【知识方法串讲】专题03 基因的本质(必备知识/常考重难/必会技巧/典例深剖)(期末复习课件)高一生物下学期人教版
2026-06-07
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66页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 DNA是主要的遗传物质,第3章 基因的本质 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 112.95 MB |
| 发布时间 | 2026-06-07 |
| 更新时间 | 2026-06-08 |
| 作者 | cell-躺平版 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58246931.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
这是一份高中生物学人教版高一下学期期末复习课件,聚焦“基因的本质”专题,涵盖期末考情分析、考点扫描(含经典实验、DNA结构与复制等核心知识)及提升演练,为学生提供系统的知识回顾与试题训练支架。
资料特色显著,以科学思维为核心,通过艾弗里实验“减法原理”、噬菌体侵染实验误差分析等培养探究实践能力,结合DNA碱基计算规律、半保留复制模型构建生命观念,助力学生夯实基础,也为教师提供清晰的考点突破与教学实施参考。
内容正文:
专题03 基因的本质
期末考点串讲
高中生物 人教版高一下学期
目
录
CONTENTS
01
02
03
考点扫描
期末考情
提升演练
3大知识回顾·考点解析·考点突破
优质试题训练,助力成绩提升
期末考情
考试分值占比 1.独立命题分值:本章独立命题时,分值占比稳定在20%–28%,仅次于遗传的细胞基础与遗传定律。
2.渗透分值:基础选择题占10–14分,填空题、实验分析题、计算题大题占6–10分,难题、区分度题目集中在DNA复制计算与实验变式分析,是期末高分的关键拉分点。
命题特点 1. 实验考查精细化:高频考查肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验,不直接考查实验结论默写,而是聚焦实验细节、变量控制、误差分析、实验对照逻辑。
2. 知识点综合性强:本章极少单独出题,常结合前后知识点综合考查,如与必修一核酸结构、细胞分裂结合考查DNA复制的时期;与与遗传定律结合考查DNA复制与亲子代基因传递的联系,贴合高考“综合考查”的命题趋势。
3. 计算类题目固定考查:DNA分子碱基比例计算、DNA复制n代后DNA分子数、含母链DNA分子数、脱氧核苷酸消耗数量计算是期末必考题型。
4. 立足核心概念:命题偏爱考查易混淆概念,如遗传物质与主要遗传物质、DNA初步水解和彻底水解产物、半保留复制的特点、基因与DNA的从属关系等。
期末考情
题型分布 1. 选择题(主要形式):占比60%,DNA结构的基本组成、碱基配对原则;基因的本质及相关物质层级关系;DNA复制的基本条件、场所、时期等基础知识点。
2.填空题 / 简答题:聚焦DNA复制的过程、结构特点、复制的准确性原因、复制的意义等内容,要求学生精准书写专业生物术语。
备考策略与复习建议 1. 夯实基础:精准记忆核心概念与实验细节,摒弃模糊记忆,对本章所有核心概念、实验步骤、结构特点进行精准背诵+辨析记忆。
2. 专项突破:重点攻克计算与实验两大难点(单独梳理DNA碱基计算、DNA复制计算的核心公式与解题模型),集中刷题总结题型规律,突破易错计算陷阱。
3. 构建体系:搭建本章知识框架,明确脱氧核苷酸→DNA片段→基因→染色体的层级包含关系,串联DNA结构、DNA复制、基因本质的内在逻辑,同时关联细胞分裂、遗传规律等前后知识。
4. 错题复盘:整理本章专属错题本,重点收集概念辨析错题、实验误差分析错题、计算失误错题,标注错误原因,定期复盘,避免重复踩坑。尤其关注术语书写错误、审题遗漏条件、公式套用错误等高频问题。
知 识 回 顾
考点扫描
一、对遗传物质的早期推测
蛋白质的基本单位氨基酸约有20种,且氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构不同,因此蛋白质具有多样性。
核酸的基本单位核苷酸仅有4种,排列顺序也仅是简单重复,无法体现多样性。
20世纪50年代之前:
蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
考点01 DNA是主要的遗传物质
5
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考点扫描
遗传物质应具备的特点:
(1)能够精确地自我复制,使得前后代具有一定的连续性。
(2)能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。
(3)具有储存大量遗传信息的潜在能力。
(4)结构比较稳定,在特殊情况下能发生突变,而且突变以后还能继续复制,并能遗传给后代。
蛋白质不能作为遗传物质的原因:
蛋白质不能进行自我复制,而且它在染色体中的含量往往不固定,分子结构也不稳定,它也不能遗传给后代。
如何通过实验证明DNA是遗传物质?
考点01 DNA是主要的遗传物质
6
知 识 回 顾
考点扫描
二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
1.肺炎链球菌:
S型细菌 R型细菌
菌落
荚膜
毒性
光滑Smooth
粗糙Rough
有多糖类的荚膜
无多糖类的荚膜
有毒性,可致死
无毒性
(一种细菌,可使人患肺炎,小鼠患败血症死亡)
为什么无荚膜的R型肺炎链球菌无毒性,有荚膜的S型肺炎链球菌有毒性?
(p43)无荚膜的R型菌,感染人体或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀灭;
有荚膜的S型菌可以抵抗吞噬细胞的吞噬,而在宿主体内存活并繁殖。
考点01 DNA是主要的遗传物质
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知 识 回 顾
考点01 DNA是主要的遗传物质
考点扫描
结
过程与现象
第一组:注射R型活细菌
第二组:注射S型活细菌
第三组:注射加热杀死的S型细菌
第四组:注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡,体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡,体内分离出S型活细菌
结果分析
1、2组说明
2、3组说明
2、3、4组说明
加热杀死的S型细菌中含有某种 ,使R型活细菌转化为S型活细菌。
R型细菌无毒性,S型细菌有毒性
被加热杀死的S型细菌无毒性
R型活细菌可以转化为S型活细菌
转化因子
论
注意:该实验不能证明DNA是遗传物质。
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
加热杀死的S型细菌
“转化因子”是什么?在杀死的S型细菌中含有哪些物质?
