高中生物：第17讲 核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点

专题6

ZHUANTlLIU遗传的分子基础

第17讲核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点

知识内容考试要求知识内容考试要求

1.噬菌体侵染细菌的

b4.核酸分子的组成a

实验

2.肺炎双球菌转化实5.DNA分子的结构和

bb

验特点

3.烟草花叶病毒的感6.活动：制作DNA双

ab

染和重建实验螺旋结构模型

考点1核酸是遗传物质的证据

＞自主瓶理研教材，夯基固本

1.染色体是遗传物质的载体

从化学成分讲，染色体是由DNA、RNA和蛋白质组成,其中蛋白质又分为组蛋白和非

组蛋白。DNA和组蛋白都是染色体的主要成分。

2.DNA是遗传物质的直接证据

(1)噬菌体侵染细菌的实验

①设计思路：把DNA与蛋白质区分开，直接、单独地去观察它们的作用。

②材料：大肠杆菌、T2噬菌体。

③原理：T2噬菌体侵染细菌后，在WA遗传物质的作用下，利用大肠杆菌的物质来合

成自身的组成物质，从而进行大量增殖。

④方法：放射性同位素示踪法。

⑤过程

"S标记的噬菌体〕,山〜

+混合培养.结果［r上清液放射性高

搅拌、离心-I沉淀物放射性低

细菌;

+混合培养,结果/上清液放射性低

"P标记的噬菌体搅拌'离心〔沉淀物放射性高

⑥结论：噬菌体的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的，DNA是遗传物质。

(2)肺炎双球菌转化实验

①活体细菌转化实验

a.肺炎双球菌类型

寺点

菌落荚膜毒性

S型光滑有有

R型粗糙无无

b.方法：分组、对照观察。

c.原理：S型菌可使小鼠患败血症死亡。

d.过程

*注射

会——-----------

:型菌V注射

出——►----------死

S型菌

〃注射

—-U——

S瓢加热杀死

,•五反口——杀I死二v工注＞射—死

S型菌：:、二I

R型菌

e.结论：加热杀死的S型菌中含有某种转化因子能使R型菌转化为S型菌。

②离体细菌转化实验

a.方法：分组、对照观察。

b.原理：从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质及多糖等物质，将其分别加入已培养了R

型菌的培养基中，结果发现只有加入DNA时，R型菌才转化为S型菌。

C.过程

j-S型菌

I-DNA+R型菌【R型菌

对

照

一蛋白质+R型菌一R型菌性

原

则

-多糖+R型菌~R型菌

—DNA酶处理过的DNA+R型菌

一R型菌

d.结论：DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质即遗传物质，而蛋白质不是遗传

物质。而且DNA的纯度越高，转化效率就越高。

(3)烟草花叶病毒的感染和重建实验

①烟草花叶病毒的感染实验

烟草花］RNA工烟草一被感染

“土,叶病毒］重巨质3烟草一未被感染

②烟草花叶病毒重建实验

"TMVA的RNA(RNAA)+TMVB的蛋白质

(蛋白B)&►烟草一TMVA

过程《

'TMVB的RNA(RNAB)+TMVA的蛋白质

、(蛋白A)则纥烟草fTMVB

③结论：在RNA病毒中，RNA是遗传物质。

［基础诊断I

(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(V)

(2)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(J)

(3)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(V)

(4)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(义)

(5)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力(J)

(6)从格里菲思活体细菌转化实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S型菌

而无R型菌(X)

(7)格里菲思活体细菌转化实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状(X)

(8)在艾弗里离体细菌转化实验中，DNA酶将S型菌的DNA分解为脱氧核甘酸，因此

不能使R型菌发生转化(J)

(9)艾弗里的离体细菌转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术(J)

［教材热考拾遗］

(必修2P49-P50图3-1、图3-2相关内容改编)材料分析题：

材料I：用同位素35、32P和32s、35s分别作如下标记:

——_________噬菌体大肠杆菌

脱氧核甘酸32p31P

氨基酸32s35s

材料2:

