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专题09 人类探究遗传物质的历程、DNA分子的结构和复制
1.证明DNA是遗传物质的两大实验的实验思路
设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开来,单独地、直接地观察它们各自的作用。
2.关于遗传物质的三个问题
(1)真核生物和原核生物的遗传物质一定是DNA。
(2)病毒的遗传物质是DNA或RNA。
(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA,因此DNA是主要的遗传物质。
3.DNA的“五、四、三、二、一”
“五”:五种元素:C、H、O、N、P;
“四”:四种碱基对应四种脱氧核苷酸;
“三”:三种物质:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基;
“二”:两条脱氧核苷酸长链(碱基对有A与T、G与C两种配对方式);
“一”:一种空间结构——规则的双螺旋结构。
1.下列关于生物细胞中遗传物质的叙述,正确的是( )
A.新冠病毒的遗传物质是其表面的蛋白质
B.真核细胞的遗传物质是DNA,原核细胞的遗传物质是RNA
C.绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质
D.哺乳动物细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA
【答案】C
【分析】
真核细胞、原核细胞等有细胞结构的生物的遗传物质是DNA。无细胞结构的生物的遗传物质:DNA病毒的遗传物质是DNA ,RNA病毒遗传物质是RNA 。
【详解】
A、新冠病毒的遗传物质是蛋白质外壳里面包裹的RNA,A错误;
B、有细胞结构的生物的遗传物质是DNA,B错误;
C、绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA,例如RNA病毒。所以DNA是主要的遗传物质,C正确;
D、哺乳动物细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质也是DNA,例如线粒体内的DNA ,D错误。
故选C。
2.下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述中,不正确的是( )
A.模型构建法:DNA双螺旋结构的发现
B.对比实验法:探究酵母菌细胞的呼吸方式
C.差速离心法:细胞中各种细胞器的分离和叶绿体中色素的分离
D.放射性同位素标记法:研究光合作用的暗反应过程和噬菌体侵染细菌的实验
【答案】C
【分析】
1、分离细胞器的方法是差速离心法,叶绿体色素的分离原理是根据色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸条上的扩散速度不同。
2、放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物,化学性质不会改变。
【详解】
A、沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构,采用了物理模型,A正确;
B、探究酵母菌细胞的呼吸方式采用有氧呼吸和无氧呼吸做对比,B正确;
C、叶绿体中色素的分离用的是纸层析法,C错误;
D、研究光合作用的暗反应过程采用14C做标记,噬菌体侵染细菌的实验采用35S和32P做标记,D正确。
故选C。
3.下列有关DNA分子的结构的叙述,错误的是( )
A.在DNA单链中,每个磷酸都与两个脱氧核糖相连
B.DNA的基本骨架是由排列在外侧的磷酸与脱氧核糖构成的
C.DNA双链之间的G、C碱基对越多、DNA的结构越稳定
D.DNA的多样性与碱基对排列顺序有关
【答案】A
【分析】
DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】
A、一条链中,游离的磷酸只与一个脱氧核糖相连,其余的磷酸都与两个脱氧核糖相连,A错误;
B、磷酸与脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架,B正确;
C、碱基A与T之间有2个氢键,碱基G与C之间有3个氢键,可见双链之间的G与C碱基对越多,DNA的结构越稳定,C正确;
D、DNA的多样性与碱基排列顺序有关,D正确。
故选A。
4.下列关于肺炎链球菌转化实验的说法,正确的是( )
A.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明了DNA是遗传物质
B.艾弗里实验中S型菌的DNA+R型菌一起培养,培养基上生存的细菌只有S型菌
C.肺炎链球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.已加热杀死的S型菌种,蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性
【答案】D
【分析】
1、格里菲思体内转化实验:证明S型菌中存在“某种转化因子”,能将R型菌转化为S型菌。
2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,