但究竟哪一个才是转化因子呢?
实验思路:
设法把S型细菌的各种物质分开,单独、直接地观察它们的作用。
(提纯技术条件限制,难以彻底提纯)
思路转换:
用酶去除掉细胞提取物中的特定物质,观察转化情况的变化
(酶解法)
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
三、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
S型细菌细胞提取物
蛋白酶
与R型菌混合培养
R型、S型
RNA酶
酯酶
DNA酶
R型、S型
R型、S型
R型、S型
R型
① ② ③ ④ ⑤
a.第①组实验表明:
b.第②③④组实验表明:
c.第⑤组实验表明:
S型细菌的细胞提取物可以促进R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的细胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶处理后仍然具有转化活性
S型细菌的细胞提取物经
DNA酶处理后失去转化活性
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知 识 回 顾
考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
三、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
S型细菌细胞提取物
蛋白酶
与R型菌混合培养
R型、S型
RNA酶
酯酶
DNA酶
R型、S型
R型、S型
R型、S型
R型
① ② ③ ④ ⑤
艾弗里等人进一步分析,于是得出结论:
①________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
②_____________________不是遗传物质。
DNA
蛋白质等其他物质
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
减法原理
加法原理
含义:与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
举例:在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。
含义:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
举例:在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌
实验对照
巧妙构思
实验结论
联系
在小鼠体内
体外培养基
R型细菌与S型细菌的致病性对照
S型细菌各组成成分的作用进行对照
用加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注入小鼠体内,与用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验,说明确实发生了转化
每个实验组用酶解法特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质
加热致死的S型细菌体内含有某种“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
①所用材料相同
②体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸
③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
考 点 解 析
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考点扫描
拓展:
在格里菲思第④组实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示,则:
(1)ab段R型细菌数量减少的原因是 。
(2)bc段R型细菌数量增多的原因是 。
(3)后期出现的大量S型细菌是由 而来的。
小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗
体,致使R型细菌数量减少
b点之前,已有少量R型细菌转化为
S型细菌,S型细菌能降低小鼠的免疫力,造成R型细菌大量繁殖
R型细菌转化成的S型细菌繁殖
考点01 DNA是主要的遗传物质
考 点 解 析
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
基因重组(属于广义上的)
R型细菌转化为S型细菌的本质:
S型细菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型细菌
X基因吸附在R型细菌表面
X基因进入R型细菌
重组
R型细菌转化成S型细菌
注意:只是少数R型细菌转化为S型细菌
转化实质:肺炎链球菌转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息。
考 点 解 析
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知 识 回 顾
考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
四、噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
1. 实验材料:
(1) T2噬菌体结构:
由蛋白质外壳和DNA组成。
(2) T2噬菌体生活方式:
T2噬菌体
T2噬菌体
DNA:
蛋白质:
组成元素:
组成元素:
C、H、O、N、P
C、H、O、N、S等
35S
32P
放射性同位素标记法
DNA和蛋白质在一起时有什么办法区分呢?
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知 识 回 顾
考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
(增殖过程噬菌体只提供自身的DNA )
吸附
注入
合成
组装
释放
噬菌体的尾部吸附在细菌表面
把DNA注入到细菌细胞,蛋白质外壳留在外面
利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体的DNA、蛋白质
新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体
细菌解体,释放出噬菌体
吸附
侵入
合成
组装
释放
侵入别的细菌
(3)噬菌体侵染大肠杆菌的过程:
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知 识 回 顾
考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
2. 实验过程:
如何将噬菌体中的蛋白质标记上35S和DNA标记上32P?
可不可以直接放在培养基中培养?
不可以,因为T2噬菌体营寄生生活,无法独立生存。
故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
(1)标记T2噬菌体
+
培养
含32P的
_________
大肠杆菌
含32P的细菌培养基
大肠杆菌
含35S的
_________
大肠杆菌
含35S的细菌培养基
+
培养
大肠杆菌
+
培养
培养
35S标记的___________
32P标记的___________
T2噬
菌
体
甲组
乙组
T2噬菌体
T2噬菌体
?
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知 识 回 顾
考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
(2)用标记的噬菌体侵染未标记的细菌——35S组
35S标记的噬菌体
用35S标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
上清液放射性很高
沉淀物放射性很低
子代噬菌体中无35S
搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离
离心的目的:让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
说明蛋白质未进入大肠杆菌
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知 识 回 顾
考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
32P标记的噬菌体
子代噬菌体中部分含32P
用32P标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
(3)用标记的噬菌体侵染未标记的细菌——32P组
DNA是噬菌体的遗传物质
说明DNA进入了大肠杆菌
(4)结论:
注意:该实验不能说明蛋白质不是遗传物质!
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
某科研小组在利用噬菌体侵染细菌的实验中,经搅拌、离心后的实验数据如图所示。请思考回答下列问题:
图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%,本组数据意义是____________________________________。细胞外的32P含量有30%,原因是________________________________________。上清液中的35S先增大后保持在80%左右,原因是__________________________________。
作为参考数据,以证明细菌未裂解
有部分被32P标记的噬菌体还没有侵染细菌
有约20%的噬菌体没有与细菌脱离
考 点 解 析
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
思考1:35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性,可能是什么原因造成的?
