2025届高考生物一轮复习：第6讲 DNA的结构和简单计算

　　　　　　　 第6讲 DNA复习 【温故知新】1、细胞核内，染色体主要由 和 组成。 2、蛋白质的基本单位是 ，构成生物蛋白质的这种单位有约 种；生物体的蛋白质多种多样，其原因是 。 3、DNA的基本单位是 ，有 种，分别是 。 【学习重点】 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 理解并掌握DNA分子的双螺旋结构模型的特点。 【知识点1】DNA是主要的遗传物质（一） 肺炎双球菌转化实验 （一）对遗传物质的早期推测 1、20世纪20年代，人们对遗传物质的推测是什么？理由是什么？ 。 2、20世纪30年代，人们开始意识到DNA的重要性，你觉得DNA具备了什么作为遗传物质的特点？ 。 （二）肺炎双球菌的转化实验： 1、肺炎双球菌的体内转化实验：实验者： 1) 实验材料：肺炎双球菌，小鼠 【思考1】两种肺炎双球菌有什么不同？ 2)实验过程及结果： ( 注射 )①R型活细菌 ； ( 注射 )②S型活细菌 ； ( 注射 )③加热杀死的S型细菌 ； ( 注射 )④R型活细菌+加热杀死的S型细菌 实验分析：步骤①—④分别说明什么问题？ ①： ； ②： ； ③： ； ④： 。 3）实验结论： 。 4）不足： 。 2、肺炎双球菌的体外转化实验：实验者： 【思考2】在S型肺炎双球菌中有蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质，如果请你设计一个实验来确定哪一种是转化因子，你觉得关键的设计思路是什么？ 。 1）实验过程及结果 2）实验结论： 。 3）不足： 。 【例1】在肺炎双球菌感染老鼠的实验中，下列实验结果不正确的是(　　) A.注射R型菌后，老鼠不死亡 B.注射S型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌 C.注射R型菌及热处理的S型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型细菌 D.注射S型菌及热处理的R型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌 【练习1.1】S型肺炎双球菌具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的有( ) A.培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌 B.培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生一些具荚膜的细菌 C.培养R型活细菌时加S型细菌DNA，能产生一些具荚膜的细菌 D.培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生一些具荚膜的细菌 【练习1.2】某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下实验，请判断注射后后小鼠的存活状态( ) ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠 ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠 ③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠 A.存活 存活 存活 死亡 B.存活 死亡 存活 死亡 C.死亡 死亡 存活 存活 D.存活 死亡 存活 存活 【练习1.3】如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，请据图回答： 实验一 实验二 实验三 (1)该实验是________________所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。 (2)该实验是在________________实验的基础上进行的，其目的是证明“______________”的化学成分。 (3)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是__________________ ____。 (4)依据实验一可以作出_______ _________________的假设。 (5)为验证实验一的假设，他们又设计了实验二：实验中加入DNA酶的目的是_________________________________，他们观察到的实验现象是____________________________________。 (6)通过上面两步实验，仍然不能说明___________________________，为此他们设计了实验三，他们观察到的实验现象是_______________________________，该实验能够说明________________________________________。 总结： 肺炎双球菌转化实验包括 和 的实验，其中， 的实验证明了 型菌内含有转化因子，但未证明转化因子是哪种物质。 的实验则证明了转化因子是 的 ，但实验存在不足： 。 【知识点2】DNA是主要的遗传物质（二） 噬菌体侵染细菌的实验 一、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯） 1、实验材料： T2噬菌体是一种专门 在大肠杆菌体内的一种病毒。结构特点：头部和尾部的外壳都是由 （含 等元素）构成，头部内含有一个 （含 等元素）。增殖特点：在自身遗传物质作用下，利用 体内的物质合成自身成分，进行大量增殖。噬菌体侵染细菌的过程是：吸附→注入→复制、合成→组装→释放。 2、实验方法： （用_____标记一部分噬菌体的蛋白质，用_____标记另一部分噬菌体的DNA）。 3、设计思路：S是 特有的元素，P是 特有的元素，用不同的放射性同位素分别标记这两种生物大分子，可以直接、单独去观察它们的作用。 4、实验过程与结果 第一步： 35S培养基+细菌→ 标记细菌 32P培养基+细菌→ 第二步： 噬菌体+ → 标记噬菌体 噬菌体+ → ( ② ) ( ① ) 第三步： 35S噬菌体 32P噬菌体 标记的噬菌体 + + 侵染未标记的细菌 细菌 细菌 第四步：测定放射性（结果） ①上清液中（有未进入细菌体内的 ）放射性 ；沉淀物中（有新形成的 ）放射性 ；新形成的噬菌体中 （能、不能）检测到35S。说明 。 ②上清液中（有未进入细菌体内的 ）放射性 ；沉淀物中（有新形成的 ）放射性 ；新形成的噬菌体中 （能、不能）检测到32P。说明 。 5、实验结论：在噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是 ，即 是遗传物质。 【思考】与艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验比较，两者的实验设计思路有什么异同？ 二、DNA是主要的遗传物质 1、RNA也是遗传物质的证据：烟草花叶病毒侵染烟草实验 2、遗传物质的类型 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞生物（原核生物和真核生物） 人、玉米、酵母菌、细菌、蓝藻 非细胞生物 大多数病毒 仅有DNA T2噬菌体 少数病毒 仅有RNA HIV 结论 【例1】噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是（　　） A.在细菌的DNA指导下，用细菌的物质在细菌的核糖体上合成 B.在噬菌体的DNA指导下，用噬菌体的物质在噬菌体的核糖体上合成 C.在细菌的DNA指导下，用噬菌体的物质在噬菌体的核糖体上合成 D.在噬菌体的DNA指导下，用细菌的物质在细菌的核糖体上合成 【练习1.1】在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是（　　） A.用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质 B.