《第03講 基因的本質(zhì)》預(yù)習(xí)講義

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1第3講基因的本質(zhì)【學(xué)習(xí)目標】通過對肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗、噬菌體侵染細菌等實驗的學(xué)習(xí)，認同科學(xué)結(jié)論的獲得離不開嚴謹?shù)耐评砗痛_鑿的實驗證據(jù)。

2.基干對DNA的結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建以及DNA結(jié)構(gòu)特點的理解，進一步形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。

3.通過分析DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)，闡明運用假說一演繹法進行科學(xué)探究的基本思路。4.基于科學(xué)家對基因本質(zhì)的探索歷程，認同科學(xué)探究是一個個斷深化的過程?！净A(chǔ)知識】一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗1．肺炎鏈球菌的類型項目S型細菌R型細菌菌落表面光滑表面粗糙菌體有無致病性有無區(qū)別項目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗科學(xué)家格里菲思艾弗里及其同事細菌培養(yǎng)小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基實驗構(gòu)思用加熱致死的S型細菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照實驗來說明確實發(fā)生了轉(zhuǎn)化在S型細菌的提取物中，分別去除某種物質(zhì)，觀察能否使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化觀察指標小鼠是否死亡培養(yǎng)基中菌落類型實驗結(jié)論已經(jīng)加熱致死的S型細菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子是DNA聯(lián)系①體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是體外轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實驗則是前者的延伸。②實驗設(shè)計都遵循對照原則和單一變量原則。二、噬菌體侵染細菌的實驗1．實驗者：赫爾希和蔡斯。2．實驗方法：放射性同位素標記技術(shù)。3．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌4．實驗分析(1)噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌的細胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細胞外。(2)子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。5．實驗結(jié)論：DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。三、生物的遺傳物質(zhì)1．RNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)(1)實驗材料：煙草花葉病毒(只含有蛋白質(zhì)和RNA)、煙草。(2)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，不是蛋白質(zhì)。2．DNA是主要的遺傳物質(zhì)：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA。因此，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。四、DNA的結(jié)構(gòu)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)。DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團，稱作5′－端，另一端有一個羥基(—OH)，稱作3′－端，兩條單鏈走向相反，一條單鏈是從5′－端到3′－端的，另一條單鏈是從3′－端到5′－端的。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，并且堿基配對具有一定規(guī)律：A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對，G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫作堿基互補配對原則。五、對DNA復(fù)制的推測及DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)1．對DNA復(fù)制的推測(1)半保留復(fù)制①提出者：沃森和克里克。②觀點：DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制。③內(nèi)容：DNA復(fù)制時，DNA雙螺旋解開，互補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)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。④結(jié)果：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈。(2)全保留復(fù)制概念：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)制的實驗證據(jù)(1)實驗方法：同位素標記技術(shù)和離心技術(shù)。(2)實驗原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。(3)實驗假設(shè)：DNA分子以半保留的方式復(fù)制。