搅拌不充分导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上,离心时随细菌到沉淀物中。
思考2:32P标记的实验发现上清液中也有放射性,可能是什么原因造成的?
培养(保温)时间过短,部分噬菌体还未侵染细菌;
培养(保温)时间过长,部分子代噬菌体已经释放。
误差分析
考 点 解 析
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知 识 回 顾
考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
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知 识 回 顾
考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
五、烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验材料:
烟草花叶病毒和烟草(烟草花叶病毒由 和 组成)。
RNA
蛋白质
(2)实验过程及现象
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到全新病毒
不能得到病毒
(3)实验结论:
是烟草花叶病毒的遗传物质, 不是烟草花叶病毒的遗传物质。
RNA
蛋白质
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
生物类型 核酸种类 遗传物质
有细胞
结构的生物 真核生物 _______________ _________
原核生物
无细胞
结构的生物 DNA病毒 DNA _________
RNA病毒 RNA _________
DNA和RNA
DNA
DNA
RNA
注意:
对整个生物界来说,DNA是主要的遗传物质
对某些生物体来说,遗传物质只能是DNA或RNA,不能加“主要”二字
生物的遗传物质归纳
考 点 解 析
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
考 点 突 破
1.许多科学家不断探究,通过一系列经典实验逐步证明了DNA是主要的遗传物质。下列叙述正确的是( )
A.艾弗里用减法原理对实验组分别加蛋白酶、RNA酶等酶,证明DNA是转化因子
B.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,向培养R型活菌的培养基中加入S型菌的DNA,培养基上只会出现光滑型菌落
C.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验直接证明了DNA是使R型菌发生稳定遗传变化的转化因子
D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,烟草出现相应症状表明其遗传物质是RNA
A
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅证明存在"转化因子",但未直接确定该因子为DNA(艾弗里实验才证明DNA是转化因子)
解题关键
【答案】A
【知识点】DNA是主要的遗传物质、RNA是遗传物质的实验证据、噬菌体侵染细菌的实验、肺炎链球菌的转化实验
【详解】A、艾弗里实验使用“减法原理”,通过分别加蛋白酶、RNA酶等分解特定物质,证明DNA是转化因子,A正确;
B、艾弗里实验中,加入S型菌DNA的R型菌培养基中,部分R型菌会转化为S型菌,因此会同时出现粗糙型(R型)和光滑型(S型)菌落,B错误;
C、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅证明存在"转化因子",但未直接确定该因子为DNA(艾弗里实验才证明DNA是转化因子),C错误;
D、用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,烟草出现相应症状,只能说明RNA能使烟草表现出症状,还需要设置对照实验(用烟草花叶病毒的蛋白质感染烟草,观察是否出现症状),通过对照才能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D错误。
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
考 点 突 破
2.下图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型过程。下列有关过程叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是转化因子,蛋白质和多糖等不是转化因子
B.赫尔希和蔡斯用含32P的培养基培养噬菌体获得了DNA被32P标记的噬菌体
C.用35S标记T2噬菌体实验中,沉淀物中放射性升高与搅拌不充分有关
D.烟草花叶病毒(TMV)侵染烟草的实验证明了烟草细胞遗传物质是RNA
1.噬菌体为病毒,无独立代谢能力,不能直接在培养基中增殖;
2.若搅拌不充分,部分蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌表面,导致沉淀物中放射性升高
解题关键
C
【答案】C
【知识点】RNA是遗传物质的实验证据、噬菌体侵染细菌的实验、肺炎链球菌的转化实验
【详解】A、肺炎链球菌体内转化实验仅证明加热杀死的S型菌中存在“转化因子”,并未证明转化因子的化学本质,证明DNA是转化因子、蛋白质和多糖等不是转化因子的是肺炎链球菌体外转化实验,A错误;
B、噬菌体为病毒,无独立代谢能力,不能直接在培养基中增殖,需先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体,才能获得DNA被32P标记的噬菌体,B错误;
C、35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳与大肠杆菌分离,若搅拌不充分,部分蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌表面,会随大肠杆菌进入沉淀物,导致沉淀物中放射性升高,C正确;
D、烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA;且烟草为细胞生物,其遗传物质是DNA,D错误。
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考点扫描
考点01 DNA是主要的遗传物质
考 点 突 破
3.下列是关于科学家探究“DNA是遗传物质的证据”相关实验的叙述。其中,图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲中后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
B.图乙中用35S标记的噬菌体侵染细菌,离心后发现沉淀物有少量放射性,说明搅拌不充分
C.肺炎链球菌体外转化实验中,利用了自变量控制的“减法原理”
D.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验共同证明了DNA是主要的遗传物质
“DNA是主要的遗传物质”是基于绝大多数生物的遗传物质都是DNA的结论,两个实验无法证明该观点.
