【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（苏教版）必修2教师用书：第4章 遗传的分子基础
文档属性
| 名称 | 【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（苏教版）必修2教师用书：第4章 遗传的分子基础 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 15.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-29 12:49:55 | ||
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文档简介
第一节探索遗传物质的过程
(教师用书独具)
●课标要求
1．理解DNA是主要的遗传物质应具备的几个重要条件。
2.熟练掌握证明DNA是遗传物质的两大经典实验的过程、结论和分析比较。
3．通过肺炎球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验，能够掌握证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路。
4．学会分析每种生物的遗传物质。如细胞生物、噬菌体及烟草花叶病毒等。
5．学习提取DNA的实验方法。
●课标解读
1．认识人类对遗传物质的探究过程。
2．尝试提取DNA。
●教学地位
本节是从分子层面上认识遗传物质的本质，为 ( http: / / www.21cnjy.com )学习DNA的复制、基因的表达和基因突变打下了基础。在高考中，对细菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验分析考查较为突出。
●教法指导
1．围绕“将DNA与蛋白质等物质分开，单独 ( http: / / www.21cnjy.com )地直接地去观察DNA的作用”这一主线，引导学生主动参与证明“DNA是遗传物质”的实验设计及分析推理等一系列探究活动，从中培养学生的科学思维，使学生初步掌握科学研究的过程。
2．课件展示有关转化实验和侵染实验的比较表格，采取抢答、交流等方式填充两大经典实验的实验原理、实验结论及共同点。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．由每本书的后面都有的条形码引出超市携带 ( http: / / www.21cnjy.com )商品信息的商品条形码引入新课，让学生思考细胞核内存在的什么物质是类似于条形码的物质，进而思考蛋白质和DNA哪个是遗传物质？
2．图片展示成龙与父、子三 ( http: / / www.21cnjy.com )代的照片，引导学生观察祖孙三代的大鼻子，引出一个普遍的生物现象－－生物的遗传。那么，遗传物质是什么？毋庸置疑是DNA，但DNA是一切生物的遗传物质吗？
●教学流程设计
课前自主探究：(1)阅读教材P53－5 ( http: / / www.21cnjy.com )4相关内容填写“【课前自主导学】知识1，完成思考交流1”。(2)阅读教材P55－56有关内容填写“【课前自主导学】知识2、3、4，完成思考交流2”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】中的两种方式中之一创设情景，激趣导出本课时课题。 步骤2：检测预习效果：(1)尝试描述DNA作为遗传物质应具备哪些特点？(2)分组抢答【正误判断】，并进行校正。 步骤3：课件动画展示有关“体内转化及体外转化实验”，结合【探究1】从实验方法、实验结果、结论等方面进行比较分析，通过【例1】强化。
步骤7：构建本课时知识网络，诵读【 ( http: / / www.21cnjy.com )结论语句】，小组交流“为什么说DNA是主要的遗传物质？”完成教材P57【评价指南】和【当堂双基达标】，课下完成【课时作业】。 步骤6：总结DNA提取和鉴定的实验原理、步骤，实验课学生完成实验，学生分析解答【例4】。 步骤5：结合【探究3】比较各类生物的遗传物质，总结DNA是主要的遗传物质，通过【例3】练习强化。 步骤4：先指导学生阅读教材P55“事实”，接着动画播放侵染过程，分析两种情况下不同装置放射性的高低的原因，总结结论，通过【探究2】总结，学生分析解答【例2】。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.认识人类对遗传物质的探究过程。
2.尝试提取DNA。 1.肺炎球菌转化实验(重点)
2.噬菌体侵染细菌实验。(重难点)
3.提取DNA。(重点)
肺炎球菌的转化实验
1.肺炎球菌
特点类型 菌落 荚膜 毒性 是否致病
S型 光滑 有 有 是
R型 粗糙 无 无 否
2.格里菲思实验
(1)实验过程及现象
(2)结论：无毒性的R型活球菌和被加热杀死的有毒性的S型球菌混合后，有部分无毒性的R型球菌转化为有毒性S型活球菌。
3．艾弗里实验的发现
(1)使R型球菌转化为S型球菌并不需要S型球菌的完整细胞。
(2)构成S型活球菌的DNA、蛋白质和多糖等物质中，是DNA使球菌的致病性发生了转化。
4．实验结论
DNA是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。
1．格里菲思的实验能否证明DNA是遗传物质？
【提示】 不能。
噬菌体侵染细菌的实验
1.T2噬菌体
(1)结构
(2)生活方式：寄生。
2．实验方法
放射性同位素标记法。
3．实验过程
T2噬菌体侵染大肠杆菌
含35S的噬菌体大肠杆菌体内没有放射性35S；
含32P的噬菌体大肠杆菌体内有放射性32P。
结论：DNA是遗传物质。
