高中生物 第3章 基因的本質(zhì)學(xué)案 新人教版必修2

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1、 3．1 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過程。（重難點） （2）分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路。 【學(xué)習(xí)過程】 對遺傳物質(zhì)的早期推測 對遺傳物質(zhì)的推測有幾種？后期哪種觀點占主導(dǎo)地位，為什么？ 科學(xué)家探究的歷程 1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 格里菲思的實驗前三組實驗各得出什么結(jié)論？第四組實驗說明什么？ 體外轉(zhuǎn)化實驗 艾弗里的實驗對比各組實驗發(fā)現(xiàn)只有加入了S型菌DNA的組，才能發(fā)生轉(zhuǎn)化，這說明了什么？加入DNA水解酶組實驗，有何作用？ 2. 噬

2、菌體侵染細(xì)菌的實驗 （1）噬菌體侵染實驗所用方法？ （2）如何標(biāo)記噬菌體？分別用什么標(biāo)記？為什么？ （3）35S標(biāo)記的組，主要在上清液中檢測到放射性，32P標(biāo)記的組，卻主要在沉淀中檢測到放射性，說明了什么？ （4）噬菌體侵染實驗得出的結(jié)論什么？ 思考：艾弗里與赫爾希選材時為什么都選結(jié)構(gòu)比較簡單的生物？二者實驗方法不同，設(shè)計思路卻有共同之處，他們最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么？ 3.經(jīng)過24年的研究，人們才確信DNA是遺傳物質(zhì)，后來的研究證明哪種物質(zhì)還可以作為遺傳物質(zhì)？如何證明的？ 思考：為

3、什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？總結(jié)生物的遺傳物質(zhì)：分為非細(xì)胞生物和細(xì)胞生物。 【學(xué)習(xí)小結(jié)】 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 1.下列關(guān)于科學(xué)家探究“DNA是遺傳物質(zhì)”實驗的敘述，正確的是( ) A．用R型活菌和加熱殺死的S型細(xì)菌分別給小白鼠注射，小鼠均不死亡 B．用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，在子代噬菌體中也有35S標(biāo)記 C．用煙草花葉病毒核心部分感染煙草，可證明DNA是遺傳物質(zhì) D．用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后離心，上清液中具有較強的放射性 答案 A 2.某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，進(jìn)行了以下4個實驗：

4、 ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射到小鼠體內(nèi) ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射到小鼠體內(nèi) ③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射到小鼠體內(nèi) ④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射到小鼠體內(nèi) 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，存活，存活 D.存活，死亡，存活，存活 答案　D 解析　對4個實驗的分析如下：①中DNA酶能將S型細(xì)菌的DNA水解為脫氧核苷酸，脫氧核苷酸不能引起R型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化，

5、無S型細(xì)菌的形成，小鼠存活；②中DNA酶 能水解R型細(xì)菌的DNA，但小鼠體內(nèi)注入了有毒性的S型細(xì)菌，小鼠死亡；③中高溫處理之后，R型細(xì)菌已經(jīng)死亡，且DNA酶已經(jīng)失活，注入小鼠體內(nèi)的只有S型細(xì)菌的DNA和R型細(xì)菌的DNA，沒有活的S型細(xì)菌，小鼠存活；④中最終注入小鼠體內(nèi)的只有S型細(xì)菌的DNA和R型細(xì)菌的DNA，小鼠存活。 3.艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗是關(guān)于探究遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實驗，下列敘述正確的是（ ） A．兩個實驗均采用了對照實驗和同位素標(biāo)記的方法 B．兩者的關(guān)鍵設(shè)計思路都是把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng) C．赫爾希與蔡斯對同一組

6、噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別采用35S和32P標(biāo)記 D．噬菌體侵染細(xì)菌的實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案 B 4.如果用32P、35S、15N標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素為(　　) A.可在外殼中找到35S、15N B.可在DNA中找到32P、15N C.可在外殼中找到32P、15N D.可在DNA中找到32P、35S、15N 答案　B 解析　用32P、35S、15N標(biāo)記后，親代噬菌體的DNA中含有32P、15N，蛋白質(zhì)外殼中含有35S、15N。噬菌體侵染細(xì)菌過程中，噬菌

