高中生物第三章基因的本質(zhì)（導(dǎo)學(xué)案綜合測試）（打包4套）新人教版必修2.zip

高中生物第三章基因的本質(zhì)（導(dǎo)學(xué)案綜合測試）（打包4套）新人教版必修2.zip,高中生物,第三,基因,本質(zhì),導(dǎo)學(xué)案,綜合測試,打包,新人,必修 第三章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 　1. 掌握肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗的過程和結(jié)論。(重、難點) 　2. 掌握噬菌體侵染細菌實驗的方法、過程及結(jié)論。(重、難點) 　3. 理解DNA是主要遺傳物質(zhì)的結(jié)論。 一、對遺傳物質(zhì)的早期推測(閱讀教材P42～P43) 二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗(閱讀教材P43～P44) 1. 肺炎雙球菌的特點 種類 項目　　 S型細菌 R型細菌 菌落 表面光滑 表面粗糙 菌體 毒性 有毒性 無毒性 2. 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——格里菲思的實驗 (1) 原理：S型細菌可使小鼠患敗血癥死亡。 (2) 實驗過程及現(xiàn)象 (3) 結(jié)論：加熱殺死的S型細菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。 3. 體外轉(zhuǎn)化實驗——艾弗里的實驗 (1) 原理：只有加入DNA時，R型細菌才能夠轉(zhuǎn)化為S型細菌。 (2) 過程 (3) 結(jié)論：DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。 三、噬菌體侵染細菌的實驗(閱讀教材P44～P45) 1. 噬菌體的結(jié)構(gòu) 頭部和尾部的外殼由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部內(nèi)含有DNA。如圖： 2. 噬菌體的代謝與增殖 (1) 代謝：能寄生在大腸桿菌體內(nèi)，不能獨立地進行新陳代謝。 (2) 增殖：在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)合成自身的組成成分。 3. 噬菌體侵染細菌的過程 實驗過程 被35S標記的噬菌體 被32P標記的噬菌體 第一步 用被標記的噬菌體侵染未標記的細菌 第二步 在攪拌器中攪拌，然后離心 續(xù)　表 實驗過程 被35S標記的噬菌體 被32P標記的噬菌體 第三步 檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì) 實驗結(jié)果 沉淀物的放射性很低；上清液的放射性很高 上清液的放射性很低；沉淀物的放射性很高 4. 實驗結(jié)果的進一步觀察 (1) 結(jié)果：細菌裂解釋放出的噬菌體中，可以檢測到32P標記的DNA，但卻不能檢測到35S標記的蛋白質(zhì)。 (2) 表明：噬菌體侵染細菌時，DNA進入到細菌的細胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在外面。 5. 實驗結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。 點撥　①上述方法為放射性同位素標記法。 ②上清液主要是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物主要是被侵染的細菌。 四、RNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)(閱讀教材P46) 1. 煙草花葉病毒的組成：蛋白質(zhì)和RNA。 2. 侵染過程 蛋白質(zhì)結(jié)果：煙草結(jié)果：煙草 3．結(jié)論：在某些病毒中RNA是遺傳物質(zhì)。 1．連線 2．判斷 (1) 20世紀30年代，人們認識到DNA的成分后，就確認DNA是遺傳物質(zhì)。(×) 分析：20世紀30年代，人們認識到DNA的成分后，由于對DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，所以蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點仍占主導(dǎo)地位。 (2) 格里菲思的實驗結(jié)果沒有具體證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。(√) 分析：格里菲思實驗只提出“轉(zhuǎn)化因子”，未證明什么是遺傳物質(zhì)。 (3) (2016·西寧市高一期末) 艾弗里證明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)。(√) (4) 1952年，赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體，證明T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。(√) (5) (2016·河北正定中學(xué)高一檢測) 用含35S的噬菌體侵染細菌，經(jīng)離心后，可在沉淀物中發(fā)現(xiàn)大量的放射性物質(zhì)。(×) 分析：含35S的蛋白質(zhì)外殼未進入細菌內(nèi)，所以沉淀物中不會發(fā)現(xiàn)大量的放射性物質(zhì)。 (6) 真核生物細胞中的遺傳物質(zhì)都是DNA，原核生物細胞中的遺傳物質(zhì)都是RNA。(×) 分析：無論是真核生物還是原核生物，只要具有細胞結(jié)構(gòu)，遺傳物質(zhì)就是DNA。 主題一　肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗[學(xué)生用書P50] 　結(jié)合下面兩個實驗分析轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì)。 　實驗1 實驗分析： (1) a組說明R菌株無毒性。 (2) b組說明S菌株有毒性，使小鼠患敗血癥死亡。 (3) c組說明加熱殺死的S菌株不能使小鼠死亡。 (4) d組說明加熱殺死的S菌株能使R菌株轉(zhuǎn)化為S菌株。 上述實驗說明： 已經(jīng)被加熱殺死的S菌株中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)，即轉(zhuǎn)化因子。 　實驗2 實驗分析： (1) 甲、乙、丙三組實驗對照說明：DNA是轉(zhuǎn)化因子，蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子。 (2) 丁組實驗的目的是證實DNA的分解產(chǎn)物不是轉(zhuǎn)化因子，從反面證實了DNA是遺傳物質(zhì)。 格里菲思和艾弗里的實驗比較 項目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 實驗者 格里菲思 艾弗里及其同事 培養(yǎng)細菌 用小鼠(體內(nèi)) 用培養(yǎng)基(體外) 實驗原則 R型細菌與S型細菌的毒性對照 S型細菌各成分作用的相互對照 實驗結(jié)果 加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 S型細菌的DNA使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 實驗結(jié)論 S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子” DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì) 兩個實驗 的聯(lián)系 (1) 所用材料相同，都是肺炎雙球菌：R型和S型； (2) 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化實驗進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA； (3) 兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則 　轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì) 1．艾弗里和同事用R型和S型細菌進行實驗，結(jié)果如表所示。從表中可知(　　) 實驗組號 接種菌 加入S型細菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿 長菌情況 ① R型 蛋白質(zhì) R型 ② R型 莢膜多糖 R型 ③ R型 DNA R型、S型 ④ R型 DNA(經(jīng)DNA酶處理) R型 A. ①不能證明S型細菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型細菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)和影響因素 (1) 在加熱殺死的S型細菌中，其蛋白質(zhì)變性失活，但不要認為DNA也變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵被打開，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。 (2) 轉(zhuǎn)化的實質(zhì)并不是基因發(fā)生突變，而是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。 (3) 在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細菌均轉(zhuǎn)化成S型細菌，而是只有少部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，原因是轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系和菌體的狀態(tài)等因素影響。 　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的深度剖析 2．(2016·石家莊高一檢測) 肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的有毒性，能引起人或動物患肺炎或敗血癥；無莢膜的無毒性，不能引起人或動物患病。下圖所示為1944年美國學(xué)者艾弗里和他的同事所做的細菌轉(zhuǎn)化實驗。請回答： (1) 實驗A中，老鼠患敗血癥死亡。其他各組實驗中老鼠的情況分別為：B________，C________，D________，E________。 (2) 不致病的肺炎雙球菌接受了________________，使它的遺傳特性發(fā)生了改變。 (3) 肺炎雙球菌的毒性與莢膜有關(guān)系，莢膜是一種毒蛋白，這說明蛋白質(zhì)的合成由________控制。 (4) 這個實驗說明____________________________。 答案：(1) 能存活　能存活　死亡　能存活 (2) 致病肺炎雙球菌的DNA (3) DNA (4) DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 遺傳物質(zhì)的特點 ①具有穩(wěn)定性。 ②在細胞的生長和繁殖過程中能夠精確地復(fù)制自己，使得前后代具有一定的連續(xù)性。 ③能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝的過程。 ④具有貯存大量的遺傳信息的能力。 主題二　噬菌體侵染細菌的實驗[學(xué)生用書P52] 　噬菌體的繁殖原理 　噬菌體侵染細菌實驗分析 (1) 實驗思路 S是蛋白質(zhì)特有的元素，P幾乎都存在于噬菌體DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分別標記DNA和蛋白質(zhì)，直接地單獨地觀察它們各自的作用。 (2) 實驗方法：放射性同位素標記法。 (3) 實驗過程 第一步：標記細菌 細菌＋含35S的培養(yǎng)基→含35S的細菌 細菌＋含32P的培養(yǎng)基→含32P的細菌 第二步：標記噬菌體 噬菌體＋含35S的細菌→含35S的噬菌體 噬菌體＋含32P的細菌→含32P的噬菌體 第三步：噬菌體侵染細菌 含35S的噬菌體＋細菌→上清液放射性很高，沉淀物放射性很低 含32P的噬菌體＋細菌→上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 實驗分析：35S標記的噬菌體外殼并未進入大腸桿菌內(nèi)部，而32P標記的噬菌體DNA進入了大腸桿菌內(nèi)部。 實驗結(jié)論：DNA是真正的遺傳物質(zhì)。 (1) 噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌體內(nèi)，那噬菌體進行繁殖的原料怎么獲得？ 提示：細菌體內(nèi)噬菌體DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成所需的原料、酶、能量和場所等均由細菌提供，但代謝活動由噬菌體DNA控制。 (2) 噬菌體侵染細菌的實驗中，沉淀物中含有的物質(zhì)主要是什么？ 提示：被侵染的大腸桿菌。 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體 侵染細菌實驗的比較 這兩個實驗都是證明DNA是生物的遺傳物質(zhì)的直接實驗證據(jù)，兩者在實驗設(shè)計、實驗結(jié)論等方面既有共性也有細微的差別。 (1) 實驗設(shè)計思路比較 實驗類型 肺炎雙球菌體外 轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染 細菌實驗 思路相同 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨、直接地研究它們各自不同的遺傳功能 處理方式 區(qū)別 直接分離：分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特殊元素(32P和35S) (2) 兩個實驗遵循相同的實驗設(shè)計原則：一一對照原則 ①肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中的相互對照 ②噬菌體侵染細菌實驗中的相互對照 (3) 實驗結(jié)論(或目的) 比較 ①肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論：證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 ②噬菌體侵染細菌實驗的結(jié)論：證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因蛋白質(zhì)沒有進入細菌體內(nèi)。 　噬菌體侵染細菌的過程 1．(2016·江蘇淮安檢測) 下面是噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟示意圖，對此實驗的有關(guān)敘述正確的是(　　) A．本實驗所使用的被標記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的 B．本實驗選用噬菌體作實驗材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNA C．實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開再分別檢測其放射性 D．在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA不是蛋白質(zhì) 同位素標記法在噬菌體侵染細菌的實驗中的應(yīng)用分析 (1) 用哪種標記元素。若用32P和35S，則分別標記了DNA和蛋白質(zhì)，若用C、H、O等，則同時標記了DNA和蛋白質(zhì)。 (2) 注意標記對象是噬菌體還是細菌，標記對象不同對應(yīng)結(jié)果不同，具體見表： DNA 蛋白質(zhì) DNA和蛋白質(zhì) 噬菌體 32P 35S 14C、3H、18O、15N 細菌 31P 32S 12C、2H、16O、14N 子代噬 菌體 32P(少數(shù)) 、 31P(全部) 32S C、H、O、N的兩 種同位素都有 　實驗誤差分析 2．以下是赫爾希和蔡斯實驗的過程和結(jié)果，關(guān)于此實驗的分析和結(jié)論不正確的是(　　) A．上清液的主要成分是細菌的培養(yǎng)基和噬菌體蛋白質(zhì)外殼，沉淀物的主要成分是細菌菌體 B．此實驗表明DNA是遺傳物質(zhì) C．①實驗說明噬菌體的標記部分進入了細菌 D．②實驗說明噬菌體的標記部分進入了細菌 上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析 (1) 用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有少量放射性的原因： ①保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性； ②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性含量升高。 (2) 用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。 主題三　RNA也是遺傳物質(zhì)[學(xué)生用書P53] 結(jié)合下面實驗過程，探究RNA病毒的遺傳物質(zhì)。 結(jié)論：遺傳物質(zhì)是RNA而不是蛋白質(zhì)。 1．不同生物的遺傳物質(zhì) 生物類型 細胞生物 非細胞生物 真核生物 原核生物 多數(shù)病毒 少數(shù)病毒 核酸種類 DNA和RNA DNA和RNA DNA RNA 遺傳物質(zhì) DNA DNA DNA RNA 結(jié)果 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA 結(jié)論 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 2. 對DNA是主要的遺傳物質(zhì)的理解 就整個生物界而言，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。就某種生物而言，其遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。 1．