2025導(dǎo)與練總復(fù)習(xí)生物學(xué)Ⅰ(高考一輪)(人教)第六單元　基因的本質(zhì)與表達(dá)含答案

2025導(dǎo)與練總復(fù)習(xí)生物學(xué)Ⅰ(高考一輪)(人教)第六單元基因的本質(zhì)與表達(dá)第21講DNA是主要的遺傳物質(zhì)[課標(biāo)要求]概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。考點(diǎn)一肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎鏈球菌的類型項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落表面光滑表面粗糙菌體有多糖類莢膜無(wú)多糖類莢膜致病性有致病性無(wú)致病性提醒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。2.格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象。(2)結(jié)果分析。a.實(shí)驗(yàn)①②對(duì)比說(shuō)明R型活細(xì)菌無(wú)致病性,S型活細(xì)菌有致病性。b.實(shí)驗(yàn)②③對(duì)比說(shuō)明加熱致死的S型細(xì)菌無(wú)致病性。c.實(shí)驗(yàn)②③④對(duì)比說(shuō)明R型活細(xì)菌可轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。(3)結(jié)論:已經(jīng)加熱致死的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。(1)此實(shí)驗(yàn)僅能證明加熱致死的S型細(xì)菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,但轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)不清楚。(2)發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型活細(xì)菌。(3)加熱致死的S型細(xì)菌,其蛋白質(zhì)變性失活,DNA在加熱過(guò)程中,雙螺旋解開,氫鍵斷裂,但緩慢冷卻時(shí),其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。3.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)自變量:不同處理的S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物。因變量:培養(yǎng)基中活細(xì)菌的種類。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果。①預(yù)處理:將加熱致死的S型細(xì)菌破碎,去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì),制成細(xì)胞提取物。②實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果。③分析細(xì)胞提取物的理化特性,發(fā)現(xiàn)這些特性與DNA的極為相似。(3)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)。4.自變量控制中的原理(1)“加法原理”。與常態(tài)比較,人為增加某種影響因素。如在“比較過(guò)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。(2)“減法原理”。與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素。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)。[正誤辨析]1.將S型細(xì)菌的DNA與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),一段時(shí)間后培養(yǎng)基中只有一種菌落。(×)提示:培養(yǎng)基中有R、S型兩種細(xì)菌。2.格里菲思實(shí)驗(yàn)可以推斷,加熱致死的S型細(xì)菌的DNA促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。(×)提示:格里菲思實(shí)驗(yàn)只是證明了已經(jīng)加熱致死的S型細(xì)菌的體內(nèi)有某種轉(zhuǎn)化因子,并未證明這種轉(zhuǎn)化因子是DNA。3.在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中,DNA酶將S型細(xì)菌的DNA分解,因此不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。(√)4.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察菌落的形態(tài)來(lái)判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)化。(√)5.艾弗里提出DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。(√)[教材微點(diǎn)思考]1.(必修2P43“圖32”拓展)將加熱致死的R型細(xì)菌和S型活菌混合培養(yǎng)注射給活體小鼠,小鼠是否死亡?提示:小鼠死亡。2.(必修2P43“圖32”拓展)格里菲思第四組實(shí)驗(yàn)中,小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示,則:(1)ab段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是什么?提示:R型細(xì)菌被小鼠體內(nèi)吞噬細(xì)胞吞噬并殺滅。(2)bc段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是什么?提示:b之前,已有少量R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,S型細(xì)菌能降低小鼠的免疫力,造成R型細(xì)菌大量繁殖。肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)分析1.(2023·安徽馬鞍山三模)艾弗里在體外重復(fù)格里菲思肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),起初R型活菌與加熱殺死的S型菌混合培養(yǎng)時(shí),總是無(wú)法獲得S型菌落。研究發(fā)現(xiàn),在體外培養(yǎng)狀態(tài)下,S型菌在與R型菌競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。后來(lái)他對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),最終完成了肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)組別實(shí)驗(yàn)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果1R型活菌R型菌落2R型活菌+加熱殺死的S型菌R型菌落3R型活菌+抗R型菌血清R型菌落(較小)4R型活菌+加熱殺死的S型菌+抗R型菌血清R型菌落和S型菌落A.組別2中可能存在S型菌,但無(wú)法快速增殖形成菌落B.抗R型菌血清中可能存在某種物質(zhì)能抑制R型菌的快速增殖C.抗R型菌血清中存在某種物質(zhì)能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌D.S型菌的出現(xiàn)說(shuō)明部分R型活菌完成了遺傳物質(zhì)的重組解析:組別2中是R型活菌+加熱殺死的S型菌,其中加熱殺死的S型菌可能讓R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型菌,但由于初始數(shù)量較少,無(wú)法快速增殖形成菌落;對(duì)比組別1和組別3可知,兩者的區(qū)別在于抗R型菌血清的有無(wú),第3組中加入抗R型菌血清,導(dǎo)致R型菌落較小,說(shuō)明抗R型菌血清中可能存在某種物質(zhì)能抑制R型菌的快速增殖;對(duì)比組別3和組別4可知,兩者的自變量是加熱殺死的S型菌的有無(wú),實(shí)驗(yàn)結(jié)果是組別4中出現(xiàn)了S型菌落,說(shuō)明加熱殺死的S型菌中存在某種物質(zhì)能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌;S型菌的出現(xiàn)說(shuō)明部分R型活菌完成了遺傳物質(zhì)的重組,即有部分R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌。2.(2023·天津薊州期末)如圖是肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)圖解,其中細(xì)胞提取物是加熱致死的S型細(xì)菌破碎后去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)制成的。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A.設(shè)置第①組實(shí)驗(yàn)的目的是確定細(xì)胞提取物中含有轉(zhuǎn)化因子B.第②～⑤組實(shí)驗(yàn)利用酶的專一性去除相應(yīng)物質(zhì)觀察轉(zhuǎn)化情況C.混合培養(yǎng)后①～④組實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同,只出現(xiàn)S型細(xì)菌菌落D.該實(shí)驗(yàn)在控制自變量的過(guò)程中利用了“減法原理”解析:第①組的細(xì)胞提取物沒(méi)有處理,設(shè)置第①組實(shí)驗(yàn)的目的是確定細(xì)胞提取物中含有轉(zhuǎn)化因子;第②～⑤組分別加入蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶,以除去相應(yīng)的分子,研究它們各自的作用,是利用了酶的專一性;五組實(shí)驗(yàn)中,不論R型菌是否發(fā)生轉(zhuǎn)化,其結(jié)果是培養(yǎng)基中都會(huì)出現(xiàn)R型菌的菌落;與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”,艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)每個(gè)實(shí)驗(yàn)組都利用了一種酶分解其中一種物質(zhì),即利用了“減法原理”?？键c(diǎn)二噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)材料T2噬菌體和大腸桿菌。(1)T2噬菌體的模式圖。(2)T2噬菌體的生活方式:專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)。(3)T2噬菌體的增殖。增殖需要的條件內(nèi)容合成噬菌體DNA模板噬菌體的DNA原料大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸合成噬菌體蛋白質(zhì)原料大腸桿菌的氨基酸場(chǎng)所大腸桿菌的核糖體2.實(shí)驗(yàn)方法利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù),用35S、32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析(1)標(biāo)記噬菌體。提醒T2噬菌體不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng),若要標(biāo)記T2噬菌體,需先標(biāo)記大腸桿菌。(2)噬菌體侵染細(xì)菌。①攪拌的目的:使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離。②離心的目的: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侵染的大腸桿菌。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。①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。②子代噬菌體的各種性狀是通過(guò)親代的DNA遺傳的。