高三生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：基因的本質(zhì)

第一節(jié)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(guò)程（明確哪位科學(xué)家、用什么樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、利用了什么科學(xué)技術(shù)、進(jìn)行了什么樣的實(shí)驗(yàn)、得出了什么樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論）2.明確每種實(shí)驗(yàn)的對(duì)照方式3.掌握進(jìn)行科學(xué)探究的方法和科學(xué)思維【基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)】一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)材料：型和型肺炎雙球菌S型肺炎雙球菌R型肺炎雙球菌菌落表面菌體是否有多糖類莢膜是否有毒性2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程注射菌種：，，，?！∈蟆龑?shí)驗(yàn)結(jié)果：，，，。本實(shí)驗(yàn)的對(duì)照方式是。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：。4.本實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的遺傳變異類型為。（二）的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)思路：將S型菌的彼此分離開(kāi)，分別與型菌混合，觀察培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出來(lái)的菌種情況2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程加入的物質(zhì)結(jié)果①R型菌培養(yǎng)基②③④（1）實(shí)驗(yàn)①②分別說(shuō)明。（2）實(shí)驗(yàn)③說(shuō)明了。（3）實(shí)驗(yàn)①②③彼此之間形成了。（何種對(duì)照）（4）實(shí)驗(yàn)④是對(duì)照組，它本身說(shuō)明了；與實(shí)驗(yàn)③對(duì)照既可以說(shuō)明；又可以說(shuō)明。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：。4.本實(shí)驗(yàn)的不足之處：。辨析：格里菲斯的實(shí)驗(yàn)證明了將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA（）艾弗里的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是（）二、的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)材料：。T2噬菌體增殖過(guò)程噬菌體增殖時(shí)，噬菌體提供；大腸桿菌提供等物質(zhì)，噬菌體增殖的場(chǎng)所是。2.實(shí)驗(yàn)思路：將與分離開(kāi)3.采用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)是。用標(biāo)記噬菌體的DNA，用標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)。4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程（1）標(biāo)記噬菌體例：用32P如何標(biāo)記噬菌體的DNA？進(jìn)行短時(shí)間。（2）用被32進(jìn)行短時(shí)間。用被35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的T2噬菌體侵染普通大腸桿菌保溫的目的是：。（3）攪拌：。離心：。（4）檢測(cè)上清液和沉淀的放射性實(shí)驗(yàn)結(jié)果32P-DNA組：放射性同位素主要集中在。實(shí)驗(yàn)結(jié)果35S-蛋白質(zhì)組：放射性同位素主要集中在。（5）大腸桿菌裂解后檢測(cè)新T2噬菌體的放射性實(shí)驗(yàn)結(jié)果32P-DNA組：在新T2噬菌體中（能/不能）檢測(cè)到放射性實(shí)驗(yàn)結(jié)果35S-蛋白質(zhì)組：在新T2噬菌體中（能/不能）檢測(cè)到放射性5.對(duì)照類型：。6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①；②。7.誤差分析32P標(biāo)記噬菌體的一組實(shí)驗(yàn)中，上清液中也出現(xiàn)了放射性，請(qǐng)分析原因35S標(biāo)記噬菌體的一組實(shí)驗(yàn)中，沉淀中也出現(xiàn)了放射性，請(qǐng)分析原因三、證明RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)例：已知煙草花葉病毒（TMV）和車前草病毒（HRV）都能感染煙草葉片，有人用這兩種病毒做實(shí)驗(yàn)，具體步驟和結(jié)果如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A．c表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙草葉片，結(jié)果是煙草葉片上不出現(xiàn)病斑B．d表示用HRV的RNA感染煙草葉片，結(jié)果是煙草葉片上出現(xiàn)病斑C．f表示TMV的蛋白質(zhì)外殼和HRV的RNA組成的“雜種病毒”產(chǎn)生的后代是HRVD．該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而不是蛋白質(zhì)綜合上述實(shí)驗(yàn)，證明是主要的遺傳物質(zhì)生物的遺傳物質(zhì)細(xì)胞生物：。生物的遺傳物質(zhì)非細(xì)胞生物：。DNA分子的結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.理解DNA分子的多樣性決定遺傳信息的多樣性3.