（浙江選考）2021版新高考生物一輪復習 專題6 遺傳的分子基礎 第17講 核酸是遺傳物質的證據(jù)、DNA的分子結構和特點教學案 新人教版

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1、第17講　核酸是遺傳物質的證據(jù)、DNA的分子結構和特點 知識內容 考試要求 知識內容 考試要求 1．噬菌體侵染細菌的實驗 b 4.核酸分子的組成 a 2．肺炎雙球菌轉化實驗 b 5.DNA分子的結構和特點 b 3．煙草花葉病毒的感染和重建實驗 a 6.活動：制作DNA雙螺旋結構模型 b 　核酸是遺傳物質的證據(jù) 1．染色體是遺傳物質的載體 從化學成分講，染色體是由DNA、RNA和蛋白質組成，其中蛋白質又分為組蛋白和非組蛋白。DNA和組蛋白都是染色體的主要成分。 2．DNA是遺傳物質的直接證據(jù) (1)噬菌體侵染細菌的實驗 ①設計思路：把DNA與蛋白質

2、區(qū)分開，直接、單獨地去觀察它們的作用。 ②材料：大腸桿菌、T2噬菌體。 ③原理：T2噬菌體侵染細菌后，在DNA遺傳物質的作用下，利用大腸桿菌的物質來合成自身的組成物質，從而進行大量增殖。 ④方法：放射性同位素示蹤法。 ⑤過程 ⑥結論：噬菌體的增殖是在噬菌體DNA的作用下完成的，DNA是遺傳物質。 (2)肺炎雙球菌轉化實驗 ①活體細菌轉化實驗 a．肺炎雙球菌類型 　　特點 類型　　 菌落 莢膜 毒性 S型 光滑 有 有 R型 粗糙 無 無 b.方法：分組、對照觀察。 c．原理：S型菌可使小鼠患敗血癥死亡。 d．過程 e．結論：加熱殺死的S

3、型菌中含有某種轉化因子能使R型菌轉化為S型菌。 ②離體細菌轉化實驗 a．方法：分組、對照觀察。 b．原理：從活的S型菌中抽提DNA、蛋白質及多糖等物質，將其分別加入已培養(yǎng)了R型菌的培養(yǎng)基中，結果發(fā)現(xiàn)只有加入DNA時，R型菌才轉化為S型菌。 c．過程 d．結論：DNA是使R型菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質即遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質。而且DNA的純度越高，轉化效率就越高。 (3)煙草花葉病毒的感染和重建實驗 ①煙草花葉病毒的感染實驗 過程： ②煙草花葉病毒重建實驗 過程 ③結論：在RNA病毒中，RNA是遺傳物質。 (1)赫爾希與蔡斯以噬菌體和細菌為研究材

4、料，通過同位素示蹤技術區(qū)分蛋白質與DNA，證明了DNA是遺傳物質(√) (2)T2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖(√) (3)T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證明了DNA是遺傳物質(√) (4)噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等(×) (5)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌轉化實驗更具說服力(√) (6)從格里菲思活體細菌轉化實驗中的病死小鼠體內分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌(×) (7)格里菲思活體細菌轉化實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀(×) (8)在艾弗里離體細菌轉化實驗中，DNA酶將S型菌的DNA分解為脫氧核苷酸，因此不能使R型菌發(fā)生轉化(√) (9)艾

5、弗里的離體細菌轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術(√) 　(必修2 P49～P50圖3－1、圖3－2相關內容改編)材料分析題： 材料1：用同位素31P、32P和32S、35S分別作如下標記： 噬菌體 大腸桿菌 脫氧核苷酸 32P 31P 氨基酸 32S 35S 材料2： (1)用32P標記噬菌體的大致操作過程： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________

6、________________________________。 (2)若材料1中的噬菌體和大腸桿菌分別換成煙草花葉病毒和煙葉細胞，則能說明________________________________________________________________________。 (3)分析材料2，A～D的結果中，哪項不正確？______。說明理由：________________________________________________________________________ ____________________________________________

7、____________________________。 (4)材料1、材料2共同說明的問題是____________________________________。 解析：(1)由于噬菌體是病毒不能獨立培養(yǎng)，必須寄生在活細胞中，所以先用培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。 (2)煙草花葉病毒的核酸是RNA，它可以侵染煙草的葉細胞，說明RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質。 (3)由于DNA酶能夠分解DNA分子，不存在DNA時就不能使R型菌轉化成S型菌，所以小鼠不會死亡。 (4)材料1、材料2共同說明的是DNA是遺傳物質。 答案：(1)①在含有放射性32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌 ②

8、再用上述大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體 (2)RNA是遺傳物質 (3)D　DNA分子被DNA酶分解掉，R型菌不能轉化成S型菌，小鼠應為正常 (4)DNA是遺傳物質 考法1　肺炎雙球菌轉化實驗的分析 (1)活體細菌轉化實驗與離體細菌轉化實驗比較 活體細菌轉化實驗 離體細菌轉化實驗 培養(yǎng)場所 在小鼠體內 體外培養(yǎng)基 實驗結果 加熱殺死的S型菌能使R型菌轉化為S型菌 S型菌的DNA使R型菌轉化為S型菌 實驗結論 S型菌體內有“轉化因子” S型菌的DNA是遺傳物質 巧妙構思 將加熱殺死的S型菌及其與R型活菌混合后的菌液，分別注入小鼠體內 將物質提純分離后，直接地、單