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。[正誤辨析]1.在用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,保溫時(shí)間太長(zhǎng)或太短均可導(dǎo)致上清液放射性升高。(√)2.赫爾希和蔡斯分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體。(×)提示:T2噬菌體是病毒,必須寄生在活細(xì)胞中,不能在培養(yǎng)基中直接培養(yǎng)。3.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀物中。(√)4.用1個(gè)含35S標(biāo)記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌,裂解釋放的子代噬菌體中只有2個(gè)含35S。(×)提示:裂解釋放的子代噬菌體中均不含35S,35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼在上清液中。5.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明DNA控制蛋白質(zhì)的合成。(√)[教材微點(diǎn)思考]1.(必修2P45“圖36”拓展)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上沉淀物中不含放射性,但實(shí)際上含有少量放射性的原因是什么?提示:可能由于攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。2.(必修2P45“圖36”拓展)用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染35S標(biāo)記的大腸桿菌,經(jīng)過(guò)短時(shí)間的保溫后,攪拌、離心,放射性主要分布在上清液還是沉淀物中?提示:主要分布在沉淀物中。1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——“保溫”與“攪拌”(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌。(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌。2.“二看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.(2022·海南卷)某團(tuán)隊(duì)從下表①～④實(shí)驗(yàn)組中選擇兩組,模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證DNA是遺傳物質(zhì)。結(jié)果顯示:第一組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中,第二組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中。該團(tuán)隊(duì)選擇的第一、二組實(shí)驗(yàn)分別是(C)材料及標(biāo)記實(shí)驗(yàn)組T2噬菌體大腸桿菌①未標(biāo)記15N標(biāo)記②32P標(biāo)記35S標(biāo)記③3H標(biāo)記未標(biāo)記④35S標(biāo)記未標(biāo)記A.①和④ B.②和③C.②和④ D.④和③解析:噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),只有DNA進(jìn)入細(xì)菌,蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有進(jìn)入,而T2噬菌體中僅蛋白質(zhì)分子中含有硫,磷幾乎都存在于DNA分子中,故為了區(qū)分DNA和蛋白質(zhì),需分別用32P和35S標(biāo)記噬菌體,根據(jù)第一組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中,說(shuō)明親代噬菌體(DNA)被32P標(biāo)記,即實(shí)驗(yàn)②,根據(jù)第二組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中,說(shuō)明第二組噬菌體(蛋白質(zhì))被35S標(biāo)記,即實(shí)驗(yàn)④。2.(2024·河南鄭州月考)T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì),此實(shí)驗(yàn)成功的原因不包括(C)A.選擇化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料B.采用同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)C.噬菌體侵染時(shí)間過(guò)長(zhǎng),離心前大腸桿菌會(huì)裂解死亡D.噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),只將DNA注入其細(xì)胞中解析:噬菌體由蛋白質(zhì)和DNA組成,其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因之一;采用同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),可以證明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)只有DNA進(jìn)入細(xì)菌,這也是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因之一;當(dāng)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),若侵染時(shí)間過(guò)長(zhǎng),大腸桿菌裂解釋放子代噬菌體,導(dǎo)致離心后上清液放射性很高,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗;噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),只將DNA注入細(xì)菌細(xì)胞中,可以將DNA和蛋白質(zhì)分開,排除蛋白質(zhì)的干擾,這也是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因之一。肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較3.在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過(guò)程中,格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)以及赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都發(fā)揮了重要作用。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(C)A.艾弗里的實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明DNA可以從一個(gè)生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物個(gè)體內(nèi)B.艾弗里的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明格里菲思提出的“轉(zhuǎn)化因子”是DNAC.艾弗里的實(shí)驗(yàn)中得到的R型活細(xì)菌被32P標(biāo)記后可以用來(lái)培養(yǎng)T2噬菌體D.赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)測(cè)定放射性的強(qiáng)度來(lái)判斷,不能通過(guò)測(cè)定放射性的有無(wú)來(lái)判斷解析:用S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),出現(xiàn)了S型細(xì)菌,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,說(shuō)明DNA可以從一個(gè)生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物個(gè)體內(nèi),從而證明了格里菲思提出的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA;T2噬菌體只能專門寄生在大腸桿菌中;赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)中離心后的上清液和沉淀物中都有放射性,只是放射性強(qiáng)度差別較大,故赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)測(cè)定放射性的強(qiáng)度來(lái)判斷,不能通過(guò)測(cè)定放射性的有無(wú)來(lái)判斷?？键c(diǎn)三DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.煙草花葉病毒對(duì)煙草葉細(xì)胞的感染實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3.不同生物的遺傳物質(zhì)生物類型病毒原核生物真核生物體內(nèi)核酸種類DNA或RNADNA和RNADNA和RNA體內(nèi)堿基種類4種5種5種體內(nèi)核苷酸種類4種8種8種遺傳物質(zhì)DNA或RNADNADNA實(shí)例噬菌體、煙草花葉病毒乳酸菌、藍(lán)細(xì)菌玉米、小麥、人[正誤辨析]1.只有細(xì)胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。(×)提示:病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),但病毒的核酸也是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。2.細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)也是DNA。(√)3.細(xì)菌的遺傳物質(zhì)主要是DNA。(×)提示:細(xì)菌中的遺傳物質(zhì)是DNA?！斑z傳物質(zhì)”探究的3種方法探索遺傳物質(zhì)的思路和方法1.(多選)(2023·遼寧遼陽(yáng)摸底)如圖表示科研人員探究煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,由此可以判斷(AB)A.水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNAB.RNA是使TMV產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)C.侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程D.TMV的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)相同解析:分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖可知,將TMV放在水和苯酚中振蕩,可使RNA和蛋白質(zhì)分離開;正常煙草接種RNA感染病毒,而接種蛋白質(zhì)后未感染病毒,說(shuō)明RNA是使TMV產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì);此實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明TMV的RNA侵入煙草細(xì)胞后進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程;據(jù)題中信息可知,TMV的遺傳物質(zhì)是單鏈RNA,因此,TMV的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)不一定相同。2.(2023·湖北武漢聯(lián)考)新發(fā)現(xiàn)一種感染家禽的病毒Q,為檢測(cè)該病毒的化學(xué)組成成分以及其遺傳物質(zhì),某興趣小組設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)若要研究病毒Q,則應(yīng)該將病毒Q培養(yǎng)在活細(xì)胞培養(yǎng)基中,原因是。

