3年高考2年模擬第14講基因本質(zhì)

3年高考2年模擬第14講基因本質(zhì)第一頁，共46頁。

考點一DNA是主要的遺傳物質(zhì)教材研讀一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗材料:S型和R型肺炎雙球菌、小鼠。

S型細菌R型細菌菌落光滑粗糙菌體①

有

多糖類莢膜②

無

多糖類莢膜毒性③

有

毒性,使小鼠患敗血癥死亡④

無

毒第二頁，共46頁。(2)實驗過程及結(jié)果:

(3)結(jié)論:加熱殺死的S型細菌中含有某種⑧

轉(zhuǎn)化因子

使R型活細菌

轉(zhuǎn)化為S型活細菌。第三頁，共46頁。2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗(1)設(shè)計思路:設(shè)法將⑨

DNA

與其他物質(zhì)分開,單獨研究它們各自的

功能。(2)實驗過程及結(jié)果

(3)結(jié)論:使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)是

DNA

而不是蛋白質(zhì)、多糖及DNA的水解產(chǎn)物。第四頁，共46頁。二、噬菌體侵染細菌的實驗1.實驗材料:噬菌體和大腸桿菌等。(1)噬菌體的結(jié)構(gòu)

第五頁，共46頁。增殖需要的條件內(nèi)容模板⑤

噬菌體

的DNA合成噬菌體DNA原料⑥

大腸桿菌

提供的四種脫氧核苷酸合成噬菌體蛋白質(zhì)原料⑦

大腸桿菌的氨基酸

場所大腸桿菌的核糖體(2)噬菌體的復制式增殖第六頁，共46頁。2.實驗方法:⑧

放射性同位素標記

法。3.實驗過程及結(jié)果(1)標記噬菌體

第七頁，共46頁。(2)噬菌體侵染細菌:第八頁，共46頁。4.實驗結(jié)果分析(1)噬菌體侵染細菌時,

DNA

進入細菌細胞中,而

蛋白質(zhì)外殼

留在外面。(2)子代噬菌體的各種性狀是通過

親代DNA

遺傳的。5.結(jié)論:

DNA

是遺傳物質(zhì)。第九頁，共46頁。三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.不同生物的遺傳物質(zhì)[連一連]

第十頁，共46頁。2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)①

DNA

是主要的遺傳物質(zhì),因為實驗證明②

絕大多數(shù)

生物的

遺傳物質(zhì)是DNA,只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。第十一頁，共46頁。考點二DNA的結(jié)構(gòu)與復制一、DNA的分子結(jié)構(gòu)1.DNA雙螺旋模型構(gòu)建者:沃森和克里克2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成第十二頁，共46頁。第十三頁，共46頁。3.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容(1)DNA由①

兩

條脫氧核苷酸鏈組成,這些鏈按②

反向平行

方

式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(2)外側(cè):③

脫氧核糖

和④

磷酸

交替連接構(gòu)成主鏈(基本骨架)。(3)內(nèi)側(cè):兩鏈上堿基通過氫鍵連接成⑤

堿基對

。堿基互補配對遵

循以下原則:A

T(兩個氫鍵)、G

C(三個氫鍵)。4.DNA分子結(jié)構(gòu)特點(1)⑥

多樣

性,具n個堿基對的DNA具有4n種堿基對排列順序。(2)⑦

特異

性,如每個DNA分子都有其特定的堿基對排列順序。(3)⑧

穩(wěn)定

性,如兩條主鏈磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變,堿

基對構(gòu)成方式不變等。第十四頁，共46頁。二、DNA分子的復制1.概念、時間和場所第十五頁，共46頁。2.過程第十六頁，共46頁。3.特點(1)過程:

邊解旋邊復制

。(2)方式:

半保留復制

。4.準確復制的原因和意義(1)原因:DNA具有獨特的

雙螺旋

結(jié)構(gòu),為復制提供精確的模板;

堿基互補配對

原則,保證了復制能準確進行。(2)意義:DNA分子通過復制,將遺傳信息從親代傳給了子代,保持了遺傳

信息的

連續(xù)性

。第十七頁，共46頁。1.判斷下列關(guān)于遺傳物質(zhì)探索歷程說法的正誤。(1)(2016江蘇單科,1D)赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺

傳物質(zhì)。

(√)(2)(2015江蘇單科,4C)赫爾希與蔡斯以噬菌體和細菌為研究材料,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)。?(√)(3)(2016江蘇單科,1B)格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳

物質(zhì)。

(?)(4)(2016江蘇單科,1A)格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基

因突變的結(jié)果。

(?)(5)(2016江蘇單科,1C)赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直

接標記的。

(?)第十八頁，共46頁。(6)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

(?)(7)用DNA酶處理后的S型細菌DNA與活R型細菌混合,可培養(yǎng)出S型細

菌菌落和R型細菌菌落。

(?)(8)(2014江蘇單科,4D)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白

質(zhì)和DNA,證明了DNA的半保留復制。

(?)第十九頁，共46頁。2.判斷下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)與復制說法的正誤。(1)(2013課標Ⅱ,1A)DNA有氫鍵,RNA沒有氫鍵。

