4、DNA分子的基本骨架是( )
A、磷脂双分子层 B、规则双螺旋结构
C、脱氧核糖和磷酸交替连接 D、碱基的连接
5、下面对DNA结构的叙述中,错误的一项是( )
A、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
B、DNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基总数相同
C、DNA分子中只有4种碱基,所以实际上只能构成44种DNA
D、DNA分子碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则
6、若在一个双链DNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占碱基总和的44%,在其中的一条链中A和C分别占该链碱基数的22%和30%,那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链碱基数的比值为( )
A、34%,14% B、22%,30% C、14%,34% D、20%,28%
7、如下图所示DNA分子中脱氧核苷酸的配对连接方式,其中正确的是( )
8、下列关于DNA分子结构的说法正确的是( )
A、DNA分子是由两条同向平行排列的脱氧核苷酸长链盘旋而成的
B、DNA分子中脱氧核糖和磷酸的排列顺序决定了DNA分子的多样性和特异性
C、在DNA分子中的1个脱氧核糖与1个碱基、2个磷酸相连
D、在DNA分子中A与T、C与G通过肽键形成碱基对
9、假设一个双链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%,624个 D、12%,144个
10、人体中A、T、G 3种碱基构成的核苷酸共有( )
A、2种 B、4种 C、5种 D、8种
11、已知多数生物的DNA是双链结构的,但也有个别生物的DNA是单链的。有人从甲、乙、丙三种生物中提取出核酸,经分析它的碱基比例如下表:
碱基 A G U T C
甲 31 19 0 31 19
乙 25 24 0 33 19
丙 23 24 27 0 25
(1) 组为RNA,原因是 。
(2) 组为双链DNA,原因是 。
(3) 组为单链DNA,原因是 。
12、分析下列图解,回答有关问题:
(1)图中B、C、G代表的物质分别是 、 、 。
(2)F的基本组成单位是图中 。
(3)图中F的主要载体是 ,F和H的关系是 。
(4)一个H中含 个F,一个F中含 个E,一个E中含 个D。
高二年级生物导学提纲(二)
第3章 基因的本质
第2节 DNA分子的结构
(一)、参考答案:
1C、2AB、3D、4C、5C、6A、7D、8C、9B、10C、11(1)丙 含有尿嘧啶,没有胸腺嘧啶 (2)甲 A=T C=G (3)乙 有胸腺嘧啶,且A≠T,C≠G 12⑴脱氧核糖 含氮碱基 蛋白质 ⑵ D ⑶ H H是F的主要载体 ⑷1个(复制前) 多个 多
(二)、教材中答案和提示
(一)问题探讨
提示:本节的问题探讨主要是培养学生收集资料、讨论交流的能力。
(二)旁栏思考题
1.(1)当时科学界已经发现的证据有:组成DNA分子的单位是脱氧核苷酸;DNA分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的;(2)英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱;(3)美国生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法(1950年),即按照X射线衍射分析的实验数据建立模型的方法(因为模型能使生物大分子非常复杂的空间结构,以完整的、简明扼要的形象表示出来),为此,沃森和克里克像摆积木一样,用自制的硬纸板构建DNA结构模型;(4)奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果: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)的量这一碱基之间的数量关系。
2.沃森和克里克根据当时掌握的资料,最初尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型,在这些模型中,他们将碱基置于螺旋的外部。在威尔金斯为首的一批科学家的帮助下,他们否定了最初建立的模型。在失败面前,沃森和克里克没有气馁,他们又重新构建了一个将磷酸—核糖骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。沃森和克里克最初构建的模型,连接双链结构的碱基之间是以相同碱基进行配对的,即A与A、T与T配对。但是,有化学家指出这种配对方式违反了化学规律。1952年,沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重要的信息: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。于是,沃森和克里克改变了碱基配对的方式,让A与T配对,G与C配对,最终,构建出了正确的DNA模型。
(三)思考与讨论
2.提示:主要涉及物理学(主要是晶体学)、生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有:X射线衍射结构分析方法,其中包括数学计算法;建构模型的方法等。现代科学技术中许多成果的取得,都是多学科交叉运用的结果;反过来,多学科交叉的运用,又会促进学科的发展,诞生新的边缘学科,如生物化学、生物物理学等。
3.提示:要善于利用他人的研究成果和经验;要善于与他人交流和沟通,闪光的思想是在交流与撞击中获得的;研究小组成员在知识背景上最好是互补的,对所从事的研究要有兴趣和激情等。
(四)模型建构
1.DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸,但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。
2.提示:(1)靠 DNA分子碱基对之间的氢键维系两条链的偶联;(2)在DNA双螺旋结构中,由于碱基对平面之间相互靠近,形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力(该点可不作为对学生的要求,教师可进行补充说明)。