9、獨地觀察某種物質在實驗中所起的作用 聯(lián)系 ①所用材料相同，都是R型和S型兩種肺炎雙球菌； ②活體轉化實驗是離體轉化實驗的基礎，離體轉化實驗是活體轉化實驗的延伸； ③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則 (2)肺炎雙球菌轉化實驗的分析 ①加熱殺死S型菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA熱穩(wěn)定性較高，加熱只使其氫鍵斷裂，若將其慢慢冷卻，分離的單鏈又可以恢復其雙螺旋結構，即在一定的溫度范圍內，加熱不會導致DNA變性。 ②R型菌轉化成S型菌的實質是S型菌的DNA與R型菌的DNA實現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型菌的性狀，此變異屬于廣義上的基因重組。 ③轉化后形成的S型菌的性狀可以遺傳下去

10、，說明S型菌的DNA是遺傳物質。 ④轉化的只是少部分R型菌。由于轉化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，所以并不是所有的R型菌都轉化成了S型菌。 易錯點1　誤認為肺炎雙球菌的活體轉化實驗是“S型菌的DNA可使小鼠致死” [點撥]　加熱殺死的S型菌與R型菌混合培養(yǎng)時，S型菌的DNA進入R型菌體內。結果在S型菌DNA的控制下，R型菌體內合成了S型菌的DNA和蛋白質，從而組裝成了具有毒性的S型菌。 易錯點2　誤認為加熱殺死的S型菌可使所有R型菌實現(xiàn)轉化 [點撥]　并非所有的R型菌都轉化為S型菌，事實上轉化的效率很低，并且轉化受DNA的純度、兩種細菌的親緣關系

11、、受體菌的狀態(tài)等因素影響，因此只有少部分R型菌被轉化為S型菌?！? [題組沖關] 1．(2019·浙江4月選考)為研究R型肺炎雙球菌轉化為S型肺炎雙球菌的轉化物質是DNA還是蛋白質，進行了肺炎雙球菌體外轉化實驗，其基本過程如圖所示： 下列敘述正確的是(　　) A．甲組培養(yǎng)皿中只有S型菌落，推測加熱不會破壞轉化物質的活性 B．乙組培養(yǎng)皿中有R型及S型菌落，推測轉化物質是蛋白質 C．丙組培養(yǎng)皿中只有R型菌落，推測轉化物質是DNA D．該實驗能證明肺炎雙球菌的主要遺傳物質是DNA 解析：選C。轉化的效率不是100%，所以甲組培養(yǎng)皿中存在的是R型和S型菌落，A錯誤；乙組蛋白質被

12、蛋白酶催化水解了，所以轉化物質不是蛋白質，可能是其他物質，B錯誤；丙組培養(yǎng)皿中只有R型菌落，推測轉化物質是DNA，C正確；該實驗能證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA，D錯誤。 2．某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進行了以下4個實驗： ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注入小鼠 ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注入小鼠 ③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注入小鼠 ④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注入小鼠 以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是(　　) A．存活、存活、存活、死亡　　 B．存活、死亡、存活、死亡 C．死亡、死亡

13、、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活 解析：選D。能使小鼠死亡的是活的S型菌。①DNA酶會將S型菌的DNA水解，使其失去轉化作用，R型菌未發(fā)生轉化，小鼠存活；②雖然有DNA酶存在，但加入了S型菌，小鼠死亡；③中沒有R型活菌，S型菌的DNA不起作用，小鼠存活；④高溫加熱使S型菌的蛋白質及DNA酶變性，雖然S型菌的DNA還存在，但由于后面加入R型菌的DNA，所以不能發(fā)生轉化作用，小鼠存活。 考法2　噬菌體侵染細菌實驗分析 下面圖甲為噬菌體的結構，圖乙為噬菌體侵染細菌的過程。 (1)圖甲所示生物屬于病毒類，物質A含P，物質B含S。 (2)噬菌體的復制式增殖過程 ①模板：

14、進入細菌體內的噬菌體DNA。 ②合成噬菌體DNA的原料：大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸。 ③合成噬菌體的蛋白質 ④合成噬菌體DNA和蛋白質的能量來自大腸桿菌的ATP。 (3)實驗過程及結果 ①標記細菌 ② ③ 　 (4)結論：噬菌體的遺傳物質是DNA。 易錯點1　未明確“標記”對象與實驗結果的對應關系 [點撥]　(1)若用32P和35S標記病毒而宿主細胞未被標記，相當于間接地將核酸和蛋白質分開，只在子代病毒的核酸中有32P標記。 (2)若用32P和35S標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和外殼中均有標記元素。 (3)若用C、H、O、N等標記病毒而宿主細

15、胞未被標記，則只在子代病毒的核酸中有標記元素。 (4)若用C、H、O、N等標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和外殼中均可找到標記元素。 易錯點2　實驗誤差分析不到位而失分 [點撥]　(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因：①保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。②噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離，這一段保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量

16、含35S的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。　 [題組沖關] 3．(2017·浙江11月選考)噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質。下列關于該實驗的敘述，正確的是　(　　) A．噬菌體內可以合成mRNA B．攪拌的目的是使噬菌體與細菌充分混合 C．噬菌體與細菌混合培養(yǎng)的時間越長，實驗效果越好 D．噬菌體侵染細菌后，產生許多遺傳信息相同的子代噬菌體 答案：D 4．(2020·浙江1月選考)某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標記的噬菌體置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，如圖所示。一段時間后，分別進行攪拌、離心，并檢測沉淀物和懸浮液中的放射

