《第03讲 基因的本质》预习讲义

学而优·教有方PAGEPAGE1第3讲基因的本质【学习目标】通过对肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌等实验的学习，认同科学结论的获得离不开严谨的推理和确凿的实验证据。

2.基干对DNA的结构模型的构建以及DNA结构特点的理解，进一步形成结构与功能相适应的观念。

3.通过分析DNA半保留复制的实验证据，阐明运用假说一演绎法进行科学探究的基本思路。4.基于科学家对基因本质的探索历程，认同科学探究是一个个断深化的过程。【基础知识】一、肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型项目S型细菌R型细菌菌落表面光滑表面粗糙菌体有无致病性有无区别项目体内转化实验体外转化实验科学家格里菲思艾弗里及其同事细菌培养小鼠体内体外培养基实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化在S型细菌的提取物中，分别去除某种物质，观察能否使R型细菌发生转化观察指标小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论已经加热致死的S型细菌体内有转化因子转化因子是DNA联系①体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验则是前者的延伸。②实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。二、噬菌体侵染细菌的实验1．实验者：赫尔希和蔡斯。2．实验方法：放射性同位素标记技术。3．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌4．实验分析(1)噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。5．实验结论：DNA才是噬菌体的遗传物质。三、生物的遗传物质1．RNA是遗传物质的实验证据(1)实验材料：烟草花叶病毒(只含有蛋白质和RNA)、烟草。(2)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。2．DNA是主要的遗传物质：绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA。因此，DNA是主要的遗传物质。四、DNA的结构1.DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端，两条单链走向相反，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。2.DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。3.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。五、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据1．对DNA复制的推测(1)半保留复制①提出者：沃森和克里克。②观点：DNA复制方式为半保留复制。③内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。④结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。(2)全保留复制概念：指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。2．DNA半保留复制的实验证据(1)实验方法：同位素标记技术和离心技术。(2)实验原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。(3)实验假设：DNA分子以半保留的方式复制。(4)实验结果预期：离心后应出现三条DNA带。①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(5)结果分析①立即取出：提取DNA→离心→全部是重带。②细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取DNA→离心→全部是中带。③细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代)取出：提取DNA→离心→1/2位于中带、1/2位于轻带。(6)实验结论：DNA复制是以半保留的方式进行的。六、DNA复制的过程1．DNA复制的概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2．发生时期：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。3．结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。4．特点(1)边解旋边复制。(2)半保留复制。5．准确复制的原因(1)DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。(2)通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。6．意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。七、DNA片段中的遗传信息1．遗传信息：遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。2．DNA分子的多样性和特异性(1)多样性：DNA分子中共有4种类型的碱基，但是碱基对的数目却可以成千上万，形成的碱基对的排列顺序也可以千变万化，若某个DNA分子具有n个碱基对，则DNA分子可有4n种组合方式，从而构成了DNA分子的多样性。(2)特异性：每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，构成了DNA分子的特异性。3．生物体多样性和特异性与DNA的关系：DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。4．基因的本质：基因通常是有遗传效应的DNA片段。【考点剖析】考点一肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的转化实验中，发现无致病性R型活细菌和被加热致死的有致病性S型细菌混合后，在小鼠体内找到了下列哪些类型的细菌()①有致病性R型细菌②无致病性R型细菌③有致病性S型细菌④无致病性S型细菌A．①②B．③④C．②③D．②④2．下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是()A．格里菲思认为已经加热致死的S型细菌中含有转化因子B．体内转化实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡C．艾弗里的实验不能证明蛋白质不是遗传物质D．艾弗里的实验运用了“加法原理”考点二噬菌体侵染细菌的实验3．1952年，赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时，正确的做法是()A．分别用含35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体B．分别用含35S和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养T2噬菌体C．分别将35S和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚D．分别用含35S和32P的动物血清培养T2噬菌体4．赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是()A．32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性B．若离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低C．