(?)(2)磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架。

(√)(3)真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶和能量。

(√)(4)(2015重慶理綜,5A)生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序

列中。

(√)(5)(2013海南單科,13C)RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。

(?)(6)(2014江蘇單科,4C)富蘭克林和威爾金斯對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的

建立也作出了巨大的貢獻。

(√)第二十頁，共46頁。突破一遺傳物質(zhì)探索的經(jīng)典實驗考點突破1.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較

肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細菌實驗設(shè)計思路設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨、直接研究它們各自不同的遺傳功能處理方法直接分離:分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標記法:分別用同位素35S、32P標記蛋白質(zhì)和DNA結(jié)論①證明DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)②說明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異①證明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)②說明DNA能控制蛋白質(zhì)的合成③說明DNA能自我復制第二十一頁，共46頁。2.走出遺傳物質(zhì)探索的四個認識誤區(qū)(1)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型

細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使受體細胞獲得了新的遺傳

信息,即發(fā)生了基因重組。(2)加熱并沒有使DNA完全失去活性:加熱殺死S型細菌的過程中,其蛋

白質(zhì)變性失活,但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸

恢復活性。(3)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng),因為病毒營專性寄

生生活,故應(yīng)先培養(yǎng)細菌,再用細菌培養(yǎng)噬菌體。(4)噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),但是沒有證明蛋白

質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。第二十二頁，共46頁。1.噬菌體侵染細菌實驗中上清液與沉淀物分析(1)32P噬菌體侵染大腸桿菌

第二十三頁，共46頁。(2)35S噬菌體侵染大腸桿菌第二十四頁，共46頁。2.“兩看法”解答噬菌體侵染細菌的同位素標記問題

第二十五頁，共46頁?？枷蛞灰劳谢A(chǔ)判斷或?qū)嶒灧治?考查肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1.1928年,英國細菌學家格里菲思以小鼠為實驗材料做了如下實驗:

第一組第二組第三組第四組實驗處理注射活的R型菌注射活的S型菌注射加熱殺死的S型菌注射活的R型菌與加熱殺

死的S型菌實驗結(jié)果小鼠不死亡小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)分離出S型活細菌小鼠不死亡小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)分

離出S型活細菌第二十六頁，共46頁。下列關(guān)于此實驗的分析不正確的是

()A.實驗的關(guān)鍵現(xiàn)象是第4組小鼠死亡并分離到S型活細菌B.對第4組實驗的分析必須是以1~3組的實驗為參照C.本實驗說明R型肺炎雙球菌發(fā)生了某種類型的轉(zhuǎn)化D.本實驗結(jié)論為“DNA是使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的轉(zhuǎn)化因子”答案

D本實驗只能得出存在轉(zhuǎn)化因子,但是轉(zhuǎn)化因子的化學本質(zhì)需

要通過艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗來得出,D錯誤。第二十七頁，共46頁。2.(2016江蘇南京、鹽城二模,8)艾弗里及其同事為了探究S型肺炎雙球

菌中何種物質(zhì)是“轉(zhuǎn)化因子”,進行了肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗。下列

有關(guān)敘述錯誤的是

()A.添加S型細菌DNA的培養(yǎng)基中只長S型菌落B.實驗過程中應(yīng)使用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)R型細菌C.實驗結(jié)論是S型細菌的DNA使R型細菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化D.實驗設(shè)計思路是單獨觀察S型細菌各種組分的作用答案

A肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中,添加S型細菌DNA的培養(yǎng)基中

的菌落有S型和R型兩種,A錯誤。第二十八頁，共46頁?？枷蚨柚鷪D示信息或同位素示蹤技術(shù),考查噬菌體侵染細菌的實驗3.(2016廣東廣州一模,5)用32P或35S標記T2噬菌體并分別與無標記的細菌

混合培養(yǎng),保溫一定時間后經(jīng)攪拌、離心得到上清液和沉淀物,并測量

放射性。對此實驗的敘述,不正確的是

()A.實驗?zāi)康氖茄芯窟z傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)B.保溫時間過長會使32P標記組上清液的放射性偏低C.攪拌不充分會使35S標記組沉淀物的放射性偏高D.實驗所獲得的子代噬菌體不含35S,而部分可含有32P第二十九頁，共46頁。答案

B本實驗是將噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)分別進行放射性標記,來

研究遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì),A正確;保溫時間過長,細菌裂解,噬菌

體釋放出來,使上清液放射性偏高,B錯誤;35S標記組攪拌不充分,會導致

親代噬菌體外殼吸附在細菌上,隨著細菌一起沉淀,沉淀物放射性偏高,C正確;35S標記組,35S標記的親代噬菌體的外殼,未能侵入細菌內(nèi)部,子代

噬菌體不含35S,32P標記組,32P標記的親代噬菌體的DNA,會侵入細菌中,

子代噬菌體部分含有32P,D正確。第三十頁，共46頁。4.(2016山西忻州一中第一次月考,24)如果用32P、35S、15N標記噬菌體后,

讓其侵染細菌,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、15NB.可在DNA中找到32P、15NC.可在外殼中找到32P、15ND.可在DNA中找到32P、35S、15N第三十一頁，共46頁。答案