7、體外殼留在外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌中。子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼完全由細(xì)菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成，無放射性，A、C錯誤；子代噬菌體的DNA只有一部分含有親代鏈(含32P、15N)，B正確；DNA中不含有S元素，D錯誤。 5.關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的敘述，正確的是( ) A．用含有放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再在其中培養(yǎng)噬菌體 B．用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長時間的保溫培養(yǎng) C．用35S標(biāo)記噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，上清液的放射性很高說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D． 在子代噬菌體中有32P ，證明DNA是遺傳物質(zhì) 答案 D 解析 噬

8、菌體是病毒必須依賴于活細(xì)胞，故不能用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體，A錯誤；應(yīng)該是用35S或32P分別標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行保溫，但時間不能過長，B錯誤；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，上清液的放射性很高說明蛋白質(zhì)外殼沒有侵入細(xì)菌體內(nèi)，C錯誤；在子代噬菌體中有32P ，說明DNA是遺傳物質(zhì)，D正確。 【能力訓(xùn)練】 1.在格里菲思的實驗中，加熱殺死的S型細(xì)菌能促成R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。這個事實能證明( ) A.S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)和DNA的結(jié)構(gòu)都很穩(wěn)定 B.S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特別穩(wěn)定 C.S型細(xì)菌的DNA結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定一些 D.任何條件都不能破壞S型細(xì)菌DNA的結(jié)構(gòu)

9、 答案 C 解析 加熱殺死的S型細(xì)菌仍能促成R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，說明S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)雖然失去了活性，但DNA仍具有生物活性，說明S型細(xì)菌的DNA結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 2．甲圖表示將殺死的S型菌與R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)后兩種細(xì)菌的含量變化，乙圖為用同位素標(biāo)記技術(shù)完成的噬菌體侵染細(xì)菌實驗的部分操作步驟。下列相關(guān)敘述中，不正確的是（ ） A．甲圖中ab時間段內(nèi)，小鼠體內(nèi)還沒形成大量的免疫R型菌的抗體 B．甲圖中的S型菌是由R型菌轉(zhuǎn)化而來的 C．乙圖中噬菌體被標(biāo)記的成分是蛋白質(zhì)，所以沉淀物中完全沒有放射性 D．乙圖中如果噬菌體和細(xì)菌混合后不經(jīng)過攪拌，懸浮液中的放射性要減弱

10、答案 C 3.某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，進(jìn)行了如下實驗：①用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；②用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；③用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌。一段時間后進(jìn)行離心，檢測到放射性存在的主要部位依次是(　　) A.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液 B.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 C.沉淀物、上清液、沉淀物 D.上清液、上清液、沉淀物和上清液 答案　B 解析?、僦?2P標(biāo)記了噬菌體的DNA，放射性主要集中在沉淀物中；②35S標(biāo)記的是細(xì)菌，放射性主要集中在沉淀物中；③15N標(biāo)記了噬菌體的DN

11、A和蛋白質(zhì)，放射性在沉淀物和上清液中均出現(xiàn)。 4.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況最可能是(　　) 答案　B 5.1952年，赫爾希和蔡斯進(jìn)行的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，是人類探究“什么是遺傳物質(zhì)”的最具說服力的實驗。下圖為用含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專性寄生在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi))的實驗，據(jù)圖回答下列問題： (1)T2噬菌體的組成成分是蛋白質(zhì)和DNA。如果僅憑猜想，控制其性狀的遺傳物質(zhì)有可能是_______________________________

12、________________________________________。 (2)你認(rèn)為怎樣才能得到被32P標(biāo)記的T2噬菌體？請簡述你的實驗方案。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)當(dāng)接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中有放射性，其最可能的原因是_____________________________