2．为什么用放射性同位素35S和32P标记，而不用14C、3H、18O、15N
【提示】 噬菌体由蛋白质外壳和内部 ( http: / / www.21cnjy.com )的DNA组成，S是蛋白质中特有的，P是DNA中特有的，而C、H、O、N在蛋白质和DNA中均有，故用35S标记蛋白质，32P标记DNA，以把DNA和蛋白质区分开。
RNA是遗传物质的证据
1.烟草花叶病毒的实验
(1)烟草花叶病毒结构：
(2)实验过程
(3)结论：RNA起着控制性状的作用，而不是蛋白质；即RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
2．TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验
(1)实验过程
)―→重建病毒烟草―→
HRV的病斑HRV
)―→重建病毒烟草―→
TMV的病斑TMV
(2)结论：在只含有RNA而不含有DNA的病毒中，遗传物质是RNA。
提取DNA
1.在浓度为0.14_mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最低。
2．DNA不溶于酒精。
3．DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
1．艾弗里实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。(√)
2．用32P标记T2噬菌体的DNA，侵染大肠杆菌后放射物质主要存在于大肠杆菌外。(×)
【提示】 放射性应主要存在于大肠杆菌内。
3．艾弗里和赫尔希实验都证明DNA是主要的遗传物质。(×)
【提示】 艾弗里和赫尔希实验都证明DNA是遗传物质。
4．细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA。(×)
【提示】 细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或者RNA。
5．NaCl的物质的量浓度越小，DNA的溶解度越低。(×)
【提示】 当NaCl的物质的量浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低。
肺炎球菌的转化实验
【问题导思】
①加热杀死的S型球菌为何能使R型球菌转变成S型球菌？
②艾弗里实验的思路是什么？
1．格里菲思的实验
(1)分析
①R型球菌无毒性，S型球菌有毒性。
②加热杀死的S型球菌体内含有使R型球菌转化为S型球菌的物质。
(2)结论：已加热杀死的S型球菌体内含有某种“转化因子”，这种“转化因子”能够遗传，使R型球菌转化为S型球菌。
2．艾弗里实验
过程·结果
分析 S型球菌的DNA使R型球菌发生转化；
S型球菌的其他物质不能使R型球菌发生转化
结论 S型球菌体内只有DNA才是“转化因子”，即DNA是遗传物质，其他物质不是遗传物质
1．格里菲思的肺炎球菌转化实验没有证明哪一种物质是遗传物质，只证明了转化因子的存在。
2．加热杀死S型球菌的原因：加热到一定的温度使蛋白质变性，导致S型球菌失去生命活性。
3．在一定的温度范围内，加热不会导致DNA变性。
4．S型球菌DNA分子进入到R型球菌中，使R型球菌遗传特性发生改变，从而产生由R型球菌变为S型球菌的遗传转化。
(2011·广东高考)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知( )
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
① R型 蛋白质 R型
② R型 荚膜多糖 R型
③ R型 DNA R型、S型
④ R型 DNA(经DNA
酶处理) R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D．①～④说明DNA是主要的遗传物质
【审题导析】 (1)比较4组实验中加入的S型菌的物质和长出的细菌。
(2)本实验不能说明DNA是主要的遗传物质。
【精讲精析】 ①②组：R型＋S型菌的蛋白质和 ( http: / / www.21cnjy.com )荚膜多糖，只长出R型菌，说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子。③组：R型＋S型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使R型菌转化为S型菌；④组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。故C正确。
【答案】 C
噬菌体侵染细菌的实验分析
【问题导思】
①T2噬菌体的结构是怎样的？如何标记其DNA和蛋白质？
②根据噬菌体侵染特点分析，如何将DNA与蛋白质分开？
1．噬菌体的结构
2．实验思路及方法
S是蛋白质特有的元素，P几乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。
3．实验过程及结果
第一步：标记细菌
细菌＋含35S的培养基→含35S的细菌；
细菌＋含32P的培养基→含32P的细菌。
第二步：标记噬菌体
噬菌体＋含35S的细菌→含35S的噬菌体；
噬菌体＋含32P的细菌→含32P的噬菌体。
第三步：噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体＋细菌→宿主细胞内没有35S,35S分布在宿主细胞外；
含32P的噬菌体＋细菌→宿主细胞外几乎没有32P，32P主要分布在宿主细胞内。
4．结果分析
35S——蛋白质外壳未进入宿主细胞内，而是留在细胞外。
32P——DNA进入到了宿主细胞内。
5．实验结论
DNA是遗传物质。
与肺炎球菌转化实验的比较
