第3章基因的本質(zhì)課本原文填空-高一下學(xué)期生物人教版必修2

PAGE12第三章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測：20世紀(jì)20年代，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子。各種氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白質(zhì)。這就使人們很自然地想到，氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊(yùn)含著遺傳信息。當(dāng)時(shí)對(duì)于其他生物大分子的研究，還沒有發(fā)現(xiàn)與此類似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此，當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。到了20世紀(jì)30年代，人們才認(rèn)識(shí)到______是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脫氧核苷酸的化學(xué)組成包括______、______和_________。組成DNA的脫氧核苷酸有4種，每一種有一個(gè)特定的堿基。這一認(rèn)識(shí)本可以使人們意識(shí)到DNA的重要性，但是，由于對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。2.____________的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：通過確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)的，首先是美國微生物學(xué)家艾弗里，而艾弗里的實(shí)驗(yàn)又是在英國微生物學(xué)家格里菲思的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。3.1928年，格里菲思以小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，研究肺炎鏈球菌的致病情況。他用兩種不同類型的肺炎鏈球菌感染小鼠。一種類型的菌體有多糖類的______，在培養(yǎng)基上形成的______表面光滑，叫做____型細(xì)菌；S型細(xì)菌____致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并發(fā)敗血癥死亡。另一種類型的菌體沒有多糖類的______，在培養(yǎng)基上形成的______表面粗糙，叫做____型細(xì)菌。R型細(xì)菌不會(huì)使人或小鼠患病，因此____致病性。4.______是某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)。________的肺炎鏈球菌，感染人體或動(dòng)物體后，容易被吞噬細(xì)胞吞噬并殺滅。________的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬，有利于細(xì)菌在宿主體內(nèi)生活并繁殖。5._________從第四組實(shí)驗(yàn)的小鼠尸體中分離出的有致病性的____________，其后代也是有致病性的__________。由此可推斷：已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌，含有某種_______________轉(zhuǎn)化為____________的活性物質(zhì)——__________。6.這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢？20世紀(jì)40年代，________和他的同事將加熱致死的S型細(xì)菌破碎后，設(shè)法去除絕大部分_____、________和______，制成細(xì)胞提取物。將細(xì)胞提取物加入有____________的培養(yǎng)基中，結(jié)果出現(xiàn)了_____________。然后，他們對(duì)細(xì)胞提取物分別進(jìn)行不同的處理后再進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明分別用________、________或______處理后，細(xì)胞提取物仍然具有轉(zhuǎn)化活性；用________處理后，細(xì)胞提取物就失去了轉(zhuǎn)化活性。實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞提取物中含有前文所述的轉(zhuǎn)化因子，而轉(zhuǎn)化因子很可能就是______。艾弗里等人進(jìn)一步分析了細(xì)胞提取物的理化特性，發(fā)現(xiàn)這些特性都與______的極為相似，于是艾弗里提出了不同于當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家觀點(diǎn)的結(jié)論：______才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。7.__________________的實(shí)驗(yàn)：1952年，美國遺傳學(xué)家_________和他的助手_______以_________為實(shí)驗(yàn)材料，利用____________________技術(shù)，完成了另一個(gè)有說服力的實(shí)驗(yàn)。8.______________是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，它的頭部和尾部的外殼都是由_________構(gòu)成的，頭部含有________。______________侵染大腸桿菌后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用____________體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。9.赫爾希和蔡斯首先在分別含有放射性同位素_____和放射性同位素_____的培養(yǎng)基中培養(yǎng)__________，再用上述__________培養(yǎng)____________，得到蛋白質(zhì)含有_____標(biāo)記或DNA含有_____標(biāo)記的噬菌體。然后，用_____或_____標(biāo)記的____________分別侵染_________的___________，經(jīng)過________的______后，用攪拌器______、______。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的________與_______分離，離心的目的是讓_________中析出質(zhì)量較輕的__________顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的__________。