有关膜苗无英膜酋

注射一结果

DNA+•小武死亡A

注他结果

要白质+•小鼠正常B

\V英膜+•

注射结果

\(糖类)+.小矶正常C

'~*DNA+.注他结果

和DNA略.—小鼠死亡D

(1)用32P标记噬菌体的大致操作过程：

@___________________________________________________________________________

⑵若材料1中的噬菌体和大肠杆菌分别换成烟草花叶病毒和烟叶细胞，则能说明

(3)分析材料2,A〜D的结果中，哪项不正确？o说明理由：

(4)材料1、材料2共同说明的问题是o

解析：(1)由于噬菌体是病毒不能独立培养，必须寄生在活细胞中，所以先用培养基培

养细菌，再用细菌培养噬菌体。

(2)烟草花叶病毒的核酸是RNA,它可以侵染烟草的叶细胞，说明RNA是烟草花叶病

毒的遗传物质。

(3)由于DNA酶能够分解DNA分子，不存在DNA时就不能使R型菌转化成S型菌，

所以小鼠不会死亡。

(4)材料1、材料2共同说明的是DNA是遗传物质。

答案：(1)①在含有放射性32P的培养基中培养大肠杆菌

②再用上述大肠杆菌培养噬菌体

(2)RNA是遗传物质

(3)DDNA分子被DNA酶分解掉，R型菌不能转化成S型菌，小鼠应为正常

(4)DNA是遗传物质

＞精讲练透研考法，精准提升

□考法1肺炎双球菌转化实验的分析

(1)活体细菌转化实验与离体细菌转化实验比较

活体细菌转化实验离体细菌转化实验

培养场所在小鼠体内体外培养基

加热杀死的S型菌能使R型菌转化为

实验结果S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌

S型菌

实验结论S型菌体内有“转化因子”S型菌的DNA是遗传物质

将加热杀死的S型菌及其与R型活菌将物质提纯分离后，直接地、单独地

巧妙构思

混合后的菌液，分别注入小鼠体内观察某种物质在实验中所起的作用

①所用材料相同，都是R型和S型两市卜肺炎双球菌；

②活体转化实验是离体转化实验的基研,离体转化实验是活体转化实验的延

联系

伸；

③两实验都遵循对照原则、单一变量原则

(2)肺炎双球菌转化实验的分析

①加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA热稳定性较高,

加热只使其氢键断裂，若将其慢慢冷却，分离的单链又可以恢复其双螺旋结构，即在一定的

温度范围内，加热不会导致DNA变性。

②R型菌转化成S型菌的实质是S型菌的DNA与R型菌的DNA实现重组，表现出S

型菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。

③转化后形成的S型菌的性状可以遗传下去，说明S型菌的DNA是遗传物质。

④转化的只是少部分R型菌。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体

菌的状态等因素的影响，所以并不是所有的R型菌都转化成了S型菌。

:名师提醒

易错点1误认为肺炎双球菌的活体转化实验是“S型菌的DNA可使小鼠致死”