比较项目 艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验
相同点 ①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同
②都遵循了对照原则
③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质
不
同
点 方法
不同 直接分离：分离S型活球菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型球菌混合培养 同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)，侵染时自然分离
某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了如下实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是( )
A．沉淀、上清液、沉淀和上清液
B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液
C．沉淀、上清液、沉淀
D．上清液、上清液、沉淀和上清液
【审题导析】 (1)35S标记的是蛋白质，32P标记的是DNA,15N标记的是DNA和蛋白质。
(2)注意是标记的细菌，还是标记的噬菌体。
【精讲精析】 32P标记的 ( http: / / www.21cnjy.com )是噬菌体的DNA,35S标记的是细菌的蛋白质，15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体的DNA进入细菌细胞中，放射性会出现在沉淀中。35S标记的是细菌的蛋白质，细菌的蛋白质在细菌细胞中，放射性也会出现在沉淀中。15N标记的是噬菌体DNA和蛋白质，噬菌体的DNA进入细菌细胞中，放射性出现在沉淀中，噬菌体的蛋白质没有进入细菌，放射性出现在上清液中。
【答案】 B
DNA是主要的遗传物质
【问题导思】
①各类生物的遗传物质分别是什么？
②为什么说DNA是主要的遗传物质？
1．DNA是主要的遗传物质
细胞生物的遗传物质是DN ( http: / / www.21cnjy.com )A，非细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。
2．不同生物的遗传物质如下表。
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
体内碱基种类 4种 5种 5种
体内核苷酸种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
实例 噬菌体或烟
草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻 玉米、小麦、人
1．细胞内既有DNA，又有RNA，只有DNA是遗传物质。
2．病毒只能含有一种核酸，DNA或RNA。
3．一切有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。
(2013·无锡市高一检测)下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是( )
A．DNA是绝大多数生物的遗传物质
B．有的生物种类的遗传物质是RNA
C．在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
D．核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
【审题导析】 (1)核酸包括DNA和RNA。
(2)细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【精讲精析】 真核生物中都有DNA和R ( http: / / www.21cnjy.com )NA，RNA是DNA控制合成的，DNA是遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。
【答案】 C
DNA的粗提取与鉴定
【问题导思】
①DNA的粗提取实验中，以鸡血为实验材料的原因是什么？
②DNA鉴定使用什么试剂？需要什么条件？
1．实验原理
(1)DNA在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，其变化曲线如图所示。
(2)DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质可以溶于酒精溶液，据此可提取含杂质较少的DNA。
(3)DNA＋二苯胺试剂蓝色物(用于DNA的鉴定)。
2．材料的制备(以鸡血材料为例)
3．方法步骤
破碎细胞
溶解核内DNA：上述滤液＋2 mol/L的NaCl溶液，
玻璃棒沿同一方向搅拌
过滤除去不溶杂质
析出含DNA的丝状物：向上述滤液缓缓加 ( http: / / www.21cnjy.com )入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向搅拌，出现丝状物，当丝状物不再增加时，停止加水(此时NaCl浓度为0.14 mol/L)，用玻璃棒将丝状物挑起，即为含一定杂质的DNA
若进一步纯化上述含杂质的DNA，可采取下面的方法
DNA丝状物再溶解：再次用2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA
提取含杂质较少的DNA：将上述滤液＋体积分数为95%的冷酒精静置2～3 min，溶液中出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物