(4)實驗結(jié)果預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)三條DNA帶。①重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標記的親代雙鏈DNA。②中帶(密度居中)：一條鏈為14N標記，另一條鏈為15N標記的子代雙鏈DNA。③輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA。(5)結(jié)果分析①立即取出：提取DNA→離心→全部是重帶。②細胞分裂一次(即細菌繁殖一代)取出：提取DNA→離心→全部是中帶。③細胞再分裂一次(即細菌繁殖兩代)取出：提取DNA→離心→1/2位于中帶、1/2位于輕帶。(6)實驗結(jié)論：DNA復(fù)制是以半保留的方式進行的。六、DNA復(fù)制的過程1．DNA復(fù)制的概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。2．發(fā)生時期：在真核生物中，這一過程是在細胞分裂前的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。3．結(jié)果：一個DNA分子形成了兩個完全相同的DNA分子。4．特點(1)邊解旋邊復(fù)制。(2)半保留復(fù)制。5．準確復(fù)制的原因(1)DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板。(2)通過堿基互補配對，保證了復(fù)制能夠準確地進行。6．意義：DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。七、DNA片段中的遺傳信息1．遺傳信息：遺傳信息是指基因中的脫氧核苷酸的排列順序。不同基因的脫氧核苷酸的排列順序不同，含有的遺傳信息不同。2．DNA分子的多樣性和特異性(1)多樣性：DNA分子中共有4種類型的堿基，但是堿基對的數(shù)目卻可以成千上萬，形成的堿基對的排列順序也可以千變?nèi)f化，若某個DNA分子具有n個堿基對，則DNA分子可有4n種組合方式，從而構(gòu)成了DNA分子的多樣性。(2)特異性：每個特定的DNA分子都有特定的堿基排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性。3．生物體多樣性和特異性與DNA的關(guān)系：DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。4．基因的本質(zhì)：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?！究键c剖析】考點一肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗1．肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，發(fā)現(xiàn)無致病性R型活細菌和被加熱致死的有致病性S型細菌混合后，在小鼠體內(nèi)找到了下列哪些類型的細菌()①有致病性R型細菌②無致病性R型細菌③有致病性S型細菌④無致病性S型細菌A．①②B．③④C．②③D．②④2．下列有關(guān)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的敘述，正確的是()A．格里菲思認為已經(jīng)加熱致死的S型細菌中含有轉(zhuǎn)化因子B．體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗表明S型細菌的DNA可以使小鼠死亡C．艾弗里的實驗不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D．艾弗里的實驗運用了“加法原理”考點二噬菌體侵染細菌的實驗3．1952年，赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體時，正確的做法是()A．分別用含35S和32P的人工培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體B．分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再分別用上述細菌培養(yǎng)T2噬菌體C．分別將35S和32P注入雞胚，再用T2噬菌體感染雞胚D．分別用含35S和32P的動物血清培養(yǎng)T2噬菌體4．赫爾希與蔡斯用32P標記T2噬菌體與無標記的細菌培養(yǎng)液混合，一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。與此有關(guān)的敘述不正確的是()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．若離心前混合時間過長，會導(dǎo)致上清液中放射性降低C．本實驗的目的是單獨研究DNA在遺傳中的作用D．本實驗說明了DNA在親子代之間傳遞具有連續(xù)性考點三生物的遺傳物質(zhì)5．下列關(guān)于生物遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是()A．所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNAB．DNA和RNA在細胞中均存在，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì)，RNA是次要的遺傳物質(zhì)C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNAD．真核生物、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，其他生物的遺傳物質(zhì)是RNA6．請利用所給的含有大腸桿菌生長所需各種營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基(分別含32P標記的核苷酸和35S標記的氨基酸)、大腸桿菌菌液、T2噬菌體進行實驗，證明DNA是遺傳物質(zhì)。