離心后，檢查上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)：用____標(biāo)記的一組侵染實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在上清液中；用____標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在離心管的沉淀物中。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌裂解釋放出的噬菌體中，可以檢測到____標(biāo)記的____，但不能檢測到______標(biāo)記的________。赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，______進(jìn)人細(xì)菌的細(xì)胞中，而________外殼仍留在細(xì)胞外。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的______遺傳的。______才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。10.在T2噬菌體的化學(xué)組成中，60%是________，40%是_______。對(duì)這兩種物質(zhì)的分析表明：僅________分子中含有硫，磷幾乎都存在于________分子中。11.后來的研究證明，遺傳物質(zhì)除______外，還有______。有些病毒不含有DNA，只含有蛋白質(zhì)和_____，如煙草花葉病毒。從煙草花葉病毒中提取出來的蛋白質(zhì)，不能使煙草感染病毒，但是，從這些病毒中提取的_____，卻能使煙草感染病毒。因此，在這些病毒中，_____是遺傳物質(zhì)。因?yàn)開____________________________________，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。12.在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，控制自變量可以采用“___________”或“___________”。與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“____________”。例如，在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就利用了“___________”。與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素的稱為“____________”。例如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，就利用了“____________”。第三章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)（答案）1.對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測：20世紀(jì)20年代，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子。各種氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白質(zhì)。這就使人們很自然地想到，氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊(yùn)含著遺傳信息。當(dāng)時(shí)對(duì)于其他生物大分子的研究，還沒有發(fā)現(xiàn)與此類似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此，當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。到了20世紀(jì)30年代，人們才認(rèn)識(shí)到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脫氧核苷酸的化學(xué)組成包括磷酸、堿基和脫氧核糖。組成DNA的脫氧核苷酸有4種，每一種有一個(gè)特定的堿基。這一認(rèn)識(shí)本可以使人們意識(shí)到DNA的重要性，但是，由于對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。2.肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：通過確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)的，首先是美國微生物學(xué)家艾弗里，而艾弗里的實(shí)驗(yàn)又是在英國微生物學(xué)家格里菲思的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。3.1928年，格里菲思以小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，研究肺炎鏈球菌的致病情況。他用兩種不同類型的肺炎鏈球菌感染小鼠。一種類型的菌體有多糖類的莢膜，在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑，叫做S型細(xì)菌；S型細(xì)菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并發(fā)敗血癥死亡。另一種類型的菌體沒有多糖類的莢膜，在培養(yǎng)基上形成的菌落表面粗糙，叫做R型細(xì)菌。R型細(xì)菌不會(huì)使人或小鼠患病，因此無致病性。4.莢膜是某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)。無莢膜的肺炎鏈球菌，感染人體或動(dòng)物體后，容易被吞噬細(xì)胞吞噬并殺滅。有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬，有利于細(xì)菌在宿主體內(nèi)生活并繁殖。5.格里菲思從第四組實(shí)驗(yàn)的小鼠尸體中分離出的有致病性的S型活細(xì)菌，其后代也是有致病性的S型細(xì)菌。由此可推斷：已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子。6.這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢？20世紀(jì)40年代，艾弗里和他的同事將加熱致死的S型細(xì)菌破碎后，設(shè)法去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，制成細(xì)胞提取物。將細(xì)胞提取物加入有R型活細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果出現(xiàn)了S型活細(xì)菌。然后，他們對(duì)細(xì)胞提取物分別進(jìn)行不同的處理后再進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明分別用蛋白酶、RNA酶或酯酶處理后，細(xì)胞提取物仍然具有轉(zhuǎn)化活性；用DNA酶處理后，細(xì)胞提取物就失去了轉(zhuǎn)化活性。