17、性。下列分析錯誤的是(　　) A．甲組的懸浮液含極少量32P標記的噬菌體DNA，但不產生含32P的子代噬菌體 B．甲組被感染的細菌內含有32P標記的噬菌體DNA，也可產生不含32P的子代噬菌體 C．乙組的懸浮液含極少量35S標記的噬菌體蛋白質，也可產生含35S的子代噬菌體 D．乙組被感染的細菌內不含35S標記的噬菌體蛋白質，也不產生含35S的子代噬菌體 答案：C “二看法”判斷子代噬菌體標記情況 　 考法3　對探索遺傳物質的經典實驗的5點總結 (1)一切生物(朊病毒除外)的遺傳物質是核酸(DNA或RNA)。 (2)細胞內既有DNA又有RNA，但只有DNA是遺

18、傳物質，其細胞中的RNA只是遺傳信息表達的媒介。 (3)病毒只含有一種核酸——DNA或RNA，遺傳物質是DNA或RNA。 (4)原核細胞的DNA分布于擬核和質粒中。真核細胞的DNA主要存在于染色體上，少數(shù)存在于細胞質中的葉綠體、線粒體中。 (5)只有針對“所有生物”時，才可稱“DNA是主要的遺傳物質”，否則，針對任何一種生物，其遺傳物質均無“主要”之說——任何生物的遺傳物質都是“唯一”的核酸(要么為DNA，無DNA時為RNA)。 [題組沖關] 5．(2018·浙江4月選考)下列關于“核酸是遺傳物質的證據(jù)”的相關實驗的敘述，正確的是(　　) A．噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記的噬

19、菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性 B．肺炎雙球菌活體細菌轉化實驗中，R型肺炎雙球菌轉化為S型菌是基因突變的結果 C．肺炎雙球菌離體細菌轉化實驗中，S型菌的DNA使R型菌轉化為S型菌，說明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質 D．煙草花葉病毒感染和重建實驗中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白質重建的病毒感染煙草葉片細胞后，可檢測到A型病毒，說明RNA是TMV A的遺傳物質 解析：選D。32P標記的是DNA，噬菌體DNA合成的原料是無放射性的脫氧核苷酸，所以子代噬菌體只有少數(shù)有放射性，A錯誤；肺炎雙球菌活體轉化實驗中R型菌轉化為S型菌是S型菌存在某種轉化因子引起的，B錯誤；肺

20、炎雙球菌離體轉化實驗中S型菌的DNA使R型菌轉化為S型菌只能說明DNA是遺傳物質，不能說明蛋白質不是遺傳物質，C錯誤；TMV A的RNA和TMV B的蛋白質重建的病毒感染煙草葉片細胞后檢測到A型病毒，說明RNA是TMV A的遺傳物質，D正確。 6．如圖表示科研人員驗證煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質的實驗過程，由此推斷正確的是(　　) A．煙草細胞的遺傳物質是RNA B．煙草細胞的細胞膜上有RNA的載體 C．感染煙草的病毒的蛋白質和TMV的相同 D．接種的RNA在煙草細胞中進行了逆轉錄 解析：選C。從煙草花葉病毒中提取的RNA能使煙草感染病毒，而提取的蛋白質卻不能使煙草感染病毒，

21、這說明RNA是遺傳物質，可在煙草細胞內合成TMV的蛋白質。 　DNA的分子結構與特點 1．DNA分子的結構 (1)脫氧核苷酸是脫氧核苷和磷酸連接起來的結構單元，其中的脫氧核苷又是含氮堿基與脫氧核糖結合形成的單位。 (2)DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，DNA是脫氧核苷酸的多聚體。由于組成脫氧核苷酸的堿基只有4種：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，因此脫氧核苷酸也有4種，即腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 2．DNA分子的結構特點 (1)沃森和克里克認為，DNA分子的立體結構是規(guī)則的雙螺旋結構。 (2)DN

22、A分子結構的主要特點 ①DNA分子是由兩條長鏈組成的，這兩條長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構?；竟羌苁怯梢粭l鏈上的一個核苷酸以脫氧核糖與另一個核苷酸上的磷酸基團結合形成的，其中脫氧核糖和磷酸基團排列在主鏈的外側，堿基位于主鏈內側。 ②DNA分子一條鏈上的核苷酸堿基總是跟另一條鏈上的核苷酸堿基互補配對，由氫鍵連接。堿基互補配對原則：腺嘌呤與胸腺嘧啶通過兩個氫鍵相連，鳥嘌呤與胞嘧啶通過三個氫鍵相連。 ③DNA中堿基含量的卡伽夫法則：在DNA分子中，A(腺嘌呤)和T(胸腺嘧啶)的分子數(shù)相等，G(鳥嘌呤)和C(胞嘧啶)的分子數(shù)相等，但A＋T的量不一定等于G＋C的量。 3．制作DNA雙螺

23、旋結構模型 (1)實驗原理 ①DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。 ②DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架。 ③DNA分子兩條鏈上的堿基按照堿基互補配對原則兩兩配對，并且以氫鍵連接。 (2)實驗步驟 ①用不同顏色的卡紙剪成長方形代表堿基，用其他顏色的卡紙剪成圓形代表磷酸，另一種顏色的卡紙剪成五邊形代表脫氧核糖。 ②使用訂書機將磷酸、脫氧核糖、堿基連接，制作成一個個含有不同堿基的脫氧核苷酸模型。 ③用訂書機把一個個脫氧核苷酸模型連接起來，形成一條多核苷酸的長鏈；根據(jù)堿基互補配對原則，制作一條與這條鏈完全互補的脫氧核苷酸長鏈。 ④將脫氧核苷酸

