遗传物质及其本质

1、考点11遗传物质及其本质专题四 遗传、变异与进化依纲排查1.人类对遗传物质的探索过程()(1)肺炎双球菌转化实验的过程及结论是什么？(2)噬菌体侵染细菌实验的过程及结论是什么？2.DNA分子结构的主要特点与DNA分子的复制()(1)DNA分子空间结构的主要特点有哪些？(2)DNA复制的过程、特点是什么？3.基因的概念()(1)基因的实质是什么？(2)基因与脱氧核苷酸，DNA及染色体之间具有怎样的关系？核心提炼夯实基础突破要点题组突破剖析题型提炼方法栏目索引(1)肺炎双球菌体外转化实验过程：S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质、脂质、DNA经DNA酶处理后的水解物(分别加入)R型细菌 相互对照混合

2、培养观察菌落特征。结论： 。1.理清理清“2”个经典实验个经典实验核心提炼DNA是遗传物质，而蛋白质等不是(2)噬菌体侵染细菌的实验用35S标记蛋白质的噬菌体 细菌搅拌、离心 上清液放射性高，沉淀物放射性低。用32P标记DNA的噬菌体 细菌搅拌、离心 上清液放射性低，沉淀物放射性高。结论： DNA是遗传物质(不能证明蛋白质不是遗传物质)。(1)生物的遗传物质： 。(2)具有细胞结构的生物的遗传物质： 。(3)病毒的遗传物质： 。2.明确不同生物的遗传物质明确不同生物的遗传物质核酸(DNA或RNA)DNADNA或RNA(1)五种元素：C、H、O、N、P。(2)四种碱基：A、G、C、T，相应地有四

3、种脱氧核苷酸。(3)三种物质： 。(4)两条链：两条反向平行的脱氧核苷酸链。(5)一种结构：规则的。磷酸、脱氧核糖、碱基双螺旋结构3.巧用巧用“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”记牢记牢DNA的结构的结构(1)常用公式AT，GC；AGTCACTG。(2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数比例“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数比例。(3)某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为 。4.牢记牢记DNA分子中有关碱基比例的计算分子中有关碱基比例的计算50%倒数(1)有T的一定是 ，有U的一定是。(2)有T且AT，一般为。(3)有T但AT，应为 。5.把握核酸种类的判断技巧把握核酸种类的判

4、断技巧DNARNA双链DNA单链DNA(1)时间：细胞分裂间期、DNA病毒繁殖时。(2)场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体(真核生物)。(3)模板： 。(4)原料：4种脱氧核苷酸。(5)酶：解旋酶、DNA聚合酶。(6)特点：边解旋边复制，。6.关注关注“6”个个DNA复制的常考点复制的常考点DNA的两条链半保留复制(1)DNA复制：用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料”。(2)子代DNA：所求DNA比例是“含15N的”还是“只含15N的”。(3)相关计算：已知某亲代DNA中含某碱基m个。“复制n次”消耗的该碱基数：。“第n次复制”消耗的该碱基数： 。7.抓准抓准DNA复制中的复制

5、中的“关键字眼关键字眼”m(2n1)m2n11.遗传物质的相关判断(1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质(2015江苏，4C)()(2)孟德尔的豌豆杂交实验，摩尔根的果蝇杂交实验，均证明了DNA是遗传物质(2013新课标，5改编)()(3)肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质(2012福建，2D改编)()题组一遗传物质探索的经典实验题组突破(4)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力(2012江苏，2B)()(5)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体(2011江苏，12A)()

6、(6)32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质(2011江苏，12D)()(7)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸(2012重庆，2B改编)()(8)用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致(2011江苏，12C)()2.关于格里菲思和艾弗里完成的肺炎双球菌转化实验，下列叙述错误的是()A.加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，使R型菌转化成 S型菌B.R型菌转化后出现荚膜，反对者认为可能是突变所致，不能 说明DNA是遗传物质C.艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完 全排除蛋白质的作用D

7、.艾弗里无法使DNA与蛋白质完全分开，故该实验证明DNA 是主要的遗传物质解析由于技术所限，艾弗里未能将DNA与蛋白质完全分开，但通过体外转化实验证明了DNA就是肺炎双球菌的遗传物质。答案D3.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠。R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠。R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠。S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注射入小鼠。以上4个实验中小鼠存活的情况依次是()A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡C.存活、死亡、存活、存活D.死亡、死亡、存活、存活解析第

8、组DNA酶催化S型菌的DNA水解，不能使R型菌转化成S型菌，所以小鼠存活；第组S型菌使小鼠死亡；第组高温使R型和S型菌死亡，加入DNA不会使小鼠死亡。所以C项正确。C(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活；而DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。(3)转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 易错警示肺炎双球菌转化实验的三个提醒肺炎双球菌转化实验的三个提醒4. “噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主要过程如下：标记噬菌体噬菌体与细菌混合

9、培养搅拌、离心检测放射性下列叙述正确的是()A.完整的实验过程需要利用分别含有35S和32P及既不含35S也不含 32P的细菌B.中少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中的放射性强度都偏高C.的作用是加速细菌的解体，促进噬菌体从细菌体内释放出来D.用32P标记的噬菌体进行该实验，的结果是只能在沉淀物中 检测到放射性解析由于噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，所以在标记噬菌体时，需要利用细菌；检测放射性时不能区分何种元素，所以要分别利用含有35S和32P去标记既不含35S也不含32P的细菌，A正确；若用35S标记的噬菌体侵染细菌，若中少量噬菌体未侵入细菌，不会导致上清液中的放射性强度偏高，B错