B由于噬菌體利用細菌的原料合成蛋白質(zhì)外殼,所以不能在外

殼中找到35S、15N,A錯誤;由于15N在親代噬菌體DNA和蛋白質(zhì)中都有,32P

只存在于親代噬菌體DNA中,35S只存在親代噬菌體蛋白質(zhì)中,噬菌體侵

染細菌,蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌,其DNA進入細菌,噬菌體以自身DNA為模板,利用細菌提供的原料合成噬菌體DNA和蛋白質(zhì),所以可在子代

噬菌體的DNA中找到15N和32P,B正確;由于噬菌體利用細菌的原料合成

蛋白質(zhì)外殼,所以不能在外殼中找到32P、15N,C錯誤;由于蛋白質(zhì)外殼沒

有進入細菌,且35S不標記DNA,所以不能在DNA中找到35S,D錯誤。第三十二頁，共46頁?？枷蛉曰A(chǔ)判斷的形式,考查不同生物的遺傳物質(zhì)5.下列關(guān)于“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的敘述中,正確的是

()A.細胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA,細胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)是RNAB.“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”都證明了

DNA是主要的遺傳物質(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.細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,非細胞生物的遺傳物質(zhì)是RNA答案

C細胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA,細胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)也是

DNA,A錯誤;“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實

驗”都證明了DNA是遺傳物質(zhì),B錯誤;細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,非

細胞生物的遺傳物質(zhì)是RNA或DNA,D錯誤。第三十三頁，共46頁。突破二DNA分子的結(jié)構(gòu)與復制

1.DNA分子結(jié)構(gòu)模型解讀

圖1第三十四頁，共46頁。圖2(1)由圖1可解讀以下信息:第三十五頁，共46頁。

(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,限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于①部位。2.突破DNA結(jié)構(gòu)與復制認識的五大易錯點(1)每個DNA片段中,磷酸基團、脫氧核糖與含氮堿基之間的數(shù)量關(guān)系

為1∶1∶1,游離的磷酸基團有2個。(2)脫氧核苷酸之間的化學鍵為磷酸二酯鍵,用限制酶處理可切斷,用

DNA連接酶處理可連接,DNA聚合酶的作用也是催化磷酸二酯鍵的形

成。第三十六頁，共46頁。(3)DNA兩條鏈中的A與T可以通過形成氫鍵連接;在DNA分子的一條單

鏈中相鄰的堿基A與T通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連

接。(4)連接兩條脫氧核苷酸鏈堿基之間的化學鍵為氫鍵,可用解旋酶斷裂,

也可加熱斷裂,A與T之間有2個氫鍵,G與C之間有3個氫鍵。(5)DNA分子水解產(chǎn)物為4種脫氧核苷酸,徹底水解時得到的產(chǎn)物是脫氧

核苷酸的基本組分,一共6種,即脫氧核糖、磷酸、4種含氮堿基。第三十七頁，共46頁。1.“歸納法”求解DNA分子中的堿基數(shù)量的計算規(guī)律(1)在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同,即A+G=T+C。(2)互補堿基之和的比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相同,即若

在一條鏈中

=m,在互補鏈及整個DNA分子中

=m。(3)非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù),在整個DNA分子

中為1,即若在DNA一條鏈中

=a,則在其互補鏈中

=

,而在整個DNA分子中

=1。第三十八頁，共46頁。2.“圖解法”分析DNA復制相關(guān)計算

(1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng),復制n次,則子代DNA共2n個

第三十九頁，共46頁。脫氧核苷酸鏈共2n+1條

(2)DNA復制中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個,經(jīng)過n次復制需要消耗

該種脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n-1)。②第n次復制所需該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n-1。

第四十頁，共46頁?？枷蛞灰劳蠨NA結(jié)構(gòu)模型,考查DNA的結(jié)構(gòu)及堿基計算1.(2016湖北武漢部分學校聯(lián)考,14)下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述正確

的是

()A.DNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的單鏈結(jié)構(gòu)B.DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基C.DNA分子兩條鏈之間總是嘌呤與嘧啶形成堿基對D.DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過—磷酸—脫氧核糖—磷酸—相連答案

CDNA分子是以4種脫氧核苷酸為單位連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu),

A錯誤;DNA分子中的絕大多數(shù)磷酸連接著兩個脫氧核糖,且磷酸不與

堿基直接相連,B錯誤;DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過—脫氧核糖

—磷酸—脫氧核糖—相連,D錯誤。第四十一頁，共46頁。2.某種烷化劑芥子氣能使鳥嘌呤轉(zhuǎn)變?yōu)橥榛B嘌呤(mG),mG不與胞

嘧啶配對而與胸腺