24、中的磷酸固定在細鐵絲上，然后把兩條鏈平放在桌子上，用訂書機把配對的堿基兩兩連接在一起。 ⑤將兩條鏈的末端分別與硬紙方塊連接在一起，兩手分別提起硬紙方塊，輕輕旋轉，即可得到一個DNA分子雙螺旋結構模型。 (1)沃森和克里克研究DNA分子的結構時，運用了構建物理模型的方法(√) (2)嘌呤堿基與嘧啶堿基的結合保證了DNA分子空間結構的相對穩(wěn)定(√) (3)DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基(×) (4)DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸—脫氧核糖—磷酸相連(×) (5)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的(×) (6)不同生物的DNA分子中互補

25、配對的堿基之和的比值可能相同(√) (7)同一生物個體不同細胞中DNA分子的(A＋T)/(C＋G)的值不同(×) (8)人體內控制β-珠蛋白的基因由1 700個堿基對組成，其堿基對可能的排列方式有41 700種(×) 　(必修2 P55圖3－5改編)下圖為DNA分子結構圖像，據(jù)圖分析下列問題： (1)圖中④________(填“能”或“不能”)表示胞嘧啶脫氧核苷酸，一個DNA分子片段中有________個游離的磷酸基團。 (2)雙鏈DNA中，反向平行的兩條鏈之間的堿基通過________連接成堿基對，而同一條鏈上核苷酸之間是通過________________________

26、______________相連的。 (3)解旋酶作用的部位是________(填數(shù)字)，限制性核酸內切酶和DNA連接酶作用的部位是________(填數(shù)字)。 (4)DNA初步水解的產物是____________________，DNA徹底水解的產物是_________________________。 (5)根據(jù)堿基的種類確定是DNA還是RNA，若含有堿基________則是RNA，若含有堿基________而不含有堿基________則是DNA；根據(jù)堿基的比例確定是單鏈還是雙鏈，若嘌呤數(shù)/嘧啶數(shù)________ 1，則一般是雙鏈，若嘌呤數(shù)/嘧啶數(shù)________ 1，則是單鏈。

27、答案：(1)不能　2 (2)氫鍵　脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖 (3)⑨?、? (4)4種脫氧核苷酸　磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基 (5)U　T　U?。健　? 考法1　DNA分子結構模型解讀 (1)由圖1可解讀以下信息 (2)圖2是圖1的簡化形式，其中①是磷酸二酯鍵，③是氫鍵。解旋酶作用于③部位，限制性核酸內切酶和DNA連接酶作用于①部位。 (1)誤以為構成DNA基本骨架的化學元素是C、H、O、N、P。磷酸和脫氧核糖交替排列構成DNA的基本骨架，它們的元素組成是C、H、O、P，沒有N。 (2)誤以為在一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基之間的連接物是氫鍵。在一條脫氧核

28、苷酸鏈中，相鄰的堿基之間的連接物是“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”?！? (3)誤以為DNA分子中每個脫氧核糖都連接著兩個磷酸基團。DNA分子的每條脫氧核苷酸鏈中，除最末端的一個脫氧核糖只連接一個磷酸基團外，其余均連接著兩個磷酸基團。 (4)誤以為A與T配對，G和C配對表示卡伽夫法則?？ㄙし蚍▌t表示的是堿基之間的數(shù)量關系，不是配對關系。 [題組沖關] 1．(2017·浙江11月選考)某真核生物DNA片段的結構示意圖如下。下列敘述正確的是(　　) A．①的形成需要DNA聚合酶催化 B．②表示腺嘌呤脫氧核苷 C．③的形成只能發(fā)生在細胞核 D．若α鏈中A＋T占48%，則DNA分子中G

29、占26% 答案：D 2．(2020·紹興檢測)下列有關DNA分子結構的說法，正確的是(　　) A．DNA單鏈上相鄰堿基以磷酸二酯鍵相連 B．(A＋G)/(T＋C)的比值體現(xiàn)了DNA分子的特異性 C．DNA的多樣性取決于構成它的堿基種類的多樣性 D．藍細菌細胞的遺傳物質水解可得到4種脫氧核苷酸 解析：選D。DNA單鏈上相鄰堿基之間靠“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接，A錯誤；雙鏈DNA分子中堿基(A＋G)/(T＋C)的比值為1，沒有特異性，B錯誤；構成DNA的堿基只有4種，但構成DNA分子的堿基的排列順序是千變萬化的，體現(xiàn)了DNA分子的多樣性，C錯誤；藍細菌是原核生物，其遺傳物質是D

30、NA，D正確。 考法2　雙鏈DNA分子中堿基含量的計算 根據(jù)堿基互補配對原則和卡伽夫法則，在雙鏈DNA分子中各種堿基之間存在一定的數(shù)量關系，而且有一定的規(guī)律，可以歸納為以下幾點： (1)互補的兩個堿基數(shù)量相等，即A＝T，C＝G。 (2)任意兩個不互補的堿基數(shù)量之和占堿基總數(shù)的50%，即嘌呤之和＝嘧啶之和＝總堿基數(shù)×50%，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝(A＋T＋C＋G)×50%，＝＝1。 (3)在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。 設在雙鏈DNA分子中的一條鏈上A1＋T1＝n%，因為A1＝T2，A2＝T1，則：A1＋T1＝A2＋T2＝n