(五)练习
基础题
1. (1)胞嘧啶;(2)腺嘌呤;(3)鸟嘌呤;(4)胸腺嘧啶;(5)脱氧核糖;(6)磷酸;(7)脱氧核苷酸;(8)碱基对;(9)氢键;(10)一条脱氧核苷酸链的片段。2.C 。3.B 。
拓展题
∵A=T G=C
∴A+G=T+C
∴A+G/(A+G+T+C)=T+C/(A+G+T+C)=50%
也可以写成以下形式:A+G/T+C=(T+G )/(A+C)=(T+C )/(A+G)……=1
规律概括为:在DNA双链中,任意两个不互补碱基之和恒等,并为碱基总数的50%。
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1高二生物导学提纲(四)
第三章 基因的本质
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
执笔人:侍东升
一、教学目标:
1、知识目标:
①举例说明基因是有遗传效应的DNA片段
②运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性
③说明基因与遗传信息的关系
2、技能目标:探究遗传信息的多样性
3、情感目标:
①认同科学是一个不断发展不断完善的过程
②初步形成多样性与共同性统一的观点
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、学习方法:课前导学、 质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
五、学习过程:
1、基因和DNA的关系
通过对课本中资料1和3的分析可以进行以下推论:______________________________;再分析资料2和4,可以进行以下推论:________________________________。将两个推论结合起来即:________________________________。
2、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
染色体是DNA的________________。每个染色体上有___________DNA分子(复制前);基因是有______________________________,每个DNA分子含有____________基因,是遗传物质的__________________;每个基因中含有________脱氧核苷酸代表________________。
3、DNA分子的特性
(1)多样性。DNA分子由于______________________,____________________________,因而构成了多样性。
(2)特异性。不同的DNA分子由于___________________________存在着差异,每个DNA分子的碱基对都有其_______________________________,这种特定的顺序包含着__________________________,从而使DNA分子具有特异性。
DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础。
4、通过资料分析,学习基因的概念,结合数学原理(排列组合)理解遗传信息的多样性及DNA分子可以贮存大量的信息这一结论。
六、反馈评价
1.关于基因的概念,错误的是 ( )
A.基因是有遗传效应的DNA片段
B.基因是DNA上有一定功能的特异碱基排列顺序
C.基因是DNA上任意一段
D.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位
2.下列叙述正确的是 ( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.每个基因通过控制一个蛋白质分子的合成来控制生物的性状
C.生物体内所有基因的碱基总数等于DNA分子的碱基总数
D.生物体内DNA分子数等于基因数目
3.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.基因在染色体上呈线性排列
D.DNA的相对稳定性决定了染色体的相对稳定性
4.下列物质从结构层次上看,从简单到复杂的顺序的是 ( )
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
5.DNA分子具有多样性,其原因不可能是 ( )
A.DNA分子中脱氧核苷酸和磷酸的排列顺序千变万化
B.DNA分子中碱基的排列顺序千变万化
C.DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化
D.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序千变万化
6.自然界中生物的多样性和特异性取决于 ( )
A.生物体内蛋白质分子的多样性和特异性
B.生物体内DNA分子的多样性和特异性
C.生物体内氨基酸分子的多样性和特异性
D.生物体内化学元素和化合物的多样性和特异性
7.现代遗传学认为,生物性状的遗传实际上是亲代的遗传信息传递给子代,并以一定方式反映到蛋白质分子结构上。代表某具体性状的特定遗传信息包含在 ( )
A.受精卵内染色体的特定组合方式中
B.染色体上不同基因的相互作用中
C.基因中4种脱氧核苷酸的序列中
D.蛋白质的氨基酸序列中
8.决定DNA遗传特异性的是 ( )
A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
B.嘌呤总数和嘧啶总数的比值
C.碱基互补配对原则
D.碱基对排列顺序
9.基因存在于植物细胞的 ( )
①染色体 ②核糖体 ③叶绿体 ④高尔基体 ⑤线粒体
A.①②③ B.③④⑤ C.①③⑤ D.②④⑤
10.“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大,这主要是根据DNA具有 ( )
A.稳定性 B.特异性
C.多样性 D.可变性
11.一个基因平均由1×103个核苷酸对构成。玉米体细胞中有20条染色体,生殖细胞里的DNA合计约有7×109个核苷酸对,因此每条染色体平均有多少个基因(不考虑基因间区)
A.3.5×106 B.3.5× 105 C.7×105 D.1.4×106