解题关键
D
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验
【详解】A、加热杀死的S型细菌不具备增殖能力,图甲中初始不存在活S型细菌,后期大量S型细菌是S型细菌的DNA使R型细菌发生转化后,进一步增殖产生的,A正确;
B、35S标记噬菌体的蛋白质外壳,正常搅拌后蛋白质外壳会与细菌分离,离心后分布在上清液;若沉淀物出现少量放射性,是搅拌不充分,部分蛋白质外壳仍吸附在细菌表面随细菌沉淀导致的,B正确;
C、肺炎链球菌体外转化实验中,通过特异性去除S型细菌提取物中的某一类物质(如蛋白质、DNA等),探究何种物质是转化因子,利用了自变量控制的“减法原理”,C正确;
D、肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验仅证明了DNA是遗传物质,“DNA是主要的遗传物质”是基于绝大多数生物的遗传物质都是DNA的结论,两个实验无法证明该观点,D错误。
28
考点扫描
考点02 DNA的结构
知 识 回 顾
沃森和克里克
沃森 克里克
②构建过程:
一、DNA结构模型的构建
①构建者:
沃森和克里克推算出DNA呈_____结构
尝试构建模型
从查哥夫处得知_____________________
重新构建模型,让A与T,C与G配对,双螺旋模型构建成功
双螺旋
威尔金斯和富兰克林提供_______________
DNA的结构单位:4种脱氧核苷酸,分别含有_________4种碱基
DNA衍射图谱
A.G.C.T
螺旋
A与T,G与C的量相等
失败
三螺旋
29
考点扫描
考点02 DNA的结构
知 识 回 顾
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
5’
1’
2’
3’
4’
脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1’-C,
与磷酸基团相连的碳叫作5’-C。
2.DNA的基本单位:
脱氧核苷酸
3.脱氧核苷酸的组成
一分子磷酸
一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
3’
1.元素组成:
C、H、O、N、P
DNA的基本知识
30
考点扫描
考点02 DNA的结构
知 识 回 顾
O
OH
H
H2O
磷酸二酯键
DNA链是由脱氧核苷酸脱水缩合连接而成的长链。
4.DNA链的形成
31
考点扫描
考点02 DNA的结构
知 识 回 顾
3′
5′
5′
3′
二、DNA的结构
①DNA是由 条脱氧核苷酸单链
组成的,这两条链按 方式盘旋成 结构。
两
反向平行
双螺旋
②DNA中的 和 交替连接,排列在外侧,构成 。
排列在内侧。
脱氧核糖
磷酸
基本骨架
碱基
游离的磷酸基团,称作5′-端
一个羟基(—OH),称作3′-端
32
③两条链上的碱基通过_______连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:A一定与___配对,G一定与___配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作____________________(A—T,G—C)。
考点扫描
考点02 DNA的结构
知 识 回 顾
(2根氢键)
氢键
T
C
碱基互补配对原则
G与C越多,DNA的热稳定性越____。
(3根氢键)
氢键
G
C
A
T
高
二、DNA的结构
33
考点扫描
考点02 DNA的结构
知 识 回 顾
三、DNA结构中的数量、位置关系
数量关系
DNA分子中磷酸基团数:脱氧核糖数:碱基数 = 。
一个DNA分子有____个游离的磷酸基团,除游离的磷酸基团外,每个磷酸基团与 个脱氧核糖相连
一个磷酸基团与________个脱氧核糖相连
一个脱氧核糖与________个磷酸基团相连
一个脱氧核糖与_____个碱基相连
1∶1∶1
2
2
1或2
1或2
1
位置关系
1.单链中相邻碱基之间通过___________相连
2.互补链中相邻碱基之间通过_______连接
氢键
—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
34
考点扫描
考点02 DNA的结构
知 识 回 顾
每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的_____________,代表了特定的遗传信息。
四、DNA的结构特点
①稳定性
②多样性
③特异性
碱基排列顺序
不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同,___________多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对,则其碱基对排列顺序最多有_______种。
排列顺序
4n
两条链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构,外侧磷酸与脱氧核糖交替连接的方式稳定不变,内侧碱基互补配对的方式稳定不变,使DNA分子具有稳定性
35
考点扫描
考点02 DNA的结构
DNA中碱基的计算规律
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
推理1:双链DNA分子中四种碱基,两两相等,两两互补。即A=_____、C=_____、A+C=______________、A+G=______________(嘌呤总数=___________),若已知任意一碱基比例,便可知其他三个碱基比例。
T
G
T+G=50%
T+C=50%
嘧啶总数
一条链中嘌呤等于嘧啶吗?
不一定
规律一:双链中嘌呤数=嘧啶数;
非互补碱基之和相等且为碱基总数的一半。
考 点 解 析
36
考点扫描
考点02 DNA的结构
②若1链中=b,则2链中___,双链中=__
则2链中=_____,双链中=______。
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
推理2:已知DNA一条链中的碱基比例,可求另一条链中的碱基比例。
a
1/b
①若1链中=a,
a
1
规律二:互补碱基和之比,在单双链中相等,且互补碱基之和,在单双链中占比相等,简记为“补则等”。
规律三:非互补碱基和之比,双链互为倒数, 简记为“不补则倒”。
考 点 解 析
37
考点扫描
考点02 DNA的结构
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
DNA双链
1链 2链
推理3:双链DNA分子中,碱基A的比例为两条单链相应碱基比例的平均值。
若A1=a%、A2=b%,则A=___________%。
推理4:DNA分子的总氢键数=
2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数)
例: A与T之间有 个氢键,G与C之间有 个氢键。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 ;