4．DNA的鉴定：取两支20 mL ( http: / / www.21cnjy.com )的试管，各加入物质的量浓度为0.015 mol/L的NaCl溶液5 mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4 mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5 min，待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
下图是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据图分析回答：
(1)鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料 ( http: / / www.21cnjy.com )，这是因为鸡血细胞核中__________________________，材料易得，以及鸡血细胞极易________。从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图a表示释放该物质后进行过滤的过程，过滤后取________进行下一步实验。
(3)图b表示的相关操作过程中，加入2 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol/L NaCl溶液的作用是________________________________________________________________________。
(4)图c表示在滤液中加入冷却 ( http: / / www.21cnjy.com )的95%的酒精，其目的是________________________________________________________________________。
【审题导析】 (1)理解提取和鉴定DNA的原理。
(2)理解a、b、c操作的目的。
【精讲精析】 (1)鸡血细胞中DNA含 ( http: / / www.21cnjy.com )量高，让鸡血细胞在蒸馏水中吸水涨破可释放出核物质。(2)a过程的过滤滤出鸡血红细胞膜等，核物质含在滤液中。(3)在2mol/L的NaCl溶液中DNA溶解，蛋白质析出。(4)冷却的95%酒精可让DNA析出。
【答案】 (1)DNA含量丰富 吸水涨破 向鸡血细胞液中加入蒸馏水，并搅拌
(2)滤液
(3)溶解DNA分子
(4)提取杂质更少DNA(或去除脂溶性杂质)本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
探索遗传物质的过程DNA是主要的
遗传物质格里菲思实验艾弗里实验证明RNA是遗传物质实验噬菌体侵染细菌实验提取DNA提取原理在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶
解度最低不溶于酒精鉴定原理：遇二苯胺被染成蓝色
结 论 语 句
1．肺炎球菌转化实验中，S型球菌的DNA使R型球菌产生稳定的遗传变化。
2．T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，S元素存在于蛋白质中，P元素几乎全存在于DNA中。
3．肺炎球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。
4．DNA是主要的遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是DNA。
5．细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。
6．DNA在NaCl溶液中的溶解度在0.14 mol/L时最低。
1．(2013·盐城市高一测试)下列遗传物质的探索实验中，哪一个没有证明具体的遗传物质是什么？( )
A．格里菲思肺炎球菌转化实验
B．艾弗里肺炎球菌转化实验
C．噬菌体侵染细菌实验
D．烟草花叶病毒感染实验
【解析】 格里菲思实验只能说明加热杀死的S型球菌中含有使R型活球菌转化为S型活球菌的转化因子。
【答案】 A
2．下列哪项是艾弗里及其同事研究肺炎球菌的方法或实验设计思路( )
A．杂交实验法
B．放射性同位素标记法
C．病毒侵染法
D．单独地直接观察不同成分的作用
【解析】 肺炎球菌体外转化实验是把DNA和蛋白质、多糖等物质分开，单独地直接去观察不同成分的作用。
【答案】 D
3．(2013·新课标全国卷Ⅱ)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是( )
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验
③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A．①② B．②③
C．③④ D．④⑤
【解析】 根据证明DNA是遗传物质的两个经 ( http: / / www.21cnjy.com )典实验——肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可直接选出答案。①发现了基因的分离定律和自由组合定律，②证明了基因位于染色体上，③④都证明了DNA是遗传物质，⑤为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据。
【答案】 C
4．“DNA是主要的遗传物质”是指( )
A．遗传物质的主要载体是染色体
B．绝大多数生物的遗传物质是DNA
C．细胞内的DNA大部分在染色体上
D．染色体在遗传上起主要作用