［点拨］加热杀死的S型菌与R型菌混合培养时，S型菌的DNA进入R型菌体内。结

果在S型菌DNA的控制下，R型菌体内合成了S型菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具

有毒性的S型菌。

易错点2误认为加热杀死的S型菌可使所有R型菌实现转化

［点拨1并非所有的R型菌都转化为S型菌，事实上转化的效率很低，并且转化受DNA

的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，因此只有少部分R型菌被转化

为S型菌。

［题组冲关］

1.（2017•浙江4月选考）肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是

（）

A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落为光滑的

B.S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活

C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌

D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的

答案：D

2.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：

①S型菌的DNA+DNA酶一加入R型菌f注入小鼠

②R型菌的DNA+DNA酶一加入S型菌一注入小鼠

③R型菌+DNA酶一高温加热后冷却一加入S型菌的DNA-注入小鼠

④S型菌+DNA前一高温加热后冷却-*加入R型菌的DNA-注入小鼠

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.死亡、死亡、存活、存活

D.存活、死亡、存活、存活

解析：选D。能使小鼠死亡的是活的S型菌。①DNA酶会将S型菌的DNA水解，使

其失去转化作用，R型菌未发生转化，小鼠存活：②虽然有DNA酶存在，但加入了S型菌，

小鼠死亡；③中没有R型活菌，S型菌的DNA不起作用，小鼠存活；④高温加热使S型菌

的蛋白质及DNA酶变性，虽然S型菌的DNA还存在，但由于后面加入R型菌的DNA,所

以不能发生转化作用，小鼠存活。

D考法2噬菌体侵染细菌实验分析

下面图甲为噬菌体的结构，图乙为噬菌体侵染细菌的过程。

A

B

图甲

(1)图甲所示生物属于病毒类，物质A含P元素，物质B含S元素。

(2)噬菌体的复制式增殖过程

①模板：进入细菌体内的噬菌体DNA。

②合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核甘酸。

原料：大肠杆菌的氨基酸

③合成噬菌体的蛋白质

场所：大肠杆菌的核糖体

④合成噬菌体DNA和蛋白质的能量来自大肠杆菌的ATP。

(3)实验过程及结果

细菌+含35s的培养基一含35s的细菌

①标记细菌

细菌+含32P的培养基f含32P的细菌

标记噬含35s的细菌+噬菌体-35s标记的噬菌体

②

菌体［含32P的细菌+噬菌体-32p标记的噬菌体

上清液(蛋白质外

黑赢些蠹圮艇搅拌^壳)，放射性很高

沉淀物(细菌),

放射性很低

细菌裂解

子代噬菌体

③(无放射性元素35S)

清液(蛋白质外

用”P标侵染.未标记培养搅拌—壳)，放射性很低

记噬菌体—"细胞—"离心沉淀物(细菌)，

放射性很高

④|

［细菌裂解

子代噬菌体

(有放射性元素”P：

⑷结论：噬菌体的遗传物质是DNA。

【名师提醒

易错点I未明确“标记”对象与实验结果的对应关系

［点拨］(1)若用32P和35s标记病毒而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白

质分开，只在子代病毒的核酸中有32P标记。

(2)若用32P和35s标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和外壳中均有标

记元素。

(3)若用C、H、0、N等标记病毒而宿主细胞未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标

记元素。

(4)若用C、H、0、N等标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和外壳中

均可找到标记元素。

易错点2实验误差分析不到位而失分

［点拨］(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：①保温时间

过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中

出现放射性。②噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体

在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。

(2)用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有

少量含35s的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

［题组冲关|

3.(2017•浙江11月选考)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列关于该

实验的叙述，正确的是()

A.噬菌体内可以合成mRNA

B.搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合

C.噬菌体与细菌混合培养的时间越长，实验效果越好

D.噬菌体侵染细菌后，产生许多遗传信息相同的子代噬菌体

答案：D

4.用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，繁殖两代后，理论上推测子代噬菌体

中的放射性情况是()

A.25%的子代噬菌体外壳带有放射性

B.25%的子代噬菌体DNA带有放射性

C.50%的子代噬菌体外壳带有放射性

D.50%的子代噬菌体DNA带有放射性

解析：选D。用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，繁殖两代后，DNA复制两

次，则子代噬菌体DNA一半带有放射性，D正确。

“二看法”判断子代噬菌体标记情况

「«颐］:提供原料.子代噬菌体都会被标记

一看P标记DNA:子代噬

标记--------广f菌体中会出现

生物

T噬菌体二看标

记元素

s标记蛋白质:子代噬

一*菌体中不会出现

□考法3对探索遗传物质的经典实验的5点总结

--------里里——►DNA是主要的遗传物质

(1)一切生物(肮病毒除外)的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。

(2)细胞内既有DNA又有RNA,但只有DNA是遗传物质，其细胞中的RNA只是遗传

信息表达的媒介。

(3)病毒只含有一种核酸——DNA或RNA,遗传物质是DNA或RNA。

(4)原核细胞的DNA分布于拟核和质粒中。真核细胞的DNA主要存在于染色体上，少

数存在于细胞质中的叶绿体、线粒体中。

(5)只有针对“所有生物”时，才可称“DNA是主要的遗传物质”，否则，针对任何一

种生物，其遗传物质均无“主要”之说——任何生物的遗传物质都是“唯一”的核酸(要么

为DNA,无DNA时为RNA)o

［题组冲关］

5.(2018•浙江4月选考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确

的是()