13、___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)子代噬菌體復(fù)制用的原料來自于________。 答案(1)①蛋白質(zhì)和DNA都是遺傳物質(zhì)； ②其遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，不是DNA； ③其遺傳物質(zhì)是DNA，不是蛋白質(zhì)　 (2)將宿主細(xì)菌培養(yǎng)在含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得含有32P的細(xì)菌；用T2噬菌體去侵染被32P標(biāo)記的細(xì)菌，待細(xì)菌細(xì)胞裂解后，釋放出的噬菌體會被32P標(biāo)記 (3)培養(yǎng)時間過長，復(fù)制增殖

14、后的噬菌體從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來 (4)　細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)游離的脫氧核苷酸 解析 (1)單憑猜想，遺傳物質(zhì)可能會有三種情況：蛋白質(zhì)和DNA都是遺傳物質(zhì)；DNA是遺傳物質(zhì)；蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。 (2)解答這一問題要考慮到病毒本身不能增殖，必須借助于宿主細(xì)胞，因此應(yīng)考慮先培養(yǎng)出有標(biāo)記的宿主細(xì)胞，然后再培養(yǎng)出有標(biāo)記的噬菌體。 (3)若接種噬菌體后的培養(yǎng)時間過長，復(fù)制增殖后噬菌體會從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來，導(dǎo)致上清液中有放射性。 (4)復(fù)制的場所和原料由細(xì)菌提供。 §3．2 DNA分子的結(jié)構(gòu) 編號07 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）概述DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。（重點） （2）制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模

15、型。 （3）討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建歷程。 【學(xué)習(xí)過程】 在學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)之前,我們首先來回憶一下我們以前學(xué)習(xí)過的DNA的相關(guān)內(nèi)容。 DNA的組成元素有哪些？基本組成單位是什么？DNA一般具有幾條脫氧核苷酸鏈？ DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建（從科學(xué)史的角度體會DNA分子的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的歷程）。 模型名稱： 構(gòu)建者： 構(gòu)建依據(jù)： 拓展思考： DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它具有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？ DNA的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位？ DNA中的堿基是如何配對的？它們位于DNA的什么部位？ 總結(jié)DNA分子

16、的結(jié)構(gòu) 試著畫出DNA分子的平面結(jié)構(gòu)。 總結(jié)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點： 延伸： A,T之間為兩個化學(xué)鍵，G,C之間三個化學(xué)鍵，哪個堿基對越多分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定？ 任意兩不互補的堿基之和有什么關(guān)系，并占堿基總量的多少？ 若DNA分子的一條鏈上（A+ T）／（C+ G）= a，（A+ C）/（T+ G）＝b，則該鏈的互補鏈上相應(yīng)比例應(yīng)分別為多少？ 小建議：嘗試課下用紙箱子、訂書釘、剪刀、碳素筆等材料工具，制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 【學(xué)習(xí)小結(jié)】 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 1.下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確的是（

17、 ） A．DNA分子由4種核糖核苷酸組成 B．DNA單鏈上相鄰堿基間以氫鍵連接 C．四種堿基與磷酸交替連接貯存著生物遺傳信息 D．磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架 答案 D 2．DNA分子的骨架是(　　) A．磷酸和脫氧核糖交替連接的長鏈 B．堿基對 C．磷酸 D．脫氧核糖 答案　A 解析　磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成了DNA分子的基本骨架 3．在一個雙鏈DNA分子中，下列哪項不一定正確(　　) A．磷酸數(shù)一定等于堿基數(shù) B．嘌呤數(shù)一定等于嘧啶數(shù) C．脫氧核糖數(shù)一定等于堿基數(shù)

18、 D．腺嘌呤數(shù)一定等于鳥嘌呤數(shù) 答案　D 解析　腺嘌呤和鳥嘌呤不一定相等。 4．在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個氫鍵，胞嘧啶與鳥嘌呤之間有3個氫鍵?，F(xiàn)在有四種DNA樣品，根據(jù)樣品中堿基的百分比含量判斷最有可能來自嗜熱菌(生活在高溫環(huán)境中)的是(　　) A．含胸腺嘧啶32%的樣品 B．含腺嘌呤17%的樣品 C．含腺嘌呤30%的樣品 D．含胞嘧啶15%的樣品 答案　B 解析　生活在高溫環(huán)境中的嗜熱菌的DNA分子穩(wěn)定性較高，說明DNA中由3個氫鍵相連的胞嘧啶和鳥