(1)實驗過程：步驟一：分別取等量含32P標記的核苷酸和含35S標記的氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個相同培養(yǎng)皿中，依次編號為甲、乙；步驟二：在兩個培養(yǎng)皿中接種______________________，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間；步驟三：在甲、乙兩個培養(yǎng)皿中放入__________，培養(yǎng)一段時間，分別獲得被________標記和被________標記的噬菌體；步驟四：用上述噬菌體分別侵染___________的大腸桿菌，經(jīng)短時間保溫后，用攪拌器攪拌、放入離心管內(nèi)離心。步驟五：檢測放射性同位素存在的主要位置。(2)預(yù)測實驗結(jié)果：①在甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染的大腸桿菌，經(jīng)攪拌、離心后結(jié)果如________圖。②在乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染的大腸桿菌，經(jīng)攪拌、離心后結(jié)果如________圖?？键c四DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建及制作7．下列關(guān)于沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的敘述，錯誤的是()A．沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是建立在DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈的基礎(chǔ)上，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C4種堿基B．C．沃森和克里克曾嘗試搭建了多種模型，但都不科學(xué)D．沃森和克里克最后受“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”的啟發(fā)，構(gòu)建出科學(xué)的模型8．在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，會發(fā)現(xiàn)制成的DNA分子的平面結(jié)構(gòu)像一架“梯子”，那么組成這架“梯子”的“扶手”、“扶手”間的“階梯”、連接“階梯”的鍵依次是()①磷酸和脫氧核糖②氫鍵③堿基對④肽鍵A．①②③B．①③②C．③①②D．①③④考點五DNA的結(jié)構(gòu)9．DNA由反向平行的兩條脫氧核苷酸長鏈組成。如果DNA的一條鏈上某堿基序列是5′－AGCTGCG－3′，則另一條鏈與之配對的部分是()A．5′－CGCAGCT－3′ B．5′－TCGACGC－3′C．5′－AGCTGCG－3′ D．5′－GCGTCGA－3′10．下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是()A．DNA的基本骨架排列在外側(cè)B．DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)C．DNA中，A與U配對，C與G配對D．遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序中11．如圖是DNA的局部結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)圖回答：(1)圖中有_____種堿基，有____個完整的脫氧核苷酸單位，有____個游離的磷酸基團。(2)從主鏈看，DNA的兩條單鏈方向________________；從堿基關(guān)系看，兩條單鏈上的堿基________(填“相同”或“互補”)。(3)圖中的1、2是________，3是______________，4、5是____________，若該DNA片段中的這些結(jié)構(gòu)可任意替換，則可形成________種不同的DNA片段。考點六DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)12．某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是()13．下列有關(guān)“證明DNA半保留復(fù)制的實驗”的敘述，正確的是()A．培養(yǎng)過程中，大腸桿菌將利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架B．通過對第二代大腸桿菌DNA的離心，得出DNA復(fù)制的特點為半保留復(fù)制C．將含14N/14N—DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代，所獲得的大腸桿菌的DNA中都含有15ND．將含15N/15N—DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中繁殖一代后，若將提取的子代大腸桿菌DNA解旋處理后進行離心，離心管中將只出現(xiàn)1個條帶考點七DNA復(fù)制的過程14．體外進行DNA復(fù)制的實驗，向試管中加入有關(guān)的酶、四種脫氧核苷酸和ATP，37℃下保溫。下列敘述中正確的是()A．能生成DNA，DNA的堿基比例與四種脫氧核苷酸的比例一致B．不能生成DNA，因為缺少DNA模板C．能生成DNA，DNA的堿基比例不確定，且與酶的來源有一定的關(guān)聯(lián)D．不能生成DNA，因為實驗中缺少酶催化的適宜的體內(nèi)條件15．下圖為某真核細胞中DNA復(fù)制過程的模式圖，下列敘述正確的是()A．DNA分子在酶①的作用下水解成脫氧核苷酸，酶②催化堿基對之間的連接B．在復(fù)制過程中解旋和復(fù)制是同時進行的C．解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D．兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的DNA分子16．真核細胞中DNA復(fù)制如圖所示，下列表述錯誤的是()A．多起點雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時間內(nèi)完成B．每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代C．