能夠說(shuō)出DNA半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn)的探究方法（假說(shuō)-演繹法）和技術(shù)（同位素標(biāo)記法）4.掌握DNA半保留復(fù)制的機(jī)制（準(zhǔn)確說(shuō)出DNA復(fù)制時(shí)的模板、原料、酶和能力）5.能夠說(shuō)出DNA半保留復(fù)制的意義6.了解基因與DNA之間的關(guān)系【基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)】一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.依據(jù)威爾金斯、富蘭克林：。1.依據(jù)查哥夫：。2.沃森、克里克提出了模型3.請(qǐng)畫出含有三個(gè)堿基對(duì)的DNA分子結(jié)構(gòu)4.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：①DNA分子是由條鏈組成的，這兩條鏈的方向是。②DNA分子的基本骨架是和交替連接，排列在DNA外側(cè)，DNA分子的排列在內(nèi)側(cè)③兩條鏈上的堿基間遵循的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系叫原則，堿基間通過(guò)連成，A（）一定與（）配對(duì)；C（）一定與（）配對(duì)辨析：所有生物的DNA分子都有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)（）在細(xì)胞不分裂的時(shí)候，一條染色質(zhì)上有兩分子DNA（）高溫可以打開(kāi)DNA分子的氫鍵，C、G含量越高，DNA熱穩(wěn)定性越高（）堿基間的配對(duì)方式有兩種，堿基對(duì)也有兩種（）5.DNA分子的特點(diǎn)DNA分子的遺傳信息，蘊(yùn)藏在。：脫氧核糖與磷酸交替排列的順序不變：DNA分子中脫氧核苷酸排列順序多樣：每種生物都有特定的DNA序列生物多樣性的直接原因是多樣性，根本原因是多樣性。A基因和B基因攜帶信息不同的根本原因是。不同蛋白質(zhì)有不同的氨基酸排列順序，最終是由決定的。6.計(jì)算（1）如果一個(gè)DNA分子中A=m，C=n，則T=；G=；這個(gè)DNA分子共個(gè)堿基，個(gè)堿基對(duì)（2）若一條鏈中（A+G）/（T+C）=m，則另一條鏈中這個(gè)比值為，DNA分子中該比值等于。（3）若一條鏈中（A+T）/（G+C）=n，則另一條鏈中這個(gè)比值為，DNA分子中該比值等于。（4）若一個(gè)DNA分子由2000個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成，則該DNA分子的堿基排列順序由種可能。若王小剛的胰島素基因由1500個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成，則他的胰島素基因的堿基排列順序有種可能。（5）一個(gè)DNA分子由16個(gè)堿基構(gòu)成，該DNA分子的堿基排列順序由種可能；一個(gè)DNA分子由16個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成，該DNA分子的堿基排列順序由種可能。二、DNA的復(fù)制（一）DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.實(shí)驗(yàn)的探究方法：。2.實(shí)驗(yàn)技術(shù)：。3.生物材料：。4.實(shí)驗(yàn)步驟（1）提出問(wèn)題：大腸桿菌是如何復(fù)制DNA的？用15N標(biāo)記大腸桿菌：。離心結(jié)果DNA雙鏈標(biāo)記情況（2）做出假設(shè)、演繹推理①假設(shè)DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，請(qǐng)分別畫出大腸桿菌經(jīng)過(guò)1次復(fù)制和2次復(fù)制的DNA雙鏈標(biāo)記情況，以及離心后試管中DNA位置DNA復(fù)制一次后DNA復(fù)制兩次后②假設(shè)DNA復(fù)制是全保留復(fù)制，請(qǐng)分別畫出大腸桿菌經(jīng)過(guò)1次復(fù)制和2次復(fù)制的DNA雙鏈標(biāo)記情況，以及離心后試管中DNA位置DNA復(fù)制一次后DNA復(fù)制兩次后（3）實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)當(dāng)大腸桿菌進(jìn)行一次和兩次分裂后，分別對(duì)其DNA進(jìn)行密度梯度離心法后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與半保留復(fù)制的推理結(jié)果相同。（4）得出結(jié)論DNA復(fù)制機(jī)制是半保留復(fù)制（二）DNA復(fù)制1.概念：以為模板合成。2.時(shí)間：。3.場(chǎng)所真核細(xì)胞：。3.場(chǎng)所原核細(xì)胞：。4.過(guò)程（1）解旋酶：。。（2）合成。①模板：。②原料：。③：。④遵循原則：。（3）形成了子代DNA：每個(gè)DNA分子條舊鏈，條新鏈。５.DNA復(fù)制的特點(diǎn)。。。６.DNA精確復(fù)制的原因。。７.意義：。８.計(jì)算（1）一個(gè)細(xì)胞分裂ｎ次，共個(gè)細(xì)胞；一個(gè)DNA分裂ｎ次，共個(gè)DNA，條DNA鏈（2）１分子雙鏈DNA被15N標(biāo)記，放到14N培養(yǎng)液中復(fù)制n次后，共分子DNA帶放射性，占所有DNA分子的。只含有15N的DNA分子有個(gè)；只含有14N的DNA分子有個(gè)含有14N的DNA鏈有條另一種問(wèn)法：一個(gè)大腸桿菌DNA雙鏈被15N標(biāo)記，轉(zhuǎn)移至普通培養(yǎng)基中連續(xù)分裂n次后，共個(gè)細(xì)胞帶有放射性，占所有細(xì)胞的。（3）一個(gè)DNA分子含有m個(gè)腺嘌呤復(fù)制n次，共需個(gè)腺嘌呤在第n次復(fù)制，需個(gè)腺嘌呤三、基因是具有的DNA片段1.基因在DNA上呈分布，一分子DNA上分布著個(gè)基因2.課本P57黑體字：遺傳信息蘊(yùn)藏在的排列順序之中；，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的。高考題1．