本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D．本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性考点三生物的遗传物质5．下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是()A．所有生物的遗传物质都是DNAB．DNA和RNA在细胞中均存在，其中DNA是主要的遗传物质，RNA是次要的遗传物质C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNAD．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA6．请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。(1)实验过程：步骤一：分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，依次编号为甲、乙；步骤二：在两个培养皿中接种______________________，在适宜条件下培养一段时间；步骤三：在甲、乙两个培养皿中放入__________，培养一段时间，分别获得被________标记和被________标记的噬菌体；步骤四：用上述噬菌体分别侵染___________的大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心。步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。(2)预测实验结果：①在甲培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌，经搅拌、离心后结果如________图。②在乙培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌，经搅拌、离心后结果如________图。考点四DNA双螺旋结构模型的构建及制作7．下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是()A．沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基B．C．沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型，但都不科学D．沃森和克里克最后受“腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量”的启发，构建出科学的模型8．在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的键依次是()①磷酸和脱氧核糖②氢键③碱基对④肽键A．①②③B．①③②C．③①②D．①③④考点五DNA的结构9．DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5′－AGCTGCG－3′，则另一条链与之配对的部分是()A．5′－CGCAGCT－3′ B．5′－TCGACGC－3′C．5′－AGCTGCG－3′ D．5′－GCGTCGA－3′10．下列有关DNA结构的叙述，错误的是()A．DNA的基本骨架排列在外侧B．DNA具有独特的双螺旋结构C．DNA中，A与U配对，C与G配对D．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中11．如图是DNA的局部结构示意图，请据图回答：(1)图中有_____种碱基，有____个完整的脱氧核苷酸单位，有____个游离的磷酸基团。(2)从主链看，DNA的两条单链方向________________；从碱基关系看，两条单链上的碱基________(填“相同”或“互补”)。(3)图中的1、2是________，3是______________，4、5是____________，若该DNA片段中的这些结构可任意替换，则可形成________种不同的DNA片段。考点六DNA半保留复制的实验证据12．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()13．下列有关“证明DNA半保留复制的实验”的叙述，正确的是()A．培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架B．通过对第二代大肠杆菌DNA的离心，得出DNA复制的特点为半保留复制C．将含14N/14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15ND．将含15N/15N—DNA的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行离心，离心管中将只出现1个条带考点七DNA复制的过程14．体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP，37℃下保温。下列叙述中正确的是()A．能生成DNA，DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致B．不能生成DNA，因为缺少DNA模板C．能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联D．不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件15．下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是()A．DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸，酶②催化碱基对之间的连接B．在复制过程中解旋和复制是同时进行的C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D．两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子16．真核细胞中DNA复制如图所示，下列表述错误的是()A．多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B．每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代C．复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板17．如图为某细胞内DNA分子复制简图，请据图回答：(1)该过程发生的时间为细胞分裂前的_______期，需要_______酶和_______酶的作用。(2)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的__________为原料，按照____________原则，各自合成与母链互补的一条子链。(3)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子中C＋G占________%。(4)若将长期培养在14N环境中的细胞移入只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占________，含15N的占________，这说明DNA分子的复制特点是____________________________________________________________。考点八说明基因与DNA关系的实例18．大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106bp(碱基对)，在该DNA分子上分布有大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000bp。根据题中信息，不能得出的结论是()A．基因位于DNA分子上B．1个DNA分子上有多个基因C．DNA分子上有非基因片段D．DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等19．人类14号染色体信息已被破译，总计含87410661个碱基对，这一结果发表在英国科学周刊《自然》杂志上。