復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化D．DNA分子的準確復(fù)制依賴于堿基互補配對原則和精確的模板17．如圖為某細胞內(nèi)DNA分子復(fù)制簡圖，請據(jù)圖回答：(1)該過程發(fā)生的時間為細胞分裂前的_______期，需要_______酶和_______酶的作用。(2)DNA分子復(fù)制時，在有關(guān)酶的作用下，以解開的每一條母鏈為模板，以細胞中游離的__________為原料，按照____________原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈。(3)若親代DNA分子中A＋T占60%，則子代DNA分子中C＋G占________%。(4)若將長期培養(yǎng)在14N環(huán)境中的細胞移入只含15N的環(huán)境中培養(yǎng)，使細胞連續(xù)分裂n次，則最終獲得的子代DNA分子中，含14N的占________，含15N的占________，這說明DNA分子的復(fù)制特點是____________________________________________________________?？键c八說明基因與DNA關(guān)系的實例18．大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4.7×106bp(堿基對)，在該DNA分子上分布有大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000bp。根據(jù)題中信息，不能得出的結(jié)論是()A．基因位于DNA分子上B．1個DNA分子上有多個基因C．DNA分子上有非基因片段D．DNA分子的堿基對總數(shù)與所含有的基因的堿基對總數(shù)相等19．人類14號染色體信息已被破譯，總計含87410661個堿基對，這一結(jié)果發(fā)表在英國科學(xué)周刊《自然》雜志上。研究報告稱，14號染色體含有1050個基因。則平均每個基因含有的堿基數(shù)為()A．83248 B．166496C．1050 D．不能確定考點九DNA片段中的遺傳信息20．下列關(guān)于遺傳信息的說法中，不正確的是()A．基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息B．遺傳信息的傳遞主要是通過染色體上的基因傳遞的C．生物體內(nèi)的遺傳信息主要儲存在DNA分子上D．遺傳信息即生物體所表現(xiàn)出來的遺傳性狀21．由60個脫氧核苷酸組成的DNA分子片段，可因其脫氧核苷酸的排列順序不同攜帶不同的遺傳信息，其種類最多可達()A．430B．460C．604D．30422．如圖表示細胞內(nèi)與基因有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，請仔細閱讀并回答問題：(1)細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是[]________，基因和g的關(guān)系是_______________________。(2)e和g的關(guān)系是__________________，g被徹底水解后的產(chǎn)物可用字母________表示。(3)遺傳物質(zhì)的主要載體是[]________，基因和i的關(guān)系是______________________。(4)g的成分與RNA的成分相比，主要差異在于__________________________________。(5)g的空間結(jié)構(gòu)一般表現(xiàn)為______________________，若其中(C＋G)/(T＋A)＝1/2，則A占總堿基數(shù)的比例為________，其單鏈中(C＋G)/(T＋A)為________。23．用32P標記玉米細胞(正常體細胞含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其分裂n次，若一個細胞中的染色體總數(shù)和被32P標記的染色體數(shù)分別是40和2，則該細胞至少是處于第幾次分裂的分裂期()A．第一次 B．第二次C．第三次 D．第四次24．將含有一對同源染色體、其DNA分子都已用32P標記的1個精原細胞，在只供給含31P的原料中先進行一次有絲分裂，產(chǎn)生的兩個子細胞再各自進行減數(shù)分裂。則最終所產(chǎn)生的八個精子中，被32P標記的精子可能有()A．2或4個 B．2、4或6個C．4、6或8個 D．4個第3講基因的本質(zhì)【學(xué)習(xí)目標】通過對肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗、噬菌體侵染細菌等實驗的學(xué)習(xí)，認同科學(xué)結(jié)論的獲得離不開嚴謹?shù)耐评砗痛_鑿的實驗證據(jù)。

2.基干對DNA的結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建以及DNA結(jié)構(gòu)特點的理解，進一步形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。

3.通過分析DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)，闡明運用假說一演繹法進行科學(xué)探究的基本思路。4.基于科學(xué)家對基因本質(zhì)的探索歷程，認同科學(xué)探究是一個個斷深化的過程?！净A(chǔ)知識】一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗1．