在生命科學(xué)發(fā)展過(guò)程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是①孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)②摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)③肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)④T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)⑤DNA的X光衍射實(shí)驗(yàn)A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤2．在前人進(jìn)行的下列研究中，采用的核心技術(shù)相同（或相似）的一組是①證明光合作用所釋放的氧氣來(lái)自于水②用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株③用T2噬菌體侵染大腸桿菌證明DNA是遺傳物質(zhì)④用甲基綠和吡羅紅對(duì)細(xì)胞染色，觀察核酸的分布A．①② B．①③ C．②④ D．③④3．在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無(wú)毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中，不合理的是（）A．與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B．S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C．加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D．將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌4．某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后，再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)出了大腸桿菌（X）的菌落。據(jù)此判斷，下列說(shuō)法不合理的是（）A．突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B．突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來(lái)的C．突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD．突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移5．在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過(guò)程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D．HIV與T2噬菌體的核酸類型和增殖過(guò)程相同6．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是（）①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)②富蘭克林等拍攝的DNA分子X(jué)射線衍射圖譜③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制A．①② B．②③ C．③④ D．①④7．生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．真核細(xì)胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物B．真核細(xì)胞的核中有DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物，而原核細(xì)胞的擬核中沒(méi)有C．若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制，則該蛋白可能是DNA聚合酶D．若復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成，則該復(fù)合物中含有RNA聚合酶8．某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對(duì)之間，使DNA雙鏈不能解開(kāi)。若在細(xì)胞正常生長(zhǎng)的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙B.隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙C.該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期D.可推測(cè)該物質(zhì)對(duì)癌細(xì)胞的增殖有抑制作用9．人或動(dòng)物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無(wú)致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc（朊粒），就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實(shí)現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是A．朊粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同C．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化D．PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過(guò)程屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程二、多選題10．許多抗腫瘤藥物通過(guò)干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細(xì)胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機(jī)理。下列敘述正確的是（）藥物名稱作用機(jī)理羥基脲阻止脫氧核糖核苷酸的合成放線菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羥