研究报告称，14号染色体含有1050个基因。则平均每个基因含有的碱基数为()A．83248 B．166496C．1050 D．不能确定考点九DNA片段中的遗传信息20．下列关于遗传信息的说法中，不正确的是()A．基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息B．遗传信息的传递主要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储存在DNA分子上D．遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状21．由60个脱氧核苷酸组成的DNA分子片段，可因其脱氧核苷酸的排列顺序不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达()A．430B．460C．604D．30422．如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：(1)细胞内的遗传物质是[]________，基因和g的关系是_______________________。(2)e和g的关系是__________________，g被彻底水解后的产物可用字母________表示。(3)遗传物质的主要载体是[]________，基因和i的关系是______________________。(4)g的成分与RNA的成分相比，主要差异在于__________________________________。(5)g的空间结构一般表现为______________________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，则A占总碱基数的比例为________，其单链中(C＋G)/(T＋A)为________。23．用32P标记玉米细胞(正常体细胞含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂n次，若一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是40和2，则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期()A．第一次 B．第二次C．第三次 D．第四次24．将含有一对同源染色体、其DNA分子都已用32P标记的1个精原细胞，在只供给含31P的原料中先进行一次有丝分裂，产生的两个子细胞再各自进行减数分裂。则最终所产生的八个精子中，被32P标记的精子可能有()A．2或4个 B．2、4或6个C．4、6或8个 D．4个第3讲基因的本质【学习目标】通过对肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌等实验的学习，认同科学结论的获得离不开严谨的推理和确凿的实验证据。

2.基干对DNA的结构模型的构建以及DNA结构特点的理解，进一步形成结构与功能相适应的观念。

3.通过分析DNA半保留复制的实验证据，阐明运用假说一演绎法进行科学探究的基本思路。4.基于科学家对基因本质的探索历程，认同科学探究是一个个断深化的过程。【基础知识】一、肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型项目S型细菌R型细菌菌落表面光滑表面粗糙菌体有无致病性有无区别项目体内转化实验体外转化实验科学家格里菲思艾弗里及其同事细菌培养小鼠体内体外培养基实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化在S型细菌的提取物中，分别去除某种物质，观察能否使R型细菌发生转化观察指标小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论已经加热致死的S型细菌体内有转化因子转化因子是DNA联系①体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验则是前者的延伸。②实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。二、噬菌体侵染细菌的实验1．实验者：赫尔希和蔡斯。2．实验方法：放射性同位素标记技术。3．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌4．实验分析(1)噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。5．实验结论：DNA才是噬菌体的遗传物质。三、生物的遗传物质1．RNA是遗传物质的实验证据(1)实验材料：烟草花叶病毒(只含有蛋白质和RNA)、烟草。(2)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。2．DNA是主要的遗传物质：绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA。因此，DNA是主要的遗传物质。四、DNA的结构1.DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端，两条单链走向相反，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。2.DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。3.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。五、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据1．对DNA复制的推测(1)半保留复制①提出者：沃森和克里克。②观点：DNA复制方式为半保留复制。③内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。④结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。(2)全保留复制概念：指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。2．DNA半保留复制的实验证据(1)实验方法：同位素标记技术和离心技术。(2)实验原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。(3)实验假设：DNA分子以半保留的方式复制。(4)实验结果预期：离心后应出现三条DNA带。①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(5)结果分析①立即取出：提取DNA→离心→全部是重带。②细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取DNA→离心→全部是中带。③细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代)取出：提取DNA→离心→1/2位于中带、1/2位于轻带。(6)实验结论：DNA复制是以半保留的方式进行的。六、DNA复制的过程1．DNA复制的概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。2．发生时期：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。3．结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。4．特点(1)边解旋边复制。(2)半保留复制。5．准确复制的原因(1)DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。(2)通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。6．意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。七、DNA片段中的遗传信息1．遗传信息：遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。