1、高中生物第1章人类探索遗传物质的历程第1课时人类探索遗传物质的历程名师制作优质教学案北师大版必修2第1课时人类探索遗传物质的历程目标导读1.阅读教材P4P5内容，说出人类寻找遗传物质历经的几个阶段。2.阅读教材P6P7内容，概述从分子水平上研究遗传物质和遗传信息理论的兴起。重难点击寻找遗传物质的历程及基因概念的形成。一早期人们对遗传原因的猜测和寻找遗传物质人们为了探索遗传的根源，走过了荆棘丛生的漫长道路。阅读教材P4P5内容，探讨人们寻找遗传物质的历程。1早期人们对遗传原因的猜测(1)遗传是子代和亲代相似的现象。(2)对遗传的认识仅停留在子女与父母的长相方面。(3)古代神话中存在的半人半马的怪
2、物，被说成是人和马杂交的产物，长颈鹿被认为是骆驼和豹杂交所生等。这些观点属于“融合论”。(4)认为遗传是“天赋”，是“神的安排”，因此是“无法改变的”；把贫苦人说成是“天生卑贱”、“命中注定”等。于是诞生了“聪明天生论”、“人种优劣论”。2寻找遗传物质(1)完善达尔文的“泛生论”观点，思考相关问题：此观点说明了遗传现象和发育的机制。后来细胞学研究证明：血液中并没有这种微粒。(2)完善魏斯曼的“种质论”观点，思考相关问题：由上图内容归纳种质论的内容a生物体分为种质和体质两部分，生物体的各部分并非都与遗传有关，与遗传有关的只是种质，由种质决定体质。b种质可以世世代代独立遗传，而体质的变化不能遗传给
3、后代。意义：魏斯曼肯定了在有机体中只有一种细胞负责遗传，首次把遗传现象缩小到细胞的范围，从细胞领域看遗传问题，大大推动了遗传学的发展。小贴士无论是达尔文的“泛生论”还是魏斯曼的“种质论”，都属于猜测阶段，而且这种猜测缺乏必要的科学依据，尽管具有一定的意义，但仍然不能正确解释遗传现象。(3)结合下面材料，理解孟德尔的遗传因子假说，回答问题。内容：a.生物的每一个性状都是由遗传因子负责传递的，遗传下来的不是性状，而是遗传因子；b遗传因子呈颗粒状，在体细胞内成对存在，在生殖细胞里单个存在；c杂交后的遗传因子仍保持独立，不融为一体，在杂种产生配子时，不同的遗传因子互不影响地彼此分离开来，并被分配到不同
4、的配子里，完整地遗传给下一代。意义：孟德尔第一个用实验的手段来阐明遗传现象，并在此基础上提出了遗传因子的分离规律和自由组合规律，被称为“遗传学的奠基人”。(4)结合教材，归纳萨顿的遗传染色体学说的内容1903年，美国遗传学家沃尔特萨顿发现生殖细胞形成时染色体的行为和孟德尔的定律有着惊人的相似，因此推测染色体是联系亲代与子代的桥梁，正是染色体携带着孟德尔所说的遗传因子从亲代传给子代，这就是遗传的染色体学说。1909年，丹麦遗传学家约翰逊首次使用基因一词代表遗传因子。(5)阅读教材，分析摩尔根的基因论摩尔根在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇，他让白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配，得到的子一代再互相交配
5、，结果出人意料：在子二代果蝇中，白眼果蝇都是雄性的。这表明控制果蝇眼色的基因位于性染色体上，染色体是基因的载体。摩尔根和他的学生们利用白眼果蝇做了大量实验，又发现了几个基因位于X染色体上，证明一条染色体上有许多基因，并由此提出了基因的连锁遗传规律。1926年，摩尔根提出了基因学说：基因位于染色体上，基因在染色体上呈线性排列。归纳提炼活学活用1下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是()A染色体是基因的载体B基因在染色体上呈线性排列C一条染色体上有一个基因D体细胞(细胞核)中基因成对存在，染色体也成对存在答案C解析摩尔根的实验表明染色体是基因的载体；基因和染色体存在着明显的平行关系，基因在染色体
6、上呈线性排列，这也说明一条染色体上有多个基因；基因和染色体在体细胞中都成对存在。二从分子水平上研究遗传物质和遗传信息理论的兴起20世纪中叶，遗传学研究从细胞水平向分子水平过渡，遗传密码的破译使人们最终揭示了遗传的本质。1从分子水平上研究遗传物质(1)早期认识：用蛋白质的多样性解释遗传的复杂性和变异性顺理成章，因此人们认为蛋白质就是基因，各种不同的氨基酸就是遗传信息的贮存单位。(2)对核酸的研究1928年，格里菲斯进行了著名的肺炎双球菌转化实验，在此基础上，1944年，艾弗里和他的同事们进行了肺炎双球菌的体外转化实验，1952年，美国生物学家赫尔希和蔡思又利用同位素示踪法进行了噬菌体侵染细菌的实