(2016·臺州高一檢測) 下圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV) 遺傳物質(zhì)”的實驗過程，由此可以判斷(　　) A. 水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNA B. TMV的蛋白質(zhì)不能進入煙草細胞中 C. 侵入煙草細胞的RNA進行了逆轉(zhuǎn)錄過程 D. RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì) 2. (2016·青島高一檢測) 下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是(　　) ①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA ②原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA ③細胞核的遺傳物質(zhì)是DNA ④細胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA A. ①②③　　　　　　　　 B. ②③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤ (1) 并不是所有的核酸都能作為遺傳物質(zhì)，如細胞生物中的RNA。 (2) DNA并不是所有生物的遺傳物質(zhì)，如煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 (3) 一種生物只能有一種遺傳物質(zhì)，在同一種生物體內(nèi)，不存在“主要遺傳物質(zhì)”和“次要遺傳物質(zhì)”之分。 核心知識小結(jié) [要點回眸] [規(guī)范答題] 1.S型肺炎雙球菌有莢膜，有毒；R型肺炎雙球菌無莢膜，無毒。 2. 在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，只有S型細菌的DNA才能使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，即轉(zhuǎn)化因子是DNA。 3. T2噬菌體由蛋白質(zhì)和DNA組成，S存在于蛋白質(zhì)中，P幾乎全部存在于DNA中。 4. 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 5. 煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 6. 由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因此說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 [隨堂檢測][學(xué)生用書P54] 1. 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，發(fā)生轉(zhuǎn)化的細菌和含轉(zhuǎn)化因子的細菌分別是(　　) A. R型細菌和S型細菌 B. R型細菌和R型細菌 C. S型細菌和S型細菌 D. S型細菌和R型細菌 解析：選A。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明滅活的S型細菌體內(nèi)有某種轉(zhuǎn)化因子存在，它能使活的R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。 2. (2016·甘肅蘭州一中期中) 噬藻體是一種感染藍藻的病毒(主要由DNA和蛋白質(zhì)組成) ，用32P標記的噬藻體感染藍藻細胞，培養(yǎng)一段時間，再經(jīng)攪拌、離心后進行放射性檢測。相關(guān)敘述正確的是(　　) A. 32P標記的是噬藻體DNA中的堿基胸腺嘧啶 B. 攪拌的目的是使吸附在藍藻上的噬藻體與藍藻分離 C. 離心后放射性同位素主要分布在試管的上清液中 D. 此實驗證明DNA是噬藻體的遺傳物質(zhì) 3. (2016·煙臺高一檢測) 在探索遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A. 用32P、35S標記同一組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) B. 該實驗的步驟是標記、培養(yǎng)、離心、攪拌、檢測 C. 用含有充足有機物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 D. 該實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì) 解析：選D。應(yīng)該用32P、35S分別標記兩組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，然后分別做侵染細菌的實驗，A項錯誤；該實驗的步驟中，應(yīng)該是攪拌后再離心，B項錯誤；病毒必須依賴活細胞生存，T2噬菌體的培養(yǎng)需要用活的大腸桿菌，C項錯誤；該實驗的結(jié)論為DNA是遺傳物質(zhì)，D項正確。 4. 艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，對這兩個實驗的研究方法可能有：①設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)，②放射性同位素標記法。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A. 兩者都運用了①和② B. 前者運用了①，后者運用了② C. 前者只運用了②，后者運用了①和② D. 前者只運用了①，后者運用了①和② 解析：選D。艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)。而赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗也是把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)，并且運用了放射性同位素標記法。 5. 將噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)分別注入甲細菌和乙細菌的細胞中，能繁殖出新的噬菌體的是(　　) A. 甲細菌　　　　　　　　　 B. 乙細菌 C. 甲或乙細菌 D. 甲和乙細菌 6. 如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實驗，實驗表明這種病原體(　　) A. 寄生于細胞內(nèi)，通過RNA遺傳 B. 可單獨生存，通過蛋白質(zhì)遺傳 C. 寄生于細胞內(nèi)，通過蛋白質(zhì)遺傳 D. 可單獨生存，通過RNA遺傳 解析：選A。提取這種病原體發(fā)現(xiàn)，其由RNA和蛋白質(zhì)組成，分別用其RNA和蛋白質(zhì)給植物接種，發(fā)現(xiàn)只有接種病原體RNA的植物得病，說明該病原體的遺傳物質(zhì)為RNA，該病原體為RNA病毒。病毒必須寄生在活細胞內(nèi)，不能單獨生存。 7. 材料分析題： 材料1：用同位素31P、32P和32S、35S分別作如下標記： 噬菌體 大腸桿菌 脫氧核苷酸 32P 31P 氨基酸 32S 35S 材料2： (1) 用32P標記噬菌體的大致操作過程： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (2) 若材料1中的噬菌體和大腸桿菌分別換成煙草花葉病毒和煙葉細胞，則能說明 ________________________________________________________________________。 (3) 分析材料2，A～D的結(jié)果中，哪項不正確？________。說明理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4) 材料1、材料2共同說明的問題是 ________________________________________________________________________。 答案：(1) ①在含有放射性32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌 ②再用上述大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體 (2) RNA是遺傳物質(zhì) (3) D　DNA分子被DNA酶分解掉，R型細菌不能轉(zhuǎn)化成S型細菌，小鼠應(yīng)為正常 (4) DNA是遺傳物質(zhì) [課時作業(yè)][學(xué)生用書P129(獨立成冊) ] 一、選擇題 1. (2016·棗莊高一檢測) 在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的轉(zhuǎn)化因子是(　　) A. 細菌莢膜　　　　　　　　 B. 細菌蛋白質(zhì) C. R型細菌的DNA D. S型細菌的DNA 解析：選D。S型細菌的DNA進入R型細菌體內(nèi)，整合到R型細菌的DNA上，使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。 2. 