19、嘌呤所占的比例較大。 5.如下圖為大腸桿菌的DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖(片段)。請據(jù)圖回答問題： (1)圖中1表示________，2表示________，1、2、3結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)叫____________________。 (2) 3有________種，中文名字分別是______________。 (3)DNA分子中3和4是通過________________連接起來的。 (4)DNA被徹底氧化分解后，能產(chǎn)生含氮廢物的是______________________________。(用序號表示) (5)假定大腸桿菌只含14N的DNA的相對分子質(zhì)量為A；只含15N的DNA的相對分

20、子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將只含15N的DNA培養(yǎng)到含14N的培養(yǎng)基中，子一代DNA的平均相對分子質(zhì)量為________，子二代DNA的平均相對分子質(zhì)量為__________。 答案：(1)磷酸　脫氧核糖　脫氧核苷酸 (2)2　鳥嘌呤、胞嘧啶 (3)氫鍵　(4)3與4　(5)(A＋b)/2　(3A＋b)/4 解析：圖示中①表示磷酸，②表示脫氧核糖，③表示含氮堿基，由③、④之間有三個氫鍵可推知③與④應(yīng)為G—C或C—G，若含兩個氫鍵，則應(yīng)為A—T或T—A。含15N的DNA培養(yǎng)到14N培養(yǎng)基中子一代均為中DNA，而子二代的4個子DNA應(yīng)為2個中DNA,2個輕DNA。 【能力訓(xùn)練】 1．在一個DNA分

21、子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的42%，若其中一條鏈中胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24%，胸腺嘧啶占30%，那么在其互補鏈上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占(　　) A．12%,34% B．21%,52% C．34%,12% D．58%,30% 答案：C 解析：先假設(shè)該DNA分子共有堿基200個，再畫簡圖如下圖。 2．DNA分子多樣性的原因是(　　) A．堿基配對方式的多樣性 B．磷酸和脫氧核糖排列順序的多樣性 C．螺旋方向的多樣性 D．堿基對排列順序的多樣性 答案 D 解析DNA

22、分子中堿基配對方式只有A和T、G和C配對；磷酸和脫氧核糖交替排列方式是固定不變的，螺旋方向是向右的；DNA分子中堿基對排列順序的多樣性體現(xiàn)出DNA分子的多樣性。 3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是1953年沃森和克里克發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)已知基因M含有堿基共N個，腺嘌呤n個，具有類似如圖的平面結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是(　　) A.基因M共有4個游離的磷酸基，氫鍵(1.5N＋n)個 B.如圖a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示；a鏈含有腺嘌呤的比例最多為 C.基因M的雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖和磷脂交替排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架 D.基因M和它的等位基因m含有的堿基數(shù)可以不相等 答案　D 解析　基因M

23、的每一條鏈有1個游離的磷酸基，故有2個游離的磷酸基，氫鍵數(shù)為(1.5N－n)個，故A錯誤。基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的，圖中a和b共同組成基因M，故B錯誤。雙螺旋結(jié)構(gòu)中脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，故C錯誤。等位基因是基因突變產(chǎn)生的，基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換，基因M和它的等位基因m的堿基數(shù)或排列順序可以不同，故D正確。 4．某雙鏈DNA分子含有200個堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子(　　) A．含有4個游離的磷酸基團(tuán) B．含有腺嘌呤脫氧核苷酸20個 C．四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．堿基排列方式共有

24、4100種 答案　C 5.根據(jù)DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖回答下列問題： （1）請寫出下列物質(zhì)的中文名稱： ②和③的名稱分別是 ；④⑤⑥組成的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確名稱叫做：___________； （2）分析DNA這種結(jié)構(gòu)的主要特點：DNA分子的基本骨架由_________________構(gòu)成。DNA分子兩條鏈上的堿基通過 連接，并且遵循_____________原則。 （3）理論上，n個堿基對的DNA分子中，遺傳信息的種類有_______種；在一個DNA分子中，若甲鏈（A+G）/(C+T)=1/2，則在互補的乙鏈中，（A+G）/(C+T)=

