内容正文:
微专题五 基因本质的相关题型突破
一、噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
例1 有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程。设计实验如图:
一段时间后,检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素,下表对结果的预测中,最可能发生的是( )
选项
放射性
S元素
P元素
A
全部无
全部32S
全部31P
B
全部有
全部35S
多数32P、少数31P
C
少数有
全部32S
少数32P、多数31P
D
全部有
全部35S
少数32P、多数31P
答案 D
解析 病毒侵染细胞时,蛋白质外壳留在外面,只有核酸注入细胞。由图可知,病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记),然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒以自身的遗传物质为模板,利用宿主细胞的原料合成子代病毒的遗传物质和蛋白质外壳,故子代病毒的核酸多数含31P,少数含32P,蛋白质全部被35S标记。
方法总结
1.32P噬菌体侵染大肠杆菌
2.35S噬菌体侵染大肠杆菌
变式1 下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
答案 C
解析 噬菌体营寄生生活,不能用培养基直接培养,需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记,A项错误;实验中保温时间不能过长,若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中检测到32P,B项错误;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,理论上应存在于上清液中,但可能会因搅拌不充分,使部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中,C项正确;本实验可说明DNA是遗传物质,因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验,不能证明蛋白质不是遗传物质,D项错误。
二、DNA分子结构的计算
例2 已知某双链DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )
A.34%和16% B.34%和18%
C.16%和34% D.32%和18%
答案 A
解析 设该DNA分子的两条链分别为1链和2链,双链DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的34%,则A+T占66%,又因为双链DNA分子中,互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同,因此A1+T1=66%,G1+C1=34%,又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%,则A1=66%-32%=34%,G1=34%-18%=16%。根据DNA分子的碱基互补配对关系可知,T2=A1=34%,C2=G1=16%。
方法总结
1.碱基互补配对原则是核酸中碱基数量计算的基础
根据碱基互补配对原则可推知以下多条用于碱基计算的规律。
项目
双链DNA分子
1链
2链
A、G、T、C的关系
A1=T2;G1=C2
A=T;G=C
A2=T1;G2=C1
A+G=T+C=A+C=T+G=DNA中碱基总数50%
非互补碱基和之比:或
1
m
互补碱基和之比:或
n
n
n
某种碱基的比例(X为A、T、G、C中某种碱基的含量)
(X1%+X2%)
X1%
X2%
2.碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性
(1)共性:不因生物种类的不同而不同
==1;==1;==1。
(2)特异性:的值在不同DNA分子中一般是不同的,是DNA分子多样性和特异性的表现。
3.进行碱基计算要注意的三点
(1)单位是“对”还是“个”,这方面往往带来数据成倍的错误。
(2)注意提供的数据是DNA双链还是DNA的一条单链。
(3)解题时最好画一下简图,比较直观,减少因为思路不清引起的错误。
变式2 DNA的一条单链中=0.4。上述比值在其互补单链和整个DNA分子中分别为( )
A.0.4、0.6 B.2.5、1.0
C.0.4、0.4 D.0.6、1.0
答案 B
解析 根据碱基互补配对原则,在整个DNA分子中,因为A=T,G=C,所以的比值为1.0。在双链DNA分子中,一条链上的与其互补链上的值相等,为0.4,因而互补链中=2.5。
三、DNA复制的有关计算
例3 某DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中,错误的是( )
A.在第一次复制时,需要(m-A)个
B.在第二次复制时,需