【解析】 关于证明遗传物质的 ( http: / / www.21cnjy.com )各种实验，只是证明了DNA或RNA是遗传物质(有些同时证明了蛋白质不是遗传物质)，或者说证明了核酸是遗传物质。“DNA是主要的遗传物质”的结论是建立在“绝大多数生物的遗传物质是DNA”这一普遍现象的基础上的。
【答案】 B
5．(2013·淮阴中学高一测试)下列有关遗传物质的说法错误的是( )
A．只含有RNA的生物，遗传物质是RNA
B．只含有DNA的生物，遗传物质是DNA
C．既含有DNA又含有RNA的生物，遗传物质是DNA和RNA
D．既含有DNA又含有RNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA
【解析】 所有的由细胞构成的生物既含D ( http: / / www.21cnjy.com )NA，又含RNA，但只有DNA是遗传物质。一般情况下，病毒只含一种核酸，DNA或RNA，含哪种核酸，哪种核酸就是其遗传物质。
【答案】 C
6．在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是( )
A．在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小
B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色
C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D．质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
【解析】 在物质的量浓度为0.14 m ( http: / / www.21cnjy.com )ol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小，析出DNA，用二苯胺试剂是鉴定DNA，加质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液是为了防止鸡血凝固。DNA不溶于酒精，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA。
【答案】 C
7．(2013·通州高一测评)根据下图完成下列问题。
(1)过程①和②表明，将S型球菌的________或________与R型活球菌混合培养，其后代为________型球菌。
(2)过程③表明，将S型球菌的________与R型活球菌混合培养，__________型球菌转化为________型球菌。
(3)过程④表明，转化成的________型球菌的后代也是有________性的________型球菌。
(4)该实验说明：转化因子就是________，________是S型球菌的遗传物质。
【解析】 证明遗传物质的思路都是设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察它们的作用。
【答案】 (1)多糖 蛋白质 R (2)DNA 一部分R S (3)S 毒 S (4)DNA DNA
一、选择题
1．(2011·南师附中学业水平测试模拟 ( http: / / www.21cnjy.com ))肺炎球菌转化实验中，在培养有R型球菌的A、B、C、D四支试管中，分别进行如下处理，有S型球菌形成的试管是( )
【解析】 由于DNA是遗传物质，所以A试管能 ( http: / / www.21cnjy.com )够形成S型球菌，B试管虽然加入了S型球菌的DNA，但也加入了DNA酶，DNA酶将DNA分解了，不能使R型球菌转化为S型球菌。
【答案】 A
2．噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体外壳的蛋白质是( )
A．在噬菌体DNA指导下，用细菌的物质合成的
B．在细菌DNA指导下，用细菌的物质合成的
C．在噬菌体DNA指导下，用噬菌体的物质合成的
D．在细菌DNA指导下，用噬菌体的物质合成的
【解析】 噬菌体营寄生生活，也没有合成蛋白质的细胞器，但其DNA具有遗传作用，故A项符合题意。
【答案】 A
3．(2012·上海高考)赫尔希(A ( http: / / www.21cnjy.com ).Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( )
A．侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞
B．只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C．DNA可用15N放射性同位素标记
D．蛋白质可用32P放射性同位素标记
【解析】 噬菌体侵染细菌过程，只有DN ( http: / / www.21cnjy.com )A进入大肠杆菌细胞内，而蛋白质没有进入，保证了实验进行的单一变量原则。噬菌体的DNA和蛋白质中都含N，如用N标记，不能达到分开研究的目的，C错；噬菌体的蛋白质几乎不含P，D错；如果噬菌体的DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌，则本实验就无法得到结论，B确实是实验获得成功的原因之一。
【答案】 B
4．赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证 ( http: / / www.21cnjy.com )明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①标记的噬菌体侵染大肠杆菌；②35S和32P分别标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。实验步骤的先后顺序为( )