7、验。这一系列实验证明了携带遗传信息的物质不是蛋白质而是DNA。1957年，富兰克林科瑞特通过烟草花叶病毒的拆合实验，证明在没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。2遗传信息理论的兴起阅读教材，思考下面的问题：(1)1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克成功地提出了DNA的双螺旋结构模型。他们认为，DNA是由两条右旋但反向的链盘绕而成的，生命的遗传信息就贮存在“梯子”的横档上(如图)。(2)20世纪50年代，迦莫夫提出了著名的三联体密码学说，认为DNA将遗传信息由细胞核传送到细胞质，并决定蛋白质的合成。(3)20世纪60年代，美国生物化学家尼伦伯格和霍拉纳破解了遗传密码，发现基因中的遗传
8、信息是以密码的形式存在的。遗传密码具有通用性，即几乎所有的生物都共用一套遗传密码。(4)所谓遗传信息是指DNA中4种核苷酸碱基的排列顺序。正是遗传信息决定了蛋白质的不同性质。生物的性状是通过DNA所决定的蛋白质来表现，并通过DNA遗传下去的。归纳提炼活学活用2下列关于遗传信息理论的叙述中，不正确的是()ADNA双螺旋结构模型是由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同构建的B20世纪50年代，物理学家迦莫夫提出了著名的三联体密码学说C20世纪60年代，美国生物化学家尼伦伯格和霍拉纳破译了遗传密码D有细胞结构的生物共用一套遗传密码，而病毒用另一套遗传密码答案D解析无论是有细胞结构的生物还是无细胞
9、结构的生物病毒，都使用同一套遗传密码。当堂检测1无论病毒还是人，几乎所有生物都共用一套()ADNA BRNAC蛋白质 D遗传密码答案D2下列说法不正确的是()A最初人们对遗传的认识仅停留在子代与亲代的长相方面B“泛生论”是由达尔文提出的C“种质论”是由魏斯曼提出的D遗传因子是由摩尔根提出的答案D解析遗传因子是由孟德尔提出的。3下列关于遗传信息的说法，不确切的是()A基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息B遗传信息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贮存在DNA分子上D遗传信息即生物表现出来的性状答案D解析生物体的所有性状，都由一种特定的脱氧核糖核苷酸的排列顺序来控制，这种排列
10、顺序就是遗传信息。4探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()A不同生物的蛋白质在结构上存在差异B蛋白质与生物的性状密切相关C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息答案C解析蛋白质不具备热稳定性，也不能复制，故选C项。其他选项所述的蛋白质的特点，与遗传物质应具备的特征一致，可作为遗传物质的理由。5(1)子代和亲代相似的现象，称为_。1841年，达尔文提出_来解释遗传现象。(2)1882年，德国动物学家魏斯曼提出了_来解释遗传现象。魏斯曼肯定了在有机体中只有一种细胞负
11、责遗传，首次把遗传现象缩小到_的范围，从细胞领域看遗传问题，大大推动了遗传学的发展。(3)在生物学上，第一个用实验的手段来阐明遗传现象的是奥地利学者_。他认为：生物的每一个性状都是由_负责传递的，遗传下来的不是_，而是_；在此基础上，孟德尔提出了遗传因子的_和_规律。因此，孟德尔被称为“_”。(4)丹麦遗传学家约翰逊首次使用_一词代表遗传因子。答案(1)遗传泛生论(2)种质论细胞(3)孟德尔遗传因子性状遗传因子分离规律自由组合 遗传学的奠基人(4)基因课时作业基础过关知识点一早期人们对遗传原因的猜测和寻找遗传物质1达尔文的泛生论认为()A生物体的各个部分都是由一些微粒控制的B生物体只有遗传现象