12.如下图所示,回答问题:
(1)若图中A为糖类,则A是_____________,C是_____________,G是_____________。
(2)B有4种,即:[ ] _____________、[ ] _____________、[ ] _____________、[ ] _____________;
F的基本组成单位是图中的_____________。
(3)图中E和F的关系是_______________________________________。
(4)F和H的关系是_______________________________________。
(5)D与F的关系是_______________________________________。
(6)F与G的关系是_______________________________________。
(7)一个H与F有两种比例关系:_____________和_____________,一个F中含有_____________个E,一个E中含_____________个D。
(8)E的主要载体是图中的_____________,除此之外,_____________和_____________也是E由亲代传递给子代的载体。
(9)在D构成的链中,与1分子A相连接的有_____________分子的B和_____________分子的C。
(10)遗传信息是E中_____________的排列顺序。
(11)生物的性状遗传主要通过H 上的_____________传递给后代,实际上是通过_____________的排列顺序来传递遗传信息。
高二生物导学提纲(四)
第三章 基因的本质
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
(一)参考答案:
1C、2A、3D、4B、5A、6B、7C、8D、9C、10B、11B、12 ⑴ 脱氧核糖 磷酸 蛋白质 ⑵ A 腺嘌呤 T 胸腺嘧啶 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 D ⑶ E是有遗传效应的F片段⑷H(染色体)是F(DNA)的主要载体 ⑸ D是F的基本单位 ⑹ F(DNA)能控制G(蛋白质)的合成 ⑺ 1:1 1:2 许多 成百上千 ⑻ H 叶绿体 线粒体 ⑼1 1 ⑽D
⑾ F D
(二)教材中的答案和提示:
(一)问题探讨
提示:本节“问题探讨”的目的主要是让学生体会碱基排列顺序的多样性。
(二)资料分析
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.提示:此题旨在引导学生理解遗传效应的含义,并不要求惟一答案。可以结合提供的资料来理解,如能使生物体发出绿色荧光、控制人和动物体的胖瘦,等等。
3.基因是有遗传效应的DNA片段。
(三)探究
1.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。
2.提示:在人类的DNA分子中,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。
3.提示:可以从进化的角度来分析基因为什么不能是碱基的随机排列。
(四)练习
基础题1.(1);(2)×。2.C。3.提示:从遗传物质必须具备的条件来分析:(1)在细胞增殖过程中能够精确地进行复制;(2)能够控制生物体的性状;(3)能够贮存足够量的遗传信息;(4)结构比较稳定。
拓展题
1.提示: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。
2.提示:DNA包括基因与非基因的碱基序列。
3.提示:这一观点是有道理的。但在日常生活中,如报刊、杂志、广播等传播媒体常将基因与DNA这两个概念等同使用,因此在具体情况中,要留意区分。
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1高二生物导学提纲(六)
第4章 基因的表达
第2节 基因对性状的控制
执笔人:侍东升
一、教学目标:
①知识目标:解释中心法则。
②举例说明基因与性状的关系。
2、技能目标:
运用证据和逻辑分析实验现象,得出结论。
3、情感目标:
①体验基因表达过程的和谐美,基因表达原理的逻辑美、简约美。
②认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。
二、教学重点:
1、中心法则。
2、基因、蛋白质与性状的关系。
三、教学难点:基因、蛋白质与性状的关系。
四、学习方法:课前导学、 质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
五、学习过程:
1.1957年,克里克提出中心法则 :遗传信息可以从_______ 流向 _______ ,即DNA的自我复制 ;也可以从 ________流向 ______ ,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。但是,遗传信息不能从 _______ 传递到 _______ ,也不能从蛋白质流向 ____________ 。遗传信息从RNA流向 _________ 以及从RNA流向 ______ 两条途径,是中心法则的补充。
2.基因通过控制 _____ 的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
3.基因还能通过控制 ________________直接控制生物体的性状。
4.基因与基因、 ___________________ 、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,精细的调控着生物体的性状。
六、反馈评价
1、下列各项过程中,遵循“碱基互补配对原则”的有 ( )
①DNA复制 ②RNA复制 ③转录 ④翻译 ⑤逆转录
A ①②③④⑤   B ①②③④   C ①②③⑤ D ①③④⑤
2、在大豆体细胞内,遗传信息在生物大分子之间转移通常不发生 ( )
A 从DNA→DNA的复制过程
B 从DNA→RNA的转录过程
C 从RNA→蛋白质的翻译过程
D 从RNA→RNA及RNA→DNA
3、下列关于遗传信息的传递的叙述,不正确的是 ( )
A 遗传信息可以通过细胞分裂向子细胞中传递
