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高三生物教案《遗传的物质基础》

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1、高三生物教案遗传的物质基础【疑难精讲】1.染色体在传种接代过程中的稳定性和连续性每种生物都有恒定的染色体数。如玉米的染色体数是20，普通水稻的染色体数是24，猪的染色体数是38，黄牛的染色体数是60等。实验研究表明，染色体在细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中的行为和数目变化有明显的规律性，即染色体在生物的传种接代过程中具有一定的稳定性和连续性。细胞中的染色体与遗传密切相关。分子生物学的进一步研究表明，染色体主要由DNA和蛋白质组成。如何确定DNA和蛋白质对遗传的决定性作用呢科学家设法将生物体内的DNA和蛋白质分开，并证明将DNA放入另一生物体内时，原来那种生物的性状可在另一生物体中体现出来，而蛋白质没有这种作用。1928年格里菲斯的肺炎双球菌转化实验和1952年赫尔希的噬菌体侵染细菌的实验足以证明DNA和蛋白质在遗传过程中，DNA起决定性的作用。2.DNA的传递载体在真核生物中，DNA主要存在于细胞核的染色体上，伴随着生殖过程中发生的染色体复制及染色体进入不同的子细胞，DNA由亲代传递给子代。细胞质中线粒体、叶绿体中有少量的DNA，无染色体，在细胞质遗传中，这些DNA伴随着叶绿体、

2、线粒体传递给子代细胞。教材中的分离定律、自由组合定律、性别决定与伴性遗传均属细胞核遗传，生物的绝大多数的性状遗传归属细胞核遗传的范畴。3.对“DNA是主要的遗传物质”以及“染色体是遗传物质的主要载体”中的“主要”二字的理解生物的遗传物质有两种，即DNA和RNA。在真核生物、原核生物体内既有DNA也有RNA，它们的遗传物质是DNA而不是RNA。在病毒和类病毒中，有的只含DNA，有的只含有RNA，它们的遗传物质有的是DNA，有的是RNA。因此DNA是主要的遗传物质。真核生物（占生物种类的绝大多数）体内的DNA主要存在于细胞核内的染色体上，少数存在于细胞质中的线粒体、叶绿体中，因此染色体是遗传物质的主要载体。又根据DNA的存在部位不同，将遗传方式划分为细胞核遗传和细胞质遗传。4.对遗传物质必须具备四个条件的理解（1）分子结构具有相对的稳定性，是指遗传物质本身在细胞组成和结构方面是相对稳定的，不像糖类、脂类、蛋白质那样，经常处于变化的状态。DNA分子是由成百上千个脱氧核苷酸（四种）组成的规则的双螺旋结构，碱基配对是严格的，碱基对的配对方式是稳定不变的，它们在细胞中的含量是相对稳定的。（2）能够

3、进行自我复制，使生物前后代具有一定的连续性，是指遗传物质可以将自身的分子严格复制，并将复制后的分子向子代传递，使亲子代间遗传物质结构一定，保证前后代相应性状的稳定。（3）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状，这时遗传物质将遗传信息传到子代，只有控制子代个体发育中合成的特定结构的蛋白质，才能体现与亲代一致的生物性状。（4）产生可遗传的变异，是指遗传物质的分子结构发生变化，相应性状也发生变化，这种变化是遗传物质变化的结果，变化了的分子结构又具有相对稳定性，不断传递下去，使变异的性状在后代连续出现，即出现可遗传的变异。5.噬菌体侵染细菌实验的几个问题（1）噬菌体为细菌病毒，细菌是原核细胞，所以两者在结构上最大区别是有无细胞结构。两种生物体内均没有染色体，只有DNA，在两种生物的结构模式图中，表示遗传物质位置的黑线不能误看为染色体。（2）如何说明侵染细菌时，进入细菌内的是噬菌体DNA，而非其外壳。用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体外壳蛋白质和内部的DNA，在细菌体内只能检测到32P，检测不到35S，由此证明侵染时，注入细菌的是DNA，蛋白质成分的外壳未进入细菌细胞内，也说明蛋

4、白质分子在亲子代间不具备连续性。（3）细菌细胞内噬菌体DNA复制及噬菌体蛋白质合成所需要的原料、酶、能量、场所等条件均由细菌提供，这时细菌细胞内的一切变化是为噬菌体服务，这时的代谢活动由噬菌体DNA控制。（4）噬菌体侵染细菌的实验还说明了噬菌体特有的增殖方式，这种方式不同于无性生殖和有性生殖，称为复制式繁殖。（5）该实验能证明遗传物质的4个理论特点中的2个：能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状，正因如此，该实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。6.DNA有三个结构特征（1）其分子结构的稳定性体现在：一是分子骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变；二是每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构，将易分解的含氮碱基排列在内侧；三是两条链间碱基互补配对原则严格不变。（2）其分子结构的多样性是指组成DNA的碱基对的排列方式是多种多样的，可总结为4种，指具有n对碱基对的排列方式，不同的DNA分子其碱基对的数量也不尽相同，这样就构成了DNA分子的多样性。（3）DNA的多样性决定了DNA的特异性，DNA的特异性是指不同的DNA分

5、子所具有的独特的碱基数目和排列顺序。7.DNA的复制（1）1958年，来西尔森（Meelon）和斯旦尔（Stanl）采用含15N同位素的NH4Cl培养大肠杆菌，放在正常的培养液里繁殖，然后用密度梯度离心技术测定分裂间期DNA复制时的密度变化，证实了DNA的半保留复制。它是指在DNA聚合酶的作用下，以一个DNA分子的两条链分别为模板，合成两个结构上完全相同的DNA分子的过程。（2）DNA可以人工进行复制，条件是需要一条DNA链作模板，以含有A、T、G、C的四种碱基的脱氧核苷酸为原料、ATP为能源，加上DNA聚合酶和少量的Mg2+（主要考点之一）。1973年，日本冈琦等人发现还要加一些引物RNA，具备了这些条件，才能完成复制。（3）计算复制多代后，含有亲代DNA链数和分子个数也是重要考点之一，要重视与、化学相关知识的运用。有些练习题在考查DNA的结构和复制的知识时会运用数学方面的乘法原理、列方程（组）解应用题等代数运算，也会运用到物理的离心运动以及化学上的放射性元素示踪等知识。8.基因的概念（1）每种有很多个单位性状，如人约有10万个，而每个细胞中的DNA数量是有限的，如人的体细胞核中有46个DNA分子，因此每个DNA分子实际上控制着多个单位性状。这样，一个DNA分子实际上分为若干个功能区段分别控制着不同的性状，每个功能区段称为一个基因，从而得出：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。

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