實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞提取物中含有前文所述的轉(zhuǎn)化因子，而轉(zhuǎn)化因子很可能就是DNA。艾弗里等人進(jìn)一步分析了細(xì)胞提取物的理化特性，發(fā)現(xiàn)這些特性都與DNA的極為相似，于是艾弗里提出了不同于當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家觀點(diǎn)的結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。7.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)：1952年，美國遺傳學(xué)家赫爾希和他的助手蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，完成了另一個(gè)有說服力的實(shí)驗(yàn)。8.T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，它的頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，頭部含有DNA。T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。9.赫爾希和蔡斯首先在分別含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，得到蛋白質(zhì)含有35S標(biāo)記或DNA含有32P標(biāo)記的噬菌體。然后，用35S或32P標(biāo)記的T2噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，經(jīng)過短時(shí)間的保溫后，用攪拌器攪拌、離心。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。離心后，檢查上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)：用35S標(biāo)記的一組侵染實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在離心管的沉淀物中。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌裂解釋放出的噬菌體中，可以檢測到32P標(biāo)記的DNA，但不能檢測到35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)胞外。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的。DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。10.在T2噬菌體的化學(xué)組成中，60%是蛋白質(zhì)，40%是DNA。對(duì)這兩種物質(zhì)的分析表明：僅蛋白質(zhì)分子中含有硫，磷幾乎都存在于DNA分子中。11.后來的研究證明，遺傳物質(zhì)除DNA外，還有RNA。有些病毒不含有DNA，只含有蛋白質(zhì)和RNA，如煙草花葉病毒。從煙草花葉病毒中提取出來的蛋白質(zhì)，不能使煙草感染病毒，但是，從這些病毒中提取的RNA，卻能使煙草感染病毒。因此，在這些病毒中，RNA是遺傳物質(zhì)。因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。12.在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如，在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就利用了“加法原理”。與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，就利用了“減法原理”。第三章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)1.在對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的研究中，于1953年摘取桂冠的是兩位年輕的科學(xué)家——美國生物學(xué)家______和英國物理學(xué)家________。_______________結(jié)構(gòu)的揭示是劃時(shí)代的偉大發(fā)現(xiàn)，在生物學(xué)的發(fā)展中具有里程碑式的意義。2.1951年秋天，一直對(duì)基因的奧秘感興趣的沃森，來到英國劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室工作。在這里，他遇到了同樣對(duì)DNA結(jié)構(gòu)著迷的克里克。研究DNA結(jié)構(gòu)常用的方法是___________________。物理學(xué)家出身的克里克對(duì)X射線晶體衍射圖譜的分析十分熟悉，能夠幫助沃森理解晶體學(xué)原理，而沃森可以幫助克里克理解生物學(xué)的內(nèi)容。兩人決定合作進(jìn)行DNA結(jié)構(gòu)的研究。當(dāng)時(shí)，科學(xué)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到：DNA是以4種____________為單位連接而成的長鏈，這4種____________分別含有______________四種堿基。但是，人們并不清楚這4種____________是如何構(gòu)成DNA的。英國生物物理學(xué)家_________和他的同事_________應(yīng)用X射線衍射技術(shù)獲得了高質(zhì)量的DNA衍射圖譜。沃森和克里克主要以該照片的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)。沃森和克里克嘗試搭建了了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型，但都被否定了。1952年春天，奧地利生物化學(xué)家查哥夫訪問了劍橋大學(xué)，沃森和克里克從他那里得知了一條重要信息：在DNA中，________（A）的量總是等于__________（____）的量;________（G）的量總是等于________（____）的量。這讓沃森和克里克十分興奮，他們構(gòu)建了一個(gè)將______安排在雙螺旋內(nèi)部，______________骨架安排在螺旋外部模型。在這個(gè)模型中，____與____配對(duì)，____與____配對(duì)，DNA的兩條鏈的方向是______的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：A—T堿基對(duì)與G—C堿基對(duì)具有相同的形狀和直徑，這樣組成的DNA分子具有恒定的直徑，能夠解釋A、T、G、C的數(shù)量關(guān)系。