第3章（章末整合提升）-2020年【精讲精练】高中新课标辅导生物（人教版，必修2遗传与进化）

第3章 一、运用科学思维，学习科学探究 通过对肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌实验及DNA复制方式的探究等实验的学习，理解探究实验的一般思路和方法，培养实验设计及结果分析的能力。 【例1】　下面是某兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。 (1)实验目的：略。 (2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)实验步骤： 第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_______________。 第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。 第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。[来源:Zxxk.Com] (4)请预测实验结果及结论：[来源:学.科.网Z.X.X.K] ①______________________________________________； ②_______________________________________________。 ③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。 【答案】　(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理 (4)①若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA　②若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA 归纳总结 生物遗传物质的探究实验分析 1．探究思路 (1)若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。 (2)若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。 2．探究方法 (1)分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。 (2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记DNA和蛋白质的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。 (3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，用杂种病毒去感染宿主细胞。 (4)酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用。若“是”，其遗传物质不是DNA；若“否”，其遗传物质可能是DNA。 二、运用科学思维 通过DNA分子中碱基数量和DNA复制过程的计算规律，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力。 【例2】　用15N标记含有100个碱基对的DNA分子(其中有腺嘌呤60个)，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是 A．含有15N的DNA分子有两个 B．含有14N的DNA分子占总数的7/8 C．第4次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个 D．复制共产生16个DNA分子 【解析】　由于DNA分子的复制是半保留复制，亲代DNA分子的两条链始终存在于子代的两个DNA分子中，因此含有15N的DNA分子有两个；该DNA分子是在含14N的培养基中复制的，新形成的子链均含有14N，故所有DNA分子都含14N；根据碱基互补配对原则，DNA分子含有100个碱基对，其中腺嘌呤有60个，则胞嘧啶有40个，第4次复制需消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数＝24－1×40＝320(个)；1个DNA分子经过4次复制，共产生DNA分子数＝24＝16(个)。 【答案】　B 【方法总结】 “图解法”分析DNA复制过程中的数量关系 DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有： (1)DNA分子数。 ①子代DNA分子数＝2n个； ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个； ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。 (2)脱氧核苷酸链数。 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条； ②亲代脱氧核苷酸链数＝2条；[来源:学科网] ③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。 (3)消耗的脱氧核苷酸数。 ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个； ②一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数为2n个，复制(n－1)次后得到的DNA分子数为2n－1个。第n次复制增加的DNA分子数为2n－2n－1＝2n－1(个)，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为m·2n－1个。 三、运用科学思维，构建解体模型 学会用模型分析法解答DNA复制与染色体标记问题，巧用图解，突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题。 【例3】　将全部DNA