A.噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放

射性

B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果

C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA

是遗传物质，蛋白质不是遗传物质

D.烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病

毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质

解析：选D。32P标记的是DNA,噬菌体DNA合成的原料是无放射性的脱氧核昔酸，

所以子代噬菌体只有少数有放射性，A错误；肺炎双球菌活体转化实验中R型菌转化为S

型菌是S型菌存在某种转化因子引起的，B错误；肺炎双球菌离体转化实验中S型菌的DNA

使R型菌转化为S型菌只能说明DNA是遗传物质，不能说明蛋白质不是遗传物质，C错误；

TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后检测到A型病毒，说明

RNA是TMVA的遗传物质，D正确。

6.如图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此推断正确的

是()

TMY放在水利」酚中振荡「RNA3S」gl_-感染病毒

一L蛋白质老也愕|---.未48染病毒

A.烟草细胞的遗传物质是RNA

B.烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体

C.感染烟草的病毒的蛋白质和TMV的相同

D.接种的RNA在烟草细胞中进行了逆转录

解析：选C。从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不

能使烟草感染病毒，这说明RNA是遗传物质，可在烟草细胞内合成TMV的蛋白质。

考点2DNA的分子结构与特点

国〉自主觥理

1.DNA分子的结构

(1)脱氧核苗酸是脱氧核昔和磷酸连接起来的结构单元,其中的脱氧核苜又是含氮碱基

与脱氧核糖结合形成的单位。

(2)DNA分子的基本单位是脱氧核甘酸，DNA是脱氧核甘酸的多聚体。由于组成脱氧核

甘酸的碱基只有4种：腺口票曲(A)、鸟喋吟(G)、胞口密噬(C)和胸腺喀呢(T),因此脱氧核甘酸

也有4种，即腺噂吟脱氧核甘酸、鸟噤吟脱氧核昔酸、胞喀噪脱氧核昔酸和胸腺喀咤脱氧核

昔酸。

2.DNA分子的结构特点

(1)沃森和克里克认为，DNA分子的立体结构是规则的双螺旋结构。

(2)DNA分子结构的主要特点

①DNA分子是由两条长链组成的，这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。基

本骨架是由一条链上的一个核甘酸以脱氧核糖与另一个核甘酸上的磷酸基团结合形成的，其

中脱氧核糖和磷酸基团排列在主链的外侧，碱基位于主链内侧。

②DNA分子一条链上的核甘酸碱基总是跟另一条链上的核甘酸碱基互补配对，由氢键

连接。碱基互补配对原则：腺喋吟与胸腺喀配通过两个氢键相连，鸟喋吟与胞喀个通过三个

氢健相连。

③DNA中碱基含量的卡伽夫法则：在DNA分子中，A(腺喋吟)和T(胸腺喀咤)的分子数

相等，G(鸟喋G)和C(胞租。)的分子数相等,但A+T的量不一定等于G+C的量。

3.制作DNA双螺旋结构模型

(1)实验原理

①DNA分子由两条反向平行的脱氧核仃酸长链盘旋而成。

②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。

③DNA分子两条链上的碱基按照碱基互补配对原则两两配对,并且以氢键连接。

(2)实验步骤

①用不同颜色的卡纸剪成幼蜃代表碱基，用其他颜色的卡纸剪成圆形代表磷酸，另一

种颜色的卡纸剪成五边形代表脱氧核糖。

②使用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接，制作成一个个含有不同碱基的脱氧核甘酸

模型。

③用订书机把一个个脱氧核甘酸模型连接起来，形成一条多核昔酸的长链;根据碱基互

补配对原则，制作一条与这条链完全互补的脱氧核甘酸长链。

④将脱氧核甘酸中的磷酸固定在细铁丝上，然后把两条链平放在桌子上，用订书机把配

对的碱基两两连接在一起。

⑤将两条链的末端分别与硬纸方块连接在一起，两手分别提起硬纸方块，轻轻旋转，即

可得到一个DNA分子双螺旋结构模型。

［基础诊断］

(1)沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法(J)

(2)喋呛碱基与嗜咤碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定(J)

(3)DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基(X)

(4)DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸一脱氧核糖一磷酸相连(X)

(5)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(X)

(6)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同(J)

(7)同一生物个体不同细胞中DNA分子的(A+T)/(C+G)的值不同(X)