格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗如下： ①將無毒的R型活細菌注入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡 ②將有毒的S型活細菌注入小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡 ③將加熱殺死的S型細菌注入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡 ④將R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合后，注入小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡 根據(jù)上述實驗，下列說法正確的是(　　) A. 整個實驗證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子 B. 實驗①、實驗③可作為實驗④的對照 C. 實驗④中的死亡小鼠體內(nèi)S型活細菌毒性不能穩(wěn)定遺傳 D. 重復(fù)做實驗①與④，得到同樣的結(jié)果，說明S型活細菌由R型活細菌突變而來 3. (2016·聊城高一檢測) 如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的基本步驟，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A. ①②都要加熱處理 B. ③要將所有提取物與R型細菌共同培養(yǎng) C. ④的結(jié)果只有S型細菌或R型細菌一種菌落 D. ①④的結(jié)果可能是有S、R型細菌兩種菌落 解析：選D。圖中①是加熱處理S型細菌，②是物質(zhì)提取技術(shù)，A項錯誤；③是將提取物分別與R型細菌混合培養(yǎng)，分別觀察培養(yǎng)基上菌落的生長情況，B項錯誤；④的結(jié)果可能在培養(yǎng)基上出現(xiàn)兩種菌落，S型的和R型的，意味著兩種細菌都有，C項錯誤、D項正確。 4. (2016·杭州檢測) 噬菌體內(nèi)的S用35S標記，P用32P標記，細菌內(nèi)蛋白質(zhì)含32S，DNA含31P，用該噬菌體去侵染細菌后，產(chǎn)生了許多子代噬菌體，那么在子代噬菌體中S和P的分布規(guī)律是(　　) A. 外殼中有35S和32S，DNA內(nèi)只含有32P B. 外殼中只有32S，DNA內(nèi)只含有32P C. 外殼中有35S和32S，DNA內(nèi)含有32P和31P D. 外殼中只有32S，DNA內(nèi)都含有31P 解析：選D。由于噬菌體侵染細菌過程中，蛋白質(zhì)外殼不進入細菌，所以子代噬菌體內(nèi)沒有35S，只有32S；DNA進入細菌，利用31P標記的脫氧核苷酸合成子代DNA，新的DNA內(nèi)有的既含有32P又含有31P，有的只含有31P，因此子代噬菌體都含有31P。 5. 赫爾希和蔡斯于1952年所做的噬菌體侵染細菌的實驗進一步證實了DNA是遺傳物質(zhì)。這項實驗獲得成功的原因之一是噬菌體(　　) A. 侵染大腸桿菌后會裂解寄主細胞 B. 只將其DNA注入大腸桿菌細胞中 C. DNA可用15N放射性同位素標記 D. 蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標記 解析：選B。噬菌體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)有蛋白質(zhì)和DNA，對蛋白質(zhì)和DNA進行標記要用它們各自特有的元素35S和32P，不能用共有元素15N。蛋白質(zhì)的組成元素中一般沒有P。噬菌體侵染細菌時把DNA注入大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，這一特性將蛋白質(zhì)和DNA分離開，使實驗結(jié)果更科學(xué)、更準確，B項正確。 6. 某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細菌的實驗，進行了如下實驗：①用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；②用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；③用15N 標記的噬菌體侵染未標記的細菌。一段時間后進行離心，檢測到放射性存在的主要部位依次是(　　) A. 沉淀物、上清液、沉淀物和上清液 B. 沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 C. 沉淀物、上清液、沉淀物 D. 上清液、上清液、沉淀物和上清液 7. 赫爾希和蔡斯用32P標記的T2噬菌體與無32P標記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，一段時間后經(jīng)攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列敘述不正確的是(　　) A. 攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體外殼與大腸桿菌分離 B. 32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能檢測到少量的放射性 C. 如果離心前混合時間過長，會導(dǎo)致上清液中放射性降低 D. 本實驗結(jié)果說明DNA在親子代之間的傳遞具有連續(xù)性 解析：選C。上述實驗中通過攪拌可使吸附在大腸桿菌上的噬菌體外殼與大腸桿菌分離，A正確；32P標記的T2噬菌體在侵染細菌過程中，32P標記的DNA進入大腸桿菌體內(nèi)，因此32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能檢測到少量的放射性其原因可能是保溫時間過短，部分32P標記的T2噬菌體的DNA還未注入大腸桿菌體內(nèi)，也可能是保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后，子代釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液中，B正確；如果離心前混合時間過長，由于大腸桿菌裂解，含有32P的T2噬菌體釋放出來，會導(dǎo)致上清液中放射性升高，C錯誤；本實驗由于親代T2噬菌體DNA參與了子代T2噬菌體的合成，故說明了DNA在親子代之間的傳遞具有連續(xù)性，D正確。 8. 艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗與赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗是關(guān)于探究遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實驗，下列敘述正確的是(　　) A. 兩個實驗均采用了對照實驗和同位素標記的方法 B. 兩者的關(guān)鍵設(shè)計思路都是把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng) C. 赫爾希與蔡斯對同一組噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別采用35S和32P標記 D. 兩個實驗證明了DNA是細菌的遺傳物質(zhì) 9. DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指(　　) A. 遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體 B. 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA C. DNA大部分在染色體上 D. 染色體在遺傳上起主要作用 解析：選B。一切有細胞結(jié)構(gòu)的生物，體內(nèi)既含有DNA又含有RNA，但遺傳物質(zhì)是DNA。DNA病毒也以DNA作為遺傳物質(zhì)，只含RNA的病毒以RNA作為遺傳物質(zhì)。絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 10. (2016·湖北天門調(diào)研) 如圖是“噬菌體侵染大腸桿菌”實驗，其中親代噬菌體已用32P標記，A、C中方框內(nèi)代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實驗的敘述不正確的是(　　) A. 圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其營養(yǎng)成分中的P應(yīng)含32P標記 B. 若要達到實驗?zāi)康模€要再設(shè)計一組用35S標記噬菌體進行的實驗，兩組相互對照 C. 圖中若只有C中含大量放射性，可直接證明噬菌體的DNA侵入了大腸桿菌 D. 實驗中B對應(yīng)部分有少量放射性，可能原因是實驗時間過長，部分細菌裂解 二、非選擇題 11. 肺炎雙球菌能引起人的肺炎和小鼠的敗血癥。已知有許多不同菌株，但只有光滑型(S) 菌株能引起疾病。這些有毒菌株在每一細胞外面有多糖類的膠狀莢膜保護，使它們不被宿主的正常防御機構(gòu)破壞。以下是1928年格里菲思所做的實驗，據(jù)圖回答下列問題： (1) 從D組實驗中的小鼠體內(nèi)可分離出________________。 (2) 為了解釋上述實驗現(xiàn)象，1944年艾弗里等科學(xué)家從S型細菌中提取DNA、蛋白質(zhì)和多糖等成分，分別與R型細菌一起培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)： ①S型細菌的DNA與R型細菌混合，將混合物注入小鼠體內(nèi)，可使小鼠致死，這說明________________________________________________________________________ ________________________。 ②S型細菌的蛋白質(zhì)或多糖與R型活菌混合并注入小鼠體內(nèi)，小鼠________，小鼠體內(nèi)只能分離出________。 (3) 如果將DNA酶注入活的S型細菌中，再將這樣的S型細菌與R型活菌混合，混合物不使小鼠致死，原因是 ________________________________________________________________________。 (4) 上述轉(zhuǎn)化實驗直接證明了________________。 答案：(1) 活的S型細菌和R型細菌 (2) ①S型細菌的DNA可使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 ②不致死　R型細菌 (3) DNA被DNA酶分解 (4) DNA是遺傳物質(zhì) 12. 1952年，赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關(guān)問題。 (1) 通過 ________________________________________________________________________ ________________________________________的方法分別獲得被32P和35S標記的噬菌體，用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中________________變化。 (2) 侵染一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的是____________，所以攪拌時間少于1 min時，上清液中的放射性________。實驗結(jié)果表明，當攪拌時間足夠長時，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，證明________________________。圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明________________________，否則細胞外__________________放射性會增高。 (3) 本實驗證明在噬菌體傳遞和復(fù)制遺傳特性時____________起著重要作用。 解析：本題主要考查噬菌體侵染大腸桿菌的實驗。(1) 噬菌體是病毒，病毒離開活細胞不能繁殖，所以要標記噬菌體。首先應(yīng)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再讓噬菌體分別侵染標記32P和35S的大腸桿菌，即可達到標記噬菌體的目的，進而追蹤在其侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的位置變化。(2) 噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜，時間過長，子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來，會使細胞外32P含量增高。圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%，說明細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來。細胞外的35S含量只有80%，原因是在攪拌時侵染細菌的噬菌體外殼沒有全部分離；細胞外的32P含量是30%，原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。(3) 該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 答案：(1) 用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記的大腸桿菌　DNA和蛋白質(zhì)的位置　(2) 使噬菌體和細菌分離　較低　DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌　細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來　32P　(3) DNA 13. (2016·徐州高一檢測) 在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上，上清液中不應(yīng)含放射性物質(zhì)，下層沉淀物中應(yīng)具有很高的放射性，而實驗的最終結(jié)果顯示：離心后，上清液中具有一定的放射性，而下層的放射性強度比理論值略低。 (1) 赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌實驗所采用的實驗方法是 ____________________。 (2) 在理論上，上清液中放射性應(yīng)該為0，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3) 由于實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對實驗過程進行誤差分析： ①在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機分離，這一段時間如果過長，會使上清液中的放射性物質(zhì)含量________，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，是否屬于誤差的來源呢？________，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4) 在實驗中，赫爾希和蔡斯同時用被35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沉淀物中也出現(xiàn)少量放射性物質(zhì)，為排除噬菌體的蛋白質(zhì)外殼也是遺傳物質(zhì)的可能，應(yīng)進一步采取的措施是 ________________________________________________________________________。 (5) 請設(shè)計一個方案，來大量制備用35S標記的噬菌體(簡要說明) ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1) 赫爾希和蔡斯研究噬菌體侵染大腸桿菌的方法是同位素標記法，也叫同位素示蹤法，具體是分別用32P和35S標記噬菌體。 (2) 在用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，理論上，上清液中放射性應(yīng)為0，因為噬菌體的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，在離心時會隨著大腸桿菌而沉淀。 (3) 若在上清液中出現(xiàn)放射性，原因有兩種可能：噬菌體侵染時間太短，含有放射性的部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌中，或者噬菌體侵染時間太長，部分大腸桿菌已裂解，含有放射性的部分子代噬菌體被釋放出來。 (5) 由于噬菌體是嚴格寄生的，因此不能用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，而應(yīng)先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體侵染該大腸桿菌，即可得到大量35S標記的噬菌體。 答案：(1) (放射性) 同位素標記法 (2) 噬菌體已將自己的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)而存在于沉淀物中 (3) ①升高　子代噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液中?、谑恰]有侵入大腸桿菌的親代噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中 (4) 在新形成的噬菌體中檢測是否帶有35S (5) 用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，然后用噬菌體侵染該大腸桿菌，即可以得到大量用35S標記的噬菌體 14. 下圖是煙草花葉病毒侵染煙草的實驗示意圖。 (1) 在丙組實驗中觀察到的現(xiàn)象是________________________；結(jié)論是____________________。 (2) 在乙組實驗中觀察到的現(xiàn)象是________________；結(jié)論是______________________。 (3) 設(shè)置甲組實驗的目的是________________。 解析：該實驗中分別用病毒的蛋白質(zhì)外殼和RNA侵染正常煙草葉，來確定誰是遺傳物質(zhì)。 