该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测 C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体 D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质 【练习1.2】如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是（　　） 【练习1.3】下列关于遗传物质的说法，错误的是（　　） ①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核中的遗传物质是DNA　④细胞质中的遗传物质是RNA　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤ 【练习1.4】回答下列有关遗传物质的问题： (1)人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核苷酸分别有（　　）种 A．8、4、4、8 B．4、4、4、4 C．5、4、4、5 D．8、4、5、4 (2)上述四类生物中组成它们的核酸的核苷酸种类分别是（　），这些核酸中含氮碱基种类分别是（　）。 A．8、4、4、8 B．4、4、4、4 C．5、4、4、5 D．8、4、5、4 (3)下列有关遗传物质的叙述，正确的是（　　） A．DNA是所有生物的遗传物质 B．真核生物的DNA都以染色体为载体 C．遗传物质在亲代与子代之间传递性状 D．核酸是一切生物的遗传物质 (4)下列哪项不是蚕豆细胞内遗传物质的载体（　　） A．染色体 B．叶绿体 C．线粒体 D．核糖体 【知识点3】DNA双螺旋结构模型的构建 1．构建者： 。 2．构建过程 3．新模型的特点及意义 (1)特点：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。 (2)意义 ①能解释A、T、G、C的数量关系。 ②能解释DNA的复制。 ③模型与X射线衍射照片完全相符。 二、DNA分子的结构 1．结构图示 2．图示解读 基本组成元素 组成物质 [①] ，[②] ，[③] 基本组成单位 [④]脱氧核苷酸，共4种 整体结构 由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 结构 特点 外侧 由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架 内侧 碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则，即T(胸腺嘧啶)一定与[⑥]腺嘌呤配对，C(胞嘧啶)一定与[⑦]鸟嘌呤配对 判断对错 (1)组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。(　　) (2)在DNA分子中一定存在如下关系C===T，A===G。(　　) (3)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。(　　) 【例1】下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是(　　) A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像 B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型 C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系 D．富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量 【练习1.1】如图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链，下列表述不正确的是(　　) A．能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个 C．相邻脱氧核苷酸之间通过化学键③连接起来 D．从碱基上看，缺少的碱基是T 【练习1.2】如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题： 1．图中的1、2、5、7的名称分别是什么？ 2．DNA分子结构的基本骨架是怎样构成的？ 3．为什么DNA分子中G与C碱基所占的比例越高，DNA分子结构的稳定性越强？ 总结： 1．DNA分子的结构层次 DNA单链： 脱氧核苷酸链 　　 　 　 ↓ 　　 　DNA双链 　 　 　　 ↓ 空间结构：DNA分子双螺旋结构 2．DNA分子的结构 (1)DNA单链：脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链(如图)。 (2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如图)。 ①每个DNA片段中○、、□之间的数量比为__________________，游离的磷酸基团有_______个； ②一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过_______________相连；连接双链之间的化学键为碱基对之间的_____键； ③每个脱氧核糖(除两端外)连接着_____个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接； ④在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“_________________________________”相连接； ⑤若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为__________________。 3．DNA分子的结构特点 (1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2)多样性：DNA分子中碱基对(或脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。 (3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 巧学助记　DNA分子结构的“五、四、三、二、一” 【例2】下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是(　　) A．③有可能是碱基A B．②和③相间排列，构成DNA分子的基本骨架 C．①②③中特有的元素分别是P、C和N D．与⑤有关的碱基对一定是A—T 【练习2.1】下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　) A．每个DNA分子都是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的单链结构 B．DNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖和一个碱基 C．DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连 D．双链DNA分子的两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对 思考：碱基互补配对原则：A—T，G—C，如图所示。 1．两条链之间碱基有什么数量关系？整个DNA分子中嘌呤和嘧啶有什么数量关系？ 2．设在双链DNA分子中的1号链上A1＋T1＝n%，则2号链上A2＋T2的比例为多少？整个DNA分子中A＋T的比例又是多少？据此，你有什么结论？ 3．若1号链上：＝m，则2号链上的比例为多少？据此，你有什么结论？ 4．某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是多少？ 总结：1．DNA碱基比例计算的相关规律 (1)规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。 注意：一个双链DNA分子中，A＋T与C＋G不一定相等，而且一般都不相等。 (2)规律二：在双链DNA分子中，A＋T或C＋G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条单链中A＋T或C＋G所占的比例。 由图知：A1＋T1＋G1＋C1＝m，A2＋T2＋G2＋C2＝m，整个双链DNA上的碱基总数为2m。 因为A1＝T2、T1＝A2，则A1＋T1＝A2＋T2，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)，＝＝ (3)规律三：在DNA双链中，一条单链的的值与另一条互补单链的的值互为倒数关系。