2．DNA分子的多样性和特异性(1)多样性：DNA分子中共有4种类型的碱基，但是碱基对的数目却可以成千上万，形成的碱基对的排列顺序也可以千变万化，若某个DNA分子具有n个碱基对，则DNA分子可有4n种组合方式，从而构成了DNA分子的多样性。(2)特异性：每个特定的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，构成了DNA分子的特异性。3．生物体多样性和特异性与DNA的关系：DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。4．基因的本质：基因通常是有遗传效应的DNA片段。【考点剖析】考点一肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的转化实验中，发现无致病性R型活细菌和被加热致死的有致病性S型细菌混合后，在小鼠体内找到了下列哪些类型的细菌()①有致病性R型细菌②无致病性R型细菌③有致病性S型细菌④无致病性S型细菌A．①②B．③④C．②③D．②④答案C解析S型细菌中存在某种转化因子，能将部分R型细菌转化为S型细菌，因此，无致病性R型活细菌和被加热致死的有致病性S型细菌混合后，在小鼠体内能找到无致病性R型细菌和有致病性S型细菌。2．下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是()A．格里菲思认为已经加热致死的S型细菌中含有转化因子B．体内转化实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡C．艾弗里的实验不能证明蛋白质不是遗传物质D．艾弗里的实验运用了“加法原理”答案A解析格里菲思通过4组实验对照得出已经加热致死的S型细菌中含有转化因子，A正确；使小鼠死亡的是S型活细菌，而不是其DNA，B错误；艾弗里的实验可以证明蛋白质不是遗传物质，C错误；艾弗里实验运用了“减法原理”，D错误。考点二噬菌体侵染细菌的实验3．1952年，赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时，正确的做法是()A．分别用含35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体B．分别用含35S和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养T2噬菌体C．分别将35S和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚D．分别用含35S和32P的动物血清培养T2噬菌体答案B4．赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是()A．32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性B．若离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低C．本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D．本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性答案B解析若离心前混合时间过长，会使大肠杆菌裂解，子代噬菌体被释放出来导致上清液中放射性增强。考点三生物的遗传物质5．下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是()A．所有生物的遗传物质都是DNAB．DNA和RNA在细胞中均存在，其中DNA是主要的遗传物质，RNA是次要的遗传物质C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNAD．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA答案C解析绝大多数生物的遗传物质是DNA，A错误；含有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，B错误；真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，C正确，D错误。6．请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。(1)实验过程：步骤一：分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，依次编号为甲、乙；步骤二：在两个培养皿中接种______________________，在适宜条件下培养一段时间；步骤三：在甲、乙两个培养皿中放入__________，培养一段时间，分别获得被________标记和被________标记的噬菌体；步骤四：用上述噬菌体分别侵染___________的大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心。步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。(2)预测实验结果：①在甲培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌，经搅拌、离心后结果如________图。②在乙培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌，经搅拌、离心后结果如________图。答案(1)等量的大肠杆菌菌液T2噬菌体32P35S未被标记(2)①B②A解析T2噬菌体营寄生生活，必须寄生于大肠杆菌体内才能增殖，所以若要标记噬菌体，需要先用含32P或35S的培养基培养大肠杆菌，然后用上述大肠杆菌培养噬菌体。噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌体内，蛋白质外壳附着在大肠杆菌外面，所以离心时，含有32P的DNA进入大肠杆菌内出现在沉淀物中，而附着的蛋白质外壳会脱离菌体，出现在上清液中。故甲培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌，经搅拌、离心后结果如B图，同理，乙培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌，经搅拌、离心后结果如A图。考点四DNA双螺旋结构模型的构建及制作7．下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述，错误的是()A．沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C4种碱基B．C．沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型，但都不科学D．沃森和克里克最后受“腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量”的启发，构建出科学的模型答案B解析沃森和克里克以DNA衍射图谱及有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构，B错误。8．在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的键依次是()①磷酸和脱氧核糖②氢键③碱基对④肽键A．①②③B．①③②C．③①②D．①③④答案B考点五DNA的结构9．DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5′－AGCTGCG－3′，则另一条链与之配对的部分是()A．5′－CGCAGCT－3′ B．5′－TCGACGC－3′C．5′－AGCTGCG－3′ D．5′－GCGTCGA－3′答案A10．下列有关DNA结构的叙述，错误的是()A．DNA的基本骨架排列在外侧B．DNA具有独特的双螺旋结构C．DNA中，A与U配对，C与G配对D．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中答案C解析DNA中，A与T配对，C与G配对，C错误。11．