遺傳物質(zhì)及其本質(zhì)

1、考點(diǎn)11遺傳物質(zhì)及其本質(zhì)專題四 遺傳、變異與進(jìn)化依綱排查1.人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程()(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程及結(jié)論是什么？(2)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過程及結(jié)論是什么？2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)與DNA分子的復(fù)制()(1)DNA分子空間結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)有哪些？(2)DNA復(fù)制的過程、特點(diǎn)是什么？3.基因的概念()(1)基因的實(shí)質(zhì)是什么？(2)基因與脫氧核苷酸，DNA及染色體之間具有怎樣的關(guān)系？核心提煉夯實(shí)基礎(chǔ)突破要點(diǎn)題組突破剖析題型提煉方法欄目索引(1)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程：S型細(xì)菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA經(jīng)DNA酶處理后的水解物(分別加入)R型細(xì)菌 相互對(duì)照混合

2、培養(yǎng)觀察菌落特征。結(jié)論： 。1.理清理清“2”個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)核心提煉DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等不是(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體 細(xì)菌攪拌、離心 上清液放射性高，沉淀物放射性低。用32P標(biāo)記DNA的噬菌體 細(xì)菌攪拌、離心 上清液放射性低，沉淀物放射性高。結(jié)論： DNA是遺傳物質(zhì)(不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì))。(1)生物的遺傳物質(zhì)： 。(2)具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)： 。(3)病毒的遺傳物質(zhì)： 。2.明確不同生物的遺傳物質(zhì)明確不同生物的遺傳物質(zhì)核酸(DNA或RNA)DNADNA或RNA(1)五種元素：C、H、O、N、P。(2)四種堿基：A、G、C、T，相應(yīng)地有四

3、種脫氧核苷酸。(3)三種物質(zhì)： 。(4)兩條鏈：兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈。(5)一種結(jié)構(gòu)：規(guī)則的。磷酸、脫氧核糖、堿基雙螺旋結(jié)構(gòu)3.巧用巧用“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”記牢記牢DNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(1)常用公式AT，GC；AGTCACTG。(2)“單鏈中互補(bǔ)堿基和”所占該鏈堿基數(shù)比例“雙鏈中互補(bǔ)堿基和”所占雙鏈總堿基數(shù)比例。(3)某鏈不互補(bǔ)堿基之和的比值與其互補(bǔ)鏈的該比值互為 。4.牢記牢記DNA分子中有關(guān)堿基比例的計(jì)算分子中有關(guān)堿基比例的計(jì)算50%倒數(shù)(1)有T的一定是 ，有U的一定是。(2)有T且AT，一般為。(3)有T但AT，應(yīng)為 。5.把握核酸種類的判斷技巧把握核酸種類的判

4、斷技巧DNARNA雙鏈DNA單鏈DNA(1)時(shí)間：細(xì)胞分裂間期、DNA病毒繁殖時(shí)。(2)場所：細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體(真核生物)。(3)模板： 。(4)原料：4種脫氧核苷酸。(5)酶：解旋酶、DNA聚合酶。(6)特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制，。6.關(guān)注關(guān)注“6”個(gè)個(gè)DNA復(fù)制的?？键c(diǎn)復(fù)制的?？键c(diǎn)DNA的兩條鏈半保留復(fù)制(1)DNA復(fù)制：用15N標(biāo)記的是“親代DNA”還是“培養(yǎng)基中原料”。(2)子代DNA：所求DNA比例是“含15N的”還是“只含15N的”。(3)相關(guān)計(jì)算：已知某親代DNA中含某堿基m個(gè)?！皬?fù)制n次”消耗的該堿基數(shù)：?！暗趎次復(fù)制”消耗的該堿基數(shù)： 。7.抓準(zhǔn)抓準(zhǔn)DNA復(fù)制中的復(fù)制