(2)利用特定的顏色反應(yīng)來(lái)鑒定病毒Q的化學(xué)成分,原理:①RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色;②DNA與二苯胺試劑共熱顯藍(lán)色;③蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該病毒,說(shuō)明其化學(xué)成分為RNA和蛋白質(zhì)。

(3)在此基礎(chǔ)上,該興趣小組繼續(xù)利用實(shí)驗(yàn)材料病毒Q、蛋白酶、活雞胚培養(yǎng)基等完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn),甲組將病毒Q接種到活雞胚培養(yǎng)基上,乙組將接種到活雞胚培養(yǎng)基上。在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,分別檢測(cè)兩組活雞胚培養(yǎng)基中是否存在病毒Q。

②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論:A.若只在甲組活雞胚培養(yǎng)基中檢測(cè)到病毒Q,則說(shuō)明病毒Q中具有遺傳效應(yīng)的是。

B.若,則說(shuō)明病毒Q中具有遺傳效應(yīng)的是RNA。

③該實(shí)驗(yàn)證明病毒Q遺傳物質(zhì)成分的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是。

解析:(1)病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),由核酸和蛋白質(zhì)組成,不能獨(dú)立地進(jìn)行生命活動(dòng),只能寄生在活細(xì)胞中。(2)結(jié)合題中原理,若該病毒化學(xué)成分為RNA和蛋白質(zhì),則其應(yīng)在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色,且能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。(3)①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn),甲組將病毒Q接種到活雞胚培養(yǎng)基上,乙組將用蛋白酶處理后的病毒Q接種到活雞胚培養(yǎng)基上。在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,分別檢測(cè)兩組活雞胚培養(yǎng)基中是否存在病毒Q。②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論:若只在甲組活雞胚培養(yǎng)基中檢測(cè)到病毒Q,則說(shuō)明病毒Q中具有遺傳效應(yīng)的是蛋白質(zhì);若在甲組和乙組的活雞胚培養(yǎng)基中均檢測(cè)到病毒Q,則說(shuō)明病毒Q中具有遺傳效應(yīng)的是RNA。③在探究遺傳物質(zhì)的成分時(shí),通常需要把待檢測(cè)的物質(zhì)彼此分離開,然后單獨(dú)地去觀察它們的作用,據(jù)此得出相應(yīng)的結(jié)論。答案:(1)病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu),只能寄生在活細(xì)胞中(2)在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色,且能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色(3)①用蛋白酶處理后的病毒Q②蛋白質(zhì)在甲組和乙組的活雞胚培養(yǎng)基中均檢測(cè)到病毒Q③利用酶的專一性,將病毒Q的蛋白質(zhì)與RNA分開基礎(chǔ)鞏固練1.(2024·湖南衡陽(yáng)模擬)艾弗里等通過(guò)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),證明了DNA可以在同種生物不同的個(gè)體之間轉(zhuǎn)移。下列相關(guān)敘述正確的是(D)A.肺炎鏈球菌的染色質(zhì)主要成分是DNA和蛋白質(zhì)B.肺炎鏈球菌提取液經(jīng)DNA聚合酶處理后會(huì)失去轉(zhuǎn)化作用C.加熱殺死的R型細(xì)菌的提取液能使S型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化作用D.轉(zhuǎn)化的DNA片段能夠控制酶的合成進(jìn)而控制肺炎鏈球菌性狀解析:肺炎鏈球菌屬于原核生物,不具有染色質(zhì);起轉(zhuǎn)化作用的是DNA,肺炎鏈球菌提取液經(jīng)DNA酶處理后DNA被水解,會(huì)失去轉(zhuǎn)化作用;加熱殺死的S型細(xì)菌的提取液能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化作用;S型細(xì)菌含有莢膜,R型細(xì)菌無(wú)莢膜,說(shuō)明轉(zhuǎn)化的DNA片段能夠控制酶的合成進(jìn)而控制肺炎鏈球菌莢膜的形成,從而控制肺炎鏈球菌的性狀。2.(2023·湖南株洲模擬)1928年格里菲思和1944年艾弗里分別進(jìn)行了肺炎鏈球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),1952年赫爾希和蔡斯開展了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),并進(jìn)一步觀察了子代噬菌體的放射性標(biāo)記情況。經(jīng)過(guò)了近30年多位科學(xué)家的努力,證明了DNA就是遺傳物質(zhì)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A.肺炎鏈球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都用到了自變量控制中的“減法原理”B.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中用到的細(xì)菌也是肺炎鏈球菌C.格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌是因?yàn)镾型菌的DNAD.赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)解析:格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),用到了“加法原理”,艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,體現(xiàn)了“減法原理”;噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中用到的細(xì)菌是大腸桿菌;格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌是因?yàn)镾型菌有轉(zhuǎn)化因子,沒(méi)有證明轉(zhuǎn)化因子是DNA。3.下列有關(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)系的敘述,不正確的是(C)A.DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)B.有些生物的遺傳物質(zhì)是RNAC.在真核生物中,DNA和RNA都是遺傳物質(zhì),其中DNA是主要的遺傳物質(zhì)D.核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)(朊病毒除外),其中DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析:有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)是DNA,DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA,因此說(shuō)DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì);RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA;真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,RNA不是遺傳物質(zhì);朊病毒只含有蛋白質(zhì)成分,核酸是其他病毒和細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì),大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)為DNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。4.(2024·遼寧丹東模擬)生物將遺傳物質(zhì)傳遞給其他細(xì)胞而非其子代的過(guò)程稱為基因水平轉(zhuǎn)移,例如農(nóng)桿菌可通過(guò)感染植物細(xì)胞實(shí)現(xiàn)基因向植物基因組的轉(zhuǎn)化。肺炎鏈球菌有S型和R型兩種類型,野生型的S型細(xì)菌可以在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),S型細(xì)菌發(fā)生基因突變產(chǎn)生的氨基酸依賴型菌株A、B需要在基本培養(yǎng)基上分別補(bǔ)充不同氨基酸才能生長(zhǎng)?？茖W(xué)工作者將菌株A和菌株B混合后,涂布于基本培養(yǎng)基上,結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(D)A.有多糖類莢膜的R型細(xì)菌可抵御吞噬細(xì)胞的吞噬而表現(xiàn)出致病性B.S型細(xì)菌和R型細(xì)菌的結(jié)構(gòu)不同是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果C.野生型的S型細(xì)菌突變?yōu)锳、B菌株是同一基因突變的結(jié)果D.菌株A和菌株B混合后可能因基因水平轉(zhuǎn)移而發(fā)生了基因重組解析:有多糖類莢膜可抵御吞噬細(xì)胞的吞噬而表現(xiàn)出致病性的是S型細(xì)菌;S型細(xì)菌和R型細(xì)菌的結(jié)構(gòu)不同是基因不同的結(jié)果;將菌株A和菌株B混合后,涂布于基本培養(yǎng)基上,有菌落產(chǎn)生,說(shuō)明野生型的S型細(xì)菌突變?yōu)榫闍、B是不同的基因突變的結(jié)果。5.(2024·河北石家莊模擬)赫爾希和蔡斯的“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì),下圖表示部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(A)A.放射性主要出現(xiàn)在沉淀中,該組實(shí)驗(yàn)證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNAB.該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的子代噬菌體中僅少部分DNA的一條鏈被32P標(biāo)記C.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中D.該實(shí)驗(yàn)中,噬菌體以自身DNA為模板在大腸桿菌內(nèi)完成DNA復(fù)制解析:該組實(shí)驗(yàn)用32P標(biāo)記了噬菌體,所以放射性主要出現(xiàn)在沉淀中,但缺少對(duì)照組,所以該組實(shí)驗(yàn)不能證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。6.(2024·北京朝陽(yáng)區(qū)模擬)為了研究噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程,研究者分別用32P和35S標(biāo)記的噬菌體侵染未被放射性標(biāo)記的細(xì)菌。在短時(shí)間保溫后進(jìn)行離心(未攪拌),測(cè)定上清液中的放射性,結(jié)果如下。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)細(xì)菌處理噬菌體處理上清液中的放射性比例/%加入DNA酶未加入DNA酶不處理35S21不處理32P87侵染前加熱殺死35S1511侵染前加熱殺死32P7613注:DNA酶與噬菌體同時(shí)加入;離心后長(zhǎng)鏈DNA出現(xiàn)在沉淀中、短鏈DNA出現(xiàn)在上清液中。A.32P和35S分別標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)B.細(xì)菌被殺死后會(huì)促進(jìn)噬菌體DNA被DNA酶降解C.DNA被降解后產(chǎn)生的片段離心后會(huì)出現(xiàn)在上清液中D.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可知噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌解析:DNA含有P,蛋白質(zhì)含有S,則32P和35S分別標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì);32P處理噬菌體組,侵染前加熱殺死細(xì)菌,與不處理組相比加入DNA酶后,上清液中的放射性比例上升,說(shuō)明DNA被降解后產(chǎn)生的片段離心后會(huì)出現(xiàn)在上清液中,細(xì)菌被殺死后會(huì)促進(jìn)噬菌體DNA被DNA酶降解;本實(shí)驗(yàn)不能判斷噬菌體的蛋白質(zhì)有沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌。7.(2023·江西宜春模擬)現(xiàn)有新發(fā)現(xiàn)的一種感染A細(xì)菌的病毒B,科研人員設(shè)計(jì)了如圖所示兩種方法來(lái)探究該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。一段時(shí)間后檢測(cè)甲、乙兩組子代病毒B的放射性和丙、丁兩組子代病毒B的產(chǎn)生情況。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(C)A.同位素標(biāo)記法中,若換用3H標(biāo)記上述兩種核苷酸不能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康腂.酶解法中,向丙、丁兩組分別加入DNA酶和RNA酶應(yīng)用了加法原理C.若甲組產(chǎn)生的子代病毒B無(wú)放射性而乙組有,則說(shuō)明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNAD.若丙組能產(chǎn)生子代病毒B而丁組不能產(chǎn)生,則說(shuō)明該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA解析:同位素標(biāo)記法中,若換用3H標(biāo)記題述兩種核苷酸,仍能通過(guò)檢測(cè)甲、乙兩組子代病毒的放射性判斷出病毒B的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA,能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?酶解法中,向丙、丁兩組分別加入DNA酶和RNA酶應(yīng)用了減法原理;若甲組產(chǎn)生的子代病毒B無(wú)放射性而乙組有,說(shuō)明子代病毒中含有32P標(biāo)記的尿嘧啶,說(shuō)明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA;若丙組能產(chǎn)生子代病毒B而丁組不能產(chǎn)生,說(shuō)明RNA被RNA酶水解后病毒無(wú)法增殖產(chǎn)生子代,所以該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。8.(2024·河北衡水模擬)煙草花葉病毒(TMV)是一種單鏈RNA病毒,具有S和HR等多種株系?？蒲腥藛T分別提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白質(zhì),進(jìn)行了如表所示的重組實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述合理的是(C)重組實(shí)驗(yàn)過(guò)程子代病毒的類型第一組:SRNA+HR蛋白質(zhì)→感染煙草S株系第二組:HRRNA+S蛋白質(zhì)→感染煙草HR株系A(chǔ).可以通過(guò)培養(yǎng)基上不同的菌落特征鑒別TMV的不同株系B.將TMV的遺傳物質(zhì)與二苯胺沸水浴加熱,溶液會(huì)變成藍(lán)色C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè),TMV的RNA控制其蛋白質(zhì)的合成D.該病毒在增殖時(shí),催化其RNA合成的酶由宿主細(xì)胞的基因控制合成解析:病毒專營(yíng)活細(xì)胞寄生,不能用培養(yǎng)基培養(yǎng);DNA與二苯胺沸水浴加熱,溶液才會(huì)變成藍(lán)色;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè),TMV的遺傳物質(zhì)是RNA,能控制其蛋白質(zhì)的合成;該病毒在增殖時(shí),催化其RNA合成的酶由病毒RNA的基因控制合成。9.(2024·河北衡水模擬)赫爾希和蔡斯研究了T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過(guò)程中的功能。用標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌,一段時(shí)間后,用攪拌器攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,并檢測(cè)上清液中的放射性,得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)要獲得DNA被標(biāo)記的T2噬菌體,其培養(yǎng)方法是

。

(2)實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是,用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)時(shí),攪拌時(shí)間應(yīng)大于min,否則上清液中的放射性會(huì)比較。

(3)上清液中32P的放射性仍達(dá)到30%,其原因可能是。圖中被侵染細(xì)菌的存活率曲線的意義是作為對(duì)照,如果存活率明顯低于100%,則上清液中放射性物質(zhì)32P的含量會(huì),原因是。