當(dāng)他們把這個(gè)用金屬材料制作的模型與拍攝的X射線衍射照片比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)模型與基于照片推算出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)相符。1953年，沃森和克里克撰寫的《核酸的分子結(jié)構(gòu)——脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型》論文在英國《自然》雜志上刊載，引起了極大的轟動(dòng)。1962年，沃森、克里克和威爾金斯三人因這一研究成果共同獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下：（1）DNA是由__________組成的，這兩條鏈按_________方式盤旋成________結(jié)構(gòu)。（2）DNA中的__________和______交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成__________；______排列在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)具有一定的規(guī)律:____（腺嘌呤）一定與____（__________）配對(duì)；____（鳥嘌呤）一定與____（________）配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做______________________。4.脫氧核糖上與堿基相連的碳叫做________，與磷酸基團(tuán)相連的碳叫做________。DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端有一個(gè)________________，這一端稱作________，另一端有一個(gè)______（-OH），稱作________。DNA的兩條單鏈走向______，從雙鏈的一端起始，一條單鏈?zhǔn)菑?'-端到________的，另一條單鏈則是從________到________的。第三章基因的本質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)（答案）1.在對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的研究中，于1953年摘取桂冠的是兩位年輕的科學(xué)家——美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的揭示是劃時(shí)代的偉大發(fā)現(xiàn)，在生物學(xué)的發(fā)展中具有里程碑式的意義。2.1951年秋天，一直對(duì)基因的奧秘感興趣的沃森，來到英國劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室工作。在這里，他遇到了同樣對(duì)DNA結(jié)構(gòu)著迷的克里克。研究DNA結(jié)構(gòu)常用的方法是X射線晶體衍射法。物理學(xué)家出身的克里克對(duì)X射線晶體衍射圖譜的分析十分熟悉，能夠幫助沃森理解晶體學(xué)原理，而沃森可以幫助克里克理解生物學(xué)的內(nèi)容。兩人決定合作進(jìn)行DNA結(jié)構(gòu)的研究。當(dāng)時(shí)，科學(xué)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到：DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C四種堿基。但是，人們并不清楚這4種脫氧核苷酸是如何構(gòu)成DNA的。英國生物物理學(xué)家威爾金斯和他的同事富蘭克林應(yīng)用X射線衍射技術(shù)獲得了高質(zhì)量的DNA衍射圖譜。沃森和克里克主要以該照片的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)。沃森和克里克嘗試搭建了了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型，但都被否定了。1952年春天，奧地利生物化學(xué)家查哥夫訪問了劍橋大學(xué)，沃森和克里克從他那里得知了一條重要信息：在DNA中，腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量;鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量。這讓沃森和克里克十分興奮，他們構(gòu)建了一個(gè)將堿基安排在雙螺旋內(nèi)部，脫氧核糖-磷酸骨架安排在螺旋外部模型。在這個(gè)模型中，A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，DNA的兩條鏈的方向是相反的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：A—T堿基對(duì)與G—C堿基對(duì)具有相同的形狀和直徑，這樣組成的DNA分子具有恒定的直徑，能夠解釋A、T、G、C的數(shù)量關(guān)系。當(dāng)他們把這個(gè)用金屬材料制作的模型與拍攝的X射線衍射照片比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)模型與基于照片推算出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)相符。1953年，沃森和克里克撰寫的《核酸的分子結(jié)構(gòu)——脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型》論文在英國《自然》雜志上刊載，引起了極大的轟動(dòng)。1962年，沃森、克里克和威爾金斯三人因這一研究成果共同獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下：（1）DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)具有一定的規(guī)律:A（腺嘌呤）一定與T（胸腺嘧啶）配對(duì)；G（鳥嘌呤）一定與C（胞嘧啶）配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。4.脫氧核糖上與堿基相連的碳叫做1'-C，與磷酸基團(tuán)相連的碳叫做5'-C。DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，這一端稱作5'-端，另一端有一個(gè)羥基（-OH），稱作3'-端。DNA的兩條單鏈走向相反，從雙鏈的一端起始，一條單鏈?zhǔn)菑?'-端到3'-端的，另一條單鏈則是從3'-端到5'-端的。第三章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制1.對(duì)DNA分子復(fù)制的推測：______和________緊接著發(fā)表了第二篇論文，提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的______：DNA復(fù)制時(shí)，DNA雙螺旋解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈分別作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式稱做____________。