(8)人体内控制珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有4"。。

种(X)

［教材热考拾遗］

(必修2P55图3-5改编)下图为DNA分子结构图像，据图分析下列问题:

(1)图中④_______(填“能”或“不能”)表示胞喀咤脱氧核甘酸，一个DNA分子片段

中有个游离的磷酸基团。

(2)双链DNA中，反向平行的两条链之间的碱基通过连接成碱基对，而同一条

链上核甘酸之间是通过相连的。

(3)解旋酶作用的部位是(填数字)，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用的部

位是(填数字)。

(4)DNA初步水解的产物是,DNA彻底水解的产物是

(5)根据碱基的种类确定是DNA还是RNA,若含有碱基_______则是RNA,若含有碱

基而不含有碱基则是DNA；根据碱基的比例确定是单链还是双链，若喋

吟数/嚏噬数1,则一般是双链，若喋吟数/嚏噬数1,则是单链。

答案：⑴不能2

(2)氢键脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖

⑶⑨⑩

(4)4种脱氧核甘酸磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基

(5)UTU=W

＞精讲练透研考法，精准提升

□考法1DNA分子结构模型解读

GAATT

—II—IC-

cTTAAI

G-

图2

⑴由图1可解读以下信息

每个DNA分子片段中，游离磷酸基团有2个

①饕A—T碱基对有二个氢键,G—C碱基对有

三个氢键

「脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数

单链中相邻碱基：通过脱氧核糖一磷酸一

②位置_r脱氧核糖连接

医圉匚互补链中相邻碱基:通过氢键相连

厂氢键:连接互补链中相邻碱基的化学键

③回至锢t磷酸二酯键:连接单链中相邻两个脱氧

—核昔酸的化学键

(2)图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，③是氢键。解旋酶作用于③部位,

限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位.

【名师提醒

(1)误以为构成DNA基本骨架的化学元素是C、H、0、N、P。磷酸和脱氧核糖交替排

列构成DNA的基本骨架，它们的元素组成是C、H、O、P,没有N。

(2)误以为在一条脱氧核普酸链中，相邻的碱基之间的连接物是氢键。在一条脱氧核普

酸链中，相邻的碱基之间的连接物是“脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖”。

(3)误以为DNA分子中每个脱氧核糖都连接着两个磷酸基团。DNA分子的每条脱氧核

昔酸链中，除最末端的一个脱氧核糖只连接一个磷酸基团外，其余均连接着两个磷酸基团。

(4)误以为A与T配对，G和C配对表示卡伽夫法则。卡伽夫法则表示的是碱基之间的

数量关系，不是配对关系。

［题组冲关I

1.(2017•浙江11月选考)某真核生物DNA片段的结构示意图如下。下列叙述正确的是

()

A.①的形成需要DNA聚合醐催化

B.②表示腺喋吟脱氧核甘

C.③的形成只能发生在细胞核

D.若a链中A+T占48%,则DNA分子中G占26%

答案：D

2.(2019・绍兴检测)下列有关DNA分子结构的说法，正确的是()

A.DNA单链上相邻碱基以磷酸二酯键相连

B.(A+G)/(T+C)的比值体现了DNA分子的特异性

C.DNA的多样性取决于构成它的碱基种类的多样性

D.蓝细菌细胞的遗传物质水解可得到4种脱氧核甘酸

解析：选D。DNA单链上相邻碱基之间靠“脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖”连接，A错