简记为“不配对的碱基和之比在两条单链中互为倒数”。 注意　在整个DNA分子中该比值等于1。 (4)规律四：DNA双链中，一条单链的的值，与另一条互补链的的值是相等的，也与整个DNA分子中的的值是相等的。 注意　综合规律三、四可简记为“补则等，不补则倒”。 (5)规律五：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。 (6)规律六：若＝b%，则＝%。 (7)规律七：若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0。 易错提醒：碱基数量计算的两个易错点 (1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。 (2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。 【例3】下面四个DNA分子的一条单链与其所在DNA分子中、一条单链与其互补链碱基数目比值的关系图中，不正确的是(　　) 【练习3】某双链DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的38%，其中一条a链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链b上的G占该链碱基总数的比例是(　　) A．41%　　　　 B．38% C．28% D．21% 总结：关于碱基含量计算的“两点两法” (1)“两点”为两个基本点。 ①A与T配对，G与C配对(A＝T，G＝C)。 ②双链DNA分子中，嘌呤总数＝嘧啶总数＝1/2碱基总数(A＋G＝T＋C)。 (2)“两法”为双链法和设定系数法。 ①用两条直线表示DNA分子的双链结构即为双链法。 ②设定系数法即设定一个系数来表示碱基的总数或碱基的数目。 【例4】下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是(　　) A．双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B．DNA的一条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接 C．嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定 D．DNA分子两条链反向平行 【练习4.1】关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　) A．组成双链DNA分子的脱氧核苷酸可以只有1种 B．脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 C．双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的 D．双链DNA分子中，A＋T＝G＋C 【练习4.2】某双链DNA分子一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则在整个DNA分子中A∶T∶G∶C为(　　) A．1∶1∶1∶1　　　　 B．2∶2∶3∶3 C．3∶3∶10∶10 D．10∶10∶3∶3 【练习4.3】下图为某同学在学习DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中○代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是(　　) A．甲说：该图没有什么物质和结构上的错误 B．乙说：该图有一处错误，就是U应改为T C．丙说：该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖 D．丁说：如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的 【练习4.4】如图为DNA片段的结构图，请据图回答： (1)图甲是DNA片段的________结构，图乙是DNA片段的________结构。 (2)填出图中部分结构的名称：②__________________、 ⑤__________________。 (3)从图中可以看出，DNA分子中的______________和________________交替连接排列在外侧，构成基本骨架。 (4)连接碱基对的⑦是________，碱基配对的方式如下：即________与________配对；________与________配对。 (5)从图甲可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是________的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成______________结构。 总结： 1．DNA分子的双螺旋结构 (1)两条链反向平行。 (2)__________和_________交替连接，排列于外侧，构成基本骨架。 (3)碱基通过______键连接成__________，排列在内侧。 2．双链DNA分子中，嘌呤碱基数______嘧啶碱基数，即A＋G＝T＋C。 3．互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DNA分子中都相等。 4．非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，而在整个DNA分子中比值为1。 5．在DNA分子中，含G－C碱基对越多的DNA分子相对越稳定。 【概念运用】 1.艾弗里细菌转化实验中，为了弄明白什么是遗传物质，他设计了有关实验，下列选项所列的实验过程中，培养基中有光滑菌落产生的是（　　） A.S型菌的蛋白质＋R型菌 B.S型菌的多糖＋R型菌 C.S型菌的DNA＋R型菌 D.S型菌的多糖＋S型菌的蛋白质＋R型菌 2.1944年，科学家从S型活细菌中提取出DNA、蛋白质和多糖等物质，将S型细菌的DNA加入到培养R型细菌的培养基中，结果发现其中的部分R型细菌转化成了S型细菌；而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象不能说明的是（　　） A.S型细菌的性状是由其DNA决定的 B.在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中 C.DNA是主要的遗传物质 D.DNA是遗传物质 3.若用3H标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则对于子代噬菌体的叙述，正确的是（　　） A.外壳可能含有3H B.DNA可能含有3H C.外壳和DNA都可能含有3H D.外壳和DNA都不可能含有3H 4.在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连接。下图中连接错误的是（　　） 5.某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链（a）上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链（b）上的G占该链碱基总数的比例是（　　） A.35% B.29% C.28% D.21% 6.下图为某同学在学习了DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA分子片段（其中○代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（　　） A.甲说：该图没有什么物质和结构上的错误 B.乙说：该图有一处错误，就是U应改为T C.丙说：该图中核糖应改为脱氧核糖 D.丁说：如果他画的是双链RNA分子，则该图就是正确的 【科学思维】 1.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质，这两个实验的研究方法可能有：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，②放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是（　　） A.两者都运用了①和② B.前者运用了①，后者运用了② C.