若已知G有m个,则氢键数为 。
2
3
3n-m
2n+m
考 点 解 析
38
考点扫描
考点02 DNA的结构
考 点 突 破
1.人轮状病毒是一种双链RNA病毒,主要感染小肠上皮细胞,可使机体出现呕吐,腹泻等症状导致脱水。下列关于核酸的叙述中,错误的是( )
A.人轮状病毒体内含有碱基A、C、G、U
B.RNA可以作为遗传物质,也可以作为催化剂
C.人轮状病毒的遗传物质的基本单位是脱氧核苷酸
D.双链RNA分子中A和U数量相同
C
1.RNA病毒的遗传物质为RNA,此外少数酶(核酶)的化学本质是RNA,具有催化功能
2.双链RNA分子遵循碱基互补配对原则,A与U配对、G与C配对
解题关键
【答案】C
【知识点】RNA是遗传物质的实验证据、不同生物中核酸、核苷酸和碱基的比较、核酸的元素组成及基本单位
【详解】A、人轮状病毒为RNA病毒,只含有RNA一种核酸,RNA含有的碱基为A、C、G、U,A正确;
B、RNA病毒的遗传物质为RNA,此外少数酶(核酶)的化学本质是RNA,具有催化功能,因此RNA可以作为遗传物质,也可以作为催化剂,B正确;
C、人轮状病毒的遗传物质是RNA,RNA的基本单位是核糖核苷酸,脱氧核苷酸是DNA的基本单位,C错误;
D、双链RNA分子遵循碱基互补配对原则,A与U配对、G与C配对,因此双链RNA中A和U数量相同,D正确。
39
考点扫描
考点02 DNA的结构
考 点 突 破
2.某线性双链DNA片段的结构如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.①表示胞嘧啶,②表示胸腺嘧啶,均含N元素
B.该DNA分子的每个③连接2个磷酸基团
C.④表示氢键,其断裂和形成均需要酶的催化
D.图示DNA片段中嘌呤与嘧啶碱基的比例相同
D
1.③是脱氧核糖; ④是氢键
2.线性双链DNA的每条链5'端的脱氧核糖仅连接1个磷酸基团,只有链中间的脱氧核糖连接2个磷酸基团
2.双链DNA分子中遵循碱基互补配对原则,嘌呤碱基总数(A+G)等于嘧啶碱基总数(T+C)
解题关键
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构和特点
【详解】A、根据碱基互补配对原则,A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对,因此①为胸腺嘧啶、②为胞嘧啶,A错误;
B、③是脱氧核糖,线性双链DNA的每条链5'端的脱氧核糖仅连接1个磷酸基团,只有链中间的脱氧核糖连接2个磷酸基团,B错误;
C、④是氢键,氢键断裂可通过解旋酶或高温实现,氢键形成不需要酶催化,C错误;
D、双链DNA分子中遵循碱基互补配对原则,嘌呤碱基总数(A+G)等于嘧啶碱基总数(T+C),因此二者的比例相同,D正确。
40
考点扫描
考点02 DNA的结构
3.假如某DNA片段中碱基A的数目为x,其比例为y,下列推断正确的是( )
A.碱基总数为
B.碱基C的数目为
C.嘌呤数与嘧啶数之比为
D.碱基G的比例为
考 点 突 破
A
1.A=x,所占比例为y,则碱基总数为x/y,A=T=x,则C+G=x/y-2x,由于C=G,故C=G=x(1/2y−1)
2.DNA片段中,嘌呤数等于嘧啶数,故嘌呤数与嘧啶数之比为1
3.C=G=x(1/2y−1),碱基总数为x/y,故碱基G的比例为x(1/2y−1)∶(x/y)=1/2-y
解题关键
41
考点扫描
考点03 DNA的复制
知 识 回 顾
一、对DNA复制的探究
假说——演绎法
研究方法:
①提出问题:
②作出假设:
DNA以什么方式复制?
a.全保留复制:
新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分;
b.半保留复制:
形成的分子一半是新的,一半是旧的;
c.弥散复制:
新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的
(沃森和克里克提出)
42
考点扫描
考点03 DNA的复制
知 识 回 顾
③设计实验:
关键思路:通过实验区分亲代和子代的DNA
a.实 验 者:
b.实验材料:
大肠杆菌(繁殖快,20min一代)
美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔
该实验用什么元素做标记?为什么?
15N和14N ,因为15N和14N是N元素的两种稳定同位素(无放射性),这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大。
注意:不要写成放射性同位素标记法
43
考点扫描
考点03 DNA的复制
知 识 回 顾
如何测定子代DNA带有同位素的情况?
含15N的DNA比含14N的DNA密度大;利用密度梯度离心技术可以区分不同N元素的DNA分子
密度
低
高
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
(轻带)
(中带)
(重带)
15N
15N
15N
14N
14N
14N
根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA
密度梯度离心法≠差速离心法
44
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考点03 DNA的复制
知 识 回 顾
P:
F1:
F2:
15N
14N
14N
15N
14N
14N
14N
14N
15N
14N
15N
14N
15N
15N
④演绎推理:
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
15N
15N
14N
14N
15N
15N
15N/14N
15N/14N
15N/14N
15N/14N
15N
15N
15N/14N
15N/14N
半保留复制 全保留复制 弥散复制
45
考点扫描
考点03 DNA的复制
知 识 回 顾
⑤实验过程:
提出DNA离心
提出DNA离心
提出DNA离心
排除全保留复制
排除弥散复制
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代(被标记)
15N/15N-DNA
重带
14N/14N-DNA
轻带
15N/14N-DNA
中带
15N/14N-DNA
中带
细胞再 分裂一次
转移到含 14NH4Cl的培养液中
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
15N
15N
或
⑥实验结果:
DNA复制方式为______________。
半保留复制
46
考点扫描
考点03 DNA的复制
知 识 回 顾
二、DNA复制的过程
(1)概念:
细胞分裂前的间期
(2)时间:
(3)场所:
以____________________为模版合成子代DNA分子的过程。
亲代DNA分子
真核生物
细胞质:线粒体、叶绿体
细胞核(主要)
原核生物
拟核
(质粒)