误；双链DNA分子中碱基(A+G)/(T+C)的比值为1,没有特异性，B错误；构成DNA的

碱基只有4种，但构成DNA分子的碱基的排列顺序是千变万化的，体现了DNA分子的多

样性，C错误；蓝细菌是原核生物，其遗传物质是DNA,D正确。

□考法2双链DNA分子中碱基含量的计算

根据碱基互补配对原则和卡伽夫法则，在双链DNA分子中各种碱基之间存在一定的数

量关系，而且有一定的规律，可以归纳为以下几点：

(1)互补的两个碱基数量相等，即八=『C=Go

(2)任意两个不互补的碱基数量之和占碱基总数的50%,即喋吟之和=喀咤之和=总碱

A+GA+C

基数X50%,A+G=T+C=A+C=T+G=(A+T+C+G)X50%,

1十C1十u

(3)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相

等。

设在双链DNA分子中的一条链上Ai+「=〃％,因为AI=T2，A2=TI,则：Ai+「=

“％"%

A2+T2—n%＞所以A+T=AI+A2+TI+T2=2="%。简记为："配对的两碱基之和

在单、双链中所占比例相等”。

(4)双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。

Ai+G,Ai+GiT+CA2+G2

设双链DNA分子中，一条链上:则:22互补链上

「+0一机’T1+C1A2+G2T2+C2

_1_

简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1”。

【名师提醒

三步解决DNA分子中有关碱基比例的计算

第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占

DNA分子一条链上碱基的比例。

第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。

第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。

［题组冲关I

3.(2019•浙江杭州校级期中)在一个双链DNA分子中，碱基总数为a,腺喋吟数为b,

下列选项不正确的是()

A.碱基之间的氢键数为(3a—2b)/2

B.一条链中A+T的数值为b

C.G的数量为a—b

D.一条链中(A+T)/(G+C)的比值为2b/(a-2b)

解析：选C,胸腺喀噫=腺喋吟=b,鸟喋吟=胞啥噫=a/2—b,因此碱基之间的氢键

数为：2b+3(a/2-b)=(3a-2b)/2,A正确：由于双链DNA分子中，A=T=b,A+T=2b,

单链中A+T=b,B正确；双链DNA分子中(A+T)/(G+C)的比值与每条单链中该比值相等,

双链DNA分子中(A+T)/(G+C)=2a/(a-2b),D正确。

4.(2019•浙江丽水中学期中)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()

互

补

链

AB

解析：选C。由碱基互补配对原则可知，不同双链DNA分子中，一条单链中(A+T)/(G

+C)的值与DNA分子双链中(A+T)/(G+C)的值总是相等；一条单链中(A+C)/(T+G)的值

是不确定的，而DNA分子双链中(A+C)/(T+G)的值都为1,C正确。

■■■随堂达标反馈■■■

1.(2018•浙江11月选考)下列关于遗传物质的叙述，正确的是()

A.烟草的遗传物质可被RNA酶水解

B.肺炎双球菌的遗传物质主要是DNA

C.劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNA

D.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸

答案：C

2.（2016•浙江10月选考）用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。

据图分析可知（）

A.RNA是转化因子

B.荚膜多糖具有生物活性

C.DNA是转化因子

D.DNA是主要的遗传物质

解析：选C。肺炎双球菌离体转化实验证明DNA是转化因子。

3.（2015•浙江10月选考）下列关于用32P标记的T2噬菌体侵染35s标记的大肠杆菌实验

的叙述，错误的是（）

A.子代噬菌体的DNA控制子代噬菌体的蛋白质合成

B.合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体外壳都含35s

C.合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体DNA都不含32P

D.大肠杆菌的DNA中喋吟碱基之和与嗒嚏碱基之和的比值与噬菌体的相同

解析：选C。T2噬菌体侵染35s标记的大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌细胞内；

子代噬菌体的DNA控制子代噬菌体的蛋白质合成，合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆

菌，子代噬菌体外壳都含35s,合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体DNA

中只有两个含32p；大肠杆菌的DNA中噤吟碱基之和与喀嚏碱基之和的比值与噬菌体的相

同，都是lo

4.（2019•浙江金华十校高二期末）下列关于“核酸是遗传物质证据”相关实验的叙述，

正确的是（）

A.R型菌转化为S型菌属于基因突变

B.活体细菌转化实验证明了DNA是“转化因子”

C.将S型菌的DNA注射到小鼠体内导致小鼠死亡

D.噬菌体侵染细菌实验中搅拌可使细菌外的噬菌体与细菌分离

解析：选D0R型菌转化为S型菌属于基因重组；活体细菌转化实脸证明了“转化因子”