答案：(1) 煙草花葉感染花葉病　RNA是遺傳物質(zhì) (2) 煙草花葉不感染花葉病　蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) (3) 對照實驗 23 第三章 基因的本質(zhì) 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu) 　1. 體驗DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的制作過程，學(xué)會制作DNA分子的模型。 2. 掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)特點并會進行相應(yīng)的堿基計算。(重、難點) [學(xué)生用書P55]) 一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建(閱讀教材P47～P48) 二、DNA分子的結(jié)構(gòu)(閱讀教材P48～P49) 1. DNA分子的基本組成單位——脫氧核苷酸 (1) 結(jié)構(gòu)模式圖 (2) 堿基：A(腺嘌呤) ；G(鳥嘌呤) ；C(胞嘧啶) ；T(胸腺嘧啶) 。 (3) 種類：腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 2. DNA分子的結(jié)構(gòu) (1) DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 (2) DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。 (3) 兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規(guī)律： A(腺嘌呤) 一定與T(胸腺嘧啶) 配對；G(鳥嘌呤) 一定與C(胞嘧啶) 配對。 點撥　A===T之間有2個氫鍵，GC之間有3個氫鍵，GC越多，DNA分子越穩(wěn)定。 三、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型(閱讀教材P50) 1. 制作原理：DNA的脫氧核苷酸雙鏈反向平行，磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)。堿基排列在內(nèi)側(cè)，堿基對通過氫鍵連接，堿基互補配對。 2. 制作程序 (1) 制作若干個磷酸、脫氧核糖、堿基 ↓整合 (2) 若干個脫氧核苷酸 ↓連接 (3) 脫氧核苷酸鏈 ↓兩條 (4) DNA分子的平面結(jié)構(gòu) ↓旋轉(zhuǎn) (5) DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu) 1. 連線 2. 判斷 (1) DNA分子由四種脫氧核苷酸組成，這四種脫氧核苷酸含有的堿基是A、U、C、G。(×) 分析：DNA分子不含U，含T。 (2) DNA分子由兩條方向相同的脫氧核苷酸鏈盤旋而成。(×) 分析：構(gòu)成DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈反向平行。 (3) 沃森和克里克構(gòu)建的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中，磷酸—脫氧核糖骨架排列在螺旋外部，堿基排列在螺旋內(nèi)部。(√) (4) DNA分子中的堿基一定存在如下數(shù)量關(guān)系：C＝T，A＝G。(×) 分析：DNA分子中A與T配對，G與C配對，故存在的數(shù)量關(guān)系應(yīng)為A＝T，G＝C。 (5) (2016·山東泰安市高一期末) DNA單鏈中的A與T的數(shù)量一定相等。(×) 分析：DNA單鏈中不存在A—T堿基配對，不一定相等。 主題一　DNA分子的結(jié)構(gòu)[學(xué)生用書P56] 　結(jié)合下圖分析DNA的結(jié)構(gòu)單位 　結(jié)合下圖分析DNA分子的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 外側(cè) 內(nèi)側(cè) 構(gòu)成方式 磷酸和脫氧核糖交替連接，兩條主鏈呈反向平行，有規(guī)則盤旋成雙螺旋 主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵連接成對，對應(yīng)堿基之間互補(A—T，G—C) 配對，堿基平面之間平行 動態(tài)變化 相對穩(wěn)定，每條鏈均有一個游離的磷酸基團 堿基比率和堿基序列可變 (1) 兩條長度相同的雙鏈DNA分子，其結(jié)構(gòu)上的差異體現(xiàn)在哪里？ 提示：主要體現(xiàn)在雙鏈內(nèi)側(cè)堿基的種類和排列順序上。 (2) 在整個雙鏈DNA分子中，嘌呤總數(shù)是否等于嘧啶總數(shù)？在DNA分子一條單鏈中呢？ 提示：整個雙鏈DNA分子中，嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù)，因為A＝T，G＝C，所以A＋G＝T＋C。在DNA分子一條單鏈中，上述關(guān)系一般不成立。 巧記DNA分子的組成及結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一” C、H、O、N、P 　| A、G、C、T，相應(yīng)的有四種脫氧核苷酸 　| 磷酸、脫氧核糖、含氮堿基 　| 兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈 　| 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 1. (2016·杭州檢測) 下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的是(　　) A. 每個DNA分子中含有四種脫氧核苷酸 B. DNA分子的兩條鏈反向平行 C. DNA兩條鏈上的堿基以氫鍵相連，且A與T配對，G與C配對 D. 每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個堿基 解析：選D。注意審題不要脫離“DNA分子結(jié)構(gòu)中”。 2. 如圖表示某同學(xué)在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，制作的一條脫氧核苷酸鏈，下列表述不正確的是(　　) A. 能表示一個完整脫氧核苷酸的是圖中的a或b B. 圖中與每個五碳糖直接相連的堿基只有1個 C. 相鄰脫氧核苷酸之間通過化學(xué)鍵③連接起來 D. 從堿基上看，缺少的堿基是T “三看法”判斷DNA分子結(jié)構(gòu)的正誤 一看外側(cè)鏈成鍵位置是否正確，正確的成鍵位置在一分子脫氧核苷酸的5號碳原子上的磷酸基與相鄰核苷酸的3號碳原子之間；二看外側(cè)鏈是否反向平行；三看內(nèi)側(cè)鏈堿基之間配對是否遵循堿基互補配對原則。 主題二　DNA分子中的相關(guān)計算[學(xué)生用書P57] 結(jié)合DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點，歸納有關(guān)計算規(guī)律。 規(guī)律1：一個雙鏈DNA分子中，A＝T、C＝G、A＋G＝C＋T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。 規(guī)律2：在雙鏈DNA分子中，互補的兩堿基(如A＋T或C＋G) 占全部堿基的比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基占該單鏈中堿基總數(shù)的比例。 規(guī)律3：在DNA雙鏈中，一條單鏈的的值與另一條互補單鏈的的值互為倒數(shù)關(guān)系。 規(guī)律4：在DNA雙鏈中，一條單鏈的的值與另一條互補鏈的的值是相等的，也與整個DNA分子中的的值是相等的。 規(guī)律5：若DNA雙鏈上一條鏈上某堿基所占比例為a1，另一條鏈上該堿基所占比例為a2，則DNA雙鏈上該堿基所占比例為a＝(a1＋a2) /2。 1. 堿基比例與雙鏈DNA分子的共性及特異性 (1) 共性：不因生物種類的不同而不同 ＝＝1；＝＝1；＝＝1。 (2) 特異性：的值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多樣性和特異性的表現(xiàn)。 2. 進行堿基計算要注意以下幾點 (1) 單位是“對”還是“個”，這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯誤。 (2) 注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。 (3) 解題時最好畫一下簡圖，比較直觀，減少因為思路不清引起的錯誤。 1. 若一個雙鏈DNA分子的G占整個DNA分子堿基的27%，并測得DNA分子一條鏈上的A占這個鏈堿基的18%，則另一條鏈上的A的比例是(　　) A. 9% B. 27% C. 28% D. 46% 解析：選C。G占整個DNA分子的27%，依堿基互補配對原則可知：G＝C＝27%，G＋C＝54%，那么A＋T＝1－54%＝46%，又因為它的任何一條鏈中A＋T＝46%，其中一條鏈中的A＝18%，則此鏈中T＝46%－18%＝28%，另一條鏈中A＝28%。 2. 