25、 。 答案 （1）胞嘧啶、腺嘌呤 鳥嘌呤脫氧核苷酸 （2）磷酸和脫氧核糖 氫鍵 堿基互補配對 （3）4n 2 解析 （1）分析圖可知，①是胸腺嘧啶堿基，②是胞嘧啶堿基，③是鳥嘌呤堿基，④是腺嘌呤堿基，⑤是脫氧核糖，⑥是磷酸基團(tuán)；④⑤⑥共同構(gòu)成了腺嘌呤脫氧核糖核苷酸。 （2）DNA分子的基本骨架由DNA分子的基本骨架構(gòu)成，DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接，并且遵循堿基互補配對原則。 （3）堿基對有4種，因此n個堿基對的DNA分子中遺傳信息的種類有4n種，由于雙鏈DNA分子中，遵循A與T配對、C與G配對的配對原則，配對的堿基相等，A=T，C

26、=G，A+G=C+T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)．且一條鏈中A+G等于另一條鏈中T+C，因此兩條單鏈上的（A+G）/(C+T)的比值互為倒數(shù)，因此在互補的乙鏈中，（A+G）/(C+T)=2。 §3．3 DNA的復(fù)制 編號08 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）概述DNA分子的復(fù)制。（重難點） （2）理解DNA分子復(fù)制的生物學(xué)意義。 【學(xué)習(xí)過程】 科學(xué)家對DNA分子復(fù)制作出了什么推測？ DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)（選學(xué)） 1.本實驗所用到的方法有哪些？ 2. 這個實驗是如何區(qū)分親代與子代的DNA分子的？ 3.如果為全保留復(fù)制，密度梯度離心以后的結(jié)果

27、會有什么不同？ 4.DNA半保留復(fù)制的應(yīng)用： 親代DNA分子復(fù)制n代生成的子代DNA分子總數(shù)是多少個？ 親代母鏈的DNA分子數(shù)始終只有幾個？不含親代母鏈的DNA分子數(shù)為多少個？ 含親代母鏈的DNA分子數(shù)與子代DNA分子數(shù)之比是多少？親代母鏈與子代DNA鏈數(shù)之比是多少？ DNA分子復(fù)制的過程 結(jié)合教材54頁，組內(nèi)成員相互交流討論下列問題： 【學(xué)習(xí)小結(jié)】 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 1.下列有關(guān)DNA復(fù)制過程的敘述中，正確的順序是（?。?。 ①互補堿基對之間氫鍵斷裂 ②互補堿基對之間氫鍵合成

28、 ③DNA分子在解旋酶的作用下解旋 ④以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補配對 ⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu) A.①③④②⑤　　B.③①⑤④② C.①④②⑤③　　D.③①④②⑤ 答案D 解析 DNA分子復(fù)制首先在解旋酶的作用下，解旋氫鍵斷裂，以解旋后的母鏈為模板進(jìn)行堿基互補配對，子鏈與母鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以D選項正確。 2.一條染色體含有一個雙鏈DNA分子，經(jīng)復(fù)制后，一條染色單體含有（ ） A．兩條雙鏈DNA分子 B.一條雙鏈DNA分子 C.一條單鏈DNA分子 D.四條雙鏈DNA分子 答案B 3．細(xì)胞每次分裂時DNA都復(fù)制一次，每次復(fù)

29、制都是(　　) A．母鏈和母鏈，子鏈和子鏈，各組成一條子代DNA B．每條子鏈和與它堿基互補配對的母鏈組成子代DNA C．每條子鏈隨機(jī)地和兩條母鏈之一組成子代DNA D．母鏈降解，重新形成兩個子代DNA 答案　B 解析　每次復(fù)制形成的兩個子代DNA都是由每條子鏈和與它堿基互補配對的母鏈組成。 4．生物體內(nèi)DNA復(fù)制發(fā)生在(　　) A．有絲分裂和減數(shù)分裂的間期 B．有絲分裂的前期和減數(shù)第一次分裂中期 C．減數(shù)第二次分裂前期 D．有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期 答案　A 解析　DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期即有絲分裂和減數(shù)分裂的間期。 5．某一個DNA分子的堿基總數(shù)