5、中的“關(guān)鍵字眼關(guān)鍵字眼”m(2n1)m2n11.遺傳物質(zhì)的相關(guān)判斷(1)赫爾希與蔡斯以噬菌體和細(xì)菌為研究材料，通過同位素示蹤技術(shù)區(qū)分蛋白質(zhì)與DNA，證明了DNA是遺傳物質(zhì)(2015江蘇，4C)()(2)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，均證明了DNA是遺傳物質(zhì)(2013新課標(biāo)，5改編)()(3)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)(2012福建，2D改編)()題組一遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)題組突破(4)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具說服力(2012江蘇，2B)()(5)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)噬菌體(2011江蘇，12A)()

6、(6)32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)分別說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(2011江蘇，12D)()(7)噬菌體能利用宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸(2012重慶，2B改編)()(8)用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致(2011江蘇，12C)()2.關(guān)于格里菲思和艾弗里完成的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.加熱殺死的S型菌的DNA進(jìn)入R型菌細(xì)胞內(nèi)，使R型菌轉(zhuǎn)化成 S型菌B.R型菌轉(zhuǎn)化后出現(xiàn)莢膜，反對(duì)者認(rèn)為可能是突變所致，不能 說明DNA是遺傳物質(zhì)C.艾弗里提取的DNA摻雜有非常少量的蛋白質(zhì)，實(shí)驗(yàn)中沒有完 全排除蛋白質(zhì)的作用D

7、.艾弗里無法使DNA與蛋白質(zhì)完全分開，故該實(shí)驗(yàn)證明DNA 是主要的遺傳物質(zhì)解析由于技術(shù)所限，艾弗里未能將DNA與蛋白質(zhì)完全分開，但通過體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA就是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)。答案D3.某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠。R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠。R型菌DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型菌的DNA注射入小鼠。S型菌DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型菌的DNA注射入小鼠。以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)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.存活、死亡、存活、存活D.死亡、死亡、存活、存活解析第

8、組DNA酶催化S型菌的DNA水解，不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，所以小鼠存活；第組S型菌使小鼠死亡；第組高溫使R型和S型菌死亡，加入DNA不會(huì)使小鼠死亡。所以C項(xiàng)正確。C(1)加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活；而DNA在加熱過程中，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)。(2)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，即實(shí)現(xiàn)了基因重組。(3)轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌可以遺傳下去，說明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。 易錯(cuò)警示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的三個(gè)提醒肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的三個(gè)提醒4. “噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”是研究遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，主要過程如下：標(biāo)記噬菌體噬菌體與細(xì)菌混合

9、培養(yǎng)攪拌、離心檢測放射性下列敘述正確的是()A.完整的實(shí)驗(yàn)過程需要利用分別含有35S和32P及既不含35S也不含 32P的細(xì)菌B.中少量噬菌體未侵入細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致上清液中的放射性強(qiáng)度都偏高C.的作用是加速細(xì)菌的解體，促進(jìn)噬菌體從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來D.用32P標(biāo)記的噬菌體進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，的結(jié)果是只能在沉淀物中 檢測到放射性解析由于噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立生活，所以在標(biāo)記噬菌體時(shí)，需要利用細(xì)菌；檢測放射性時(shí)不能區(qū)分何種元素，所以要分別利用含有35S和32P去標(biāo)記既不含35S也不含32P的細(xì)菌，A正確；若用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，若中少量噬菌體未侵入細(xì)菌，不會(huì)導(dǎo)致上清液中的放射性強(qiáng)度偏高，B錯(cuò)

10、誤；攪拌和離心的作用是讓細(xì)菌和噬菌體分開，C錯(cuò)誤；用32P標(biāo)記的噬菌體進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，的結(jié)果是在沉淀物中檢測到較強(qiáng)的放射性，但在上清液中也會(huì)有少量的放射性，D錯(cuò)誤。答案A5.如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的標(biāo)記元素為()A.在外殼中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外殼中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S解析用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體，其中15N標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記了噬菌體的DNA,35S標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。噬菌體侵染細(xì)菌過程中，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)