10、误；搅拌和离心的作用是让细菌和噬菌体分开，C错误；用32P标记的噬菌体进行该实验，的结果是在沉淀物中检测到较强的放射性，但在上清液中也会有少量的放射性，D错误。答案A5.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为()A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外壳中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S解析用15N、32P、35S共同标记噬菌体，其中15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的DNA,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳留在细

11、菌外面，DNA进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA，又由于DNA复制具有半保留复制的特点，所以在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S标记的蛋白质。故B项正确，A、C、D项错误。答案B 技法提炼噬菌体侵染细菌实验放射性分析的噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看两看”法法6.DNA结构与复制的相关判断(1)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子(2015江苏，4D)()(2)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014新课标，5C)()(3)磷酸与脱氧核糖交替连接

12、构成DNA链的基本骨架(2009广东，24D)()题组二DNA的结构与复制(4)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制(2014新课标，5B)()(5)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2012江苏，2C)()(6)DNA复制需要消耗能量(2013海南，4A)()(7)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(2011海南，25D)()(8)真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶(2009江苏，12C) ()7.(2014上海，15)在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模

13、型()A.粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补B.粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似C.粗细不同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补D.粗细不同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同解析A和G都是嘌呤碱基，C和T都是嘧啶碱基，在DNA分子中，总是AT、GC，依题意，用一种长度的塑料片代表A和G，用另一长度的塑料片代表C和T，则DNA的粗细相同。答案A8.(2014上海，4)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是()解析DNA的复制方式为半保留复制，复制第一次时，由1个DNA复制成的2个D

14、NA都是一条链白色，一条链灰色；第二次复制时，2个DNA复制成4个DNA，有8条链，新产生4条链为黑色，分别与原来的链结合。答案D9.下图甲为真核细胞中进行的DNA复制过程示意图，图乙是该DNA片段的结构示意图。请判断下列说法正确的是()A.DNA复制是从多个起点同时开始的，真核生物的这种复 制方式提高了复制效率B.图中DNA复制是边解旋边双向复制的，当DNA复制时，DNA聚合酶催化的形成C.图乙中和相间排列，构成了DNA分子的基本骨架D.DNA分子中依次代表A、G、C、T解析图甲是DNA复制过程，从图中能看出DNA复制有多个复制起点，但复制环的大小不一样，所以DNA复制起始的时间是不同的；多

15、起点、边解旋边双向复制的方式提高了复制的效率。是氢键，在DNA复制时，当DNA聚合酶把脱氧核苷酸连接在一起后，碱基之间的氢键不需要酶的催化作用就可以形成。图乙中分别表示磷酸、脱氧核糖、碱基，磷酸和脱氧核糖的相间排列构成了DNA分子的基本骨架。根据碱基互补配对原则，DNA分子中依次代表A、G、C、T。答案D10.真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述错误的是()A.a链和b链的方向相反，a链与c链 的碱基序列相同B.酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可 催化磷酸二酯键的形成C.该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是 DNADNAD.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生该过程解析DNA分子中两条链

16、是反向平行盘旋成双螺旋结构的，所以a链和b链的方向相反，根据碱基互补配对原则，a链和c链均与d链碱基互补配对，所以a链与c链的碱基序列相同，A项正确；酶1是解旋酶，可使氢键断裂，酶2表示DNA聚合酶，可催化磷酸二酯键的形成，B项错误；该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是DNADNA，C项正确；植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA复制过程，D项正确。答案B11.(2014山东，5)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()题组三DNA结构、复制中的相关计算解

17、析A项，无论DNA分子的一条单链中(AC)/(TG)的值为多少，整个DNA分子中(AC)/(TG)都等于1。B项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(AC)/(TG)的值与其互补链中的(AC)/(TG)的值互为倒数。C项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(AT)/(GC)的值与整个DNA分子中(AT)/(GC)的值相等。D项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(AT)/(GC)的值与其互补链中(AT)/(GC)的值相等。答案C12. 5BrU(5溴尿嘧啶)既可以与A配对，又可以与C配对。将一个正常的有分裂能力的细胞，接种到含有

18、A、G、C、T、5BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从TA至GC的替换()A.2次 B.3次 C.4次 D.5次B解析如下图所示，B代表5BrU，至少经过3次复制后，可以实现碱基对从TA到GC的替换。(1)经n次复制，DNA分子总数为2n个；脱氧核苷酸链数为2n1条。(2)子代所有链中始终保持2条母链，且占子代DNA分子总链数的1/2n。(3)一个DNA分子第n次复制时，形成的DNA分子总数为2n1个。 技法提炼一个一个DNA分子复制后，有以下结论分子复制后，有以下结论13. BrdU能替代T与A配对，而掺入新合成的DNA链中。当用

19、姬姆萨染料染色时，DNA的一条单链掺有BrdU则着色深，DNA的两条单链都掺有BrdU则着色浅。现将水稻(2n24)根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养，下图ac依次表示加入BrdU后连续3次细胞分裂中期，来自1条染色体的各染色体的显色情况(阴影表示深蓝色，非阴影为浅蓝色)。下列有关说法正确的是()题组四再练重难题，练后不再难A.b图每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链含BrdUB.1个DNA复制3次所产生的DNA分别位于2条染色体上C.c图中含BrdU染色体的细胞占全部细胞的50%D.c图中2条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含BrdU解析根据DNA分子的半保留复制特点，在第一次有丝分裂复制之后，子代两个DNA分子都是一条链含BrdU、一条链不含BrdU，染色单体都显深蓝色(a)。第二次复制时，由同一DNA复制形成的2个子代DNA分子中，一个子代DNA分子两条链均含BrdU，所在姐妹染色单体显浅蓝色，另一条子代DNA分子一条链含BrdU、一条链不含BrdU，所在姐妹染色