细胞质
病毒:
活的宿主细胞
47
考点扫描
考点03 DNA的复制
知 识 回 顾
(4)过程:
DNA聚合酶
解旋酶
子链
DNA模板链
DNA聚合酶
DNA模板链
子链
DNA
解旋
合成子链
重新螺旋
条件:
结果:
解开的每一条母链
DNA聚合酶
4种脱氧核苷酸
3′
5′
5′
3′
解旋酶、能量
氢键断裂,双链解开
模板:
原料:
游离的4种脱氧核苷酸(dNTP)
酶:
原则:
碱基互补配对原则
方向:
5′端到3′端
能量:
一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子
边解旋
边复制
ATP
ATP
ATP
实际是dNTP; 既可作为原料又可供能
(形成磷酸二酯键)
48
考点扫描
考点03 DNA的复制
知 识 回 顾
(5)特点:
①原核生物和真核生物DNA复制的共同特点:
单起点双向复制
多起点双向复制,提高复制效率。
边解旋边复制 (从过程上看)、
半保留复制 (从结果上看)、
②不同点:
5'
3'
5'
3'
原核生物:
真核生物:
双向复制
49
考点扫描
考点03 DNA的复制
考 点 解 析
DNA复制的相关计算
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代,结果如下:
(1)DNA分子数
①子n代DNA分子总数为______个。
②含15N的DNA分子数为______个。
③含14N的DNA分子数为______个。
④只含15N的DNA分子数为______个。
⑤只含14N的DNA分子数为_________个。
2n
2
2n
0
(2n-2)
50
考点扫描
考点03 DNA的复制
考 点 解 析
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代,结果如下:
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA中脱氧核苷酸链数
=_______条。
②亲代脱氧核苷酸链数=______条。
③新合成的脱氧核苷酸链数
=__________条。。
2n+1
2
(2n+1-2)
51
考点扫描
考点03 DNA的复制
考 点 解 析
假设将一个全部被15N标记的双链DNA分子(亲代)转移到含14N的培养液中培养n代,结果如下:
(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次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为________________个。
②若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,在第n次复制时,需消耗游离的该脱氧核苷酸数为________________个。
m·(2n-1)
m·2n-1
52
考点扫描
考点03 DNA的复制
考 点 突 破
1.下图为DNA复制过程示意图,其中a、b、c、d代表4条脱氧核苷酸链。下列叙述错误的是( )
A.酶I催化氢键断裂,酶Ⅱ为DNA聚合酶
B.a和b均为模板链,a的嘌呤数与b的嘧啶数相同
C.a与c碱基序列相同,b与d的碱基序列相同
D.c的合成方向为5'→3′,d的合成方向为3'→5′
D
1.酶Ⅰ为解旋酶,催化DNA双链之间的氢键断裂,使双链解开,酶Ⅱ为DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键;
2.a和b均为模板链,c 以 b 为模板;
3.DNA子链的合成方向固定为5'→3'
解题关键
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义
【详解】A、酶Ⅰ为解旋酶,催化DNA双链之间的氢键断裂,使双链解开,酶Ⅱ为DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,以合成子链,A正确;
B、a和b均为模板链,根据碱基互补配对原则,a链中的嘌呤(A、G)可与b链中的嘧啶(T、C)互补配对,因此a的嘌呤数与b的嘧啶数相同,B正确;
C、c 以 b 为模板,按照碱基互补配对原则合成,故c与a碱基序列相同,同理d与b碱基序列相同,C正确;
D、DNA子链的合成方向固定为5'→3',图中c和d的合成方向均为5'→3',D错误;
53
考点扫描
考点03 DNA的复制
3.将一个双链都被15N标记的DNA放在含14N的环境中连续复制4次,收集相关实验数据,下列叙述错误的是( )
A.含有14N的DNA占全部DNA的比例为7/8
B.含有15N的DNA占全部DNA的比例为1/8
C.含有15N的DNA单链占全部DNA单链的比例为1/16
D.含有14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为15/16
考 点 突 破
A
将一个双链都被15N标记的DNA放在含14N的环境中连续复制4次,共产生24=16个DNA,因为DNA的复制为半保留复制,因此这16个DNA中有2个DNA是一条链含有15N,另一条链含有14N,剩下的14个DNA均是两条链都含有14N。
解题关键
A 将一个双链都被15N标记的DNA放在含14N的环境中连续复制4次,共产生24=16个DNA,因为DNA的复制为半保留复制,因此这16个DNA中有2个DNA是一条链含有15N,另一条链含有14N,剩下的14个DNA均是两条链都含有14N,因此含有14N的DNA占全部DNA的比例为1,含有15N的DNA占全部DNA的比例为2/16=1/8,A错误,B正确;含有15N的DNA单链占全部DNA单链的比例为2/32=1/16,C正确;含有14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为(32-2)/32=15/16,D正确。
54
考点扫描
考点03 DNA的复制
考 点 突 破
3.将一个15N标记的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,让其连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。已知14N/15N-DNA的相对分子质量为a,15N/15N-DNA相对分子质量为b。下列关于此实验的叙述,错误的是( )
A.上述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制
B.Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含15N,另一条链含14N
C.Ⅱ代大肠杆菌含14N的DNA分子占全部DNA分子的1/2
D.预计Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8
C
探究DNA的复制:标记N元素,用密度梯度离心技术,看条带分布。
解题关键
【答案】C
【知识点】探究DNA的复制过程