前者只运用了②，后者运用了①和② D.前者只运用了①，后者运用了①和② 2.下列关于遗传物质的说法，哪项中的组合全都是错误的（　　） ①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA 　③细胞核中的遗传物质是DNA　④细胞质中的遗传物质是RNA 　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤ 3.地球上的生物多种多样，不同生物的DNA不同，每一种生物的DNA又具有特异性。决定DNA遗传特异性的是（　　） A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值 C.碱基互补配对的原则 D.碱基排列顺序 4.下面图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序（TGCGTATTGG）。 （1）据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是　　　　个。 （2）根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为　　　　（从上往下）。 （3）图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的（A＋G）/（T＋C）总是为　　　　，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是　　　　。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为　　　　、　　　　，由此说明了DNA分子具有特异性。 5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 　　　　　　　 第6讲 DNA复习 【温故知新】1、细胞核内，染色体主要由 和 组成。 2、蛋白质的基本单位是 ，构成生物蛋白质的这种单位有约 种；生物体的蛋白质多种多样，其原因是 。 3、DNA的基本单位是 ，有 种，分别是 。 1、蛋白质 DNA 2、氨基酸 20 氨基酸种类、数目、排列顺序的不同、蛋白质的空间结构不同 3、脱氧核糖核苷酸 4 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 【学习重点】 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 理解并掌握DNA分子的双螺旋结构模型的特点。 【知识点1】DNA是主要的遗传物质（一） 肺炎双球菌转化实验 （一）对遗传物质的早期推测 1、20世纪20年代，人们对遗传物质的推测是什么？理由是什么？ 。 2、20世纪30年代，人们开始意识到DNA的重要性，你觉得DNA具备了什么作为遗传物质的特点？ 。 （二）肺炎双球菌的转化实验： 1、肺炎双球菌的体内转化实验：实验者： 1) 实验材料：肺炎双球菌，小鼠 【思考1】两种肺炎双球菌有什么不同？ 2)实验过程及结果： ( 注射 )①R型活细菌 ； ( 注射 )②S型活细菌 ； ( 注射 )③加热杀死的S型细菌 ； ( 注射 )④R型活细菌+加热杀死的S型细菌 实验分析：步骤①—④分别说明什么问题？ ①： ； ②： ； ③： ； ④： 。 3）实验结论： 。 4）不足： 。 2、肺炎双球菌的体外转化实验：实验者： 【思考2】在S型肺炎双球菌中有蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质，如果请你设计一个实验来确定哪一种是转化因子，你觉得关键的设计思路是什么？ 。 1）实验过程及结果 2）实验结论： 。 3）不足： 。 【例1】在肺炎双球菌感染老鼠的实验中，下列实验结果不正确的是(　　) A.注射R型菌后，老鼠不死亡 B.注射S型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌 C.注射R型菌及热处理的S型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型细菌 D.注射S型菌及热处理的R型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌 【练习1.1】S型肺炎双球菌具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的有( ) A.培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌 B.培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生一些具荚膜的细菌 C.培养R型活细菌时加S型细菌DNA，能产生一些具荚膜的细菌 D.培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生一些具荚膜的细菌 【练习1.2】某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下实验，请判断注射后后小鼠的存活状态( ) ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠 ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠 ③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠 A.存活 存活 存活 死亡 B.存活 死亡 存活 死亡 C.死亡 死亡 存活 存活 D.存活 死亡 存活 存活 【练习1.3】如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，请据图回答： 实验一 实验二 实验三 (1)该实验是________________所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。 (2)该实验是在________________实验的基础上进行的，其目的是证明“______________”的化学成分。 (3)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是__________________ ____。 (4)依据实验一可以作出_______ _________________的假设。 (5)为验证实验一的假设，他们又设计了实验二：实验中加入DNA酶的目的是_________________________________，他们观察到的实验现象是____________________________________。 (6)通过上面两步实验，仍然不能说明___________________________，为此他们设计了实验三，他们观察到的实验现象是_______________________________，该实验能够说明________________________________________。 总结： 肺炎双球菌转化实验包括 和 的实验，其中， 的实验证明了 型菌内含有转化因子，但未证明转化因子是哪种物质。 的实验则证明了转化因子是 的 ，但实验存在不足： 。 知识点1 答案 一、对遗传物质的早期推测 1、推测：蛋白质是生物体的遗传物质。依据：氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息。 2、组成DNA分子的脱氧核苷酸有四种，许多脱氧核苷酸聚合而成DNA分子。 二、肺炎双球菌的转化实验 1、实验者：格里菲斯 【思考1】   菌落（光滑、粗糙） 有无多糖荚膜 有无毒性 S型细菌  光滑  有  有 R型细菌  粗糙  无  无 (2) ①小鼠不死亡 R型活细菌 ②小鼠死亡 S型活细菌 ③小鼠不死亡 无S型活细菌 ④小鼠死亡 R型活细菌、S型活细菌 实验分析： ①说明R型细菌无毒性 ②说明S型细菌有毒性 ③说明加热杀死的S型菌已经失去毒性 ④说明R型活细菌与加热杀死的S型细菌的混合液是有毒性的 3）实验结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。 4）不足：没能确定“转化因子” 2、艾弗里及其同事 【思考2】设法将肺炎双球菌的蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质分开，单独地直接地观察它们各自的作用。 