某DNA分子中，胞嘧啶與鳥嘌呤共占堿基總量的46%，其中一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基總數(shù)的28%，則另一條鏈上腺嘌呤占此鏈堿基總數(shù)的百分比為(　　) A. 46% B. 26% C. 54% D. 24% 解法二：假設(shè)這段DNA共包含100對堿基，則H鏈和L鏈各有100個堿基，根據(jù)題意： G＋C＝46%，即G＋C＝200×46%＝92個。 剩下A＋T＝108個，A＝T＝54個。 又已知：AH＝28%，即AH＝28個，則AL＝A－AH＝26個，所以AL＝26/100×100%＝26%。 解答此類問題分三步 第一步：弄清題干所給的堿基比例是占整個DNA分子的比例，還是占一條鏈的堿基比例。 第二步：畫一個DNA分子簡圖，標出已知和求解，并分析堿基之間的關(guān)系。 第三步：根據(jù)堿基互補配對原則及其推論進行解答。 核心知識小結(jié) [要點回眸] [規(guī)范答題] 1. DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu) (1) 兩條鏈反向平行。 (2) 脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。 (3) 堿基通過氫鍵連接成堿基對，排列在內(nèi)側(cè)。 2. 雙鏈DNA分子中，嘌呤堿基數(shù)＝嘧啶堿基數(shù)，即A＋G＝T＋C。 3. 互補堿基之和的比例在DNA的任何一條鏈及整個DNA分子中都相等。 4. 在DNA分子中，含G—C堿基對越多的DNA分子相對越穩(wěn)定。 5. 非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，而在整個DNA分子中比值為1。 [隨堂檢測][學(xué)生用書P58] 1. (2016·通遼高一檢測) DNA的基本單位種類是由下列哪項決定的(　　) A. 磷酸　　　　　　　　　　 B. 脫氧核糖 C. 堿基 D. 元素 2. 在DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基A與T之間的連接結(jié)構(gòu)是(　　) A. 氫鍵 B. 磷酸—脫氧核糖—磷酸 C. 肽鍵 D. 脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖 解析：選D。審題時應(yīng)扣住“一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的堿基A與T之間的連接結(jié)構(gòu)”，相鄰的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連接，因此兩個堿基之間的連接結(jié)構(gòu)是脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖。 3. 下圖為某同學(xué)在學(xué)習(xí)DNA分子的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個堿基對的DNA片段(其中○代表磷酸) ，下列為幾位同學(xué)對此圖的評價，其中正確的是(　　) A. 甲說：該圖沒有什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的錯誤 B. 乙說：該圖有一處錯誤，就是U應(yīng)改為T C. 丙說：該圖有三處錯誤，其中核糖應(yīng)改為脫氧核糖 D. 丁說：如果說他畫的是RNA雙鏈則該圖就是正確的 4. DNA分子某區(qū)段上有300個脫氧核糖和60個胞嘧啶，那么該區(qū)段胸腺嘧啶的數(shù)量是(　　) A. 90個 B. 120個 C. 180個 D. 240個 答案：A 5. (2016·河北邢臺高一檢測) DNA分子的一條單鏈中＝0. 4，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是(　　) A. 0. 4，1 B. 2. 5，1 C. 0. 4，0. 4 D. 0. 6，1 解析：選B?？芍苯犹子猛普摚篋NA分子的一條單鏈中＝a，上述比例在其互補鏈和整個DNA分子中分別是和1。 6. (2016·鎮(zhèn)江高一檢測) 某DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a) 上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對應(yīng)的另一條互補鏈(b) 上的G占DNA分子堿基總數(shù)的比例是(　　) A. 35% B. 29% C. 28% D. 17. 5% 解析：選D。已知該DNA分子中A＋T占整個DNA分子堿基總數(shù)的比例為44%，根據(jù)堿基互補配對原則可知，A＝T，G＝C，所以A＝T＝22%，則G＝C＝50%－22%＝28%。又已知一條鏈(a) 上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，即G1＝21%，在雙鏈DNA分子中，G＝(G1＋G2) /2，解得互補鏈(b) 上G2＝2G－G1＝35%，則G2占雙鏈堿基總數(shù)的比例為35%/2＝17. 5%。 7. 某同學(xué)用紙片、細線等材料及剪刀、針等工具制作了一個DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?；卮鹣铝信c模型制作有關(guān)的問題。 (1) 下圖是該同學(xué)剪出來的一些小紙片，若C代表堿基，則A和B分別代表什么？ (2) 如果用線段的條數(shù)表示堿基對之間氫鍵的數(shù)目，請用線條連接下列堿基對。 (3) 請畫出含三個脫氧核苷酸的DNA單鏈圖。 答案：(1) 磷酸　脫氧核糖 (2) (3) 　　 [課時作業(yè)][學(xué)生用書P131(獨立成冊) ] 一、選擇題 1. (2016·連云港高一檢測) 脫氧核苷酸的正確組成圖示應(yīng)為圖中的(　　) 解析：選D。堿基應(yīng)該連接在脫氧核糖的第1號碳原子上，磷酸連接在脫氧核糖的第5號碳原子上，只有D項連接正確。 2. (2016·黃山高一檢測) 下面是4位同學(xué)拼制的DNA分子部分平面結(jié)構(gòu)模型，正確的是(　　) 解析：選C。脫氧核苷酸之間的連接點是在一個脫氧核苷酸的磷酸和另一個脫氧核苷酸的脫氧核糖之間，A、B兩項錯誤；磷酸分別與兩個脫氧核糖的5號、3號碳原子相連，C項正確、D項錯誤。 3. DNA分子的基本骨架是(　　) A. 磷脂雙分子層 B. 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) C. 脫氧核糖和磷酸交替而成 D. 堿基的連接 4. (2016·西安高一檢測) 由1對氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)中有1個腺嘌呤，則它的其他組成成分應(yīng)是(　　) A. 3個磷酸、3個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 B. 2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胞嘧啶 C. 2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶 D. 2個磷酸、2個脫氧核糖和1個尿嘧啶 解析：選C。根據(jù)堿基互補配對原則，A＝T、C＝G，則這一對氫鍵連接的脫氧核苷酸可表示為，可見它的其他組成應(yīng)是2個磷酸、2個脫氧核糖和1個胸腺嘧啶。 5. 下表為生物學(xué)家在分析大麥、果蠅、豬、牛和人等生物DNA堿基比率時得到的結(jié)果： 生物的種類 大麥 果蠅 豬 牛 人 1. 21 1. 37 1. 43 1. 31 1. 52 根據(jù)上表，可獲得的最恰當?shù)慕Y(jié)論是(　　) A. DNA分子具有特異性 B. DNA分子具有多樣性 C. DNA分子具有遺傳性 D. DNA分子具有特異性和多樣性 解析：選D。在雙鏈DNA分子中，A＝T，G＝C，但的比值因生物種類不同而不同，每一種生物都有其特定的比值，這就構(gòu)成了DNA分子的特異性；不同生物，其比值又不同，這就構(gòu)成了DNA分子的多樣性。 6. 在DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有2個氫鍵，胞嘧啶與鳥嘌呤之間有3個氫鍵?，F(xiàn)有四種DNA樣品，根據(jù)樣品中堿基的百分含量判斷最有可能來自嗜熱菌(生活在高溫環(huán)境中) 的是(　　) A. 含胸腺嘧啶32%的樣品 B. 含腺嘌呤17%的樣品 C. 含腺嘌呤30%的樣品 D. 含胞嘧啶15%的樣品 7. 如果有人給你一種單鏈DNA的樣品，你不相信，于是你對樣品做了核苷酸組成分析，以下能證明你的樣品一定是單鏈DNA的數(shù)據(jù)是(　　) A. 38%A，12%C，12%G，38%U B. 22%A，32%C，17%G，29%U C. 22%A，32%C，17%G，29%T D. 38%A，12%C，12%G，38%T 解析：選C。雙鏈DNA分子中互補配對的堿基數(shù)量一定相等，如果配對堿基數(shù)量不相等則一定是單鏈DNA分子，且DNA分子中不含有堿基U。 8. (2016·昆明高一檢測) 某同學(xué)制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中，在一條鏈中所用堿基模型A∶C∶T∶G為1∶2∶3∶4，則該模型中四種堿基模型的比例應(yīng)為(　　) A. 1∶2∶3∶4 B. 3∶4∶1∶2 C. 1∶1∶1∶1 D. 2∶3∶2∶3 解析：選D。