31、%，所以A＋T＝A1＋A2＋T1＋T2＝＝n%。簡記為：“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。 (4)雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)。 設雙鏈DNA分子中，一條鏈上：＝m，則：＝＝m，互補鏈上＝。 簡記為：“DNA兩互補鏈中，不配對兩堿基之和的比值乘積為1”。 三步解決DNA分子中有關堿基比例的計算 第一步：搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。 第二步：畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標出已知的和所求的堿基。 第三步：根據(jù)堿基互補配對原則及其規(guī)律進行計算?！? [題組沖關]

32、 3．(2020·浙江杭州校級期中)在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為a，腺嘌呤數(shù)為b，下列選項不正確的是(　　) A．堿基之間的氫鍵數(shù)為(3a－2b)/2 B．一條鏈中A＋T的數(shù)值為b C．G的數(shù)量為a－b D．一條鏈中(A＋T)/(G＋C)的比值為2b/(a－2b) 解析：選C。胸腺嘧啶＝腺嘌呤＝b，鳥嘌呤＝胞嘧啶＝a/2－b，因此堿基之間的氫鍵數(shù)為：2b＋3(a/2－b)＝(3a－2b)/2，A正確；由于雙鏈DNA分子中，A＝T＝b，A＋T＝2b，單鏈中A＋T＝b，B正確；雙鏈DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的比值與每條單鏈中該比值相等，雙鏈DNA分子中(A＋T)/(G＋C)

33、＝2a/(a－2b)，D正確。 4．(2020·浙江麗水中學期中)某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關系圖，下列正確的是(　　) 解析：選C。由堿基互補配對原則可知，不同雙鏈DNA分子中，一條單鏈中(A＋T)/(G＋C)的值與DNA分子雙鏈中(A＋T)/(G＋C)的值總是相等；一條單鏈中(A＋C)/(T＋G)的值是不確定的，而DNA分子雙鏈中(A＋C)/(T＋G)的值都為1，C正確。 1．(2018·浙江11月選考)下列關于遺傳物質的敘述，正確的是(　　) A．煙草的

34、遺傳物質可被RNA酶水解 B．肺炎雙球菌的遺傳物質主要是DNA C．勞氏肉瘤病毒的遺傳物質可逆轉錄出單鏈DNA D．T2噬菌體的遺傳物質可被水解成4種脫氧核糖核酸 答案：C 2．(2017·浙江4月選考)肺炎雙球菌轉化實驗的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落為光滑的 B．S型菌的DNA經加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活 C．從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌 D．該實驗未證明R型菌轉化為S型菌是由S型菌的DNA引起的 答案：D 3．(2015·浙江10月選考)下列關于用32P標記

35、的T2噬菌體侵染35S標記的大腸桿菌實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．子代噬菌體的DNA控制子代噬菌體的蛋白質合成 B．合成子代噬菌體外殼的原料來自大腸桿菌，子代噬菌體外殼都含35S C．合成子代噬菌體DNA的原料來自大腸桿菌，子代噬菌體DNA都不含32P D．大腸桿菌的DNA中嘌呤堿基之和與嘧啶堿基之和的比值與噬菌體的相同 解析：選C。T2噬菌體侵染35S標記的大腸桿菌時，只有DNA進入大腸桿菌細胞內；子代噬菌體的DNA控制子代噬菌體的蛋白質合成，合成子代噬菌體外殼的原料來自大腸桿菌，子代噬菌體外殼都含35S，合成子代噬菌體DNA的原料來自大腸桿菌，子代噬菌體DNA中只有兩個含32

36、P；大腸桿菌的DNA中嘌呤堿基之和與嘧啶堿基之和的比值與噬菌體的相同，都是1。 4．(2020·浙江金華十校期末)下列關于“核酸是遺傳物質證據(jù)”相關實驗的敘述，正確的是(　　) A．R型菌轉化為S型菌屬于基因突變 B．活體細菌轉化實驗證明了DNA是“轉化因子” C．將S型菌的DNA注射到小鼠體內導致小鼠死亡 D．噬菌體侵染細菌實驗中攪拌可使細菌外的噬菌體與細菌分離 解析：選D。R型菌轉化為S型菌屬于基因重組；活體細菌轉化實驗證明了“轉化因子”的存在，但是不能說明轉化因子是DNA；將S型菌的DNA注射到小鼠體內，不會導致小鼠死亡，將活的S型菌(或S型菌的DNA＋R型菌)注射到小鼠體內

37、會導致小鼠死亡；噬菌體侵染細菌實驗中，攪拌的目的是使細菌外的噬菌體與細菌分離。 5．(2020·浙江溫州十校聯(lián)盟)下圖為噬菌體DNA片段，且兩條鏈均被32P標記。用該噬菌體去侵染被15N標記的細菌，在其中增殖4次。以下說法不正確的是(　　) A．圖中④可表示兩種脫氧核糖核苷酸 B．噬菌體被標記的是圖中的①結構 C．子代噬菌體的DNA大部分含15N，少部分含32P D．子代噬菌體的蛋白質在細菌的核糖體上合成，均含15N 解析：選C。根據(jù)氫鍵的數(shù)量可知，圖中④可表示胞嘧啶脫氧核糖核苷酸或者鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸，A正確；根據(jù)提供的信息可知，噬菌體DNA被32P標記，即圖中①磷酸被標記