B 遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递
C 通过有丝分裂和无性生殖,遗传信息也可以向下代传递
D 在同一个生物个体中,遗传信息不能传递
4、切取动物控制合成生长激素的基因,注入鲇鱼受精卵中,与其DNA整合后能产生生长激素,从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3~4倍。此项研究遵循的原理是 A ( )
5、已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。某信使RNA的碱基排序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为 ( )
A 20个 B 15个 C 16个 D 18个
6、中心法则包括下列遗传信息的转变过程,其中揭示生物遗传实质的是 ( )
A 从DNA→DNA的复制过程 B 从DNA→RNA的转录过程
C 从RNA→蛋白质的翻译过程 D 从RNA→DNA的逆转录过程
7、下列碱基组成中肯定不是密码子的是 ( )
A AGC B CCU C UGA D ATG
8、中心法则是指 ( )
A 遗传信息的转录与翻译过程
B 遗传信息的转录、翻译及表达过程
C DNA复制以及转录和逆转录的过程
D 遗传信息的复制、转录、翻译及传递过程
9、下列关于基因的叙述,不正确的是 ( )
A 基因是有遗传效应的DNA 片段
B 基因是控制生物性状的遗传物质的功能、结构单位
C 基因中的脱氧核苷酸共有5种
D 基因中脱氧核苷酸就代表遗传信息
10、下列关于遗传信息的说法不确切的是 ( )
A 基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息
B 遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的
C 生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上
D 遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状
11、在胰淀粉酶的合成过程中,对其起决定作用的物质是 ( )
A 核苷酸 B 脱氧核糖核酸 C 核糖体 D 高尔基体
12、在蛋白质合成过程中,信使RNA能够行使直接模板功能的结构基础是 ( )
A 以DNA信息链为模板转录而成
B 转录遵循碱基互补配对原则
C 以三联体密码形式携带遗传信息
D 进入细胞质后同核糖体结合
13、遗传信息、遗传密码、遗传的基本单位分别是指 ( )
①信使RNA上核苷酸的排列顺序 ②基因中脱氧核苷酸的排列顺序 ③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基 ④信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基 ⑤转运RNA上一端的3个碱基 ⑥有遗传效应的DNA片段
A ①③⑤ B ②④⑥ C ①②⑤ D ③④⑥
14、猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数,依次分别是 ( )
A 4、4、5 B 5、4、4 C 4、5、4 D 5、4、5
15、基因控制生物体性状的方式是 ( )
A 通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状
B 通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C 基因通过控制激素的合成控制生物体的性状
D 包括A和B两种方式
16、艾滋病(AIDS)是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋巴细胞,导致人的免疫力下降,使患者死于广泛感染。请回答:
(1)该病毒进入细胞后,能以____________为模板,在____________酶的作用下合成____________,并整合于人的基因组中。
(2)整合后它按照____________原则进行复制,又能以____________为模板合成____________,并进而通过____________过程合成病毒蛋白。
(3)如果将病毒置于细胞外,该病毒不能繁殖,请分析其原因。
⑴ 病毒RNA 逆转录 DNA ⑵ 碱基互补配对 DNA RNA 翻译
⑶ 缺少病毒繁殖所需的原料和能量、酶、场所等。
17、1978年,美国科学家利用工程技术,将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中,然后能过大肠杆菌的繁殖,生产出了人类胰岛素。请回答:
(1)上述人类胰岛素合成是在____________内进行的,其决定氨基酸排列顺序的mRNA的模板是由____________基因转录而成的。
(2)合成的该胰岛素含51个氨基酸,由2条多肽链组成,那么决定它合成的基因中至少应含碱基____________个,若核苷酸的平均分子量为300,则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为____________。
若氨基酸的平均分子量为90,该胰岛素的分子量约为____________。
(3)不同种生物之间的基因移植成功,说明了什么
⑴大肠杆菌 人胰岛素
⑵ 306 45900 3708
⑶所有生物共用一套遗传密码
18.为了研究遗传信息的传递途径,科学家做了变形虫放射性标记实验如图:
思考回答:
(1)从实验中可以看出RNA合成发生在细胞的哪一部位
细胞核
(2)细胞核交换后,B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子
细胞核中有标记的RNA分子进入到细胞质中
(3)你能从实验中推测出遗传信息的传递途径是什么
细胞核细胞质
(4)该实验设计上遵循了什么原则
对照原则
七、教材中问题的答案和提示
(一)问题探讨
1.水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些。
2.这两种形态的叶,其细胞的基因组成应是一样的。
3.提示:为什么叶片细胞的基因组成相同,而叶片却表现出明显不同的形态?