30、中，腺嘌呤為200個，復(fù)制數(shù)次后，消耗了周圍環(huán)境中含有腺嘌呤的脫氧核苷酸3000個，問：該DNA復(fù)制了幾次(是第幾代)(　　) A．三次(第四代)　　　　　 B．四次(第五代) C．五次(第六代) D．六次(第七代) 答案 B 解析 假設(shè)DNA復(fù)制x次，則有(2x－1)·200＝3000,2x－1＝15　2x＝16　x＝4 【能力訓(xùn)練】 1．一雙鏈DNA分子，在復(fù)制解旋時，一條鏈上的G變成C，則DNA經(jīng)n次復(fù)制后，發(fā)生差錯的DNA占(　　) A．1/2 B．1/2n－1 C．1/2n

31、 D．1/2n＋1 答案　A 解析　DNA復(fù)制時兩條鏈同時作模板，一條鏈出差錯后，以此鏈復(fù)制形成的DNA及后面的n次復(fù)制都是發(fā)生差錯的，所以占1/2。 2.在一個密閉的容器里，用含有同位素13C的脫氧核苷酸合成一個DNA分子，然后再加入普通的含12C的脫氧核苷酸，經(jīng)n次復(fù)制后，所得DNA分子中含12C的脫氧核苷酸鏈數(shù)與含13C的脫氧核苷酸鏈數(shù)之比是（? ） A．2n∶1?????? B．（2n–2）∶n?????? C．（2n–2）∶2??????? D．（2n–1）∶1 答案 D 3．用15N同位素標(biāo)記細(xì)菌的DNA分子，再將其放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種

32、DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N。下列表示這三種DNA分子的比例正確的是(　　) 答案　D 解析　分析題干，DNA分子在含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，可形成16個DNA分子，由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，因此16個DNA分子中有2個DNA分子同時含15N和14N,14個DNA分子只含14N，只含有15N的DNA分子數(shù)為0。 4．某DNA分子含m對堿基，其中腺嘌呤有A個，以下關(guān)于該DNA分子在連續(xù)復(fù)制時所需的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目中錯誤的是(　　) A．在第一次復(fù)制時，需要(m－A)/2個 B．在第二次復(fù)制時，需要2(m－A)個 C．在第n次復(fù)

33、制時，需要2n－1(m－A)個 D．在n次復(fù)制過程中，總共需要(2n－1)(m－A)個 答案 A 5.細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA經(jīng)高速離心分離，①～⑤為可能的結(jié)果，下列不可能出現(xiàn)的是( ) A．① B．② C．③ D．④ 答案 D 解析 由于DNA是半保留復(fù)制，每個DNA分子各含一條親代DNA分子的母鏈和一條新形成的子鏈，所以子代DNA中仍保留著舊鏈，不可能出現(xiàn)④，所以選D。 6.科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技

34、術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表： 組別 1組 2組 3組 4組 培養(yǎng)液中唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl 繁殖代數(shù) 多代 多代 一代 兩代 培養(yǎng)產(chǎn)物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代 操作 提取DNA并離心 離心結(jié)果 僅為輕帶(14N/14N) 僅為重帶(15N/15N) 僅為中帶(15N/14N) 輕帶(14N/14N) 中帶(15N/14N) 請分析并回答： (1)要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過________代培養(yǎng)，且培養(yǎng)

35、液中的________是唯一氮源。 (2)綜合分析本實驗的DNA離心結(jié)果，第________組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第________組和第________組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是__________。 (3)分析討論： ①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于________，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是________復(fù)制。 ②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果______(填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。 ③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和