A．①②③④ B．④②①③
C．②①④③ D．②①③④
【解析】 本题考查噬菌体侵染细菌的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验。在T2噬菌体侵染细菌实验中，操作过程如下：首先分别用含35S、32P的培养基培养细菌，然后分别用上述细菌培养噬菌体，从而制备出分别含35S、32P的噬菌体，接着用含35S、32P的噬菌体分别去感染未被标记的细菌，保温培养一段时间后，用搅拌器搅拌、离心，检测离心管中放射性物质的分布。
【答案】 C
5．(2013·南京九中高一测评)下列有关“艾弗里的肺炎球菌转化实验、噬菌体侵染细菌”的实验的叙述错误的是( )
A．两者都运用了放射性同位素标记的实验方法
B．两者都运用了一定的方法区分微生物的DNA和蛋白质
C．后者的实验结果表明只有噬菌体的DNA才进入大肠杆菌细胞内
D．前者的实验结果表明只有DNA才是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质
【解析】 艾弗里实验没有用同位素标记的实验方法。
【答案】 A
6．甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为( )
【解析】 病毒的遗传物质是核酸而不是蛋白质，由题意知，杂交病毒丙的核酸由乙病毒提供，因此，在植物细胞内产生的子代病毒应为乙病毒。
【答案】 D
7．科学家从烟草花叶病毒(TMV)中 ( http: / / www.21cnjy.com )分离出a型、b型两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是( )
实验
编号 实验过程
实验结果
病斑
类型 病斑中分离出
的病毒类型
① a型TMV感染植物 a型 a型
② b型TMV感染植物 b型 b型
③ 组合病毒(a型TMV的蛋白质＋ b型TMV的RNA)―→感染植物 b型 a型
④ 组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)―→感染植物 a型 a型
A.实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
【解析】 本题考查的是病毒遗传物质的特 ( http: / / www.21cnjy.com )点。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，蛋白质不是遗传物质，因此在实验③中，组合病毒的遗传物质是b型，因此病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型也应是b型。
【答案】 C
8．(2012·宁波高一检测)下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是( )
A．所有生物的遗传物质都是DNA
B．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA
C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
【解析】 DNA是生物主要遗传物质的原因：生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，只是极少数生物的遗传物质是RNA。
【答案】 B
9．(2012·江苏高考改编)下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是( )
A．用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
C．细胞中有些酶类会影响DNA的提取
D．用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少
【解析】 用玻璃棒搅拌可加快 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA的溶解速度，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下检测，冷却后呈现蓝色，B项错误；细胞中含有DNA水解酶，常温下其活性较高，可催化DNA水解从而影响DNA的提取，C项正确；用玻棒缓慢搅拌滤液不会使DNA分子断裂，不会影响DNA的提取量，D项错误。
【答案】 C
10．(多选)下表是关于DNA的粗提取与鉴定实验中所使用的试剂、操作及其作用的表述，正确的是( )
试剂 操作 作用
A 柠檬酸钠溶液 与鸡血混合 防止血液凝固
B 蒸馏水 与鸡血细胞混合 保持细胞形状
C 蒸馏水 加入到溶解有DNA
的NaCl溶液中 析出DNA丝状物
D 冷却的酒精 加入到过滤后含
DNA的NaCl溶液中 产生特定的颜色反应
【解析】 柠檬酸钠是抗凝剂 ( http: / / www.21cnjy.com )，柠檬酸钠与Ca2＋结合使血液不能凝固。鸡血细胞与蒸馏水混合后可以使血细胞吸水胀破，以便提取DNA。蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl的溶液中，使NaCl溶液浓度下降，可以析出DNA丝状物。由于DNA不溶于酒精，可以得到纯度比较高的DNA丝状物。
【答案】 AC
二、非选择题
11．(2013·启东中学高一测试)下图是肺炎球菌转化实验的一部分图解，请据图回答：
(1)该实验是________所做的肺炎球菌转化的实验图解。