如图是DNA的局部结构示意图，请据图回答：(1)图中有_____种碱基，有____个完整的脱氧核苷酸单位，有____个游离的磷酸基团。(2)从主链看，DNA的两条单链方向________________；从碱基关系看，两条单链上的碱基________(填“相同”或“互补”)。(3)图中的1、2是________，3是______________，4、5是____________，若该DNA片段中的这些结构可任意替换，则可形成________种不同的DNA片段。答案(1)242(2)反向平行互补(3)磷酸基团脱氧核糖含氮碱基4考点六DNA半保留复制的实验证据12．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()答案D解析因为DNA的复制为半保留复制，因此亲本DNA的两条链将进入不同的子代DNA分子中，故A、B项错误；第二次复制时得到的4个DNA分子中，都有一条DNA子链是在第二次复制时形成的，而C项中只有两个DNA分子中含第二次复制出的子链(黑色表示)，故C项错误、D项正确。13．下列有关“证明DNA半保留复制的实验”的叙述，正确的是()A．培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架B．通过对第二代大肠杆菌DNA的离心，得出DNA复制的特点为半保留复制C．将含14N/14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15ND．将含15N/15N—DNA的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行离心，离心管中将只出现1个条带答案C解析培养过程中，大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成含氮碱基，进而形成DNA两条链之间的碱基对，A错误；通过对亲代、第一代、第二代大肠杆菌DNA的离心和对比分析才可得出DNA复制的特点为半保留复制，B错误；将含15N/15N—DNA的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖一代后，若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行离心，离心管中将出现轻、重两条带，D错误。考点七DNA复制的过程14．体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP，37℃下保温。下列叙述中正确的是()A．能生成DNA，DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致B．不能生成DNA，因为缺少DNA模板C．能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联D．不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件答案B解析DNA复制的四个基本条件是模板、酶、能量、原料。没有加入模板DNA，所以无DNA生成。15．下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是()A．DNA分子在酶①的作用下水解成脱氧核苷酸，酶②催化碱基对之间的连接B．在复制过程中解旋和复制是同时进行的C．解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D．两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子答案B16．真核细胞中DNA复制如图所示，下列表述错误的是()A．多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B．每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代C．复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板答案C解析DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，氢键的形成不需要酶的催化。17．如图为某细胞内DNA分子复制简图，请据图回答：(1)该过程发生的时间为细胞分裂前的_______期，需要_______酶和_______酶的作用。(2)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的__________为原料，按照____________原则，各自合成与母链互补的一条子链。(3)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子中C＋G占________%。(4)若将长期培养在14N环境中的细胞移入只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占________，含15N的占________，这说明DNA分子的复制特点是____________________________________________________________。答案(1)间解旋(或DNA聚合)DNA聚合(或解旋)(2)脱氧核苷酸碱基互补配对(3)40(4)2/2n100%半保留复制解析(3)亲代DNA分子中A＋T占60%，则G＋C占40%，由于DNA复制遵循碱基互补配对原则，所以子代DNA分子中C＋G也占40%。(4)DNA复制为半保留复制，细胞分裂n次共形成2n个子代DNA分子，其中2个DNA分子含14N，2n个DNA分子含15N。考点八说明基因与DNA关系的实例18．大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106bp(碱基对)，在该DNA分子上分布有大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000bp。根据题中信息，不能得出的结论是()A．基因位于DNA分子上B．1个DNA分子上有多个基因C．DNA分子上有非基因片段D．DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等答案D解析该DNA分子上分布有大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000bp，则所有基因含有的碱基对总数约为4.4×106个，小于DNA分子含有的碱基对总数，这同时也说明DNA分子上有非基因片段，故选D。19．人类14号染色体信息已被破译，总计含87410661个碱基对，这一结果发表在英国科学周刊《自然》杂志上。研究报告称，14号染色体含有1050个基因。则平均每个基因含有的碱基数为()A．83248 B．166496C．1050 D．不能确定答案D解析一个DNA分子中含有多个基因。基因之间的DNA片段属于间隔区段，这些间隔区段因为没有遗传效应而不属于基因。人类14号染色体上的87410661个碱基对是该染色体DNA分子上的碱基对总数，但据此无法确定1050个基因上的碱基对数，故不能确定每个基因含有的碱基数。考点九DNA片段中的遗传信息20．下列关于遗传信息的说法中，不正确的是()A．基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息B．遗传信息的传递主要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储存在DNA分子上D．遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状答案D解析遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序，不是指生物体所表现出来的遗传性状。21．由60个脱氧核苷酸组成的DNA分子片段，可因其脱氧核苷酸的排列顺序不同携带不同的遗传信息，其种类最多可达()A．430B．460C．604D．304答案A解析含有60个脱氧核苷酸的DNA分子片段，只有30对脱氧核苷酸，所以脱氧核苷酸的排列方式有430种，即最多可以编码430种不同的遗传信息，故选A。22．如图表示细胞内与