12、，变异不发挥作用C受精卵发育时受到一种微粒的控制D控制生物体各部分发育的微粒固定在组织细胞中，不能进入血液答案A解析达尔文的泛生论的核心内容是认为生物体的各个部分的遗传和发育受到一些微粒的控制，受精卵发育时受到各个部分微粒的控制，这些微粒可以随着血液流动。2下列不属于孟德尔的遗传学说内容的是()A生物的性状受遗传因子的控制B在体细胞中遗传因子成对存在，在生殖细胞中成单存在C遗传因子位于染色体上D遗传因子能保持独立，不同的遗传因子互不融合答案C解析孟德尔的遗传因子是假设的物质，他并不了解遗传因子的具体位置。3首先把遗传现象缩小到细胞的范围，引导人们从细胞领域看待遗传问题的是()A达尔文 B魏斯曼
13、C约翰逊 D克里克答案B解析魏斯曼认为体内有负责遗传的细胞，把遗传缩小到细胞范围内。4下列关于萨顿和摩尔根的遗传研究的叙述中，不正确的是()A萨顿的遗传染色体学说是在研究果蝇的染色体组成的基础上提出的B摩尔根通过研究果蝇的遗传现象，不仅证明了基因位于染色体上，还证明了基因在染色体上呈线性排列C萨顿发现染色体和“遗传因子”具有平行关系，所以推论“遗传因子”在染色体上D首先提出“基因”这一概念的是丹麦遗传学家约翰逊答案A解析萨顿提出遗传染色体学说的基础是蝗虫的减数分裂(配子的形成过程)和受精作用，果蝇是摩尔根所用的实验材料，不仅证明了“遗传因子”确实存在，而且知道了遗传因子的位置以及排列方式。知识
14、点二从分子水平上研究遗传物质和遗传信息理论的兴起5作为遗传物质，DNA和蛋白质相比的优势不包括()A分子量大B能精确地复制自己C结构稳定，一定条件下可变D对生物的性状和新陈代谢过程有决定作用答案A解析DNA和蛋白质都具有分子量大的特点。DNA和蛋白质相比结构稳定，一定条件下可变，而且能精确地复制自己，对生物的性状和新陈代谢过程有决定作用。6所有病毒的遗传物质()A都是DNA B都是RNAC是DNA和RNA D是DNA或RNA答案D解析一种病毒只含有一种核酸，故其遗传物质是DNA或RNA。7与证明DNA是遗传物质无关的实验是()A格里菲斯的肺炎双球菌转化实验B烟草花叶病毒的拆合实验C艾弗里的肺炎
15、双球菌体外转化实验D噬菌体侵染细菌的实验答案B解析烟草花叶病毒属于RNA病毒，其拆合实验证明了RNA是遗传物质。8现有两组实验数据：(1)测得豌豆中DNA有84%在染色体上，14%在叶绿体上，2%在线粒体上；(2)进一步测得豌豆染色体的组成是DNA占36.5%，RNA占9.6%，蛋白质占48.9%。这些实验数据表明()A染色体是DNA的唯一载体B染色体主要由核酸和蛋白质组成CDNA能传递遗传信息D蛋白质是遗传物质答案B解析题干列举的两组实验结果，一是说明DNA主要存在于染色体上，二是测定染色体组成成分，B项描述的正好是染色体的组成成分。能力提升9下列关于人类对遗传物质的认识过程的叙述中，不正确
16、的是()A人类对遗传物质的认识经历了漫长的历程B达尔文的泛生论和魏斯曼的种质论具有一定的意义，至少否认了“天赋论”C孟德尔的“遗传因子”与现在的基因一词等同D人类对遗传物质分子水平的研究是从沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型开始的答案D解析人类对遗传物质分子水平的研究是从证明DNA是遗传物质开始的，当证明了DNA是遗传物质以后，才构建了DNA的双螺旋结构模型。10下列哪一组物质的基本组成单位是相同的()A动物和植物的遗传物质B动物的肝糖原和抗原C人的胰岛素和性激素D植物的纤维素和维生素答案A解析动物和植物的遗传物质都是DNA；抗原大多数是蛋白质；胰岛素是蛋白质，而性激素属于脂质；纤维素是
17、多糖，维生素多属于脂质。11我国学者童第周等从蝾螈(有尾两栖类)内脏中提取DNA注入金鱼的受精卵中，结果约有1%的小金鱼在嘴后长有一根有尾两栖类的棒状平衡器，这个实验证明DNA()A分子结构相对稳定 B能够自我复制C能控制蛋白质的合成 D能产生可遗传的变异答案C解析棒状平衡器是一种性状，而生物性状是生物体的形态结构和功能的特征，在生物体细胞的化学成分中，蛋白质是一种重要的化合物，既是构成细胞和生物体的重要物质，也是调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质，它是一切生命活动的体现者。某物质若能控制蛋白质的合成，实质上就控制了生物体的一切生命活动。此题中该性状的出现，实际上是蛋白质表达的结果，而蛋白质是