36、位置________，放射性強度發(fā)生變化的是__________帶。 ④若某次實驗的結(jié)果中，子Ⅰ代DNA的“中帶”比以往實驗結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為__________。 答案　 (1)多　15N(或15NH4Cl)　 (2)3　1　2　半保留復(fù)制　 (3)①B　半保留?、诓荒堋、蹧]有變化　輕?、?5N 現(xiàn)該結(jié)果只能是后代DNA的兩條鏈或全是原來的，或全是新合成的，說明DNA分子的復(fù)制方式不是半保留復(fù)制。②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心，則無法判斷后代DNA的兩條鏈的來源，不能判斷DNA的復(fù)制方式。③DNA是半保留復(fù)制，不管復(fù)制多少代，兩

37、條母鏈?zhǔn)冀K存在，所以在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA的情況為有兩個為14N/15N DNA，其余全為14N/14N DNA，所以子n代DNA離心結(jié)果是：密度帶的數(shù)量始終是一條中帶、一條輕帶，位置也沒有變化，中帶的放射性強度不變，輕帶的放射性強度增加。④“中帶”為15N/14N的DNA，“中帶”略寬，說明新合成的DNA單鏈中尚有少部分為15N。 §3．4基因是有遺傳效應(yīng)DNA片段 編號09 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）舉例說明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 （2）運用數(shù)學(xué)方法說明DNA分子的多樣性和特異性(難點)。 （3）說明基因和遺傳信息的關(guān)系。（重點） 【學(xué)習(xí)過程】

38、從資料分析入手，探究基因是什么? 1. 分析資料1和資料3，回答： 生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎？如果不同，說明什么？ 2. 分析資料2和資料4，回答： 如何理解基因具有遺傳效應(yīng)？ 3.總結(jié)基因概念： DNA片段中的遺傳信息 1.DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息？ 2.探究脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性，為什么DNA分子能夠儲存足夠的遺傳信息？遺傳信息儲存在哪？ 3.DNA分子有哪些特點？如何理解DNA分子的多樣性和特異性？

39、 試一試：總結(jié)染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系。 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 1．基因中的遺傳信息蘊含在基因的(　　) A．空間結(jié)構(gòu)中 B．堿基種類中 C．脫氧核苷酸排列順序中 D．堿基的配對方式中 答案　C 解析　基因中的遺傳信息蘊含在基因的脫氧核苷酸排列順序中。 2.下列關(guān)于基因的說法，正確的是（ ） A.基因就是一段DNA分子 B.基因一定位于染色體上 C.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 D.不同基因上帶有的遺傳信息相同 答案 C 解析 基因是具有遺傳效應(yīng)

40、的一段DNA分子，A錯誤?；蛞部晌挥谡婧松锛?xì)胞質(zhì)中的DNA分子中，也可位于原核生物的DNA中，B錯誤。基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，C正確。不同基因上帶有的遺傳信息不同D錯誤。 3.下列敘述中正確的是（ ） ①基因在染色體上呈線性排列 ②基因可以通過控制蛋白質(zhì)分子的合成來控制生物的性狀 ③細(xì)胞有絲分裂各時期的每條染色體上都含有一個DNA分子 ④DNA分子有特定遺傳效應(yīng)的雙鏈片段被稱為基因 A.①②③④ B.①③④ C.①④ D.①②④ 答案 D 解析 ①基因在染色體上呈線性排列，正確；②基因可以通過控制蛋白質(zhì)分子的合成來控制生物的性狀，正確

41、；③細(xì)胞有絲分裂前期和中期的每條染色體上都含有兩個DNA分子，錯誤；④DNA分子有特定遺傳效應(yīng)的雙鏈片段被稱為基因，正確。選D. 4.下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，不正確的是（ ） A．在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是一個磷酸基和一個堿基 B．基因一般是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個DNA分子上可含有成百上千個基因 C．一個基因含有許多個脫氧核苷酸，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，一條染色體上含有1個或2個DNA分子 答案 A 5．由80個堿基組成的DNA分子片段，可因其堿基對組成和序列的不同而攜帶不