【详解】A、亲代DNA全为重带(15N/15N),繁殖一代后全为中带(15N/14N),繁殖二代后一半中带一半轻带(14N/14N),该结果符合半保留复制的特点,可证明DNA复制方式为半保留复制,A正确;
B、DNA为半保留复制,Ⅰ代(子一代)的DNA均以亲代15N标记的单链为模板,以含14N的脱氧核苷酸为原料合成新链,因此每个DNA分子都是一条链含15N,另一条链含14N,B正确;
C、Ⅱ代(子二代)共有4个DNA分子,其中2个为15N/14N杂合DNA,2个为14N/14N纯合DNA,所有DNA分子都含14N,占比为1,并非1/2,C错误;
D、Ⅲ代(子三代)共有8个DNA分子,其中2个为15N/14N杂合DNA,6个为14N/14N纯合DNA。总相对分子质量为6a+2×(a+b)/2=7a+b,因此平均相对分子质量为(7a+b)/8,D正确。
55
考点扫描
考点04 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
知 识 回 顾
1.基因的概念:
通常是有遗传效应的DNA片段
①DNA病毒、细胞的基因、噬菌体的基因:有遗传效应的 。 ②RNA病毒的基因:有遗传效应的 。
DNA片段
RNA片段
能编码特定的蛋白质,控制生物的性状
2.DNA片段中的遗传信息
②特点:
碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的 ,
而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的 。
多样性
特异性
①遗传信息蕴藏在 之中;
4种碱基的排列顺序
③意义:
DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的__________。
物质基础
56
考点扫描
考点04 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
染色体
DNA是主要的 。
蛋白质
DNA
基因
脱氧核苷酸
每个DNA分子含有 个基因
基因通常是有 的DNA片段(本质)
基因在染色体上呈 。
基因是 的基本单位
染色体是DNA的 。
(DNA的载体还有 和 等)
每条染色体含有 个DNA分子
每个基因含有 个脱氧核苷酸
脱氧核苷酸(碱基)的 代表遗传信息。
主要载体
线粒体
叶绿体
1个或2
遗传物质
多
遗传效应
线性排列
决定生物性状
许多个
排列顺序
基因与DNA及染色体的关系
考 点 解 析
57
考点扫描
考点04 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
考 点 突 破
1.DNA指纹技术在案件侦破、亲子鉴定等工作中起着重要作用,下面是一幅DNA指纹技术应用图,下列叙述错误的是( )
A.DNA指纹技术能用于案件侦破,原因是个体的DNA的脱氧核苷酸序列具有特异性
B.罪犯DNA指纹和怀疑对象1、2、3的DNA指纹进行比对,对象1最可能是罪犯
C.DNA分子的结构中,A—T含量越多,DNA结构越稳定
D.磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA分子的基本骨架
C
1.DNA分子的特异性主要指的是每个DNA的脱氧核苷酸序列各不相同;
2.碱基对A-T之间有2个氢键,G-C之间有3个氢键,因此G-C含量越多,DNA分子结构越稳定。
解题关键
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子的多样性与特异性
【详解】A、DNA分子的特异性主要表现为每个DNA的脱氧核苷酸序列各不相同,这也是DNA指纹能获得嫌疑人信息的根本原因,A正确;
B、DNA指纹显示,怀疑对象1的DNA指纹图与从受害者体内分离的样品最相似,故怀疑对象1最可能是罪犯,B正确;
C、DNA分子中,碱基对A-T之间有2个氢键,G-C之间有3个氢键,因此G-C含量越多,DNA分子结构越稳定,C错误;
D、DNA分子中,磷酸与脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,D正确。
58
考点扫描
考点04 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
考 点 突 破
2.如图表示细胞内与基因有关的物质或结构,其中i是遗传物质的主要载体。下列相关叙述正确的是( )
A.碱基对数目的差异是不同f携带信息不同的主要原因
B.f在i上呈线性排列,一种f可能决定多种性状
C.e为核糖核苷酸,h为蛋白质
D.若g中(G+C)/(A+T)=1/2,则A占g中总碱基数的比例为1/2
B
1.不同基因携带信息不同的主要原因是碱基对的排列顺序不同;
2.i是遗传物质主要载体,为染色体,由DNA(g)和蛋白质(h)组成;
3.基因(f)是有遗传效应的DNA片段,基本单位为脱氧核苷酸(e)
解题关键
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子中碱基的相关计算、染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系
【详解】A、不同基因携带信息不同的主要原因是碱基对的排列顺序不同,碱基对数目的差异不是主要原因,A错误;
B、基因在染色体上呈线性排列,一种基因可能决定多种性状,B正确;
C、i是遗传物质主要载体,为染色体,由DNA(g)和蛋白质(h)组成;基因(f)是有遗传效应的DNA片段,基本单位为脱氧核苷酸(e),脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(b/c/d)组成,组成元素为C、H、O、N、P(a),C错误;
D、DNA双链中遵循碱基互补配对原则A=T、G=C,若(G+C)/(A+T)=1/2,设G+C=x,则A+T=2x,总碱基数为3x,A的数量为x,故A占总碱基数的比例为1/3,D错误。
59
提升演练
1.(25-26高一下·陕西安康·期中)如图为果蝇X染色体上一些基因的示意图。下列叙述错误的是( )
A.图中R基因的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中
B.图中所示的R、S、N、O基因在X染色体上呈线性排列
C.图中的N基因实质上是具有遗传效应的DNA片段
D.白眼基因和棒眼基因为等位基因,在减数分裂时分离
D
【答案】D
【知识点】基因的结构及功能
【详解】A、基因的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中,A正确;
B、图中所示的R、S、N、O基因在X染色体上呈线性排列,B正确;
C、基因通常是有遗传效应的DNA片段,C正确;
D、白眼基因和棒眼基因位于同一条染色体上,属于非等位基因,D错误。
提升演练
2.如图为某DNA分子的部分结构示意图,该DNA中碱基A有m个,占全部碱基的20%。下列叙述错误的是( )
A.解旋酶作用的是图中的④部位