2）实验结论：S型细菌体内只有DNA才是“转化因子”，即DNA是遗传物质。 3）不足：实验中提取的DNA中还含有蛋白质。 【例1】C 【练习1.1】A 【练习1.2】D 【练习1.3】(1)艾弗里及其同事　(2)格里菲思肺炎双球菌转化　转化因子　 (3)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质 (4)DNA是遗传物质　(5)分解从S型细菌中提取的DNA　培养基中只长R型细菌　 (6)蛋白质、多糖等不是遗传物质　培养基中只长R型细菌　蛋白质、多糖不是遗传物质 总结：格里菲斯艾弗里 格里菲斯 S 艾弗里 S DNA 实验中提取的DNA中还含有蛋白质。 【知识点2】DNA是主要的遗传物质（二） 噬菌体侵染细菌的实验 一、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯） 1、实验材料： T2噬菌体是一种专门 在大肠杆菌体内的一种病毒。结构特点：头部和尾部的外壳都是由 （含 等元素）构成，头部内含有一个 （含 等元素）。增殖特点：在自身遗传物质作用下，利用 体内的物质合成自身成分，进行大量增殖。噬菌体侵染细菌的过程是：吸附→注入→复制、合成→组装→释放。 2、实验方法： （用_____标记一部分噬菌体的蛋白质，用_____标记另一部分噬菌体的DNA）。 3、设计思路：S是 特有的元素，P是 特有的元素，用不同的放射性同位素分别标记这两种生物大分子，可以直接、单独去观察它们的作用。 4、实验过程与结果 第一步： 35S培养基+细菌→ 标记细菌 32P培养基+细菌→ 第二步： 噬菌体+ → 标记噬菌体 噬菌体+ → ( ② ) ( ① ) 第三步： 35S噬菌体 32P噬菌体 标记的噬菌体 + + 侵染未标记的细菌 细菌 细菌 第四步：测定放射性（结果） ①上清液中（有未进入细菌体内的 ）放射性 ；沉淀物中（有新形成的 ）放射性 ；新形成的噬菌体中 （能、不能）检测到35S。说明 。 ②上清液中（有未进入细菌体内的 ）放射性 ；沉淀物中（有新形成的 ）放射性 ；新形成的噬菌体中 （能、不能）检测到32P。说明 。 5、实验结论：在噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是 ，即 是遗传物质。 【思考】与艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验比较，两者的实验设计思路有什么异同？ 二、DNA是主要的遗传物质 1、RNA也是遗传物质的证据：烟草花叶病毒侵染烟草实验 2、遗传物质的类型 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞生物（原核生物和真核生物） 人、玉米、酵母菌、细菌、蓝藻 非细胞生物 大多数病毒 仅有DNA T2噬菌体 少数病毒 仅有RNA HIV 结论 【例1】噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是（　　） A.在细菌的DNA指导下，用细菌的物质在细菌的核糖体上合成 B.在噬菌体的DNA指导下，用噬菌体的物质在噬菌体的核糖体上合成 C.在细菌的DNA指导下，用噬菌体的物质在噬菌体的核糖体上合成 D.在噬菌体的DNA指导下，用细菌的物质在细菌的核糖体上合成 【练习1.1】在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是（　　） A.用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质 B.该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测 C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体 D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质 【练习1.2】如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是（　　） 【练习1.3】下列关于遗传物质的说法，错误的是（　　） ①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核中的遗传物质是DNA　④细胞质中的遗传物质是RNA　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤ 【练习1.4】回答下列有关遗传物质的问题： (1)人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核苷酸分别有（　　）种 A．8、4、4、8 B．4、4、4、4 C．5、4、4、5 D．8、4、5、4 (2)上述四类生物中组成它们的核酸的核苷酸种类分别是（　），这些核酸中含氮碱基种类分别是（　）。 A．8、4、4、8 B．4、4、4、4 C．5、4、4、5 D．8、4、5、4 (3)下列有关遗传物质的叙述，正确的是（　　） A．DNA是所有生物的遗传物质 B．真核生物的DNA都以染色体为载体 C．遗传物质在亲代与子代之间传递性状 D．核酸是一切生物的遗传物质 (4)下列哪项不是蚕豆细胞内遗传物质的载体（　　） A．染色体 B．叶绿体 C．线粒体 D．核糖体 知识点2 答案 1、T2噬菌体、大肠杆菌 寄生 蛋白质 C、H、O、N、S DNA C、H、O、N、P 大肠杆菌 2、放射性同位素标记法 35S 32P 3、蛋白质 DNA 4、第一步：35S标记的细菌 32P标记的细菌 第二步：35S标记的细菌 35S标记的噬菌体； 32P标记的细菌 32P标记的噬菌体 第四步：①蛋白质外壳 高　子代噬菌体　低　不能　细菌体内无35S，体外有35S ②蛋白质外壳　低　子代噬菌体　高 能 细菌体内有32P，体外几乎无32P 5、DNA DNA 【思考】相同点：都是设法将蛋白质、DNA物质分开，单独地直接地观察它们各自的作用；不同点：前者用放射性同位素标记法，后者是物质分离提纯技术。 二、1、蛋白质 RNA 2、细胞生物：DNA和RNA DNA 大多数病毒：DNA 少数病毒：RNA 结论：生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,因此DNA是主要遗传物质。 【例1】D 【练习1.1】B 【练习1.2】D 【练习1.3】C 【练习1.4】 (1)B (2)A C (3)D (4)D 【知识点3】DNA双螺旋结构模型的构建 1．构建者：沃森和克里克。 2．构建过程 3．新模型的特点及意义 (1)特点：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。 (2)意义 ①能解释A、T、G、C的数量关系。 ②能解释DNA的复制。 ③模型与X射线衍射照片完全相符。 二、DNA分子的结构 1．结构图示 2．图示解读 基本组成元素 C、H、O、N、P 组成物质 [①]碱基，[②]脱氧核糖，[③]磷酸 基本组成单位 [④]脱氧核苷酸，共4种 整体结构 由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 结构 特点 外侧 由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架 内侧 碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则，即T(胸腺嘧啶)一定与[⑥]腺嘌呤配对，C(胞嘧啶)一定与[⑦]鸟嘌呤配对 判断对错 (1)组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。(　　) (2)在DNA分子中一定存在如下关系C===T，A===G。(　　) (3)双链DNA分子中的每个磷酸都与2个五碳糖连接。(　　) 提示：(1)×　U(尿嘧啶)只在RNA中含有，DNA中含有的是T(胸腺嘧啶)。 (2)×　在DNA分子双链上，A和T配对，C与G配对，一定存在关系：A＝T，G＝C。 (3)×　双链DNA分子中大多数磷酸与2个五碳糖连接，位于末端的磷酸只与1个五碳糖连接。 【例1】下列关于威尔金斯、沃森和克里克、富兰克林、查哥夫等人在DNA分子结构构建方面的突出贡献的说法中，正确的是(　　) A．威尔金斯和富兰克林提供了DNA分子的电子显微镜图像 B．沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型 C．查哥夫提出了A与T配对、C与G配对的正确关系 D．富兰克林和查哥夫发现A的量等于T的量、C的量等于G的量 B　[根据发展史可知，沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型。] 【练习1.1】如图表示某同学在制作DNA双螺旋结构模型时，制作的一条脱氧核苷酸链，下列表述不正确的是(　　) A．能表示一个完整脱氧核苷酸的是图中的a或b B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个 C．相邻脱氧核苷酸之间通过化学键③连接起来 D．从碱基上看，缺少的碱基是T A　[图中所示a表示的是一个完整的脱氧核苷酸；图中与五碳糖直接相连的碱基只有1个；③表示的是磷酸二酯键，相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接；脱氧核苷酸中的碱基共有4种，即A、G、C、T。] 【练习1.2】如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题： 1．图中的1、2、5、7的名称分别是什么？ 提示：1是碱基对、2是一条脱氧核苷酸单链片段、5是腺嘌呤脱氧核苷酸、7是氢键。 2．DNA分子结构的基本骨架是怎样构成的？ 提示：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架。 3．为什么DNA分子中G与C碱基所占的比例越高，DNA分子结构的稳定性越强？ 提示：G与C之间有三个氢键，而A与T之间只有两个氢键。因此G与C所占比例越大，DNA分子的稳定性越强。 总结： 1．DNA分子的结构层次 DNA单链： 脱氧核苷酸链 　　 　 　 ↓ 　　 　DNA双链 　 　 　　 ↓ 空间结构：DNA分子双螺旋结构 2．DNA分子的结构 (1)DNA单链：脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链(如图)。 (2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如图)。 ①每个DNA片段中○、、□之间的数量比为1∶1∶1，游离的磷酸基团有2个； ②一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连；连接双链之间的化学键为碱基对之间的氢键； ③每个脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接； ④在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接； ⑤若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。 3．DNA分子的结构特点 (1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2)多样性：DNA分子中碱基对(或脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。 (3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 巧学助记　DNA分子结构的“五、四、三、二、一” 【例2】下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是(　　) A．③有可能是碱基A B．②和③相间排列，构成DNA分子的基本骨架 C．①②③中特有的元素分别是P、C和N D．与⑤有关的碱基对一定是A—T D　[该DNA分子含有四种碱基，且A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此与⑤有关的碱基对一定是A—T，与③有关的碱基对一定是G—C，但无法确定③⑤具体是哪一种碱基。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，应为图中的①②。①中特有的元素是P，③中特有的元素是N，而C并不是②所特有的，③中也含有C。] 【练习2.1】下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　) A．每个DNA分子都是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的单链结构 B．DNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖和一个碱基 C．DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连 D．双链DNA分子的两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对 D　[DNA分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的双链结构，A错误；DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖，且磷酸不与碱基直接相连，B错误；DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连，C错误；DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，因此两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对，D正确。] 碱基互补配对原则：A—T，G—C，如图所示。 1．两条链之间碱基有什么数量关系？整个DNA分子中嘌呤和嘧啶有什么数量关系？ 提示： 一条链中的A和另一条链中的T相等，可记为A1＝T2，同样：T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2。整个DNA分子中A＝T，G＝C。因此，嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。 答案：A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，Cl＝G2。整个DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数相等。 2．设在双链DNA分子中的1号链上A1＋T1＝n%，则2号链上A2＋T2的比例为多少？整个DNA分子中A＋T的比例又是多少？据此，你有什么结论？ 提示：因为A1＝T2，A2＝T1，则：A1＋T1＝T2＋A2＝n%。整个DNA分子中：A＋T＝n%。即在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链上及整个DNA分子中都相等。 答案：T2＋A2＝n%；整个DNA分子中：A＋T＝n%；互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。 3．若1号链上：＝m，则2号链上的比例为多少？据此，你有什么结论？ 提示：分析＝＝m，所以互补链上＝。即在双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。 答案：＝；在双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。 4．某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是多少？ 提示：整个DNA中的A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，则G＋C占整个DNA分子碱基总数的56%，又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%，则G(a链上)＋C(b链上)占DNA分子碱基总数的21%。因为总的G＋C占整个DNA分子碱基总数的56%，所以G(b链上)＋C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%，推得G占b链碱基总数的35%。 答案：35% 总结：1．DNA碱基比例计算的相关规律 (1)规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。 