38、，B正確；子代噬菌體的DNA全部含15N，少部分含32P，C錯誤；子代噬菌體的蛋白質在細菌的核糖體上合成，均含15N，D正確。 6．(2020·浙江紹興期末)如圖為DNA分子結構圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)指出圖中序號代表的結構名稱：②__________， ④__________。 (2)圖中所示的DNA的空間結構是________(填“平面”或“雙螺旋”)結構，從圖中可知，每個脫氧核糖連接著________個磷酸。 (3)DNA中的遺傳信息是指__________________________________。 (4)已知G和C之間有3個氫鍵，A和T之間有2個氫鍵。若

39、某DNA片段中，堿基對為n，A有m個，則氫鍵數(shù)為______個。 答案：(1)脫氧核糖　胞嘧啶脫氧核苷酸 (2)平面　1或2 (3)堿基對的排列順序(脫氧核苷酸的排列順序) (4)3n－m 1．(2020·浙江省綠色評估聯(lián)盟高三考試)下列關于肺炎雙球菌離體轉化實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．需對S型菌中的物質進行提取、分離和鑒定 B．配制的培養(yǎng)基應適合肺炎雙球菌的生長和繁殖 C．轉化的有效性與R型菌的DNA純度有密切關系 D．實驗證明了DNA是遺傳物質而蛋白質不是 解析：選C。需對S型菌中的物質進行提取、分離和鑒定，以便確定轉化因子是何種物質，A正確；配制的培養(yǎng)基應適

40、合肺炎雙球菌的生長和繁殖，以確保肺炎雙球菌能增殖和轉化，B正確；轉化的有效性與S型菌的DNA純度有密切關系，C錯誤；將S型菌的各種成分分離開，分別與R型菌混合，實驗證明了DNA是遺傳物質而蛋白質不是，D正確。 2．用32P標記的T2噬菌體侵染不含32P的大腸桿菌。下列敘述正確的是(　　) A．子代噬菌體的蛋白質由大腸桿菌的DNA編碼 B．親代噬菌體DNA連續(xù)復制3次產生的DNA中，含32P的DNA占1/8 C．合成子代噬菌體DNA的原料來自大腸桿菌 D．噬菌體DNA與大腸桿菌DNA的(A＋C)/(T＋G)的值不同 解析：選C。子代噬菌體的蛋白質由噬菌體的DNA編碼，A錯誤；親代噬菌

41、體DNA連續(xù)復制3次產生的DNA中，含32P的DNA占2/8，B錯誤；合成子代噬菌體DNA的原料來自大腸桿菌，C正確；噬菌體DNA與大腸桿菌DNA的(A＋C)/(T＋G)的值相同，D錯誤。 3．(2020·舟山模擬)肺炎雙球菌中的S型菌具有多糖類莢膜，R型菌則不具有。下列敘述錯誤的是(　　) A．R型活菌＋S型菌的多糖→有莢膜的細菌 B．R型活菌＋S型菌DNA水解產物→不能夠產生具有莢膜的細菌 C．R型活菌＋S型菌DNA→產生具有莢膜的細菌 D．R型活菌＋S型菌蛋白質→不能夠產生具有莢膜的細菌 解析：選A。S型菌的多糖不是轉化因子，不能使R型菌轉化為S型菌，A項錯誤；S型菌DNA的

42、完全水解產物已經失去活性，也沒有轉化能力，B項正確；S型菌的DNA能使R型菌轉化，C項正確；S型菌的蛋白質不是轉化因子，不能使R型菌轉化為S型菌，D項正確。 4．(2020·浙江省名?？记把簩?“噬菌體侵染細菌的實驗”是研究遺傳物質的經典實驗，主要過程如下：①標記噬菌體→②噬菌體與細菌混合培養(yǎng)→③攪拌、離心→④檢測放射性。下列敘述正確的是(　　) A．①需要利用分別含有35S和32P的細菌 B．②中少量噬菌體未侵入細菌會導致實驗失敗 C．③的作用是加速細菌的解體 D．④的結果是沉淀物中檢測到放射性 解析：選A。由于噬菌體是病毒，沒有細胞結構，不能獨立生活，所以在標記噬菌體時，需要利

43、用細菌；檢測放射性時不能區(qū)分何種元素，所以要利用分別含有35S和32P的細菌。②中少量噬菌體未侵入細菌會導致上清液中有放射性物質，但不會導致實驗失敗。攪拌和離心的作用是讓細菌和噬菌體分開。標記的元素不同，經離心后出現(xiàn)放射性部位不同，標記S元素的放射性主要集中于上清液，標記P元素的放射性主要集中于沉淀物。 5．下列關于煙草花葉病毒(TMV)感染和重建實驗的敘述，正確的是(　　) A．煙草花葉病毒由雙鏈RNA和蛋白質外殼組成 B．用來自不同病毒株系的RNA和蛋白質混合后感染煙草，所繁殖的病毒類型取決于提供RNA的株系 C．用TMV的蛋白質感染煙草后，煙草會出現(xiàn)感染病毒的癥狀 D．該實驗證

