第3章基因的本質(zhì)

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1.P42問題探討20世紀中葉，科學家發(fā)現(xiàn)染色依主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中，完競哪

一種是遺傳物質(zhì)呢?這個問題曾引起生暢學界激烈的爭論。討論：

（1）你認為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點？

（2）你認為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？

2.P46思考.討論：證明DNA是遺傳遺傳物質(zhì)的實驗

（1）艾弗里與赫爾希等人選用細菌或病毒作為實驗材料，以細菌或病每作為實驗材科具有哪些優(yōu)點？

（2）從控制自變量的角度，艾弗里實驗的基本思路是什么?在實際操作過程中最大的困難是什么？

（3）艾弗里和赫爾希等人都分別采用了哪些技術(shù)手段來實現(xiàn)他們的實驗設計?這對于你認識科學與技術(shù)之

間的相互關(guān)系有什么啟示？

3.P47練習與應用

一、概念檢測

1.枯草桿菌具有不同類型，其中一種類型能合成組氨酸。將從這種菌中提取的某種物質(zhì)，加入培養(yǎng)基中，培

養(yǎng)不能合成組氨酸的枯草桿菌，結(jié)果獲得了活的能合成組氨酸的枯草桿菌。這種物質(zhì)可能是（）

A.多肽B.多糖C.組氨酸D.DNA

2.赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗表明（）

A.DNA是遺傳物質(zhì)B.遺傳物質(zhì)包括蛋白質(zhì)和DNAC.病本中有DNA,但沒有蛋白質(zhì)D.細菌中有DNA,

但沒有蛋白質(zhì)

二、拓展應用

1.T2噬菌體侵染大腸桿菌時，只有噬菌體的DNA進入細菌的細胞中，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在細胞外。

大腸桿菌裂解后，釋放出的大量噬菌休卻同原來的噬菌休一樣具有蛋白質(zhì)外殼。請分析子代噬菌休的蛋白

質(zhì)外殼的來源。

2.結(jié)合肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗，分析DNA作為遺傳物質(zhì)所具備的特點。

第2節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)

1.P48問題探討坐落于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕塑，以它簡潔而獨特的雙深旋遣型吸引著過往行人。

你知道為什么將它作為高科技的標志嗎?上網(wǎng)查閱有關(guān)DNA的信息，收集你感興趣的資料與同學交流共享。

2.P49思考?討論

(1)請你根據(jù)資料回答有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)方面的問題。

①DNA是由幾條鏈構(gòu)成的?它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？

②DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的?它們分別住于DNA的什么部位？

③DNA中的堿基是如何配對的?它們位于DNA的什么部位？

(2)沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，是科學家合作研究的典范，在科學界傳為佳話。

他們的這種工作方式給予你哪些啟示？

2.P51探究?實踐:討論：

(1)DNA只含有4種脫氧核昔酸，它為什么能夠儲存足夠量的遺傳信息?

(2)DNA是如何維系它的遺傳穩(wěn)定性的?

(3)你能夠根據(jù)DNA的結(jié)構(gòu)特點，設想DNA的復制方式嗎?

3.P51練習與應用】

一、概念檢測

1.DNA兩條單鏈的堿基數(shù)量關(guān)系是構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。

(l)DNA兩條單鏈不僅堿基數(shù)量相等，而且都有A、T、G、C四種堿基。()

(2)在DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)中，堿基的比例總是(A+G)/(T+C)=1。()

2.下面是DNA的結(jié)構(gòu)模式圖，請寫出圖中①-⑩的名稱。

①②

③?

⑤⑥

⑦⑧

⑨⑩

3.在含有4種堿基的DNA區(qū)段中，腺喋吟有a個，占該區(qū)段全部堿基的比例為b,則()

A.b<0.5B.b>0.5C.胞喀咤為a(l/2b-l)個D.胞喀咤為b(l/2a-l)個

4.一條DNA單鏈的序列是5,GATACC3,那么它的互補鏈的序列是()

A5-CTATGG-3'B.5,-GATACC-3,C5-GGTATC-3'D5-CCATAG-3'

二、拓展應用

堿基互補配對原則對遺傳信息的傳通具有什么意義?

第3節(jié)DNA的復制

1.P”問題探討沃森和克里克在發(fā)表DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名短文的結(jié)尾處寫道:“值得注意的是，我們提

出的這種堿基特異性配對方式，暗示著遺傳物質(zhì)進行復制的一種可能的機制。”討論：

(1)堿基互補配對原則暗示DNA的復制機制可能是怎樣的？

(2)這句話中為什么要用“可能”二字?這反映科學研究具有什么特點？

2.P54思考?討論：證明DNA半保留復制的實驗討論：

(1)請運用演繹推理來分析實驗過程，完成上述實驗預期，填寫圖中的方框。

(2)假如全保留復制是正確的，實驗預期又會是怎樣的？

3.P54旁欄思考題第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶，這個結(jié)果排除了哪種復制方式?