(4)上述實(shí)驗(yàn)中不用14C來(lái)標(biāo)記T2噬菌體的DNA或蛋白質(zhì),原因是。

解析:(1)T2噬菌體是病毒,病毒是非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物,只有寄生在活細(xì)胞中才能繁殖,所以要獲得DNA被標(biāo)記的T2噬菌體,其培養(yǎng)方法是先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用T2噬菌體侵染被32P標(biāo)記的大腸桿菌。(2)用標(biāo)記的T2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌。一段時(shí)間后,用攪拌器攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離,便于離心分層,用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)時(shí),攪拌時(shí)間應(yīng)大于2min,否則上清液中的放射性會(huì)比較低。(3)上清液中仍有少量32P的放射性,主要原因是部分噬菌體未侵染細(xì)菌。如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng),被侵染的細(xì)菌裂解,釋放出子代噬菌體,導(dǎo)致被侵染細(xì)菌的存活率明顯低于100%,則上清液中放射性物質(zhì)32P的含量會(huì)增加。(4)因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)中均含有C,故不用14C來(lái)標(biāo)記T2噬菌體的DNA或蛋白質(zhì)。答案:(1)先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用T2噬菌體侵染被32P標(biāo)記的大腸桿菌(2)使吸附在細(xì)菌表面的噬菌體和細(xì)菌分離2低(3)部分噬菌體未侵染細(xì)菌增加大腸桿菌裂解,子代噬菌體釋放到上清液中(4)DNA和蛋白質(zhì)中均含有C綜合提升練10.(多選)關(guān)于艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),一些科學(xué)家認(rèn)為“DNA可能只是在細(xì)胞表面起化學(xué)作用,形成莢膜,而不是起遺傳作用”。同時(shí)代的生物學(xué)家從S型肺炎鏈球菌中分離出了一種抗青霉素的突變型(抗S,產(chǎn)生分解青霉素的酶),提取它的DNA,將DNA與對(duì)青霉素敏感的R型細(xì)菌(非抗R)共同培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),某些非抗R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為抗S型細(xì)菌并能穩(wěn)定遺傳,從而否定了一些科學(xué)家的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(CD)A.缺乏對(duì)照實(shí)驗(yàn),所以不能支持艾弗里的結(jié)論B.完美證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)C.實(shí)驗(yàn)巧妙地選用了抗青霉素這一性狀作為觀察指標(biāo)D.證明細(xì)菌中一些與莢膜形成無(wú)關(guān)的性狀也能發(fā)生轉(zhuǎn)化解析:將DNA與對(duì)青霉素敏感的R型細(xì)菌(非抗R)共同培養(yǎng),某些非抗R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為抗S型細(xì)菌并能穩(wěn)定遺傳,說(shuō)明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì),能支持艾弗里的結(jié)論;該實(shí)驗(yàn)與艾弗里實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì),但不是證明DNA是主要的遺傳物質(zhì);根據(jù)題干信息,實(shí)驗(yàn)選用了抗青霉素這一性狀作為觀察指標(biāo),從而可以判斷非抗R型是否發(fā)生了轉(zhuǎn)化;青霉素抗性與莢膜形成無(wú)關(guān),證明細(xì)菌中一些與莢膜形成無(wú)關(guān)的性狀也能發(fā)生轉(zhuǎn)化。11.(多選)細(xì)菌轉(zhuǎn)化是指某一受體細(xì)菌通過(guò)直接吸收來(lái)自另一供體細(xì)菌的一些含有特定基因的DNA片段,從而獲得供體細(xì)菌的相應(yīng)遺傳性狀的現(xiàn)象,如肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。S型肺炎鏈球菌有莢膜,菌落光滑,可致病,對(duì)青霉素敏感。在多代培養(yǎng)的S型細(xì)菌中分離出了兩種突變型:R型,無(wú)莢膜,菌落粗糙,不致病;另一種是抗青霉素的S型(記為PenrS型)?，F(xiàn)用PenrS型菌和R型菌進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),下面分析錯(cuò)誤的是(ABC)A.甲組中部分小鼠患敗血癥,注射青霉素治療后均可康復(fù)B.乙組中僅觀察到一種菌落C.丙組培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)R型和S型兩種菌落D.丁組培養(yǎng)基中無(wú)菌落生長(zhǎng)解析:甲組中部分R型菌被轉(zhuǎn)化為PenrS型菌,PenrS型菌可使小鼠患敗血癥且對(duì)青霉素具有抗性,故注射青霉素治療后不可康復(fù);PenrS型菌的DNA只能使部分R型菌轉(zhuǎn)化為PenrS型菌,所以乙組中可觀察到R型菌和PenrS型菌兩種菌落;R型菌對(duì)青霉素敏感,故在丙組含青霉素的培養(yǎng)基上不會(huì)出現(xiàn)R型和S型菌落;丁組中PenrS型菌的DNA被DNA酶水解,所以無(wú)S型菌落出現(xiàn),又由于培養(yǎng)基含有青霉素,所以R型菌落也不能生長(zhǎng)。12.(多選)(2023·河北保定模擬)遺傳轉(zhuǎn)化是指游離的DNA分子(細(xì)胞DNA)被細(xì)菌的細(xì)胞攝取,并在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的過(guò)程。肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)如圖所示(S基因是控制莢膜形成的基因)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(ACD)A.由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)與原S型細(xì)菌相同B.由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)是基因重組C.將S型細(xì)菌的S基因用32P標(biāo)記,轉(zhuǎn)化而來(lái)的S型細(xì)菌在普通培養(yǎng)基上培養(yǎng)多代后,得到的子代S型細(xì)菌的S基因均能檢測(cè)到32PD.T2噬菌體侵染大腸桿菌的過(guò)程也是一種遺傳轉(zhuǎn)化過(guò)程解析:由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的過(guò)程中,僅S型細(xì)菌的部分基因進(jìn)入R型細(xì)菌,故轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)與原S型細(xì)菌不完全相同;由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,將S型細(xì)菌的S基因用32P標(biāo)記,轉(zhuǎn)化而來(lái)的S型細(xì)菌在普通培養(yǎng)基(31P)上培養(yǎng)多代后,得到的子代S型細(xì)菌只有少數(shù)含有32P,故S基因不一定能檢測(cè)到32P;遺傳轉(zhuǎn)化是指游離的DNA分子被細(xì)菌的細(xì)胞攝取,并在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的過(guò)程,T2噬菌體侵染大腸桿菌的過(guò)程不是遺傳轉(zhuǎn)化過(guò)程。13.朊病毒是一種只含蛋白質(zhì)而不含核酸的病原微生物。按照?qǐng)D示1→2→3→4進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證朊病毒侵染因子是蛋白質(zhì),題中所用牛腦組織細(xì)胞為無(wú)任何標(biāo)記的活體細(xì)胞。(1)本實(shí)驗(yàn)采用的研究方法是。

(2)從理論上講,經(jīng)1→2→3→4實(shí)驗(yàn)離心后上清液中(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測(cè)到32P,沉淀物中(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測(cè)到32P,出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是

。

(3)如果添加試管5,從試管2中提取朊病毒后先加入試管5,同時(shí)添加35S標(biāo)記的(NH4)235SO4,連續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間后,再提取朊病毒加入試管3,培養(yǎng)適宜時(shí)間后離心,檢測(cè)放射性應(yīng)主要位于中,少量位于