11、菌外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，在細(xì)菌中以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，又由于DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，所以在子代噬菌體中能找到15N和32P標(biāo)記的DNA，不能找到35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。故B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B 技法提煉噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)放射性分析的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)放射性分析的“兩看兩看”法法6.DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制的相關(guān)判斷(1)沃森和克里克以DNA大分子為研究材料，采用X射線衍射的方法，破譯了全部密碼子(2015江蘇，4D)()(2)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的(2014新課標(biāo)，5C)()(3)磷酸與脫氧核糖交替連接

12、構(gòu)成DNA鏈的基本骨架(2009廣東，24D)()題組二DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制(4)植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制(2014新課標(biāo)，5B)()(5)沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)(2012江蘇，2C)()(6)DNA復(fù)制需要消耗能量(2013海南，4A)()(7)真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期(2011海南，25D)()(8)真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶(2009江蘇，12C) ()7.(2014上海，15)在DNA分子模型搭建實(shí)驗(yàn)中，如果用一種長度的塑料片代表A和G，用另一長度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模

13、型()A.粗細(xì)相同，因?yàn)猷堰虱h(huán)必定與嘧啶環(huán)互補(bǔ)B.粗細(xì)相同，因?yàn)猷堰虱h(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸相似C.粗細(xì)不同，因?yàn)猷堰虱h(huán)不一定與嘧啶環(huán)互補(bǔ)D.粗細(xì)不同，因?yàn)猷堰虱h(huán)與嘧啶環(huán)的空間尺寸不同解析A和G都是嘌呤堿基，C和T都是嘧啶堿基，在DNA分子中，總是AT、GC，依題意，用一種長度的塑料片代表A和G，用另一長度的塑料片代表C和T，則DNA的粗細(xì)相同。答案A8.(2014上海，4)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()解析DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，復(fù)制第一次時(shí)，由1個(gè)DNA復(fù)制成的2個(gè)D

14、NA都是一條鏈白色，一條鏈灰色；第二次復(fù)制時(shí)，2個(gè)DNA復(fù)制成4個(gè)DNA，有8條鏈，新產(chǎn)生4條鏈為黑色，分別與原來的鏈結(jié)合。答案D9.下圖甲為真核細(xì)胞中進(jìn)行的DNA復(fù)制過程示意圖，圖乙是該DNA片段的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)判斷下列說法正確的是()A.DNA復(fù)制是從多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)開始的，真核生物的這種復(fù) 制方式提高了復(fù)制效率B.圖中DNA復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的，當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶催化的形成C.圖乙中和相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架D.DNA分子中依次代表A、G、C、T解析圖甲是DNA復(fù)制過程，從圖中能看出DNA復(fù)制有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，但復(fù)制環(huán)的大小不一樣，所以DNA復(fù)制起始的時(shí)間是不同的；多

15、起點(diǎn)、邊解旋邊雙向復(fù)制的方式提高了復(fù)制的效率。是氫鍵，在DNA復(fù)制時(shí)，當(dāng)DNA聚合酶把脫氧核苷酸連接在一起后，堿基之間的氫鍵不需要酶的催化作用就可以形成。圖乙中分別表示磷酸、脫氧核糖、堿基，磷酸和脫氧核糖的相間排列構(gòu)成了DNA分子的基本骨架。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，DNA分子中依次代表A、G、C、T。答案D10.真核細(xì)胞某生理過程如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.a鏈和b鏈的方向相反，a鏈與c鏈 的堿基序列相同B.酶1可使磷酸二酯鍵斷裂，酶2可 催化磷酸二酯鍵的形成C.該圖表示DNA半保留復(fù)制過程，遺傳信息傳遞方向是 DNADNAD.植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生該過程解析DNA分子中兩條鏈