4.P56練習與應用

一、概念檢測

1.DNA復制是在為細胞分裂進行必要的物質(zhì)準備。據(jù)此判斷下列相關(guān)表述是否正確。

(l)DNA復制與染色體復制是分別獨立進行的。()

(2)在細胞有絲分裂的中期,每條染色體是由兩條染色單體組成的，所以DNA的復制也是在這個時期完成的。

()

2.DNA復制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復制的敘述，正確的是()

A.復制均在細胞核內(nèi)進行B.堿基互補配對原則保證了復制的準確性

C.1個DNA分子復制1次產(chǎn)生4個DNA分子D.游離的脫氧核甘酸在解旋酶的作用下合成子鏈

3.將DNA雙鏈都被2N標記的大腸桿菌放在含有“N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其分裂3次，下列敘述正確的是()

A.所有的大腸桿菌都含有15NB.含有3N的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為

1/2

C.含有isN的大腸桿菌占全部大腸桿菌的比例為1/4D.含有N的DNA分子占全部DNA分子的比例為

1/8

二、拓展應用

1.雖然DNA復制通過堿基互補配對在很大程度上保證了復制的準確性，但是，DNA平均每復制109個堿基

對，就會產(chǎn)生1個錯誤。諸根據(jù)這一數(shù)據(jù)計算，約有31.6億個堿基對的人類基因組復制時可能產(chǎn)生多少個

錯誤?這些錯誤可能產(chǎn)生什么影響？

2.已知果蠅的基因組大小為18x108bp(bp表示堿基對)，真核細胞中DNA復制的速率

一般為50-100bp/s。下圖為果蠅DNA的電鏡照片，圖中的泡狀結(jié)構(gòu)叫作DNA復制泡，

是DNA上正在復制的部分。請你推測果蠅DNA形成多個復制泡的原因。

果蠅DNA的電物片

第4節(jié)基因通常是有遺傳效應的DNA片段

l.P57問題探討我國科學家將外源生長激素基周導入鯉魚的受精卵，培育出了轉(zhuǎn)基因鯉魚。與對照組相比，

轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率加快。據(jù)科學家介紹，外源基因?qū)胧荏w細胞后，必須整合到受體細胞的DNA上才

能發(fā)揮作用。討論：

(1)為什么轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率更快？

(2)導入的外源基因是1個DNA分于，還是DNA分于的一段脫氧械甘酸序列？

2.P58思考?討論：分析基因與DNA的關(guān)系討論：

(1)生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎?生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)

相同嗎?如果不同，說明了什么？

(2)你如何理解基因具有遺傳效應?本節(jié)“問題探討”中提捉到的生長激素基因的遺傳效應是什么？

(3)請從DNA水平上給基因下一個定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用。

3.P59思考?討論：分析脫氧核甘酸序列與遺傳信息的多樣性討論

(1)如果是100個堿基對組成1個基因，可能組合威多少種基因？

(2)怎祥理解DNA的多祥性和特開性?你能從DNA的結(jié)構(gòu)特點分析生物體具有多祥性和特異性的原因嗎?

(3)在刑偵領(lǐng)域，DNA能像指紋一樣用來鑒定個人身份。怙合脫氧核甘酸序列的多樣性和特異性，你能分

析這一方法的科學依據(jù)嗎？

（4）你認為基因是堿基對隨機排列成的DNA片段嗎?為什么?

4.P59練習與應用

一、概念檢測

1.科學研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)人工轉(zhuǎn)基因操作的番薯都含有農(nóng)桿菌的部分基因，而這些基因的遺傳效應促使番薯根

部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部分，因此番薯被人類選育并種植。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.農(nóng)桿菌這些特定的基因可以在番薯細胞內(nèi)復制B.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是4種堿基對的隨機排列

C.農(nóng)桿菌和番薯的基因都是有遺傳效應的DNA片段D.農(nóng)桿菌這些特定的基因可能在自然條件下轉(zhuǎn)入了番

薯細胞

2整理總結(jié)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，并以你認為最簡明------------

的形式表示出來。///、

（染色體（DNA（基因

二、拓展應用

1.在嚴查偷獵野生動物的行動中，執(zhí)法部門發(fā)現(xiàn)某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說是“山羊

肉”，經(jīng)實驗室檢驗，執(zhí)法部門確定這種“山羊肉”來自國家二級保護動物班羚。你認為執(zhí)法部門最可能采取

哪種檢測方法?為什么？

2.我國一些城市在交通路口啟用了人臉識別技術(shù)，針對行人和非機動車闖紅燈等違規(guī)行為進行抓拍。這種技

術(shù)應用的前提是每個人都具有獨一無二的面孔。為什么人群中沒有一模一樣的兩個人呢?請你從生物學的角

度評述人臉識別技術(shù)的可行性。

5.P62復習與提高

一、選擇題

1.本章介紹的艾弗里的實驗、赫爾希和蔡斯的實驗都證明DNA是遺傳物質(zhì)，這兩個實驗在設計思路上的共

同點是()

A.重組DNA片段，研究其表型效應B.去掉DNA片段，研究其表型效應

C.設法分別研究DNA和蛋白質(zhì)各自的效應D.應用同位素標記技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的

傳遞

2.在噬菌體侵染細菌的實驗中，下列對噬菌體外殼蛋白質(zhì)合成的描述，正確的是()

A.氨基酸原料和酶來自細菌B.氨基酸原料和酶來自噬菌體

C.氨基酸原料來自細菌，酶來自噬菌體D.氨基酸原料來自噬菌體，酶來自細菌

3.煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)同屬于RNA病毒，都可以使煙草患病。將TMV的RNA和HRV

的蛋白質(zhì)外殼混合后感染煙草葉片，使煙草患病，可能觀察到的現(xiàn)象是()

A.能檢測到TMV的RNA和蛋白質(zhì)B.能檢測到HRV

的RNA和蛋白質(zhì)

物種的

C.能檢測到TMV的RNA和HRV的蛋白質(zhì)D.能檢測到HRVADNA

的RNA和TMV的蛋白質(zhì)

雜合雙鏈區(qū)

4.研究人員對數(shù)千種生物的DNA堿基序列進行測定發(fā)現(xiàn)，沒有