肺炎鏈球菌的類型項目S型細菌R型細菌菌落表面光滑表面粗糙菌體有無致病性有無區(qū)別項目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗科學(xué)家格里菲思艾弗里及其同事細菌培養(yǎng)小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基實驗構(gòu)思用加熱致死的S型細菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照實驗來說明確實發(fā)生了轉(zhuǎn)化在S型細菌的提取物中，分別去除某種物質(zhì)，觀察能否使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化觀察指標小鼠是否死亡培養(yǎng)基中菌落類型實驗結(jié)論已經(jīng)加熱致死的S型細菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子是DNA聯(lián)系①體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是體外轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實驗則是前者的延伸。②實驗設(shè)計都遵循對照原則和單一變量原則。二、噬菌體侵染細菌的實驗1．實驗者：赫爾希和蔡斯。2．實驗方法：放射性同位素標記技術(shù)。3．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌4．實驗分析(1)噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌的細胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細胞外。(2)子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。5．實驗結(jié)論：DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。三、生物的遺傳物質(zhì)1．RNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)(1)實驗材料：煙草花葉病毒(只含有蛋白質(zhì)和RNA)、煙草。(2)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，不是蛋白質(zhì)。2．DNA是主要的遺傳物質(zhì)：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA。因此，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。四、DNA的結(jié)構(gòu)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)。DNA的一條單鏈具有兩個末端，一端有一個游離的磷酸基團，稱作5′－端，另一端有一個羥基(—OH)，稱作3′－端，兩條單鏈走向相反，一條單鏈是從5′－端到3′－端的，另一條單鏈是從3′－端到5′－端的。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，并且堿基配對具有一定規(guī)律：A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對，G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫作堿基互補配對原則。五、對DNA復(fù)制的推測及DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)1．對DNA復(fù)制的推測(1)半保留復(fù)制①提出者：沃森和克里克。②觀點：DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制。③內(nèi)容：DNA復(fù)制時，DNA雙螺旋解開，互補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)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。④結(jié)果：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈。(2)全保留復(fù)制概念：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)制的實驗證據(jù)(1)實驗方法：同位素標記技術(shù)和離心技術(shù)。(2)實驗原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。(3)實驗假設(shè)：DNA分子以半保留的方式復(fù)制。(4)實驗結(jié)果預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)三條DNA帶。①重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標記的親代雙鏈DNA。②中帶(密度居中)：一條鏈為14N標記，另一條鏈為15N標記的子代雙鏈DNA。③輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標記的子代雙鏈DNA。(5)結(jié)果分析①立即取出：提取DNA→離心→全部是重帶。②細胞分裂一次(即細菌繁殖一代)取出：提取DNA→離心→全部是中帶。③細胞再分裂一次(即細菌繁殖兩代)取出：提取DNA→離心→1/2位于中帶、1/2位于輕帶。(6)實驗結(jié)論：DNA復(fù)制是以半保留的方式進行的。六、DNA復(fù)制的過程1．DNA復(fù)制的概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。2．發(fā)生時期：在真核生物中，這一過程是在細胞分裂前的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。3．結(jié)果：一個DNA分子形成了兩個完全相同的DNA分子。4．特點(1)邊解旋邊復(fù)制。(2)半保留復(fù)制。5．準確復(fù)制的原因(1)DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板。(2)通過堿基互補配對，保證了復(fù)制能夠準確地進行。6．意義：DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。七、DNA片段中的遺傳信息1．遺傳信息：遺傳信息是指基因中的脫氧核苷酸的排列順序。不同基因的脫氧核苷酸的排列順序不同，含有的遺傳信息不同。2．