1、第 1 页 / 共 3 页第 3 章基因的本质第 1 节DNA 是主要的遗传物质问题探讨1.遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。2.提示：这是一道开放性问题，答案并不唯一，只要提出正确的思路即可。例如，将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现，等等。思考与讨论1.细菌和病毒作为实验材料，具有以下优点：（1）个体很小，结构简单，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。易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。（2）繁殖快，细菌 2030min 就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。2. 从控制自变量的角度，艾弗里在每
2、个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）。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技术，但只要回答出上述主要技术即可）。科学成果的取得必须有技术手段作保证，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。练习与应用一、概念检测1.D2.A二、拓展应用1.实验表明，噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是 DNA，
3、而大多数蛋白质却留在大肠杆菌外面。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.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵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特点：能够精确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定，等等。第 2 节DNA 的结构问题探讨1.(1) DNA 是由两条链构成的。它的立体结构为：DNA 是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2) DNA 的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在 DNA 的外侧。(3) D
4、NA 中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于 DNA 的内侧。碱基配对有一定的规律：A 一定与 T 配对；G 一定与 C 配对。2.要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；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。第 2 页 / 共 3 页探究与实践1. DNA 虽然只含有 4 种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基排列顺序的千变万化，使 DNA 储存了大量的遗传信息。2. (1)靠 DNA 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
5、垂直方向的相互作用力。3.如从碱基互补配对原则出发去思考。练习与应用一、概念检测1. (1) (2) 2.胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖磷酸 脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段3. C4. C二、拓展应用根据碱基互补配对原则，DNA 两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，保证了遗传信息传递的准确性第 2 节DNA 的复制问题探讨1.碱基互补配对原则是指 DNA 两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示 DNA 的复制可能需要先解开 DNA 双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。2.科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。思考与讨论1.
6、细胞分裂一次后，方框中填15N/14N-DNA；细胞再分裂一次后，试管上部的方框中填14N/14N-DNA，试管中部的方框中填15N/14N-DNA。2.假如全保留复制是正确的，第一代的结果：一半的细胞中 DNA 是15N/15N-DNA，另一半的细胞中DNA 是14N/14N-DNA； 第二代的结果： 1/4 的细胞中 DNA 是15N/15N， 3/4 的细胞中 DNA 是14N/14N-DNA。旁栏思考题第一代只出现一条居中的 DNA 条带，这个结果排除了全保留复制的方式。练习与应用一、概念检测1. (1) (2) 2. B3. C二、拓展应用1.可能有 6 个碱基发生错误。产生的影响可
7、能很大，也可能没有影响。2.说明果蝇的 DNA 有多个复制起点，可同时从不同起点开始 DNA 的复制，由此加快 DNA 复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。第 4 节基因通常是有遗传效应的 DNA 片段问题探讨1.因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的 DNA 中，并发挥了促进生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。2.导入的是 DNA 分子的一段脱氧核苷酸序列。第 3 页 / 共 3 页思考与讨论 11. 生物体内的 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 片段，基因不是连续分布在 DNA 上的，而是由碱基序列
8、将其分隔开的。2.可以结合提供的资料来理解，如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等。“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。3.基因是有遗传效应的 DNA 片段。思考与讨论 21. 4100个。2.碱基排列顺序的千变万化，构成了 DNA 的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个 DNA分子的特异性。DNA 的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。3.在人类的 DNA 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。4.不是。基因的碱基序列都有特定的排列顺序。练习与应用一、概念检测1. B2
9、.【提示】形式多样，用表格、图形、文字均可。示例如下：（1）如图所示：（2）文字：基因是染色体上具有遗传效应的 DNA 片段。二、拓展应用1.最可能采取 DNA 鉴定的方法。因为每种生物的 DNA 具有特异性，只有将“山羊”的 DNA 与斑羚的 DNA 进行比对，才能确定这种“山羊肉”是否来自国家二级保护动物斑羚。2. 人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，这说明了基因的多样性。复习与提高一、 选择题1. C2. A3. A4. D二、 非选择题1. 形成杂合双链区的部位越多，则 DNA 碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA 碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近。2.（1）不同。这表明不同生物的 DNA 中脱氧核苷酸的组成不同，说明 DNA 的碱基排列顺序具有多样性。（2）同种生物不同器官细胞的 DNA 中脱氧核苷酸的比例基本相同，这说明同种生物 DNA 的碱基组成具有一致性。这是因为同种生物不同器官的细胞中，DNA 序列是相同的。不同生物的 A、T 之和与 G、C 之和的比值不一致，这说明不同生物 DNA 的碱基组成不同，表明了DNA 的多样性。其原因是不同生物在漫长的进化过程中，形成了每种生物特有的 DNA 序列。（3）说明生物是由共同祖先进化而来的。