。

解析:(3)朊病毒的蛋白質(zhì)中含有S,如果添加試管5,從試管2中提取朊病毒后先加入試管5,同時(shí)添加35S標(biāo)記的(NH4)235SO4,連續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間后,朊病毒的蛋白質(zhì)中含有35S;再提取朊病毒加入試管3,培養(yǎng)適宜時(shí)間后離心,由于朊病毒的蛋白質(zhì)是侵染因子,被沉淀物中;同時(shí)會(huì)有少量的朊病毒可能沒(méi)侵入牛腦組織細(xì)胞,因此上清液中含有少量的放射性。答案:(1)放射性同位素標(biāo)記法(2)幾乎不能幾乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中磷含量極低,故試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P(3)沉淀物上清液被35S標(biāo)記的朊病毒(蛋白質(zhì)),大部分進(jìn)入牛腦組織細(xì)胞中,只有少量的朊病毒可能沒(méi)侵入牛腦組織細(xì)胞第22講DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)[課標(biāo)要求]1.概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成,通常由兩條堿基互補(bǔ)配對(duì)的反向平行長(zhǎng)鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu),堿基的排列順序編碼了遺傳信息。2.概述DNA分子通過(guò)半保留方式進(jìn)行復(fù)制?？键c(diǎn)一DNA的結(jié)構(gòu)和基因的本質(zhì)1.DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)(1)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建者:沃森和克里克。(2)DNA分子的結(jié)構(gòu)層次。(1)一個(gè)DNA分子含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán),而環(huán)狀DNA分子不含有。(2)氫鍵的形成不需要酶,但斷裂需解旋酶或加熱處理;G—C堿基對(duì)比例越大,DNA熱穩(wěn)定性越高。(3)不是所有的脫氧核糖都連接著兩個(gè)磷酸基團(tuán),兩條鏈各有一個(gè)3′端的脫氧核糖連接著一個(gè)磷酸基團(tuán)。(3)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容。①DNA由兩條脫氧核苷酸鏈組成,這兩條鏈按反向平行的方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。②外側(cè):脫氧核糖和磷酸交替連接,構(gòu)成基本骨架。③內(nèi)側(cè):兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)。堿基互補(bǔ)配對(duì)遵循以下原則:A與T配對(duì)(兩個(gè)氫鍵)、G與C配對(duì)(三個(gè)氫鍵)。(4)DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.基因的本質(zhì)(1)本質(zhì):基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,對(duì)這類病毒而言,基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。(2)基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系。[正誤辨析]1.沃森和克里克構(gòu)建的DNA分子模型和富蘭克林拍攝的DNA分子的X射線衍射照片都屬于物理模型。(×)提示:照片不是物理模型,屬于實(shí)物。2.DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)“—磷酸—脫氧核糖—磷酸—”相連。(×)提示:DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連。3.組成染色體的1個(gè)DNA分子同時(shí)含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán),其中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)。(√)4.分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。(×)提示:核酸分子所攜帶的遺傳信息取決于其堿基的排列順序。5.同一生物個(gè)體不同體細(xì)胞核中DNA分子的(A+T)/(C+G)的值不同。(×)提示:同一生物不同體細(xì)胞的細(xì)胞核中DNA分子相同,該比值相同。6.含有G、C堿基對(duì)比較多的DNA分子熱穩(wěn)定性較差。(×)提示:G和C之間有三個(gè)氫鍵,A和T之間有兩個(gè)氫鍵,因此,DNA分子中G和C所占的比例越大,熱穩(wěn)定性越高。7.人體內(nèi)控制β珠蛋白的基因由1700個(gè)堿基對(duì)組成,其堿基對(duì)可能的排列方式有41700種。(×)提示:β珠蛋白是一種特定的蛋白質(zhì),有特定的堿基排列順序。[教材微點(diǎn)思考]1.(必修2P50“圖38”拓展)DNA初步水解的產(chǎn)物和徹底水解的產(chǎn)物分別是什么?提示:DNA初步水解的產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸,徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基。2.(必修2P59正文拓展)基因的遺傳效應(yīng)是指什么?提示:遺傳效應(yīng)是指基因能夠復(fù)制、傳遞并表達(dá)性狀的過(guò)程,即對(duì)蛋白質(zhì)合成有直接或間接的影響。DNA堿基中相關(guān)的計(jì)算規(guī)律(1)在雙鏈DNA分子中,嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相等,即A+G=T+C。(2)在雙鏈DNA分子中,互補(bǔ)堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個(gè)DNA分子中都相等。設(shè)在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1+T1=n%,則A+T=A1+A2+T1+T2=(n%+n%)/2=n%。簡(jiǎn)記為“配對(duì)的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。(3)雙鏈DNA分子中,非互補(bǔ)堿基之和的比值在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。設(shè)雙鏈DNA分子中,一條鏈上A1+G1T1+簡(jiǎn)記為“DNA兩互補(bǔ)鏈中,不配對(duì)兩堿基之和的比值乘積為1”。DNA的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1.(2022·廣東卷)λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會(huì)自連環(huán)化(如圖所示),該線性分子兩端能夠相連的主要原因是(C)A.單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等B.分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C.單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對(duì)D.自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同解析:單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等和分子骨架同為脫氧核糖與磷酸都不是該線性DNA分子兩端能夠相連的原因;據(jù)圖可知,單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對(duì),這是該線性DNA分子兩端能夠相連的主要原因;該線性DNA分子自連環(huán)化后兩條單鏈方向仍相反。2.(2023·湖南長(zhǎng)沙模擬)細(xì)菌種類眾多,都以DNA為遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于擬核區(qū)DNA結(jié)構(gòu)的敘述,錯(cuò)誤的是(B)A.DNA中C、G堿基對(duì)的數(shù)量直接影響細(xì)菌的耐熱性B.嘌呤和嘧啶的數(shù)量相等且含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)C.堿基之間通過(guò)氫鍵或脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接D.細(xì)菌種類的差異與脫氧核苷酸的數(shù)量、排列順序有關(guān)解析:C、G堿基對(duì)間有三個(gè)氫鍵,氫鍵的數(shù)量直接影響細(xì)菌的耐熱性,氫鍵越多,穩(wěn)定性越強(qiáng);細(xì)菌擬核區(qū)DNA呈環(huán)狀,嘌呤和嘧啶的數(shù)量相等,但沒(méi)有游離的磷酸基團(tuán);兩條鏈的堿基之間通過(guò)氫鍵連接,一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖連接;細(xì)菌的遺傳物質(zhì)都是DNA,但不同細(xì)菌的DNA不同,其脫氧核苷酸的數(shù)量、排列順序不同,由此可作為確定不同細(xì)菌種類的依據(jù)。DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算3.(2024·吉林通化模擬)下表為制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型所提供的材料,卡片種類和數(shù)量如下表,用訂書釘表示各種連接鍵,數(shù)量若干,下列相關(guān)敘述正確的是(A)卡片種類磷酸脫氧核糖堿基ATCG卡片數(shù)量12123342A.這些材料構(gòu)成的DNA片段,最多含有氫鍵12個(gè)B.最多可構(gòu)建45種堿基序列的DNAC.制作該DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)時(shí),最多需要消耗訂書釘22個(gè)D.DNA中每個(gè)脫氧核糖均與兩分子磷酸相連,但磷酸分子卻不一定和兩個(gè)脫氧核糖相連解析:由表格分析可知,構(gòu)成的DNA片段含有3個(gè)A—T堿基對(duì),2個(gè)C—G堿基對(duì),最多含有氫鍵3×2+2×3=12(個(gè));由于堿基對(duì)的種類和數(shù)目已經(jīng)確定,因此構(gòu)建的DNA種類數(shù)少于45種;利用表中的材料構(gòu)建的DNA片段含有5個(gè)堿基對(duì),即每條鏈含有5個(gè)脫氧核苷酸,每個(gè)脫氧核苷酸需2個(gè)訂書釘相連,相鄰脫氧核苷酸需1個(gè)訂書釘相連,一條單鏈需訂書釘5×2+4=14(個(gè)),該片段中氫鍵的數(shù)目為12個(gè),則最多需要消耗訂書釘?shù)臄?shù)目為14×2+12=40(個(gè));DNA中大多數(shù)脫氧核糖與兩分子磷酸相連,DNA位于兩端的脫氧核糖只與一個(gè)磷酸相連,同樣,位于長(zhǎng)鏈中間的每個(gè)磷酸分子連接兩個(gè)脫氧核糖,但位于兩條鏈一端的磷酸只連一個(gè)脫氧核糖。4.(2023·福建寧德期中)在一個(gè)DNA分子中,腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部堿基的42%,若其中一條鏈的胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24%,胸腺嘧啶占30%,則在其互補(bǔ)鏈上,胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占(C)A.12%和34% B.21%和24%C.34%和12% D.58%和30%解析:因?yàn)锳+T占全部堿基總數(shù)的42%,所以G+C占全部堿基總數(shù)的58%;因?yàn)閮煞N互補(bǔ)堿基之和在DNA分子中與在單鏈上的占比相等,所以在兩條鏈中A+T、G+C均分別占42%、58%;設(shè)鏈1上C1占24%,則鏈1上G1占34%,其互補(bǔ)鏈2上C2占34%;設(shè)鏈1上T1占30%,則鏈1上A1占12%,其互補(bǔ)鏈2上T2占12%。有關(guān)堿基計(jì)算題的“三步曲”染色體、DNA、基因之間的關(guān)系5.(2024·天津北辰期中)下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是(A)A.基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系,所以基因都在染色體上B.基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,1個(gè)DNA分子上可含有成百上千個(gè)基因C.1個(gè)基因含有許多脫氧核苷酸,基因的特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的D.染色體是DNA的主要載體,1條染色體上只含有1或2個(gè)DNA分子解析:原核生物及病毒沒(méi)有染色體,但存在基因,真核生物有部分基因位于線粒體和葉綠體的DNA上?？键c(diǎn)二DNA分子的復(fù)制1.DNA半保留復(fù)制的推測(cè)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)DNA復(fù)制特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)探究用的是假說(shuō)—演繹法,提出假說(shuō)的是沃森和克里克,而實(shí)驗(yàn)者是梅塞爾森和斯塔爾。(2)標(biāo)記DNA的15N、14N都不是放射性同位素。2.DNA復(fù)制的過(guò)程(1)概念:以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程。