(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型球菌进行培养之前，必须首先进 ( http: / / www.21cnjy.com )行的工作是________________________________________________________________________。
(4)依据上面图解的实验，可以作出__________的假设。
(5)为验证上面的假设，他们设计了下面的实验：
该实验中加入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____________________，为此他们设计了下面的实验：
他们观察到的实验现象是________________，该实验能够说明____________________。
【答案】 (1)艾弗里及其同事
(2)格里菲思肺炎球菌转化 遗传物质
(3)提纯S型球菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(4)DNA是遗传物质
(5)分解从S型球菌中提取的DNA 培养基中只长R型球菌
(6)蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长R型球菌 蛋白质、多糖不是遗传物质
12．下图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：
(1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液用来培养________，其内的营养成分中是否含有32P？________。
(2)对下列可能出现的实验误差进行分析：
①测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8%的放 ( http: / / www.21cnjy.com )射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体____________，仍存在于________。
②当接种噬菌体后培养时间过长 ( http: / / www.21cnjy.com )，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体________________________________________________________________________。
(3)请你设计一个给T2噬菌体标记上32P的实验：
①配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入____________，作为合成DNA的原料；
②________________________________________________________________________；
③在培养液中提取出所需要的T2噬菌体，其体内的________被标记上32P。
【解析】 (1)大肠杆菌应培养在适宜的培养 ( http: / / www.21cnjy.com )基中。用32P标记的噬菌体侵染没有标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，放射性物质存在于沉淀物中，说明被32P标记的DNA进入了大肠杆菌细胞内。
(2)若培养时间较短，可能有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，而存在于培养液中；若培养时间过长，大肠杆菌可能会裂解，释放出增殖的噬菌体。
(3)要给T2噬菌体标记上32P，首先 ( http: / / www.21cnjy.com )要用含32P的培养基培养大肠杆菌，然后让噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌，从而得到被32P标记的噬菌体。
【答案】 (1)大肠杆菌 不含有
(2)①没有侵入大肠杆菌 培养液中 ②从大肠杆菌体内释放出来
(3)①用32P标记的脱氧核苷酸 ②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接种T2噬菌体，继续进行培养 ③DNA第二节DNA的结构和DNA的复制
第1课时 DNA的结构
(教师用书独具)
●课标要求
1．描述DNA分子的结构特点。
2．识记DNA分子结构中有关的数量关系。如嘌呤碱基和嘧啶碱基间的数量关系；双链DNA分子中，配对的两碱基之和在单、双链中所占比例的关系等。
3．通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构DNA的化学组成、平面结构及立体结构特点的理解和认识。
●课标解读
1．概述DNA分子结构的主要特点。
2．制作DNA双螺旋结构模型。
●教学地位
DNA分子独特的双螺旋结构和碱基互 ( http: / / www.21cnjy.com )补配对能力与DNA分子携带和传递遗传信息的功能有密切关系。本课的内容与有丝分裂、减数分裂、生物的生殖等知识有关系。纵观近三年的高考，对DNA的元素组成和分子结构及相关计算的考查尤为突出。
●教法指导
1．DNA双螺旋结构属于分子水平 ( http: / / www.21cnjy.com )且为三维立体结构，对于学生的空间思维能力要求较高，比较抽象。因此，在教学过程中运用多种多媒体教学手段，展示DNA的空间结构3D动画，化抽象为直观。
2．教学以“基本单位－单链－平面双链－ ( http: / / www.21cnjy.com )立体空间结构”为主线，逐步深入。知识间以问题串衔接，环环相扣，主动参与。建议将后面的碱基对序列的探究整合到了学生自制的DNA模型中，更直观、教学效果更好。