16、是反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)的，所以a鏈和b鏈的方向相反，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，a鏈和c鏈均與d鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)，所以a鏈與c鏈的堿基序列相同，A項(xiàng)正確；酶1是解旋酶，可使氫鍵斷裂，酶2表示DNA聚合酶，可催化磷酸二酯鍵的形成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該圖表示DNA半保留復(fù)制過程，遺傳信息傳遞方向是DNADNA，C項(xiàng)正確；植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA復(fù)制過程，D項(xiàng)正確。答案B11.(2014山東，5)某研究小組測定了多個(gè)不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補(bǔ)鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是()題組三DNA結(jié)構(gòu)、復(fù)制中的相關(guān)計(jì)算解

17、析A項(xiàng)，無論DNA分子的一條單鏈中(AC)/(TG)的值為多少，整個(gè)DNA分子中(AC)/(TG)都等于1。B項(xiàng)，由于雙鏈DNA分子中A與T配對(duì)、G與C配對(duì)，故一條單鏈中(AC)/(TG)的值與其互補(bǔ)鏈中的(AC)/(TG)的值互為倒數(shù)。C項(xiàng)，由于雙鏈DNA分子中A與T配對(duì)、G與C配對(duì)，故一條單鏈中(AT)/(GC)的值與整個(gè)DNA分子中(AT)/(GC)的值相等。D項(xiàng)，由于雙鏈DNA分子中A與T配對(duì)、G與C配對(duì)，故一條單鏈中(AT)/(GC)的值與其互補(bǔ)鏈中(AT)/(GC)的值相等。答案C12. 5BrU(5溴尿嘧啶)既可以與A配對(duì)，又可以與C配對(duì)。將一個(gè)正常的有分裂能力的細(xì)胞，接種到含有

18、A、G、C、T、5BrU五種核苷酸的適宜培養(yǎng)基上，至少需要經(jīng)過幾次復(fù)制后，才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中某DNA分子某位點(diǎn)上堿基對(duì)從TA至GC的替換()A.2次 B.3次 C.4次 D.5次B解析如下圖所示，B代表5BrU，至少經(jīng)過3次復(fù)制后，可以實(shí)現(xiàn)堿基對(duì)從TA到GC的替換。(1)經(jīng)n次復(fù)制，DNA分子總數(shù)為2n個(gè)；脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n1條。(2)子代所有鏈中始終保持2條母鏈，且占子代DNA分子總鏈數(shù)的1/2n。(3)一個(gè)DNA分子第n次復(fù)制時(shí)，形成的DNA分子總數(shù)為2n1個(gè)。 技法提煉一個(gè)一個(gè)DNA分子復(fù)制后，有以下結(jié)論分子復(fù)制后，有以下結(jié)論13. BrdU能替代T與A配對(duì)，而摻入新合成的DNA鏈中。當(dāng)用

19、姬姆薩染料染色時(shí)，DNA的一條單鏈摻有BrdU則著色深，DNA的兩條單鏈都摻有BrdU則著色淺。現(xiàn)將水稻(2n24)根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，下圖ac依次表示加入BrdU后連續(xù)3次細(xì)胞分裂中期，來自1條染色體的各染色體的顯色情況(陰影表示深藍(lán)色，非陰影為淺藍(lán)色)。下列有關(guān)說法正確的是()題組四再練重難題，練后不再難A.b圖每條染色體均有1個(gè)DNA的2條脫氧核苷酸鏈含BrdUB.1個(gè)DNA復(fù)制3次所產(chǎn)生的DNA分別位于2條染色體上C.c圖中含BrdU染色體的細(xì)胞占全部細(xì)胞的50%D.c圖中2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含BrdU解析根據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制特點(diǎn)，在第一次有絲分裂復(fù)制之后，子代兩個(gè)DNA分子都是一條鏈含BrdU、一條鏈不含BrdU，染色單體都顯深藍(lán)色(a)。第二次復(fù)制時(shí)，由同一DNA復(fù)制形成的2個(gè)子代DNA分子中，一個(gè)子代DNA分子兩條鏈均含BrdU，所在姐妹染色單體顯淺藍(lán)色，另一條子代DNA分子一條鏈含BrdU、一條鏈不含BrdU，所在姐妹染色