B.图中①②③组成的是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C.该DNA分子的一条链中(A+T)/(C+G)=2/3
D.复制3次共消耗7m个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸
D
【答案】D
【知识点】DNA分子复制的相关计算、DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子的结构和特点
【详解】A、解旋酶的功能是断裂DNA双链碱基对之间的氢键,图中④是碱基对之间的氢键,因此解旋酶作用于④部位,A正确;
B、图中①为磷酸,②为脱氧核糖,③为胸腺嘧啶(T),三者共同组成胸腺嘧啶脱氧核苷酸,属于DNA的基本组成单位,B正确;
C、根据碱基互补配对原则,A=T=20%,G=C=30%,因此双链DNA中(A+T)/(C+G)=2/3,DNA单链中该比值与双链的比值相等,因此一条链中该比值也为2/3,C正确;
D、该DNA总碱基数为m÷20%=5m,鸟嘌呤G的数量为(5m-2m)÷2=1.5m,DNA复制3次共产生8个DNA分子,半保留复制下需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(23-1)×1.5m=10.5m,D错误。
提升演练
3.现有新发现的一种感染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示两种方法来探究B病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述正确的是( )
A.若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,则说明该病毒的遗传物质是RNA
B.同位素标记法中,若3H替换32P标记上述两种核苷酸不能达成实验目的
C.酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理
D.若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无,则说明该病毒的遗传物质主要是DNA
A
【答案】A
【知识点】“加法原理”与“减法原理”、噬菌体侵染细菌的实验
【详解】A、若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,说明丁组的RNA被RNA酶水解后病毒无法增殖产生子代,所以该病毒的遗传物质是RNA,A正确。
B、核苷酸的元素组成为C、H、O、N、P,两种核苷酸都含有H元素,因此同位素标记法中,若换用3H 标记上述两种核苷酸,仍能通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性判断出病毒 B 的遗传物质是 DNA 还是 RNA,能实现实验目的,B错误;
C、酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶(会分解相应的物质)应用了减法原理,而不是加法原理,C错误;
D、尿嘧啶是RNA特有的碱基,胸腺嘧啶是DNA特有的,若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无,说明子代病毒中含有32P标记的胸腺嘧啶,说明该病毒的遗传物质是DNA,D错误。
提升演练
4.用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,在适宜温度下保温培养,定时取样并离心,检测沉淀物的放射性强度,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.0~a段沉淀物和上清液放射性强度都很低
B.a~b段沉淀物放射性上升,是由新合成的子代噬菌体DNA积累导致
C.b~c段放射性下降,是因为大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放至上清液
D.c点后放射性稳定,说明噬菌体DNA已全部整合到大肠杆菌DNA上
C
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌的实验
【详解】A、0~a段保温时间短,多数噬菌体还未将DNA注入大肠杆菌,带放射性的亲代噬菌体主要分布在上清液,因此上清液放射性高,沉淀物放射性低,A错误;
B、a~b段沉淀物放射性上升,是因为亲代噬菌体的DNA不断注入大肠杆菌,随大肠杆菌进入沉淀物;子代噬菌体DNA以大肠杆菌未被标记的脱氧核苷酸为原料合成,不带32P放射性,不是放射性上升的原因,B错误;
C、b~c段保温时间过长,大肠杆菌裂解,带有放射性的子代噬菌体释放到上清液,导致沉淀物放射性下降,C正确;
D、c点后放射性稳定,是因为大部分被侵染的大肠杆菌已裂解,子代噬菌体已释放到上清液;T2噬菌体的DNA不会整合到大肠杆菌DNA上,而是独立复制,D错误。
提升演练
5.研究者将大肠杆菌(DNA双链为14N/14N)转移到含15NH4Cl的培养液中,培养36小时后提取子代大肠杆菌的DNA,解旋后进行密度梯度离心,结果如图1所示。DNA复制时,一条子链连续延伸(前导链),另一条分段延伸形成冈崎片段(后随链)。已知DNA聚合酶不能直接合成新链,需要先由一个RNA短链(引物)引导,引物随后被切除并替换为DNA片段。
(1)大肠杆菌DNA分子的 构成基本骨架,排列在外侧;两条链之间的碱基通过 连接成碱基对,排列在内侧。大肠杆菌的DNA含有
个游离磷酸基团。
(2)DNA分子具有一定的热稳定性。Tm是DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。若T1=(A+T)/(C+G),T2=(A+C)/(T+G),推测Tm值与_____(填“T1”或“T2”)有关,理由是____________________________
。
脱氧核糖和磷酸交替连接
氢键
0
T1
DNA分子稳定性主要取决于G-C含量,G-C含量越高,Tm值越高。T2恒为1不能反映G、C含量;T1随G、C含量变化而变化
提升演练
(3)据图1分析,可知该大肠杆菌的繁殖周期大约为_____h。若在同等条件下将子代大肠杆菌继续培养n代后,DNA的单链离心结果与图1所示结果相比,密度带的数量和位置_____(填“改变”或“不变”)。
(4)据图2分析,DNA的复制方式是_______________,其中_____(填“甲链”或“乙链”)为前导链,其合成的方向与解旋方向_____(填“相同”或“相反”)。甲链中RNA引物a被切除后,将以冈崎片段_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为引物合成DNA片段取代被切除的序列。
(5)若图2中甲链的某段序列是5'-GAACCT-3',那么它的互补链对应序列是5'_____3'。
12
不变
半保留复制
乙链
相同
Ⅱ
AGGTTC
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