(2)時(shí)期:細(xì)胞分裂前的間期。(3)場(chǎng)所:真核細(xì)胞中主要是細(xì)胞核,線粒體和葉綠體中也存在;原核細(xì)胞中主要是擬核區(qū),質(zhì)粒中也存在;DNA病毒在活的宿主細(xì)胞內(nèi)。(4)復(fù)制過(guò)程。(5)結(jié)果:1個(gè)DNA復(fù)制形成2個(gè)完全相同的DNA。(6)特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制(7)精確復(fù)制的原因。①DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板。②通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。(8)意義:DNA通過(guò)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。[正誤辨析]1.植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制。(√)2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解開后,在DNA聚合酶的作用下,才開始DNA的復(fù)制。(×)提示:DNA復(fù)制時(shí)邊解旋邊復(fù)制。3.DNA復(fù)制時(shí),兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板鏈,發(fā)揮作用。(√)4.DNA復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,新合成的DNA分子中兩條鏈均是新合成的。(×)提示:DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制,新合成的DNA分子的兩條鏈有一條鏈?zhǔn)切潞铣傻摹?.在人體內(nèi),成熟的紅細(xì)胞、漿細(xì)胞中不發(fā)生DNA的復(fù)制。(√)[教材微點(diǎn)思考]1.(必修2P54“思考·討論”拓展)若DNA的復(fù)制方式為如圖所示的全保留方式或分散方式,繪出連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中各條帶的分布圖像(重帶、中帶和輕帶)。提示:如圖所示2.(必修2P55“圖310”拓展)DNA復(fù)制過(guò)程若發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi),形成的兩個(gè)子DNA分子上對(duì)應(yīng)片段中基因是否相同?兩個(gè)子DNA分子將于何時(shí)分開?提示:復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子DNA分子在無(wú)基因突變等特殊變異情況下應(yīng)完全相同。兩個(gè)子DNA分子于有絲分裂后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂時(shí),隨兩條姐妹染色單體的分離而分開,分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。“圖解法”分析DNA復(fù)制相關(guān)計(jì)算將一個(gè)含有15N的DNA分子放在含14N的培養(yǎng)液中,復(fù)制n次,則有:(1)子代DNA分子的計(jì)算。①含15N的DNA分子的個(gè)數(shù)是多少?提示:2個(gè)。②只含有15N的DNA分子是多少?提示:0個(gè)。③含14N的DNA分子的個(gè)數(shù)是多少?提示:2n個(gè)。④只含有14N的DNA分子是多少?提示:(2n-2)個(gè)。(2)脫氧核苷酸鏈數(shù)的計(jì)算。①含15N的脫氧核苷酸鏈有多少條?提示:2條。②含14N的脫氧核苷酸鏈有多少條?提示:(2n+1-2)條。(3)DNA分子復(fù)制過(guò)程中消耗的某種脫氧核苷酸數(shù)的計(jì)算。①若一個(gè)親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè),經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)是多少個(gè)?提示:[m·(2n-1)]個(gè)。②第n次復(fù)制需要該種脫氧核苷酸數(shù)是多少個(gè)?提示:(m·2n-1)個(gè)。DNA復(fù)制過(guò)程條件及實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.(2024·海南?？谀M)大腸桿菌的DNA是環(huán)狀的,某科學(xué)家用放射自顯影技術(shù)觀察到正在復(fù)制的大腸桿菌DNA的全貌,并繪制了大腸桿菌DNA復(fù)制時(shí)的放射自顯影示意圖,如圖所示。他將未標(biāo)記的大腸桿菌放在含3H標(biāo)記的脫氧胸苷的培養(yǎng)基中,3H標(biāo)記的脫氧胸苷可摻入正在復(fù)制的DNA分子中,使其帶有放射性。一段時(shí)間后觀察到某DNA分子未復(fù)制部分(Ⅲ區(qū))密度較低,由一條放射性鏈和一條非放射性鏈組成,已復(fù)制部分的Ⅱ區(qū)雙鏈中僅一條鏈帶有放射性,Ⅰ區(qū)的兩條鏈都帶有放射性。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(B)A.大腸桿菌DNA分子中的每個(gè)脫氧核糖都和兩個(gè)磷酸基團(tuán)相連B.自顯影示意圖中的DNA分子正在進(jìn)行第一次DNA復(fù)制C.該放射自顯影結(jié)果出現(xiàn)的原因是DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制D.繼續(xù)培養(yǎng)大腸桿菌可觀察到某些DNA分子的Ⅲ區(qū)有兩條放射性鏈解析:該大腸桿菌DNA分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu),所以每個(gè)脫氧核糖都和兩個(gè)磷酸基團(tuán)相連;原大腸桿菌DNA分子的雙鏈不帶放射性,進(jìn)行第一次DNA復(fù)制后,結(jié)果是新復(fù)制出的DNA分子含有一條放射性鏈和一條非放射性鏈,而已復(fù)制的Ⅰ區(qū)的兩條鏈都帶有放射性,所以正在進(jìn)行的至少是第二次DNA復(fù)制;Ⅲ區(qū)由一條放射性鏈和一條非放射性鏈組成,說(shuō)明DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制;Ⅲ區(qū)DNA分子由一條放射性鏈和一條非放射性鏈組成,所以繼續(xù)培養(yǎng)大腸桿菌一段時(shí)間后,Ⅲ區(qū)的DNA分子會(huì)復(fù)制生成一個(gè)含有兩條放射性鏈的DNA分子以及一個(gè)含有一條放射性鏈和一條非放射性鏈的DNA分子。2.(2024·廣東廣州月考)真核細(xì)胞DNA的復(fù)制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,其邊解旋邊復(fù)制時(shí)會(huì)形成獨(dú)特的DNA復(fù)制泡結(jié)構(gòu),該過(guò)程需要多種酶的參與。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)A.DNA聚合酶不能獨(dú)立起始合成新的DNA鏈B.DNA聚合酶催化脫氧核苷酸基團(tuán)加到延伸中的DNA鏈的—OH末端C.一個(gè)DNA復(fù)制時(shí)會(huì)形成多個(gè)復(fù)制泡說(shuō)明DNA復(fù)制是多起點(diǎn)復(fù)制D.在每個(gè)DNA復(fù)制泡中DNA復(fù)制都需要解旋酶和DNA聚合酶各一個(gè)解析:DNA聚合酶只能從引物的3′端開始連接脫氧核苷酸,催化游離的脫氧核苷酸加到延伸中的DNA鏈的3′端即—OH末端,所以DNA聚合酶不能獨(dú)立起始合成新的DNA鏈;由于形成多個(gè)復(fù)制泡,說(shuō)明DNA復(fù)制為多起點(diǎn)復(fù)制;每個(gè)復(fù)制泡中的DNA復(fù)制都為雙向復(fù)制,所以理論上需要兩個(gè)解旋酶、多個(gè)DNA聚合酶。DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算3.(2023·山東煙臺(tái)期中)一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子含150個(gè)堿基對(duì),其中腺嘌呤有70個(gè),在不含15N的培養(yǎng)基中經(jīng)過(guò)n次復(fù)制后,不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為3∶1,復(fù)制過(guò)程共需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸m個(gè),則n、m分別是(C)A.3、640 B.4、1200C.3、560 D.4、1120解析:一個(gè)15N標(biāo)記的DNA分子,在不含15N的培養(yǎng)基中經(jīng)過(guò)n次復(fù)制后,含有15N的DNA有2個(gè),不含15N的DNA有2n-2個(gè),即(2n-2)∶2=3∶1,所以解得n=3,即DNA復(fù)制了3次;由于DNA分子含150個(gè)堿基對(duì),其中腺嘌呤70個(gè),根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,胸腺嘧啶70個(gè),胞嘧啶個(gè)數(shù)是(150×2-70-70)÷2=80(個(gè)),復(fù)制3次,復(fù)制過(guò)程需要的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸m=80×(23-1)=560(個(gè))。審題中三個(gè)“特別注意”(1)特別注意DNA分子含有的是堿基數(shù)還是堿基對(duì)數(shù)。(2)特別注意是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。(3)特別注意第n次復(fù)制還是n次復(fù)制。4.(2023·河北唐山檢測(cè))若兩條鏈都含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量是M,兩條鏈都不含32P的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為N?，F(xiàn)將含32P的DNA的細(xì)菌放在不含32P的培養(yǎng)基上讓其分裂a(bǔ)次,則子代細(xì)菌的DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量是(B)A.N(2aC.M(2a解析:細(xì)菌分裂a(bǔ)次后,形成子代DNA分子是2a個(gè),由于DNA是半保留復(fù)制的,形成的子代DNA分子中兩條鏈都含32P的DNA有0個(gè),只有一條鏈含32P的DNA有2個(gè),總相對(duì)分子質(zhì)量為M+N,兩條鏈都不含32P的DNA有(2a-2)個(gè),總相對(duì)分子質(zhì)量為(2a-2)N,則DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為[M+N+(2a-2)N]÷2a=[N(2a-1)+M]/2a。微專題4DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂中染色體標(biāo)記問(wèn)題[知識(shí)·方法]1.DNA分子復(fù)制特點(diǎn)及子DNA存在位置與去向(1)復(fù)制特點(diǎn):半保留復(fù)制,即新DNA分子總有一條鏈來(lái)自親代DNA(即模板鏈),另一條鏈為新合成的子鏈。(2)子DNA位置:當(dāng)1個(gè)DNA分子復(fù)制完成形成2個(gè)新DNA分子后,這2個(gè)子DNA位于兩條姐妹染色單體上,且由著絲粒連在一起(如圖所示)。(3)子DNA去向:在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期,當(dāng)著絲粒分裂時(shí),兩條姐妹染色單體分開,分別移向細(xì)胞兩極,此時(shí)子DNA隨染色單體分開而分開。2.進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞在細(xì)胞增殖過(guò)程中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析細(xì)胞DNA復(fù)制一次細(xì)胞分裂一次,如圖為連續(xù)分裂兩次的過(guò)程圖(以一條染色體為例)。由圖可以看出,第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條子鏈組成;第二次有絲分裂后最終形成的子細(xì)胞中含親代DNA鏈的染色體條數(shù)是0～2n(以體細(xì)胞染色體數(shù)為2n為例)。3.進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞在分裂過(guò)程中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析在進(jìn)行減數(shù)分裂之前,DNA復(fù)制一次,減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。如圖是一次減數(shù)分裂的結(jié)果(以一對(duì)同源染色體為例)。由圖可以看出,減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞雖然連續(xù)分裂兩次,但DNA只復(fù)制一次,所以四個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成的子鏈組成。[類題·精練]1.(2024·河北石家莊聯(lián)考)若某二倍體高等動(dòng)物(2n=4),一個(gè)基因型為AaBbCc的精原細(xì)胞(DNA被32P全部標(biāo)記)在不含32P的培養(yǎng)液中經(jīng)一次有絲分裂后,再減數(shù)分裂形成如圖所示的1個(gè)細(xì)胞,圖中僅標(biāo)明部分基因。不考慮圖示以外的其他變異,下列敘述正確的是(B)A.該細(xì)胞的核DNA分子數(shù)為6個(gè)B.該細(xì)胞的核DNA分子含32P的有4個(gè)或5個(gè)C.