(二)资料分析
1.没有。实验证据指出了原有的中心法则所没有包含的遗传信息的可能传递途径,是对原有中心法则的补充而非否定。
2.遗传信息从RNA流向DNA、从RNA流向RNA的结论是确信无疑的,而从蛋白质流向蛋白质的途径是有可能存在的。
(三)旁栏思考题
提示:此题旨在引导学生认识基因与生物的性状并非简单的一一对应关系。
(四)批判性思维
提示:此题旨在引导学生客观全面地评价基因决定论的观点,认识到性状的形成往往是内因(基因)与外因(环境因素等)相互作用的结果。
(五)技能训练
1.提示:翅的发育需要经过酶催化的反应,而酶是在基因指导下合成的,酶的活性受温度、pH等条件的影响。
2.基因控制生物体的性状,而性状的形成同时还受到环境的影响。
(六)练习
基础题1.A。2.(1)×;(2)×;(3)√。
拓展题
1.红眼基因正常是形成红眼的必要而非充分条件。红眼基因正常,并且其他涉及红眼形成的基因也正常时,果蝇的红眼才能形成;如果红眼基因不正常,即使所有其他涉及红眼形成的基因都正常,果蝇的红眼也不能形成。
2.提示:生物体内基因的数目多、作用方式复杂,难以单独对其进行研究,生物体的异常性状为科学家研究相关基因的作用提供了一个突破口,使科学家能够从异常性状入手,分析性状异常的个体的基因与正常个体的基因是否存在区别,存在哪些区别等问题,从而建立起性状与基因的对应关系。因为性状是由基因控制的,如果某一性状发生异常,并且能够稳定遗传,说明控制该性状的基因发生了突变。根据异常性状的遗传方式,还可以分析出控制该性状的基因是位于性染色体上还是常染色体上,是显性还是隐性,并且可以预测这一性状将来的遗传规律。
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
1—10:ACADC、BCDBC 11一20:DDCBD、DDDDD
21:D
22.(1)肠道吸收(或食物) 人体自身合成
(2)翻译 细胞质(或核糖体) (3)tRNA(或转运RNA) 核糖体TGATTCGAA (4)C
23.(1)人与植物DNA结构组成相同 (2)抗病毒干扰素遗传密码相同
24.(1)8 (2)② ② ③ (3)306
第2节 基因对性状的控制
1—10:DBADB、ADDDD 11—20:DACDB、BCBCC
21—22:BB
23.(1)病毒RNA 逆转录酶 DNA
(2)碱基互补配对 DNA RNA 翻译
(3)缺少病毒繁殖所需要的原料和能量
24.(1)大肠杆菌 人胰岛素 (2)306 45900 3708
(3)所有生物共用一套遗传密码。
25.(1)细胞核。 (2)细胞核中有标记的RNA分子进入到细胞质中。
(3)细胞核→细胞质。 (4)对照原则。
26.(1)翻译 细胞质内的核糖体 (2)转运RNA 信使RNA CGA 组氨酸
(3)C (4)6n + 6,n + 1。
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1高二年级生物导学提纲(一)
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
执笔人:wff
一、学习目标
1、知识目标
(1)总结“DNA是主要遗传物质”的探索过程
(2)分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路
(3)探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用
2、能力目标
分析并讨论科学家探索基因本质的过程和方法发展科学思维和创新能力
3、情感目标
认同人类对科学的认识是不断探讨,不断完善的过程
二、学习方法
课前导学、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
三、教学重点
(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。
四、教学难点
肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
五、学习过程
1、DNA是遗传物质的证据
(1)肺炎双球菌转化实验
肺炎双球菌的类型和对应特征:a
b
①格里菲斯所做的实验:
a R型活细菌小鼠→小鼠不死亡;
b S型活细菌小鼠→小鼠死亡(从其尸体中分离出S型活细菌)
c 加热杀死的S型细菌小鼠→小鼠不死亡
d R型活细菌+加热杀死的S型细菌小鼠→小鼠死亡(从其尸体中分离出S型活细菌)
结论:
②艾弗里等科学家的实验
蛋白质
多糖
a 将S型细菌的成分分离— 脂质 —分别+R型活细菌只有加DNA才能
RNA
DNA
使R型活细菌转化为S型细菌,并使小鼠死亡;
b S型肺炎双球菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌小鼠→小鼠不死亡
结论:
(2)噬菌体侵染细菌的实验