42、同的遺傳信息，其種數(shù)最多可達(dá)(　　) A．4120 B．1202 C．440 D．260 答案 C 解析 DNA分子的多樣性主要是由DNA分子中的堿基對的排列順序不同決定的。堿基配對原則雖然只有兩種，但4個堿基對的排列方式有多種。根據(jù)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識可知，有n個堿基對，其排列方式有4n種不同的排列方式?，F(xiàn)在有80個堿基，可組成40個堿基對，這樣共有440種排列方式，其DNA種類最多可達(dá)440種。 【能力訓(xùn)練】 1.下列有關(guān)基因和染色體的敘述，不支持“基因在染色體上”這一結(jié)論的是(　　) A．在向后代傳遞過程中，都保持完整性和獨立

43、性 B．在體細(xì)胞中一般成對存在，分別來自父母雙方 C．減數(shù)第一次分裂過程中，基因和染色體行為完全一致 D．果蠅的白眼基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段 答案 D 解析 薩頓用類比—推理法提出了“基因在染色體上”，而“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”沒有體現(xiàn)基因與染色體的關(guān)系。 2.如圖是果蠅染色體上的白眼基因示意圖,下列敘述不正確的是( )???? A.?白眼基因片段中,含有成百上千個脫氧核糖核苷酸 B.?S基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 C.?白眼基因與其他基因的區(qū)別是堿基的種類不同 D.?白眼基因與紅眼基因的區(qū)別是部分堿基對的不同 答案 B 解析 白眼基因與其

44、他基因的區(qū)別是堿基的排列順序不同,而堿基的種類相同,C錯誤?；蛲蛔兪堑任换虻母緛碓?因此白眼基因與紅眼基因的區(qū)別是堿基對的數(shù)目或排列順序不同,D正確。 3.真核細(xì)胞內(nèi)某基因由1000對脫氧核苷酸組成，其中堿基A占20%，下列說法正確的是（ ） A．該基因一定存在于染色體上 B．該基因的一條脫氧核苷酸鏈中（C+G）/（A+T）為3:2 C．DNA解旋酶能催化該基因水解為多個脫氧核苷酸 D．該基因復(fù)制3次，需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸2800個 答案 B 解析 真核細(xì)胞內(nèi)的基因可存在于染色體上，也可存在于線粒體和葉綠體中，A項錯誤；在該基因中，A＋T＋C＋G＝2000，A＝

45、T＝2000×20%＝400，則C＝G＝600，依據(jù)堿基互補配對原則可推知：該基因的一條脫氧核苷酸鏈中（C+G）/（A+T）＝3:2，B項正確；DNA解旋酶能催化該基因解旋為兩條脫氧核苷酸鏈，C項正確；該基因復(fù)制3次，需游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)＝G的數(shù)量＝（23－1）×600＝4200個，D項錯誤。 4．下列關(guān)于DNA、染色體、基因的關(guān)系，其中不正確的是(　　) A．每條染色體有一個DNA分子，經(jīng)復(fù)制每條染色單體上有一個DNA分子 B．每個DNA分子上有許多基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 C．基因在染色體上呈線性排列 D．基因在DNA分子雙鏈上成對存在 答案　D 5.根據(jù)下圖

46、，回答相關(guān)問題。 (1)若圖中A為糖類，則A是____________，C是________，G是__________。 (2)F的基本組成單位是圖中的________。 (3)F和H的關(guān)系是____________________________________________________________。 (4)在細(xì)胞核中，H與F在數(shù)量上有兩種比例關(guān)系：__________和__________。 (5)在D構(gòu)成的長鏈中，與1分子A相連接的有________分子的B和________分子的C。 (6)生物的性狀遺傳主要通過H上的________(填圖中字母，下同)傳遞給后代，實際上是通過________的排列順序來傳遞遺傳信息。 答案　(1)脫氧核糖　磷酸　蛋白質(zhì)　 (2)D　 (3)H(染色體)是F(DNA)的主要載體 (4)1∶1　1∶2 (5)1　1或2　(6)F　D 解析　基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其基本組成單位是脫氧核苷酸，一個基因中含有許多個脫氧核苷酸，一個DNA分子上含有多個基因，基因中的脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息，根據(jù)DNA的分子結(jié)構(gòu)知一分子脫氧核糖與1分子堿基和1分子或2分子磷酸連接。 25