形成該細(xì)胞的過(guò)程發(fā)生了基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異D.該細(xì)胞分裂形成的精子基因型為BbC、Aac兩種解析:該細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,有4條染色體,8個(gè)核DNA分子;該精原細(xì)胞經(jīng)一次有絲分裂后,再進(jìn)行減數(shù)分裂,所以DNA復(fù)制兩次,根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn),減數(shù)分裂Ⅰ后期的染色體有一半染色單體被標(biāo)記,圖示細(xì)胞由于發(fā)生了易位,不清楚交換片段的DNA標(biāo)記情況,所以該細(xì)胞的核DNA分子含32P的有4個(gè)或5個(gè)(標(biāo)記的DNA片段與未標(biāo)記的DNA片段交換);由于非同源染色體之間(a與b)發(fā)生交換,因此形成該細(xì)胞的過(guò)程發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異,沒(méi)有發(fā)生基因突變;該細(xì)胞分裂形成的精子基因型為BbC、Aac、aBC、Abc四種。2.(2024·湖南常德月考)將全部核DNA分子雙鏈經(jīng)32P標(biāo)記的1個(gè)果蠅精原細(xì)胞(2N=8)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),先經(jīng)過(guò)一次有絲分裂,再經(jīng)過(guò)一次完整的減數(shù)分裂,產(chǎn)生了8個(gè)染色體數(shù)目正常的精細(xì)胞。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A.有絲分裂中期和減數(shù)分裂Ⅰ中期細(xì)胞內(nèi)標(biāo)記的染色單體數(shù)相同B.有絲分裂后期和減數(shù)分裂Ⅰ后期細(xì)胞內(nèi)標(biāo)記的染色體數(shù)相同C.減數(shù)分裂Ⅰ后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)不相同,標(biāo)記的染色體數(shù)相同D.產(chǎn)生的8個(gè)精細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞內(nèi)含有4條染色體,含32P的染色體最多有4條解析:有絲分裂中期和減數(shù)分裂Ⅰ中期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)相同,因?yàn)槭窍冉?jīng)過(guò)有絲分裂后經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,所以有絲分裂全部染色單體都被標(biāo)記,減數(shù)分裂Ⅰ中期只有一半的染色單體被標(biāo)記;有絲分裂后期著絲粒分裂,使染色體數(shù)目加倍,減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離,非同源染色體自由組合,數(shù)目不變,所以前者是后者的2倍;減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂,所以減數(shù)分裂Ⅰ后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)相同,但標(biāo)記的染色體數(shù)不同;產(chǎn)生的8個(gè)精細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞內(nèi)含有4條染色體,被32P標(biāo)記的染色體數(shù)目不確定,由初級(jí)精母細(xì)胞(含8條32P標(biāo)記的染色體)獲得的次級(jí)精母細(xì)胞中含4條標(biāo)記的染色體,因此產(chǎn)生的精細(xì)胞中含32P的染色體最多有4條。3.(多選)(2023·山東棗莊期中)將馬蛔蟲(2N=4)的甲、乙兩個(gè)精原細(xì)胞的細(xì)胞核DNA雙鏈用32P標(biāo)記,接著置于不含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng),在特定的條件下甲細(xì)胞進(jìn)行兩次連續(xù)的有絲分裂、乙細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂。下列相關(guān)敘述正確的是(AB)A.甲在第一個(gè)細(xì)胞周期后,含32P的細(xì)胞數(shù)為2,且每個(gè)細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)為4B.甲在第二個(gè)細(xì)胞周期后,含32P的細(xì)胞數(shù)為2～4,且每個(gè)細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)為0～4C.乙在減數(shù)分裂Ⅰ后,含32P的細(xì)胞數(shù)為2,且每個(gè)細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)為0～2D.乙在減數(shù)分裂Ⅱ后,含32P的細(xì)胞數(shù)為2～4,且每個(gè)細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)為0～2解析:一個(gè)細(xì)胞周期中DNA分子只進(jìn)行一次半保留復(fù)制,因此甲在第一個(gè)細(xì)胞周期后,全部細(xì)胞均含32P,且每個(gè)細(xì)胞中的每條染色體都含有32P,即每個(gè)細(xì)胞中含有32P的染色體數(shù)為4;第一個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束形成的2個(gè)子細(xì)胞的每個(gè)DNA分子都有一條鏈含有32P,另一條鏈含有31P。在第二個(gè)細(xì)胞周期中,DNA分子又進(jìn)行了一次半保留復(fù)制,則形成的8個(gè)DNA分子中,有4個(gè)DNA分子是一條鏈含有32P,另一條鏈含有31P,另外4個(gè)DNA分子都只含31P,而在有絲分裂后期,姐妹染色單體分開后隨機(jī)移向兩極,因此甲在第二個(gè)細(xì)胞周期后,有2個(gè)或3個(gè)或4個(gè)細(xì)胞含32P,且每個(gè)細(xì)胞含有32P的染色體數(shù)為0～4;減數(shù)分裂Ⅰ前的間期,DNA分子只進(jìn)行一次半保留復(fù)制,因此乙經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂Ⅰ后,形成的2個(gè)細(xì)胞均含32P,且每個(gè)細(xì)胞中的每條染色體都含有32P;乙在減數(shù)分裂Ⅱ前期和中期,2條染色體、4條染色單體均含有32P,減數(shù)分裂Ⅱ后,形成的4個(gè)精細(xì)胞均含2條32P標(biāo)記的染色體。基礎(chǔ)鞏固練1.(2023·山東臨沂模擬)某同學(xué)利用塑料片、曲別針、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等材料制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,以加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。下列操作或分析錯(cuò)誤的是(A)A.一條鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵連接在一起B(yǎng).制成的模型上下粗細(xì)相同,是因?yàn)锳—T堿基對(duì)與G—C堿基對(duì)的形狀和直徑相同C.在構(gòu)建的相同長(zhǎng)度DNA分子中,堿基G和C的數(shù)量越多化學(xué)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定D.觀察所構(gòu)建模型中只連接一個(gè)五碳糖的磷酸基團(tuán)位置,可看出DNA兩條鏈方向相反解析:一條鏈上相鄰的兩個(gè)堿基通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接在一起。2.(2024·遼寧沈陽(yáng)模擬)細(xì)菌基因組通常為環(huán)狀DNA分子,其復(fù)制時(shí)從復(fù)制起始點(diǎn)開始進(jìn)行雙向復(fù)制,兩個(gè)復(fù)制叉沿著相反方向前進(jìn),最終產(chǎn)生兩個(gè)環(huán)狀DNA。下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A.細(xì)菌環(huán)狀DNA分子中存在兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B.細(xì)菌DNA復(fù)制過(guò)程通常發(fā)生在擬核區(qū)域C.細(xì)菌環(huán)狀DNA復(fù)制時(shí)子鏈沿5'→3'方向延伸D.細(xì)菌環(huán)狀DNA分子復(fù)制過(guò)程中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則解析:細(xì)菌環(huán)狀DNA分子中不存在游離的磷酸基團(tuán)。3.(2023·河北滄州三模)將DNA雙鏈均被15N標(biāo)記的大腸桿菌放在以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng),連續(xù)分裂4次。下列相關(guān)敘述不合理的是(A)A.可通過(guò)檢測(cè)有無(wú)放射性及其強(qiáng)弱的方法判斷子代DNA是否被標(biāo)記B.根據(jù)子一代的結(jié)果即可區(qū)分DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制還是全保留復(fù)制C.DNA復(fù)制需要解旋酶、DNA聚合酶等多種酶參與D.分裂4次形成的脫氧核苷酸鏈中有1/16不含14N解析:15N沒(méi)有放射性,本實(shí)驗(yàn)根據(jù)14N和15N具有不同密度,利用密度梯度離心的方法區(qū)分不同的DNA;大腸桿菌繁殖一代,若為半保留復(fù)制,將得到兩個(gè)均含15N的子一代DNA,若為全保留復(fù)制,將得到1個(gè)含15N和一個(gè)不含15N的子一代DNA,通過(guò)密度梯度離心即可區(qū)分;DNA復(fù)制時(shí)需要解旋酶(催化DNA雙鏈打開)、DNA聚合酶(催化單個(gè)的脫氧核苷酸連接到正在形成的子代DNA上)等多種酶的參與;1個(gè)DNA分子復(fù)制4次形成16個(gè)DNA分子,共32條脫氧核苷酸鏈,其中有2條不含14N,占1/16。4.已知某DNA分子中,G與C之和占全部堿基總數(shù)的35.8%,其中一條子鏈(α鏈)中T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,則在α鏈的互補(bǔ)鏈(β鏈)中,T和C分別占(β鏈)堿基總數(shù)的(B)A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%解析:由于整個(gè)DNA分子中G+C=35.8%,則每條鏈中G+C=35.8%,A+T=64.2%;由于α鏈中T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%,由此可以求出α鏈中G=18.7%、A=31.3%,則其互補(bǔ)鏈β鏈中T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的31.3%和18.7%。5.(2024·河北石家莊模擬)細(xì)胞中DNA分子復(fù)制時(shí),在解旋酶的作用下DNA雙鏈解開,DNA單鏈結(jié)合蛋白與解旋后的DNA單鏈結(jié)合,使單鏈呈伸展?fàn)顟B(tài)而有利于復(fù)制。如圖是原核生物大腸桿菌細(xì)胞中DNA復(fù)制過(guò)程的DNA單鏈結(jié)合蛋白示意圖,下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(B)A.在真核細(xì)胞中,DNA復(fù)制可發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期B.DNA是邊解旋邊復(fù)制,兩條子鏈的合成都是連續(xù)的C.酶①和酶②都是在大腸桿菌的核糖體上合成的D.DNA單鏈結(jié)合蛋白能防止解旋的DNA單鏈重新配對(duì)解析:DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?從題圖可以看出,在復(fù)制的過(guò)程中,其中一條子鏈的合成是不連續(xù)的。6.(2024·河南駐馬店模擬)如圖是某DNA分子復(fù)制過(guò)程示意圖,下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(D)A.DNA的雙鏈分別作模板,并與子鏈結(jié)合成子DNAB.DNA聚合酶緊跟著解旋酶,體現(xiàn)了邊解旋邊復(fù)制的特點(diǎn)C.復(fù)制原點(diǎn)的兩側(cè)都在進(jìn)行復(fù)制,體現(xiàn)了雙向復(fù)制的特點(diǎn)D.同一DNA分子上有多個(gè)復(fù)制泡,說(shuō)明復(fù)制是多起點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的解析:由圖可看出,此段DNA分子有三個(gè)復(fù)制泡,三個(gè)復(fù)制泡復(fù)制的DNA片段的長(zhǎng)度不同,因此復(fù)制的起始時(shí)間不同。7.(2024·貴州畢節(jié)模擬)圖1是用DNA測(cè)序儀測(cè)出的一個(gè)DNA分子片段中一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序(TGCGTATTGG),請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)據(jù)圖1推測(cè),此雙鏈DNA片段中鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是個(gè)。(2)根據(jù)圖1脫氧核苷酸鏈堿基排列順序,分析圖2顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為(從上往下排序)。