44、明了生物的遺傳物質是RNA 解析：選B。煙草花葉病毒由單鏈RNA和蛋白質外殼組成，A錯誤；煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，所以用來自不同病毒株系的RNA和蛋白質混合后感染煙草，所繁殖的病毒類型取決于提供RNA的株系，而不是提供蛋白質的株系，B正確；蛋白質不能進入煙草細胞，故用TMV的蛋白質感染煙草后，煙草不會出現(xiàn)感染病毒的癥狀，C錯誤；該實驗只能證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，D錯誤。 6．(2020·嘉興模擬)某生物興趣小組模擬了噬菌體侵染細菌實驗，下列有關分析不正確的是(　　) A．理論上，b中不應具有放射性 B．b中放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關 C．若b中具

45、有放射性，說明與①過程中培養(yǎng)時間的長短有關 D．上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質 解析：選C。用35S只能標記噬菌體的蛋白質外殼，噬菌體侵染細菌時，其蛋白質外殼只能留在細菌外。攪拌越充分，蛋白質外殼與細菌分離得越徹底，沉淀物b中放射性越低，如果使蛋白質外殼與細菌徹底分離，則沉淀物b中不含放射性。沉淀物b中具有放射性的原因為攪拌不充分，與①過程中培養(yǎng)時間的長短無關。本實驗并沒有“示蹤”DNA在遺傳中的作用，因此不能證明DNA是遺傳物質。 7．(2020·寧波模擬)下面關于DNA分子結構的敘述中，錯誤的是(　　) A．每個雙鏈DNA分子含有4種脫氧核苷酸 B．每個核糖上均連接著1個

46、磷酸和1個堿基 C．每個DNA分子的堿基數(shù)＝磷酸數(shù)＝脫氧核糖數(shù) D．雙鏈DNA分子中的一段若含有40個胞嘧啶，就一定會同時含有40個鳥嘌呤 答案：B 8．(2020·浙江省稽陽聯(lián)誼學校聯(lián)考)下圖為DNA分子結構模型的部分示意圖，下面關于該模型的敘述，錯誤的是(　　) A．制作“3”和“4”材料的形狀、大小和顏色不同 B．模型中堿基的數(shù)量遵循卡伽夫法則 C．“2”和“3”組成的結構叫脫氧核苷 D．DNA分子中，若一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝a，則其互補鏈中該比值1/a 解析：選D?！?”和“4”代表的堿基的種類不同，故材料的形狀、大小和顏色不同，A正確；模型中堿基的數(shù)量

47、遵循卡伽夫法則，B正確；“2”和“3”組成的結構叫脫氧核苷或核苷，C正確；DNA分子中，若一條鏈中(A＋T)/(G＋C)＝a，則其互補鏈中該比值也為a，D錯誤。 9．某同學制作的DNA雙螺旋結構模型中，在一條鏈中所用堿基模塊A∶C∶T∶G為1∶2∶3∶4，則該模型中四種堿基模塊的比例應為(　　) A．1∶2∶3∶4　　　　　　 B．3∶4∶1∶2 C．1∶1∶1∶1 D．2∶3∶2∶3 解析：選D。DNA雙鏈中A與T配對，C與G配對，所以已知比例的這條鏈上的A數(shù)量與另一條鏈上的T數(shù)量相等，C數(shù)量與另一條鏈上的G數(shù)量相等，故另一條鏈中A、C、T、G數(shù)量之比為3∶4∶1∶2，兩比值對應

48、相加，即得到整個DNA雙鏈中四種堿基數(shù)量比為2∶3∶2∶3。 10．(2020·浙江金華月考)如圖為DNA分子的片段，下列相關敘述正確的是(　　) A．構成DNA分子的基本單位是⑦ B．RNA聚合酶可以切斷⑤ C．復制時DNA聚合酶催化形成①②之間的化學鍵 D．⑥構成DNA分子的基本骨架 解析：選B。圖中⑦是脫氧核苷酸單鏈，構成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，應是④；RNA聚合酶能將DNA解旋，可以切斷氫鍵⑤；復制時DNA聚合酶催化形成的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，而①②之間的鍵是同一個核苷酸內的化學鍵；⑥是堿基對，脫氧核糖和磷酸交替連接構成DNA的基本骨架。 11．(202

49、0·海寧模擬)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(α鏈)子鏈中T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32.9%和17.1%，則在α鏈的互補鏈(β鏈)中，T和C分別占(β鏈)堿基總數(shù)的(　　) 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：選B。由于整個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α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%，則其互補鏈β鏈中T和C分別占β鏈堿基總數(shù)的31.3

50、%和18.7%。 12．(2020·浙江杭州模擬)某雙鏈DNA分子中含有200個堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列關于該DNA分子的敘述，正確的是(　　) A．四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7 B．若該DNA中A為p個，占全部堿基的n/m(m>2n)，則G的個數(shù)為(pm/2n)－p C．堿基排列方式共有4200種 D．含有4個游離的磷酸 解析：選B。該DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；若該DNA分子中A為p個，其占全部堿基的n/m，則全部堿基數(shù)為p÷，所以G的個數(shù)為(p÷－2p)÷2，即－p；堿基的排列方式應少于4100種；含有2個游離的磷酸。

51、 13．(2020·舟山模擬)如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質實驗中的物質示意圖及實驗過程圖，請回答下列問題： (1)圖3中用35S標記噬菌體蛋白質外殼，標記元素所在部位是圖2中的________。如果用32P標記噬菌體的DNA，標記元素所在部位是圖1中的________。 (2)赫爾希和蔡斯選用噬菌體作為實驗材料，其原因之一是_______________________。 (3)實驗中采用攪拌和離心等手段，目的是__________________________________。 (4)僅有圖3的實驗過程，________(填“能”或“不能”)說明DNA是遺傳物質，原因是_