DNA分子的多樣性和特異性(1)多樣性：DNA分子中共有4種類型的堿基，但是堿基對的數(shù)目卻可以成千上萬，形成的堿基對的排列順序也可以千變?nèi)f化，若某個DNA分子具有n個堿基對，則DNA分子可有4n種組合方式，從而構(gòu)成了DNA分子的多樣性。(2)特異性：每個特定的DNA分子都有特定的堿基排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性。3．生物體多樣性和特異性與DNA的關(guān)系：DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。4．基因的本質(zhì)：基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?！究键c剖析】考點一肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗1．肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，發(fā)現(xiàn)無致病性R型活細菌和被加熱致死的有致病性S型細菌混合后，在小鼠體內(nèi)找到了下列哪些類型的細菌()①有致病性R型細菌②無致病性R型細菌③有致病性S型細菌④無致病性S型細菌A．①②B．③④C．②③D．②④答案C解析S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，因此，無致病性R型活細菌和被加熱致死的有致病性S型細菌混合后，在小鼠體內(nèi)能找到無致病性R型細菌和有致病性S型細菌。2．下列有關(guān)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的敘述，正確的是()A．格里菲思認為已經(jīng)加熱致死的S型細菌中含有轉(zhuǎn)化因子B．體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗表明S型細菌的DNA可以使小鼠死亡C．艾弗里的實驗不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D．艾弗里的實驗運用了“加法原理”答案A解析格里菲思通過4組實驗對照得出已經(jīng)加熱致死的S型細菌中含有轉(zhuǎn)化因子，A正確；使小鼠死亡的是S型活細菌，而不是其DNA，B錯誤；艾弗里的實驗可以證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，C錯誤；艾弗里實驗運用了“減法原理”，D錯誤?？键c二噬菌體侵染細菌的實驗3．1952年，赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體時，正確的做法是()A．分別用含35S和32P的人工培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體B．分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再分別用上述細菌培養(yǎng)T2噬菌體C．分別將35S和32P注入雞胚，再用T2噬菌體感染雞胚D．分別用含35S和32P的動物血清培養(yǎng)T2噬菌體答案B4．赫爾希與蔡斯用32P標記T2噬菌體與無標記的細菌培養(yǎng)液混合，一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。與此有關(guān)的敘述不正確的是()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．若離心前混合時間過長，會導(dǎo)致上清液中放射性降低C．本實驗的目的是單獨研究DNA在遺傳中的作用D．本實驗說明了DNA在親子代之間傳遞具有連續(xù)性答案B解析若離心前混合時間過長，會使大腸桿菌裂解，子代噬菌體被釋放出來導(dǎo)致上清液中放射性增強?？键c三生物的遺傳物質(zhì)5．下列關(guān)于生物遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是()A．所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNAB．DNA和RNA在細胞中均存在，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì)，RNA是次要的遺傳物質(zhì)C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNAD．真核生物、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，其他生物的遺傳物質(zhì)是RNA答案C解析絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，A錯誤；含有細胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)是DNA，B錯誤；真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，C正確，D錯誤。6．請利用所給的含有大腸桿菌生長所需各種營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基(分別含32P標記的核苷酸和35S標記的氨基酸)、大腸桿菌菌液、T2噬菌體進行實驗，證明DNA是遺傳物質(zhì)。(1)實驗過程：步驟一：分別取等量含32P標記的核苷酸和含35S標記的氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個相同培養(yǎng)皿中，依次編號為甲、乙；步驟二：在兩個培養(yǎng)皿中接種______________________，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間；步驟三：在甲、乙兩個培養(yǎng)皿中放入__________，培養(yǎng)一段時間，分別獲得被________標記和被________標記的噬菌體；步驟四：用上述噬菌體分別侵染___________的大腸桿菌，經(jīng)短時間保溫后，用攪拌器攪拌、放入離心管內(nèi)離心。步驟五：檢測放射性同位素存在的主要位置。(2)預(yù)測實驗結(jié)果：①在甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染的大腸桿菌，經(jīng)攪拌、離心后結(jié)果如________圖。