這一假說提出后，也有人持不同觀點(diǎn)，提出____________等不同假說。____________是指DNA復(fù)制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是________的。2.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：要證明DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，就需要通過實(shí)驗(yàn)區(qū)分親代與子代的DNA。1958年，美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾以__________為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用______________技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)。背景知識(shí)：15N和14N是N元素的兩種______同位素，這兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA______大，因此，利用離心技術(shù)可以在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA。實(shí)驗(yàn)過程：科學(xué)家先用含有15NH4Cl的培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖若干代，這時(shí)，大腸桿菌的DNA幾乎都是____標(biāo)記的。然后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含有14NH4Cl的普通培養(yǎng)液中。在_____時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)行______，記錄離心后試管中DNA的______。實(shí)驗(yàn)預(yù)期：假設(shè)DNA是半保留復(fù)制，離心后試管中DNA的位置是怎樣的呢？這就需要運(yùn)用__________來預(yù)測。科學(xué)家完成上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：親代大腸桿菌的DNA經(jīng)離心處理后，試管中只出現(xiàn)了____條DNA帶，位置靠近試管的______，說明其密度______，是____標(biāo)記的親代雙鏈DNA（15N/15N-DNA）；將轉(zhuǎn)移培養(yǎng)后第一代細(xì)菌的DNA離心后，試管中也只有____條帶，但位置______，說明其密度也______，是_______________________的子代雙鏈DNA（15N/14N-DNA）；將第二代細(xì)菌的DNA離心后，試管中出現(xiàn)____條帶，一條帶位置______，為15N/14N-DNA，另一條帶的位置_________，說明其密度_______，是______________________________的子代雙鏈DNA（14N/14N-DNA）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：DNA的復(fù)制是以_________的方式進(jìn)行的。3.DNA的復(fù)制是指以___________為模板合成子代DNA的過程。在真核生物中，這一過程是在細(xì)胞分裂前的_____期，隨著_________的復(fù)制而完成的。復(fù)制開始時(shí)，在細(xì)胞提供的______的驅(qū)動(dòng)下，________將DNA雙螺旋的兩條鏈解開，這個(gè)過程叫做______。然后，______________等以解開的____________為模板，以細(xì)胞中_________________________為原料，按照_______________原則，各自合成與母鏈_______的一條子鏈。隨著模板鏈______過程的進(jìn)行，新合成的子鏈也在不斷地______。同時(shí)，每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成_________結(jié)構(gòu)。這樣，復(fù)制結(jié)束后，一個(gè)DNA分子就形成了兩個(gè)完全相同的DNA分子。新復(fù)制出的兩個(gè)子代DNA分子，通過細(xì)胞分裂分配到子細(xì)胞中。4.DNA復(fù)制是一個(gè)______________的過程，復(fù)制需要______、______、______和______等基本條件。DNA獨(dú)特的________結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的______，通過______________，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。5.DNA通過復(fù)制，將_________從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。第三章基因的本質(zhì)第3節(jié)DNA的復(fù)制（答案）1.對(duì)DNA分子復(fù)制的推測：沃森和克里克緊接著發(fā)表了第二篇論文，提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說：DNA復(fù)制時(shí)，DNA雙螺旋解開，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈分別作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式稱做半保留復(fù)制。這一假說提出后，也有人持不同觀點(diǎn)，提出全保留復(fù)制等不同假說。全保留復(fù)制是指DNA復(fù)制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是新合成的。2.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：要證明DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，就需要通過實(shí)驗(yàn)區(qū)分親代與子代的DNA。1958年，美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)。背景知識(shí)：15N和14N是N元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用離心技術(shù)可以在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA。實(shí)驗(yàn)過程：科學(xué)家先用含有15NH4Cl的培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖若干代，這時(shí)，大腸桿菌的DNA幾乎都是15N標(biāo)記的。然后，將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含有14NH4Cl的普通培養(yǎng)液中。在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。實(shí)驗(yàn)預(yù)期：假設(shè)DNA是半保留復(fù)制，離心后試管中DNA的位置是怎樣的呢？這就需要運(yùn)用演繹推理來預(yù)測。科學(xué)家完成上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：親代大腸桿菌的DNA經(jīng)離心處理后，試管中只出現(xiàn)了一條DNA帶，位置靠近試管的底部，說明其密度最大，是15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA（15N/15N-DNA）；將轉(zhuǎn)移培養(yǎng)后第一代細(xì)菌的DNA離心后，試管中也只有一條帶，但位置居中，說明其密度也居中，是只有一條單鏈被15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA（15N/14N-DNA）；將第二代細(xì)菌的DNA離心后，試管中出現(xiàn)兩條帶，一條帶位置居中，為15N/14N-DNA，另一條帶的位置更靠上，說明其密度最小，是兩條單鏈都沒有被15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA（14N/14N-DNA）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。3.DNA的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。在真核生物中，這一過程是在細(xì)胞分裂前的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。復(fù)制開始時(shí)，在細(xì)胞提供的能量的驅(qū)動(dòng)下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開，這個(gè)過程叫做解旋。然后，DNA聚合酶等以解開的每一條母鏈為模板，以細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進(jìn)行，新合成的子鏈也在不斷地延伸。同時(shí)，每條新鏈與其對(duì)應(yīng)的模板鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。這樣，復(fù)制結(jié)束后，一個(gè)DNA分子就形成了兩個(gè)完全相同的DNA分子。新復(fù)制出的兩個(gè)子代DNA分子，通過細(xì)胞分裂分配到子細(xì)胞中。4.DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程，復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。5.DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。第三章基因的本質(zhì)第4節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1.外源基因必須______到受體細(xì)胞的DNA上才能發(fā)揮作用。2.大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長度約為4.7×106個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4.4×103個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長度約為1×103個(gè)堿基對(duì)。生長在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)樗傅腄NA上有一段長度為5.17×103個(gè)堿基對(duì)的片段——__________________。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母__________________的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光。人類基因組計(jì)劃測定的是____條染色體（22條常染色體+X+Y）上DNA的堿基序列。每條染色體上有一個(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約有31.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過_____。3.不難看出，一個(gè)DNA分子上有______個(gè)基因，每一個(gè)基因都是特定的DNA片段，有著特定的__________，這說明DNA必然蘊(yùn)含了大量的遺傳信息。DNA只含有4種脫氧核苷酸（分別含A、T、G、C4種堿基），為什么能儲(chǔ)存大量的遺傳信息呢？4.第一個(gè)把遺傳物質(zhì)設(shè)定為一種信息分子，提出遺傳是__________的復(fù)制、傳遞與表達(dá)的科學(xué)家，是量子物理學(xué)的奠基人薛定諤，他在《生命是什么》一書中用物理學(xué)的概念分析了生命現(xiàn)象。5.分析脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性：資料1：1個(gè)DNA分子的__________是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的，從頭至尾沒有變化，而骨架內(nèi)側(cè)4種堿基的__________卻是可變的。如果1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，4種堿基對(duì)的排列可能形成____種基因（這僅僅是假設(shè)）；如果2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，則可能形成____（即4×4）種基因；如果3個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，則可能形成____（即4×4×4）種基因。資料2：資料1的推算是建立在所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因這一假設(shè)上的。事實(shí)上，________隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻會(huì)在生物體內(nèi)重復(fù)許多次。6.研究表明，DNA能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息；遺傳信息蘊(yùn)藏在_______________________之