52、_______________。 解析：(1)32P標記的是①(磷酸基團)，⑤(肽鍵)不含S，有些R基含S，故35S標記的是R基。(2)噬菌體侵染細菌的實驗設計思路是單獨地觀察生物體內每一種化學成分的作用，而噬菌體只由蛋白質外殼和DNA組成，這是它被選為實驗材料的原因之一。(3)實驗中采用攪拌和離心等手段，目的是讓噬菌體的蛋白質外殼與細菌分離，以便觀察放射性存在的部位。(4)圖3實驗中不能體現(xiàn)DNA在噬菌體繁殖中的作用，不能說明噬菌體的DNA是遺傳物質。 答案：(1)④?、? (2)噬菌體只由蛋白質外殼和DNA組成 (3)讓噬菌體的蛋白質外殼與細菌分離 (4)不能　實驗不涉及DNA

53、14．(2020·杭州模擬)美國科學家埃弗里等人為了弄清“轉化因子”為何種物質，進行了肺炎雙球菌體外轉化實驗。他們從S型活菌中提取出了DNA、蛋白質和多糖等物質，然后將其分別加入培養(yǎng)R型菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，主要過程如圖所示。思考并回答下列問題： (1)參照圖解，預測A、C過程的結果填在圖中“____”處。 (2)寫出A、B、C的實驗結果表明的問題： A．________________________________________________________________________。 B．_________________________________________

54、_______________________________。 C．________________________________________________________________________。 (3)某同學通過學習肺炎雙球菌的體內和體外轉化實驗認識到，R型菌轉化為S型菌的原因是S型菌體內的轉化因子在發(fā)揮作用，那么反過來R型菌能使S型菌轉化為R型菌嗎？他模仿科學家的實驗來探究這個問題：R型菌是否有轉化因子。 ①將R型菌注入小鼠體內，小鼠正常。 ②將S型菌注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡。 ③將加熱殺死后的R型菌注入小鼠體內，小鼠正常。 ④將S型菌和加熱殺死后的R

55、型菌混合后注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡。 實驗結論：R型菌體內沒有轉化因子。 該同學的實驗有不足之處，如④組的小鼠患敗血癥死亡，并不能證明S型菌沒有轉化為R型菌，原因是________________________________________________________。 解析：(1)埃弗里等人進行的轉化實驗稱為離體細菌轉化實驗。其過程是將S型菌的DNA、蛋白質、多糖等分離開，單獨地、直接地去侵染R型菌，只有DNA具有轉化作用，因此A、C過程的結果均為只有粗糙型細胞。 (2)A、B、C的實驗結果依次表明蛋白質沒有轉化作用、DNA有轉化作用、DNA降解物沒有轉化作用。 (3

56、)分析該實驗設計的思路和方法，該同學的實驗有不足之處：首先④組的小鼠患敗血癥死亡，并不能證明S型菌沒有轉化為R型菌，因為即使有部分S型菌轉化為R型菌，另一部分未轉化的S型菌仍會導致小鼠死亡；另外，即使知道了小鼠體內有部分S型菌轉化為R型菌，這種轉化作用是不是R型死菌所起的作用仍然無從知曉，也可能是由于其他因素造成的，如突變。所以該實驗邏輯推理過程錯誤，科學性欠缺。 答案：(1) (2)蛋白質沒有轉化作用　DNA有轉化作用　DNA降解物沒有轉化作用 (3)即使有部分S型菌轉化為R型菌，另一部分未轉化的S型菌仍會導致小鼠死亡 15．(2020·浙江八校質檢)如圖是DNA分子雙螺旋結構模型的

57、建構過程圖解(1～5)，請據(jù)圖回答下列問題： (1)物質1是構成DNA的基本單位，與RNA的基本單位相比，兩者成分方面的差別是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)催化形成圖2中磷酸二酯鍵的酶是___________________________________。 (3)圖3和圖4中的氫鍵用于連接兩條脫氧核苷酸鏈，如果DN

58、A耐高溫的能力越強，則__________________(填“G—C”或“A—T”)堿基對的比例越高。 (4)RNA病毒相比DNA病毒更容易發(fā)生變異，請結合圖5和有關RNA的結構說明其原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)DNA的基本單位與RNA的基本單位相比，主要區(qū)別是DNA的基本單位中的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿

59、基是T，而RNA的基本單位中的五碳糖是核糖，特有的堿基是U。(2)圖2是由DNA分子的基本單位脫氧核苷酸經脫水縮合形成的脫氧核苷酸鏈，形成脫氧核苷酸鏈的過程中有磷酸二酯鍵生成，其需要DNA聚合酶催化。(3)DNA分子中氫鍵越多，DNA分子越穩(wěn)定，C—G之間有3個氫鍵，A—T之間有2個氫鍵。(4)RNA分子是單鏈結構，DNA分子是雙螺旋結構，其結構穩(wěn)定性較強，而單鏈RNA更容易發(fā)生變異。 答案：(1)物質1中的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T，而RNA的基本單位中的五碳糖是核糖，特有的堿基是U　(2)DNA聚合酶　(3)G—C　(4)DNA的雙螺旋結構較RNA單鏈結構更穩(wěn)定 24