①噬菌体的结构:外壳由 组成;头部含有
②实验过程
a用同位素35S和32P分别标记噬菌体的 和 ;
b用被标记的噬菌体分别去感染细菌,并对细菌内标记物质进行检测;
c噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内(无35S),噬菌体的DNA进入细菌体内(有32P);
d 实验结果分析:子代噬菌体的性状,是通过亲代的 遗传的,也就是说在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是 。
结论:
2、DNA是主要的遗传物质
研究表明,绝大多数生物(包括全部的真核生物和原核生物及部分病毒)的遗传物质均为 ,极少数生物(如 、 )的遗传物质是RNA。所以说DNA是 。
3、体验探究:结合艾弗里等科学家的实验方法,设计一个实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质。
评价反馈:
1、肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜,R型则不具有。下列叙述错误的是 ( )
A.培养R型活细菌时加入s型菌的多糖类物质,能够产生一些具有荚膜的细菌
B.培养R型活细菌时加入S型菌的DNA水解产物,不能够产生具有荚膜的细菌
C.培养R N活细菌时加入s型菌的DNA,能够产生具有荚膜的细菌
D.培养R型活细菌时加入s型菌的蛋白质,不能够产生具有荚膜的细菌
2、如果用3H、15N、32P、35s标记噬菌体后,让其侵染细菌产生子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的放射性元素是 ( )
A.可在外壳中找到3H、15N、和35S
B.可在DNA 中找到3H、15N、32P
C.可在外壳中找到15N、32P和35S
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
3、噬菌体外壳的合成场所是 ( )
A.细菌的核糖体 B.噬菌体的核糖体
C.噬菌体基质 D.细菌的拟核
4、噬菌体、烟草花叶病毒、酵母菌及蓝藻都含有的是( )
A.核酸 B.细胞膜 C、染色体 D.DNA
5、噬菌体侵染细菌实验能证明的是 ( )
①DNA分子结构的相对稳定性
②DNA能自我复制,使前后代保持一定的连续性
③DNA能指导蛋白质的合成
④DNA能产生可遗传变异
⑤DNA是遗传物质
⑥DNA是主要的遗传物质
A.①②③④ B.②③⑤ C.①④⑥ D.④⑥
6.在噬菌体侵染细菌的实验中,新噬菌体的蛋白质外壳是 ( )
A.在细菌DNA指导下,用细菌的物质合成的
B.在噬菌体的DNA指导下,用噬菌体的物质合成的
C.在细菌DNA指导下,用噬菌体的物质合成的
D.在噬菌体DNA指导下,用细菌的物质合成的
7、为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,你认为如何选择同位素标记的方案 ( )
A.用14C或3H培养噬菌体,再去侵染细菌
B.用180或15N培养噬菌体,再去侵染细菌
C.将一组噬菌体用32P和35s标记
D.一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质外壳
8、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,能说明DNA分子是遗传物质的关键步骤是 ( )
①T2噬菌体只将自己的DNA分子注入到大肠杆菌体内
②T2噬菌体的DNA利用大肠杆菌内的成分复制出自身DNA和蛋白质外壳
③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代T2噬菌体
④释放与亲代完全相同的子代T2噬菌体
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
9.在肺炎双球菌转化实验中,将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,下列能在小鼠体内出现的细菌类型有 ( )
①有毒R型 ②无毒R型 ③有毒S型 ④无毒S型
A.①④ B.②③ C.③ D.①③
10.如下图所示,用同位素32P、35S分别标记噬菌体的
DNA和大肠杆菌的氨基酸,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分子和蛋白质分子应含有的标记元素
是 ( )
A.31P、32P和32S B、31P、32P和35S
C.31P、32P和32S、35S D.32P和32S、35S
11、对以下材料进行分析,并得出结论:
材料一:通过对生物在传种接代中的细胞学分析,染色体的含量在生物的生殖和发育过程中的变化如图所示:(N为生殖细胞中染色体条数)