18、由蝾螈内脏细胞的DNA控制合成的。12下列关于遗传物质的叙述中，不正确的是()A进化早期生物的遗传物质是蛋白质B肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明了遗传物质是DNAC大部分生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNADRNA是遗传物质的实验证据是烟草花叶病毒的拆合实验答案A解析由于早期人们对核酸认识较少，而对蛋白质的认识较多，且蛋白质具有多样性，所以早期认为蛋白质是遗传物质。后来经过一系列实验证明遗传物质是核酸，其中肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明了遗传物质是DNA；烟草花叶病毒的拆合实验证明在没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。13下列关于DNA的叙述中
19、，不正确的是()ADNA的组成元素有C、H、O、N、P等BDNA双螺旋结构模型是由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克构建的CDNA是由两条链组成的规则的双螺旋结构D遗传密码在DNA中答案D解析DNA是遗传信息的贮存物质，但遗传密码不存在其中。14(1)1957年，富兰克林科瑞特通过烟草花叶病毒的拆合实验，证明在没有DNA的病毒中，_是遗传物质。(2)1953年，美国生物学家_和英国物理学家_通过对DNA的化学组成以及射线晶体学资料的分析，成功地提出了_模型。他们认为，DNA是由两条_但_的链盘绕而成的，活像一个螺旋形的梯子，生命的遗传信息就贮存在“梯子”的_。(3)20世纪50年代，由于信息
20、论的影响，物理学家迦莫夫提出了著名的_。(4)20世纪60年代，美国生物化学家尼伦伯格和霍拉纳破解了_。(5)所谓遗传信息是指DNA中_。(6)生物的性状是通过_所决定的_来表现的，并通过_遗传下去的。(7)遗传密码的破译标志着遗传信息理论的兴起，导致了一门新科学即_的出现。答案(1)RNA(2)沃森克里克DNA的双螺旋结构右旋反向横档上(3)三联体密码学说(4)遗传密码(5)4种核苷酸碱基的排列顺序(6)DNA蛋白质DNA(7)遗传工程15根据生物的遗传现象，人们推测遗传物质应具备的特点有：在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制，使得前后代具有一定的连续性。能够指导蛋白质合成，从而控制生物的
21、性状和新陈代谢的过程。具有多样性，能贮存大量的遗传信息。结构稳定，在细胞中的含量相对稳定，保证物种的遗传稳定性。据此完成下列内容：(1)完成DNA和蛋白质的比较表项目DNA蛋白质组成元素基本单位细胞中的含量结构稳定性是否有多样性细胞分裂时能否自我复制(2)结合前面遗传物质应具备的条件判断：_更可能是遗传物质。答案(1)项目DNA蛋白质组成元素C、H、O、N、PC、H、O、N等基本单位脱氧核糖核苷酸氨基酸细胞中的含量含量较少含量最多的有机物结构稳定性较稳定易变性是否有多样性有有细胞分裂时能否自我复制能不能(2)DNA个性拓展16对以下材料进行分析，并得出结论。材料1通过对生物传种接代过程的分析可
22、知，细胞中的染色体数量在生殖和发育过程中的变化如图所示(n为生殖细胞中的染色体数)。材料2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，其中DNA的含量稳定，而蛋白质的含量不稳定。材料3病毒只由核酸和蛋白质外壳组成，用病毒侵染相应的细胞，发现病毒的蛋白质外壳都没有进入相应的被侵染的细胞，只有核酸注入被侵染的细胞，该细胞裂解后能释放出很多新的病毒。材料4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，有些种类的遗传物质是RNA。(1)从遗传学的角度分析“材料1”可以看出：染色体在生物传种接代中保持着_性和_性。(2)通过“材料2”可判断：_应该是遗传物质。(3)分析“材料3”，在病毒中起遗传作用的物质应该是_，该材料是证明_是遗传物质的_证据。(4)从“材料4”中归纳出的结论是：_是主要的遗传物质。答案(1)稳定连续(2)DNA(3)核酸核酸直接(4)DNA解析由材料1可知，染色体在亲子代个体之间保持连续性和稳定性；由材料2可知，DNA含量稳定，具备遗传物质的条件；由材料3可知，在侵染细菌时，病毒的核酸进入宿主细胞，并指导合成新病毒，核酸应为遗传物质，且该材料就是直接证据；由材料4总结得出绝大多数生物的遗传物质是DNA。