②在乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染的大腸桿菌，經(jīng)攪拌、離心后結(jié)果如________圖。答案(1)等量的大腸桿菌菌液T2噬菌體32P35S未被標記(2)①B②A解析T2噬菌體營寄生生活，必須寄生于大腸桿菌體內(nèi)才能增殖，所以若要標記噬菌體，需要先用含32P或35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，然后用上述大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。噬菌體侵染大腸桿菌時，只有DNA進入大腸桿菌體內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼附著在大腸桿菌外面，所以離心時，含有32P的DNA進入大腸桿菌內(nèi)出現(xiàn)在沉淀物中，而附著的蛋白質(zhì)外殼會脫離菌體，出現(xiàn)在上清液中。故甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染的大腸桿菌，經(jīng)攪拌、離心后結(jié)果如B圖，同理，乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染的大腸桿菌，經(jīng)攪拌、離心后結(jié)果如A圖?？键c四DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建及制作7．下列關(guān)于沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的敘述，錯誤的是()A．沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是建立在DNA是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的長鏈的基礎(chǔ)上，這4種脫氧核苷酸分別含有A、T、G、C4種堿基B．C．沃森和克里克曾嘗試搭建了多種模型，但都不科學(xué)D．沃森和克里克最后受“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”的啟發(fā)，構(gòu)建出科學(xué)的模型答案B解析沃森和克里克以DNA衍射圖譜及有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)，B錯誤。8．在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，會發(fā)現(xiàn)制成的DNA分子的平面結(jié)構(gòu)像一架“梯子”，那么組成這架“梯子”的“扶手”、“扶手”間的“階梯”、連接“階梯”的鍵依次是()①磷酸和脫氧核糖②氫鍵③堿基對④肽鍵A．①②③B．①③②C．③①②D．①③④答案B考點五DNA的結(jié)構(gòu)9．DNA由反向平行的兩條脫氧核苷酸長鏈組成。如果DNA的一條鏈上某堿基序列是5′－AGCTGCG－3′，則另一條鏈與之配對的部分是()A．5′－CGCAGCT－3′ B．5′－TCGACGC－3′C．5′－AGCTGCG－3′ D．5′－GCGTCGA－3′答案A10．下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是()A．DNA的基本骨架排列在外側(cè)B．DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)C．DNA中，A與U配對，C與G配對D．遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序中答案C解析DNA中，A與T配對，C與G配對，C錯誤。11．如圖是DNA的局部結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)圖回答：(1)圖中有_____種堿基，有____個完整的脫氧核苷酸單位，有____個游離的磷酸基團。(2)從主鏈看，DNA的兩條單鏈方向________________；從堿基關(guān)系看，兩條單鏈上的堿基________(填“相同”或“互補”)。(3)圖中的1、2是________，3是______________，4、5是____________，若該DNA片段中的這些結(jié)構(gòu)可任意替換，則可形成________種不同的DNA片段。答案(1)242(2)反向平行互補(3)磷酸基團脫氧核糖含氮堿基4考點六DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)12．某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復(fù)制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復(fù)制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次后的產(chǎn)物是()答案D解析因為DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，因此親本DNA的兩條鏈將進入不同的子代DNA分子中，故A、B項錯誤；第二次復(fù)制時得到的4個DNA分子中，都有一條DNA子鏈是在第二次復(fù)制時形成的，而C項中只有兩個DNA分子中含第二次復(fù)制出的子鏈(黑色表示)，故C項錯誤、D項正確。13．下列有關(guān)“證明DNA半保留復(fù)制的實驗”的敘述，正確的是()A．培養(yǎng)過程中，大腸桿菌將利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架B．通過對第二代大腸桿菌DNA的離心，得出DNA復(fù)制的特點為半保留復(fù)制C．將含14N/14N—DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)若干代，所獲得的大腸桿菌的DNA中都含有15ND．