DNA雙鏈中A與T配對，C與G配對，所以已知比例的這條鏈上的A數(shù)量與另一條鏈上的T數(shù)量相等，C數(shù)量與另一條鏈上的G數(shù)量相等，C數(shù)量與另一條鏈上的G數(shù)量相等，故另一條鏈中A、C、T、G數(shù)量之比為3∶4∶1∶2，兩比值對應(yīng)相加，即得到整個DNA雙鏈中四種堿基數(shù)量比為2∶3∶2∶3。 9. 在含有四種堿基的DNA片段中，有腺嘌呤a個，占該片段全部堿基的比例為b，則(　　) A. b≤0. 5 B. b≥0. 5 C. 胞嘧啶為a(1/2b－1) 個 D. 胞嘧啶為b(1/2a－1) 個 10. (2016·淄博高一檢測) 在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤堿基數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A. 脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸數(shù)＝堿基總數(shù)＝m B. 堿基之間的氫鍵數(shù)為(3m－2n) /2 C. 兩條鏈中A＋T的數(shù)量為2n D. G的數(shù)量為m－n 答案：D 11. (2016·廣州高一檢測) 某DNA分子中，G＋C之和占全部堿基的35. 8%，一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32. 9%和17. 1%，則它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的(　　) A. 32. 9%和17. 1% B. 31. 3%和18. 7% C. 18. 7%和31. 3% D. 17. 1%和32. 9% 解析：選B。由于DNA分子中(G＋C) 之和在整體中的比例與在單鏈DNA中該比例均相等，可推出該已知鏈中G＋C＝35. 8%，又因T與C分別占32. 9%與17. 1%，可求出該鏈中的A為1－(G＋C＋T) ＝1－(35. 8%＋32. 9%) ＝31. 3%，G＝35. 8%－17. 1%＝18. 7%。其互補鏈中T和C應(yīng)與該鏈中A與G的含量相等。 12. 下列與生物體內(nèi)核酸分子功能多樣性無關(guān)的是(　　) A. 核苷酸的組成種類 B. 核苷酸的連接方式 C. 核苷酸的排列順序 D. 核苷酸的數(shù)量 解析：選B。核酸包括DNA和RNA，兩種物質(zhì)功能不同。DNA由4種脫氧核苷酸組成，RNA由4種核糖核苷酸組成；核苷酸的數(shù)量和排列順序的不同，決定了核酸分子結(jié)構(gòu)的多樣性，結(jié)構(gòu)的多樣性決定了功能的多樣性；組成核酸的核苷酸分子之間都是通過磷酸二酯鍵連接的。 二、非選擇題 13. (2016·煙臺高一檢測) 如圖是DNA片段的結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖回答問題： (1) 圖甲表示DNA片段的________結(jié)構(gòu)，圖乙表示DNA片段的________結(jié)構(gòu)。 (2) 填出圖中部分結(jié)構(gòu)的名稱：[2]________________、[5]________________。 (3) 從圖中可以看出DNA分子的兩條鏈是由________和____________交替連接形成的。 (4) 連接堿基對的化學(xué)鍵是________，堿基配對的方式如下：________與________配對；________與________配對。 (5) 從圖甲中可以看出組成DNA分子的兩條鏈的方向是________的，從圖乙可以看出組成DNA分子的兩條鏈相互纏繞成規(guī)則的________結(jié)構(gòu)。 答案：(1) 平面　立體(或空間) 　(2) 一條脫氧核苷酸單鏈片段　腺嘌呤脫氧核苷酸　(3) 脫氧核糖　磷酸　(4) 氫鍵　A(腺嘌呤) 　T(胸腺嘧啶) 　G(鳥嘌呤) 　C(胞嘧啶) 　(5) 相反平行　雙螺旋 14. 已知多數(shù)生物的DNA分子是雙鏈的，但也有個別生物的DNA分子是單鏈的。有人從兩種生物中提取出DNA分子，分析它們的堿基比例如下，請據(jù)表分析下列問題： 生物 A T C G 甲 25 35 19 21 乙 31 31 19 19 (1) 從生物________的堿基比例來看，它的DNA分子的結(jié)構(gòu)應(yīng)為____________鏈，是極少數(shù)病毒具有的。 (2) 從生物________的堿基比例來看，它代表著大多數(shù)生物種類DNA分子的結(jié)構(gòu)，其堿基構(gòu)成特點為________________。 解析：雙鏈DNA分子的兩條鏈之間由氫鍵相連，堿基之間的連接遵循堿基互補配對原則，即A等于T，G等于C，若A≠T，G≠C，則說明該DNA分子不是雙鏈，而是單鏈。 答案：(1) 甲　單　(2) 乙　A＝T，G＝C 15. 已知雙鏈DNA分子的一條鏈中(A＋G) /(T＋C) ＝m，求： (1) 在其互補鏈中的上述比例是________，據(jù)此可得出的結(jié)論是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 在整個DNA分子中，上述比例為________，據(jù)此可得出的結(jié)論是 ________________________________________________________________________。 (3) 如果在一單鏈中，(A＋T) /(G＋C) ＝n，求： ①在其互補鏈中的上述比例是________。 ②在整個DNA分子中上述比例為________。 ③據(jù)①和②可得出的結(jié)論是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4) 如果整個DNA分子中共有400個堿基對，其中胸腺嘧啶120個，那么DNA分子中含 有氫鍵和游離磷酸基的個數(shù)分別為________個和________個。 (5) 在不同DNA分子中，因生物種類而異的堿基比例是________________________。 解析：(1) 設(shè)DNA雙鏈分別為a鏈和b鏈，a鏈為已知鏈，b鏈為互補鏈。根據(jù)堿基互補配對原則，在雙鏈DNA分子中有如下關(guān)系：Aa＝Tb、Ab＝Ta、Ga＝Cb、Gb＝Ca，所以(Aa＋Ga) /(Ta＋Ca) ＝(Tb＋Cb) /(Ab＋Gb) ＝m，其互補鏈中(Ab＋Gb) /(Tb＋Cb) ＝1/m，即兩條互補鏈中的該比例互為倒數(shù)。在實際解題過程中，可按以下簡圖形式“直觀地”求解。 由圖可知，兩條鏈上、下對應(yīng)的堿基數(shù)相等，故互補鏈中(T＋C) /(A＋G) ＝m，則該鏈中(A＋G) /(T＋C) ＝1/m。(2) 在雙鏈DNA分子中，由于A＝T、G＝C，所以(A＋G) /(T＋C) ＝1，即“整個雙鏈DNA分子中的嘌呤堿基之和等于嘧啶堿基之和”。(3) ①根據(jù)以上分析可知，整個DNA分子中有：Aa＋Ta＝Tb＋Ab，Ga＋Ca＝Cb＋Gb，所以有(Aa＋Ta) /(Ga＋Ca) ＝(Ab＋Tb) /(Gb＋Cb) ＝n。②整個DNA分子中Aa＝Tb、Ab＝Ta、Ga＝Cb、Gb＝Ca，所以有(A＋T) /(G＋C) ＝[(Aa＋Ab) ＋(Ta＋Tb) ]/[(Ga＋Gb) ＋(Ca＋Cb) ]＝2(Aa＋Ta) /2(Ga＋Ca) ＝n。③根據(jù)①和②知，整個DNA分子中，(A＋T) /(G＋C) 與分子內(nèi)任一條鏈上的該比例相同。(4) A＝T＝120個，C＝G＝400－120＝280個，該DNA分子中含有氫鍵的個數(shù)為120×2＋280×3＝1 080個；每條脫氧核苷酸鏈中都有一個游離的磷酸，因此一個DNA分子中有兩個游離的磷酸。(5) 在雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補配對原則A＝T、G＝C可知，在所有的雙鏈DNA分子中存在(A＋G) /(T＋C) ＝(A＋C) /(T＋G) ＝1、C/G＝A/T＝1的關(guān)系，它們不能反映物種的特異性，但(A＋T) /(G＋C) 的值在不同的生物中是不同的，可反映出物種的特異性。 答案：(1) 1/m　兩條互補鏈中(A＋G) /(T＋C) 的比例互為倒數(shù)　(2) 1　整個雙鏈DNA分子中，嘌呤堿基之和等于嘧啶堿基之和　(3) ①n?、趎?、墼谡麄€DNA分子中，(A＋T) /(G＋C) 的比例與任一條鏈上的該比例相同　(4) 1 080　2　(5) (A＋T) /(G＋C) 16. DNA指紋技術(shù)正發(fā)揮著越來越重要的作用，在親子鑒定、偵查罪犯等方面是目前最為可靠的鑒定技術(shù)。請思考回答下列有關(guān)DNA指紋技術(shù)的問題： (1) 下圖為通過提取某小孩和其母親以及待測定的三位男性的DNA并進行DNA指紋鑒定的部分結(jié)果。則該小孩的真正生物學(xué)父親是________。 (2) 現(xiàn)在已知除了同卵雙生雙胞胎外，每個人的DNA都是獨一無二的，就好像指紋一樣，這說明了DNA分子具有________性。 (3) 為什么用DNA做親子鑒定，而不用RNA? ________________________________________________________________________。 答案：(1) B　(2) 特異　(3) 因為DNA是人類的遺傳物質(zhì) 15