的存在，但是不能说明转化因子是DNA;将S型菌的DNA注射到小鼠体内，不会导致小

鼠死亡，将活的S型菌（或S型菌的DNA+R型菌）注射到小鼠体内会导致小鼠死亡；噬菌

体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使细菌外的噬菌体与细菌分离。

5.（2019•浙江温州十校联盟）下图为噬菌体DNA片段，且两条链均被32P标记。用该噬

菌体去侵染被I'N标记的细菌，在其中增殖4次。以下说法不正确的是（）

A.图中④可表示两种脱氧核糖核昔酸

B.噬菌体被标记的是图中的①结构

C.子代噬菌体的DNA大部分含"N,少部分含32P

D.子代噬菌体的蛋白质在细菌的核糖体上合成，均含"N

解析：选C。根据氢键的数量可知，图中④可表示胞喀噫脱氧核糖核菩酸或者鸟喋吟脱

氧核糖核甘酸，A正确；根据提供的信息可知，噬菌体DNA被32P标记，即图中①磷酸被

标记，B正确：子代噬菌体的DNA全部含6N,少部分含Mp,C错误；子代噬菌体的蛋白

质在细菌的核糖体上合成，均含UN,D正确。

6.（2019•浙江绍兴期末）如图为DNA分子结构图，请据图回答下列问题：

（1）指出图中序号代表的结构名称：②,

④。

⑵图中所示的DNA的空间结构是（填“平面”或“双螺旋”）结构，从图中可

知，每个脱氧核糖连接着个磷酸。

（3）DNA中的遗传信息是指.

（4）已知G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中，碱基对

为〃，A有机个，则氢键数为个。

答案：（1）脱氧核糖胞喀咤脱氧核甘酸

（2）平面1或2

（3）碱基对的排列顺序（脱氧核甘酸的排列顺序）

（4）3〃一9

■■■预测高效提升■■■

1.（2019•浙江省绿色评■估联盟高三考试）下列关于肺炎双球菌离体转化实验的叙述，错

误的是（）

A.需对S型菌中的物质进行提取、分离和鉴定

B.配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖

C.转化的有效性与R型菌的DNA纯度有密切关系

D.实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是

解析：选C。需对S型菌中的物质进行提取、分离和鉴定，以便确定转化因子是何种物

质，A正确；配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖，以确保肺炎双球菌能增殖和转

化，B正确；转化的有效性与S型菌的DNA纯度有密切关系，C错误；将S型菌的各种成

分分离开，分别与R型菌混合，实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是，D正确。

2.用32P标记的噬菌体侵染不含32P的大肠杆菌。下列叙述正确的是（）

A.子代噬菌体的蛋白质由大肠杆菌的DNA编码

B.亲代噬菌体DNA连续复制3次产生的DNA中，含32P的DNA占1/8

C.合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌

D.噬菌体DNA与大肠杆菌DNA的（A+C）/（T+G）的值不同

解析：选C»子代噬菌体的蛋白质由噬菌体的DNA编码，A错误；亲代噬菌体DNA

连续复制3次产生的DNA中，含32P的DNA占2/8,B错误；合成子代噬菌体DNA的原

料来自大肠杆菌，C正确；噬菌体DNA与大肠杆菌DNA的（A+C）/（T+G）的值相同，D错

、口

7天o

3.（2019・舟山模拟）肺炎双球菌中的S型菌具有多糖类荚膜，R型菌则不具有。下列叙

述错误的是（）

A.R型活菌+S型菌的多糖一有荚膜的细菌

B.R型活菌+S型菌DNA水解产物~不能够产生具有荚膜的细菌

C.R型活菌+S型菌DNA-产生具有荚膜的细菌

D.R型活菌+S型菌蛋白质一不能够产生具有荚膜的细菌

解析：选A。S型菌的多糖不是转化因子，不能使R型菌转化为S型菌，A项错误；S

型菌DNA的完全水解产物已经失去活性，也没有转化能力，B项正确；S型菌的DNA能

使R型菌转化，C项正确；S型菌的蛋白质不是转化因子，不能使R型菌转化为S型菌，D

项正确。

4.1952年科学家利用放射性同位素标记技术，进行了“噬菌体侵染细菌的实验”。下

列相关叙述正确的是（）

A.用32P和35s分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA

B.用35s标记T2噬菌体，侵染、离心后35s主要存在于沉淀物中

C.合成子代噬菌体的蛋白质所需原料和能量均由细菌提供

D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质

解析：选C。用32P和35s分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，A