材料二:通过对染色体化学成分的分析发现,染色体主要由DNA和蛋白质组成,DNA的含量稳定而蛋白质的含量不稳定。
材料三:病毒只由核酸(核心)和蛋白质(外壳)两种物质组成,用病毒侵染相应的生物细胞,只有核酸注入到受侵染的细胞内,被侵染的细胞最后裂解释放出很多新的病
毒。
材料四:研究发现,人类、动物、植物、原核生物的遗传物质是DNA。病毒中有些种类的遗传物质是DNA,另外一些种类的遗传物质是RNA。
(1)从遗传的角度分析“材料一”,可以看出染色体在生物的传种接代中保持着 性和 性。
(2)从遗传物质应具备的特点来看,结合“材料二”,你认为 应该是遗传物质。
(3)通过分析,你认为在病毒中具遗传作用的物质是 ,“材料三”也是证明 是遗传物质的 ____ 证据。
(4)从“材料四”中,你可以归纳出的结论是: 是主要的遗传物质。
12、下图回答问题:
(1)过程①和②表明,将S型细菌的 和 与R型活细菌混合培养,其后代为 型细菌。
(2)过程③表明,将S型细菌的 与R型活细菌混合培养, 型细菌转化成 型细菌。
(3)过程④表明,转化成的 型细菌的后代也是有 性的 型细菌。
(4)实验最关键的设计思路是
(5)通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗
13、下图所示为烟草花叶病毒侵染烟草实验的示意图。请据图分析回答:
(1)在丙组实验中观察到现象是 ,结论是 。
(2)在乙组实验中观察到现象是 ,结论是 。
(3)甲组实验的目的是 。
高二年级生物导学提纲(一)
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
(一)、参考答案:
1A、2B、3A、4A、5B、6D、7D、8C、9B、10B、11(1)连续性 稳定性 (2)DNA (3)核酸 核酸 直接 (4)DNA 12(1)多糖 蛋白质 R (2)DNA 少数R S (3)S 毒 S (4)将DNA与蛋白质分开,直接地、单独地去观察DNA或蛋白质的作用 (5)通过上述实验证明了DNA在细菌转化中起到了关键作用,是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。但不能从该实验得出DNA是主要的遗传物质的结论 13(1)出现病株,并能从中提取出完整的病毒 RNA是遗传物质 (2)不出现病株 蛋白质外壳不是遗传物质 (3)对照
(二)、教材中答案和提示
(一)问题探讨
1.提示:遗传物质必须稳定,要能贮存大量的遗传信息,可以准确地复制出拷贝,传递给下一代等。
2.提示:这是一道开放性的题,答案并不惟一,只要提出正确的思路即可。
(二)旁栏思考题
因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中,而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的,因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。
(三)思考与讨论
1.提示:细菌和病毒作为实验材料,具有的优点是:(1)个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳。(2)繁殖快。细菌20~30 min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。
2.最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术,以及物质的提取和分离技术等(学生可能回答出其他的技术,但只要回答出上述主要技术就可以)。科学成果的取得必须有技术手段做保证,技术的发展需要以科学原理为基础,因此,科学与技术是相互支持、相互促进的。
(四)练习
基础题1.(1)(×);(2)(×)。2.C。3.D。
拓展题
1.提示:实验表明,噬菌体在感染大肠杆菌时,进入大肠杆菌内的主要是DNA,而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。因此,大肠杆菌裂解后,释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息,以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。
2.提示:肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明,作为遗传物质至少要具备以下几个条件:能够精确地复制自己;能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;具有贮存遗传信息的能力;结构比较稳定等。
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