注意：一个双链DNA分子中，A＋T与C＋G不一定相等，而且一般都不相等。 (2)规律二：在双链DNA分子中，A＋T或C＋G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条单链中A＋T或C＋G所占的比例。 由图知：A1＋T1＋G1＋C1＝m，A2＋T2＋G2＋C2＝m，整个双链DNA上的碱基总数为2m。 因为A1＝T2、T1＝A2，则A1＋T1＝A2＋T2，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)，＝＝ (3)规律三：在DNA双链中，一条单链的的值与另一条互补单链的的值互为倒数关系。简记为“不配对的碱基和之比在两条单链中互为倒数”。 注意　在整个DNA分子中该比值等于1。 (4)规律四：DNA双链中，一条单链的的值，与另一条互补链的的值是相等的，也与整个DNA分子中的的值是相等的。 注意　综合规律三、四可简记为“补则等，不补则倒”。 (5)规律五：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。 (6)规律六：若＝b%，则＝%。 (7)规律七：若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0。 易错提醒：碱基数量计算的两个易错点 (1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。 (2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。 【例3】下面四个DNA分子的一条单链与其所在DNA分子中、一条单链与其互补链碱基数目比值的关系图中，不正确的是(　　) C　[本题主要考查对DNA分子碱基互补配对原则的理解。双链DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)一定等于1，故A项正确；在DNA分子中，存在(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A＋T)/(G＋C)，故B项、D项正确；当一条链中存在(A1＋C1)/(T1＋G1)＝1时，其互补链中存在(A2＋C2)/(T2＋G2)＝(T1＋G1)/(A1＋C1)＝1，C项错误。] 【练习3】某双链DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的38%，其中一条a链上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链b上的G占该链碱基总数的比例是(　　) A．41%　　　　 B．38% C．28% D．21% A　[在整个DNA分子中，A＋T＝38%，则G＋C＝62%。在a链上G＋C＝62%，由G＝21%，推知C＝62%－21%＝41%。根据碱基互补配对原则，在b链上G＝41%。] 总结：关于碱基含量计算的“两点两法” (1)“两点”为两个基本点。 ①A与T配对，G与C配对(A＝T，G＝C)。 ②双链DNA分子中，嘌呤总数＝嘧啶总数＝1/2碱基总数(A＋G＝T＋C)。 (2)“两法”为双链法和设定系数法。 ①用两条直线表示DNA分子的双链结构即为双链法。 ②设定系数法即设定一个系数来表示碱基的总数或碱基的数目。 【例4】下列有关DNA分子结构的叙述，错误的是(　　) A．双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B．DNA的一条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接 C．嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定 D．DNA分子两条链反向平行 B　[DNA每条脱氧核苷酸链的一端有一个游离的磷酸基团，双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团，A正确；一条单链上相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖相连，B错误；碱基互补配对原则中，A与T配对、G与C配对，C项正确；DNA双螺旋结构是由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的，D项正确。] 【练习4.1】关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　) A．组成双链DNA分子的脱氧核苷酸可以只有1种 B．脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 C．双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的 D．双链DNA分子中，A＋T＝G＋C C　[根据碱基互补配对原则，组成双链DNA分子的脱氧核苷酸至少有2种，其中的五碳糖为脱氧核糖；位于DNA分子长链结束部位的每个脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基；双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的；双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则，有A＋G＝T＋C。] 【练习4.2】某双链DNA分子一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则在整个DNA分子中A∶T∶G∶C为(　　) A．1∶1∶1∶1　　　　 B．2∶2∶3∶3 C．3∶3∶10∶10 D．10∶10∶3∶3 C　[某双链DNA分子一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值为0.3，则另一条链上的(A＋T)/(G＋C)的值也为0.3。又因A＝T、C＝G，故在整个DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶10∶10，C项正确。] 【练习4.3】下图为某同学在学习DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中○代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是(　　) A．甲说：该图没有什么物质和结构上的错误 B．乙说：该图有一处错误，就是U应改为T C．丙说：该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖 D．丁说：如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的 C　[图中有三处错误，错误一：组成DNA分子的五碳糖应该是脱氧核糖，所以图中的核糖应改为脱氧核糖。错误二：碱基应为A、T、G、C四种，图中的U应改为T。错误三：单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间。] 【练习4.4】如图为DNA片段的结构图，请据图回答： (1)图甲是DNA片段的________结构，图乙是DNA片段的________结构。 (2)填出图中部分结构的名称：②__________________、 ⑤__________________。 (3)从图中可以看出，DNA分子中的______________和________________交替连接排列在外侧，构成基本骨架。 (4)连接碱基对的⑦是________，碱基配对的方式如下：即________与________配对；________与________配对。 (5)从图甲可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是________的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成______________结构。 [解析]　(1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中②表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，而⑤表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。 [答案]　(1)平面　立体(或空间)　(2)一条脱氧核苷酸单链片段　腺嘌呤脱氧核苷酸　(3)脱氧核糖　磷酸　(4)氢键　A(腺嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　G(鸟嘌呤)　C(胞嘧啶)　(5)反向平行　规则的双螺旋 总结： 1．DNA分子的双螺旋结构 (1)两条链反向平行。 (2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列于外侧，构成基本骨架。 (3)碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。 2．双链DNA分子中，嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数，即A＋G＝T＋C。 3．互补碱基之和的比例在DNA的任何一条链及整个DNA分子中都相等。 4．非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，而在整个DNA分子中比值为1。 5．在DNA分子中，含G－C碱基对越多的DNA分子相对越稳定。 【概念运用】 1.艾弗里细菌转化实验中，为了弄明白什么是遗传物质，他设计了有关实验，下列选项所列的实验过程中，培养基中有光滑菌落产生的是（　　） A.S型菌的蛋白质＋R型菌 B.S型菌的多糖＋R型菌 C.S型菌的DNA＋R型菌 D.S型菌的多糖＋S型菌的蛋白质＋R型菌 答案　C 解析　表面光滑的是S型菌落，表面粗糙的是R型菌落。在A、B、D中所利用的蛋白质和多糖不是遗传物质，菌落中只有R型菌落，C项中加入了S型菌的DNA，所以可以使R型菌进行转化，出现S型菌落。 2.1944年，科学家从S型活细菌中提取出DNA、蛋白质和多糖等物质，将S型细菌的DNA加入到培养R型细菌的培养基中，结果发现其中的部分R型细菌转化成了S型细菌；而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象不能说明的是（　　） A.S型细菌的性状是由其DNA决定的 B.在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中 C.DNA是主要的遗传物质 D.DNA是遗传物质 解析　题干所述实验能说明DNA是遗传物质。DNA是主要的遗传物质的结论的得出是基于绝大多数生物是以DNA作为遗传物质。 答案　C 3.若用3H标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则对于子代噬菌体的叙述，正确的是（　　） A.外壳可能含有3H B.DNA可能含有3H C.外壳和DNA都可能含有3H D.外壳和DNA都不可能含有3H 答案　B 解析　用3H标记噬菌体标记的是噬菌体的DNA和蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，DNA注入细菌，而外壳留在外面；然后利用细菌的脱氧核苷酸合成DNA，细菌的氨基酸合成蛋白质，所以子代噬菌体外壳一定不含有3H，DNA可能含有3H。 4.在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连接。下图中连接错误的是（　　） 解析　同一条脱氧核苷酸链中，相邻脱氧核苷酸之间的连接是通过脱氧核糖上的3号碳原子上的羟基与另一个脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基团之间脱水聚合连接而成的。 答案　B 5.某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链（a）上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链（b）上的G占该链碱基总数的比例是（　　） A.35% B.29% C.28% D.21% 解析　整个DNA中的A＋T占整个DNA碱基总数的44%，则G＋C占整个DNA碱基总数的56%，又因为其中一条链（a）上的G占该链碱基总数的21%，所以a链上的C占该链碱基总数的（56%－21%）＝35%，又因a链C与b链G互补，推得G占该链碱基总数的35%。 答案　A 6.下图为某同学在学习了DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA分子片段（其中○代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（　　） A.甲说：该图没有什么物质和结构上的错误 B.乙说：该图有一处错误，就是U应改为T C.丙说：该图中核糖应改为脱氧核糖 D.丁说：如果他画的是双链RNA分子，则该图就是正确的 解析　该同学要画的为DNA分子结构图，图中的错误：五碳糖应为脱氧核糖；碱基不应含尿嘧啶（U）；磷酸与磷酸之间无化学键的连接，磷酸应与脱氧核糖交替连接。 答案　C 【科学思维】 1.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质，这两个实验的研究方法可能有：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，②放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是（　　） A.两者都运用了①和② B.前者运用了①，后者运用了② C.前者只运用了②，后者运用了①和② D.前者只运用了①，后者运用了①和② 解析　艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，并且还运用了放射性同位素标记法。 答案　D 2.下列关于遗传物质的说法，哪项中的组合全都是错误的（　　） ①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA 　③细胞核中的遗传物质是DNA　④细胞质中的遗传物质是RNA 　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤ 答案　C 解析　真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。 3.地球上的生物多种多样，不同生物的DNA不同，每一种生物的DNA又具有特异性。决定DNA遗传特异性的是（　　） A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值 C.碱基互补配对的原则 D.碱基排列顺序 解析　生物的遗传信息储存在DNA的碱基排列顺序中，所以说DNA的遗传特异性取决于它的碱基排列顺序。 答案　D 4.下面图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题： （1）据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是　　　　个。 （2）根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为　　　　（从上往下）。 （3）图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的（A＋G）/（T＋C）总是为　　　　，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是　　　　。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为　　　　、　　　　，由此说明了DNA分子具有特异性。 解析　（1）图甲中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，其互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸。（2）看清楚图甲中各列所示的碱基种类是读出脱氧核苷酸链碱基序列的关键。（3）在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，所以嘌呤数等于嘧啶数；不同的DNA分子中（A＋T）/（G＋C）、A/G、T/C是不同的，体现了DNA分子的特异性。 答案　（1）5　（2）CCAGTGCGCC　（3）1　嘌呤数等于嘧啶数　1　1/4 5 学科网（北京）股份有限公司 $$