將含15N/15N—DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中繁殖一代后，若將提取的子代大腸桿菌DNA解旋處理后進行離心，離心管中將只出現(xiàn)1個條帶答案C解析培養(yǎng)過程中，大腸桿菌將利用NH4Cl中的N合成含氮堿基，進而形成DNA兩條鏈之間的堿基對，A錯誤；通過對親代、第一代、第二代大腸桿菌DNA的離心和對比分析才可得出DNA復(fù)制的特點為半保留復(fù)制，B錯誤；將含15N/15N—DNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到以14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中繁殖一代后，若將提取的子代大腸桿菌DNA解旋處理后進行離心，離心管中將出現(xiàn)輕、重兩條帶，D錯誤?？键c七DNA復(fù)制的過程14．體外進行DNA復(fù)制的實驗，向試管中加入有關(guān)的酶、四種脫氧核苷酸和ATP，37℃下保溫。下列敘述中正確的是()A．能生成DNA，DNA的堿基比例與四種脫氧核苷酸的比例一致B．不能生成DNA，因為缺少DNA模板C．能生成DNA，DNA的堿基比例不確定，且與酶的來源有一定的關(guān)聯(lián)D．不能生成DNA，因為實驗中缺少酶催化的適宜的體內(nèi)條件答案B解析DNA復(fù)制的四個基本條件是模板、酶、能量、原料。沒有加入模板DNA，所以無DNA生成。15．下圖為某真核細胞中DNA復(fù)制過程的模式圖，下列敘述正確的是()A．DNA分子在酶①的作用下水解成脫氧核苷酸，酶②催化堿基對之間的連接B．在復(fù)制過程中解旋和復(fù)制是同時進行的C．解旋后以一條母鏈為模板合成兩條新的子鏈D．兩條新的子鏈通過氫鍵形成一個新的DNA分子答案B16．真核細胞中DNA復(fù)制如圖所示，下列表述錯誤的是()A．多起點雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時間內(nèi)完成B．每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代C．復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化D．DNA分子的準確復(fù)制依賴于堿基互補配對原則和精確的模板答案C解析DNA復(fù)制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，氫鍵的形成不需要酶的催化。17．如圖為某細胞內(nèi)DNA分子復(fù)制簡圖，請據(jù)圖回答：(1)該過程發(fā)生的時間為細胞分裂前的_______期，需要_______酶和_______酶的作用。(2)DNA分子復(fù)制時，在有關(guān)酶的作用下，以解開的每一條母鏈為模板，以細胞中游離的__________為原料，按照____________原則，各自合成與母鏈互補的一條子鏈。(3)若親代DNA分子中A＋T占60%，則子代DNA分子中C＋G占________%。(4)若將長期培養(yǎng)在14N環(huán)境中的細胞移入只含15N的環(huán)境中培養(yǎng)，使細胞連續(xù)分裂n次，則最終獲得的子代DNA分子中，含14N的占________，含15N的占________，這說明DNA分子的復(fù)制特點是____________________________________________________________。答案(1)間解旋(或DNA聚合)DNA聚合(或解旋)(2)脫氧核苷酸堿基互補配對(3)40(4)2/2n100%半保留復(fù)制解析(3)親代DNA分子中A＋T占60%，則G＋C占40%，由于DNA復(fù)制遵循堿基互補配對原則，所以子代DNA分子中C＋G也占40%。(4)DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，細胞分裂n次共形成2n個子代DNA分子，其中2個DNA分子含14N，2n個DNA分子含15N?？键c八說明基因與DNA關(guān)系的實例18．大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4.7×106bp(堿基對)，在該DNA分子上分布有大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000bp。根據(jù)題中信息，不能得出的結(jié)論是()A．基因位于DNA分子上B．1個DNA分子上有多個基因C．DNA分子上有非基因片段D．DNA分子的堿基對總數(shù)與所含有的基因的堿基對總數(shù)相等答案D解析該DNA分子上分布有大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000bp，則所有基因含有的堿基對總數(shù)約為4.4×106個，小于DNA分子含有的堿基對總數(shù)，這同時也說明DNA分子上有非基因片段，故選D。19．人類14號染色體信息已被破譯，總計含87410661個堿基對，這一結(jié)果發(fā)表在英國科學(xué)周刊《自然》雜志上。研究報告稱，14號染色體含有1050個基因。則平均每個基因含有的堿基數(shù)為()A．83248 B．166496C．1050 D．不能確定答案D解析一個DNA分子中含有多個基因?；蛑g的DNA片段屬于間隔區(qū)段，這些間隔區(qū)段因為沒有遺傳效應(yīng)而不屬于基因。人類14號染色體上的87410661個堿基對是該染色體DNA分子上的堿基對總數(shù)，但據(jù)此無法確定1050個基因上的堿基對數(shù)，故不能確定每個基因含有的堿基數(shù)?？键c九DNA片段中的遺傳信息20．下列關(guān)于遺傳信息的說法中，不正確的是()A．基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息B．遺傳信息的傳遞主要是通過染色體上的基因傳遞的C．生物體內(nèi)的遺傳信息主要儲存在DNA分子上D．遺傳信息即生物體所表現(xiàn)出來的遺傳性狀答案D解析遺傳信息是指基因中脫氧核苷酸的排列順序，不是指生物體所表現(xiàn)出來的遺傳性狀。21．由60個脫氧核苷酸組成的DNA分子片段，可因其脫氧核苷酸的排列順序不同攜帶不同的遺傳信息，其種類最多可達()A．430B．460C．604D．304答案A解析含有60個脫氧核苷酸的DNA分子片段，只有30對脫氧核苷酸，所以脫氧核苷酸的排列方式有430種，即最多可以編碼430種不同的遺傳信息，故選A。22．如圖表示細胞內(nèi)與