(3)圖1與圖2對(duì)應(yīng)的雙鏈DNA片段中A/G的比值分別為。

(4)一個(gè)含1000個(gè)堿基對(duì)的雙鏈DNA分子中鳥嘌呤脫氧核苷酸占20%,該DNA分子連續(xù)復(fù)制三次,則第三次復(fù)制時(shí)需消耗游離腺嘌呤脫氧核苷酸個(gè)。

解析:(1)圖1中顯示的一條鏈上鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是4個(gè),胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量是1個(gè),根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,互補(bǔ)鏈上還有1個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸,即總共有5個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸。(2)看清楚各列所示的堿基種類是讀脫氧核苷酸鏈堿基序列的關(guān)鍵,由圖1分析可知,圖2堿基序列為CCAGTGCGCC。(3)在雙鏈DNA分子中,因?yàn)閴A基互補(bǔ)配對(duì),A=T、C=G,圖1中的DNA片段的一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序?yàn)門GCGTATTGG,可計(jì)算出此DNA片段中的A/G=(1+4)/(4+1)=1;圖2中的DNA片段中一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序?yàn)镃CAGTGCGCC,可計(jì)算出此DNA片段中A/G=(1+1)/(3+5)=2/8=1/4。(4)一個(gè)DNA分子由1000對(duì)堿基組成,G占?jí)A基總數(shù)的20%,則C占?jí)A基總數(shù)的20%,則A=T=30%,A=1000×2×30%=600,該DNA分子復(fù)制3次,則第三次復(fù)制時(shí)需消耗游離腺嘌呤脫氧核苷酸600×(23-22)=2400(個(gè))。答案:(1)5(2)CCAGTGCGCC(3)1、1/4(4)2400綜合提升練8.(多選)(2023·湖南常德模擬)將染色體上全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標(biāo)記的雄性哺乳動(dòng)物細(xì)胞(染色體數(shù)為20)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。下列推斷中,正確的是(CD)A.若減數(shù)分裂結(jié)束,則產(chǎn)生的子細(xì)胞中有5對(duì)同源染色體,每條都含31PB.若進(jìn)行一次有絲分裂結(jié)束,則產(chǎn)生的子細(xì)胞中含20條染色體,其中10條含32PC.若進(jìn)行減數(shù)分裂,則減Ⅱ后期細(xì)胞中可能含2條Y染色體且都含32PD.若進(jìn)行一次有絲分裂,則分裂中期的細(xì)胞共有40個(gè)核DNA分子且都含32P解析:DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制,復(fù)制一次,則子代DNA都是其中一條鏈含32P,另一條鏈不含32P,若減數(shù)分裂結(jié)束,則產(chǎn)生的子細(xì)胞中無(wú)同源染色體,有10條不成對(duì)的染色體,每條都含32P;若完成一次有絲分裂,則產(chǎn)生的子細(xì)胞中含20條染色體,每一條都含32P;若進(jìn)行減數(shù)分裂,則減Ⅱ后期細(xì)胞中含2條Y染色體或2條X染色體,且都含32P;若進(jìn)行一次有絲分裂,DNA復(fù)制一次,在分裂中期細(xì)胞的染色體上共有40個(gè)核DNA分子,且每個(gè)核DNA分子都含32P。9.(多選)(2024·湖南衡陽(yáng)月考)將一個(gè)不含放射性的大腸桿菌(其擬核DNA呈環(huán)狀,共含有m個(gè)堿基,其中有a個(gè)胸腺嘧啶)放在含32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間,檢測(cè)到如圖Ⅰ、Ⅱ兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列敘述正確的是(BCD)A.大腸桿菌的DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,其上基因的遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律B.該擬核DNA分子中每個(gè)脫氧核糖都與2分子磷酸基團(tuán)相連C.第三次復(fù)制產(chǎn)生的子代DNA中Ⅰ、Ⅱ兩種類型的比例為1∶3D.復(fù)制n次需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是(2n-1)[(m-2a)/2]解析:大腸桿菌屬于原核生物,不能進(jìn)行減數(shù)分裂,細(xì)胞內(nèi)的基因不遵循孟德爾遺傳規(guī)律;該擬核DNA分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu),每個(gè)脫氧核糖都與2分子磷酸基團(tuán)相連;DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,形成的子代DNA含有一條親代鏈和一條新形成的子代鏈,所以DNA第三次復(fù)制產(chǎn)生的8個(gè)子代DNA分子中,2個(gè)為Ⅰ類型,6個(gè)為Ⅱ類型,比例為1∶3;擬核DNA中共含有m個(gè)堿基,其中有a個(gè)胸腺嘧啶,則A=T=a,G=C=(m-2a)/2,復(fù)制n次需要胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是(2n-1)[(m-2a)/2]。10.(多選)(2023·湖南長(zhǎng)沙模擬)DNA中發(fā)生復(fù)制的獨(dú)立單位稱為復(fù)制子,原核生物的復(fù)制子通常是環(huán)狀的,這樣DNA形成無(wú)游離末端的閉環(huán)。下圖為復(fù)制過(guò)程的不同階段,下列敘述正確的是(CD)A.這是一種全保留復(fù)制B.這是一種多起點(diǎn)的雙向復(fù)制C.這種DNA在復(fù)制時(shí)不會(huì)出現(xiàn)真核生物染色體復(fù)制時(shí)端?？s短的問(wèn)題D.這種復(fù)制過(guò)程完成后會(huì)產(chǎn)生兩條相鏈接的DNA,需要特定的酶來(lái)分開它們解析:DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制;由圖可知,題述復(fù)制方式為單起點(diǎn)雙向復(fù)制;端粒是染色體末端的一段特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體,該生物為原核生物,無(wú)染色體,所以這種DNA在復(fù)制時(shí)不會(huì)出現(xiàn)真核生物染色體復(fù)制時(shí)端粒縮短的問(wèn)題;由圖可知,復(fù)制后復(fù)制子DNA鏈接在一起,所以需要特定的酶將其分開。11.(2023·河北秦皇島期末)科學(xué)家為了探究DNA復(fù)制方式,先用含有15NH4Cl的原料來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌若干代作為親本,再將親本大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl原料中培養(yǎng),收集不同時(shí)期的大腸桿菌并提取DNA,再將提取的DNA進(jìn)行離心,記錄離心后試管中DNA的位置。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)用含有15NH4Cl的原料來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌若干代作為親本,培養(yǎng)若干代的目的是

。

(2)有科學(xué)家認(rèn)為DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制,復(fù)制形成的兩條子鏈結(jié)合在一起,兩條模板鏈重新結(jié)合在一起。若是全保留復(fù)制,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是子一代的DNA位置是。

(3)科學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是子一代的DNA位置全在中帶,子二代的DNA位置一半在中帶,一半在輕帶。這個(gè)結(jié)果否定了全保留復(fù)制,你對(duì)此的解釋是

。

(4)有人認(rèn)為,將子一代的DNA分子用解旋酶處理后再離心,就能直接判斷DNA的復(fù)制方式,如果1/2為輕帶,1/2為重帶,則一定為半保留復(fù)制。你認(rèn)為這種說(shuō)法是否正確,并說(shuō)出你的理由。

。

解析:(1)用含有15NH4Cl的原料培養(yǎng)大腸桿菌若干代后使實(shí)驗(yàn)用的大腸桿菌的DNA都被15N標(biāo)記。(2)若為全保留復(fù)制,親代DNA為15N/15NDNA,子一代DNA為15N/15NDNA、14N/14NDNA,一半在重帶,一半在輕帶。(3)DNA半保留復(fù)制,子一代DNA為15N/14NDNA,子二代DNA一半為15N/14NDNA,一半為14N/14NDNA。(4)無(wú)論是全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制,子一代用解旋酶處理后都有一半的單鏈含15N,一半的單鏈含14N,離心后都是1/2為重帶,1/2為輕帶,不能確定復(fù)制方式。答案:(1)保證用于實(shí)驗(yàn)的大腸桿菌的DNA上都含有15N(2)一半在重帶,一半在輕帶(3)DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制,子一代DNA為15N/14NDNA,子二代DNA一半為15N/14NDNA,一半為14N/14NDNA(4)不正確,因?yàn)闊o(wú)論是全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制,子一代用解旋酶處理后都有一半的單鏈含15N,一半的單鏈含14N,離心后都是1/2為重帶,1/2為輕帶第23講基因的表達(dá)[課標(biāo)要求]1.概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)表現(xiàn)。2.概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象?？键c(diǎn)一基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成1.RNA的結(jié)構(gòu)與功能2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程中也有DNA的解旋過(guò)程,該過(guò)程不需要解旋酶。(2)真核生物的DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要在細(xì)胞核加工處理成為成熟的mRNA后才能作為翻譯的模板。(3)一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以基因的一條鏈為模板,一個(gè)DNA分子上的不同基因的模板鏈不一定相同。(4)轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行的,一個(gè)基因可被多次轉(zhuǎn)錄。3.遺傳信息的翻譯4.核糖體與mRNA結(jié)合示意圖(1)數(shù)量關(guān)系:一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。(2)意義:少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。(3)翻譯方向:核糖體沿mRNA從左向右,判斷依據(jù)是多肽鏈的長(zhǎng)短,肽鏈長(zhǎng)的翻譯在前。5.遺傳信息、密碼子、反密碼子與氨基酸之間的聯(lián)系(1)密碼子有64種,不同生物共用一套遺傳密碼。(2)有2種起始密碼子:在真核生物中AUG作為起始密碼子;在原核生物中,GUG也可以作為起始密碼子,此時(shí)它編碼甲硫氨酸。(3)有3種終止密碼子:UAA、UAG、UGA。