3．建议在分析DNA分子的结构时可归纳为“5、4、3、2、1”，即5种元素：C、H、O、N、P；4种碱基：A、T、G、C，相应的有四种脱氧核苷酸；3种小分子：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；2条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；1种螺旋：规则的双螺旋结构。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．屏显“9.11事件”图片，展示 ( http: / / www.21cnjy.com )问题：(1)怎么样在最短的时间内，把被掩埋在废墟里上千具尸体(的身份)鉴定出来？(2)为什么检测DNA就可以确定他们的身份呢？
2．DNA 的雕塑－矗立在北京中关村 ( http: / / www.21cnjy.com )高科技园的一个具有独特形状的雕塑，你以前见过这样的雕塑吗？请同学们仔细观察这个雕塑有什么特点？这种设计是依据DNA分子的结构还是功能？那DNA分子究竟有什么样的结构呢？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P59－61相关 ( http: / / www.21cnjy.com )内容填写“【课前自主导学】知识1－知识3，完成思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】中的两种方式中之一创设情景，导出本课时题目—DNA分子的结构。 步骤2：评价自学效果：(1)课件打出一个DNA分子的平面结构，思考其中的连接是否完全正确？(2)分组抢答【正误判断】，并进行校正。 步骤3：先由学生迅速阅读教材“回眸历史”，课件展示一些问题进行抢答，总结DNA分子的结构组成。
步骤7：构建本课时知识网 ( http: / / www.21cnjy.com )络，诵读【结论语句】，草纸上规范描绘DNA分子的平面结构图，感知结构中的物质连接方式。完成【当堂双基达标】题目，课下完成【课时作业】。 步骤6：结合【实验探究】以小组为单位进行DNA双螺旋结构模型的制作，评价制作的质量。点拨【例1】的【审题导析】，学生自主完成本题解答。 步骤5：根据DNA中碱基的基本配对关系，推出相应推论，通过【探究2】总结规律，学生分析解答【例2】。 步骤4：课件展示DNA分子的平面结构图及立体结构图，观察图解结合【探究1】·【问题导思】口述DNA的结构组成及特点。记忆“54321”口诀，通过【例1】强化提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.概述DNA分子结构的主要特点。
2.制作DNA双螺旋结构模型。 1.DNA分子结构的主要特点。(重点)
2.DNA分子中碱基的计算。(难点)
对DNA结构的认识过程
1.20世纪30年代后期，瑞典科学家们证明DNA是不对称的。
2．1951年美国生物化学家查戈夫 ( http: / / www.21cnjy.com )定量分析DNA分子的碱基组成，发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。
3．1952年英国化学家富兰克琳等采用X射线衍射技术拍摄到DNA结构的照片时，确认DNA为螺旋结构，并且由不止一条链构成。
4．1953年美国科学家沃森和英国科学家克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型。
DNA的结构
1.DNA的结构层次
基本组成元素：C、H、O、N、P
↓
基本组成化合物：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
↓
基本组成单位：脱氧核苷酸(4种)
↓
DNA单链：脱氧核苷酸链
↓
DNA双链：DNA分子呈双螺旋结构
2．DNA分子双螺旋结构的主要特点
(1)基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架。
(2)碱基对：内侧的碱基通过氢键连接成碱基对，将两条独立的单链连接成一体的双链。
(3)碱基互补配对原则：碱基对的形成遵循一定的原则——碱基互补配对原则，即A一定与T配对，G一定与C配对。
(4)空间结构：DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成规则的双螺旋结构。
1．不同的DNA分子中或的值有什么规律？
【提示】 等于1，因为DNA分子中A与T相等，G与C相等。
3．DNA的特性
(1)多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的，排列种数：4n(n为碱基对对数)。
(2)特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
4．DNA的功能
携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。
2．两条长度相同的DNA分子若有差异，其差异体现在哪些方面？
【提示】 碱基对的排列顺序。
设计和制作DNA分子双螺旋
结构模型
1．制作原理
DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。
2．制作程序
(1)设计制作计划，准备材料
↓
(2)绘出DNA模型的设计图
↓
(3)制作若干个磷酸、脱氧核糖、碱基
↓整合
(4)若干个脱氧核苷酸
↓连接
(5)脱氧核苷酸链
↓两条
(6)DNA分子的平面结构
↓旋转
(7)DNA分子双螺旋结构
1．DNA分子中的碱基数等于脱氧核苷酸数。(√)
2．DNA分子中脱氧核糖和碱基交替连接，排列在外侧。(×)
【提示】 脱氧核糖和磷酸交替连接。
3．DNA分子中A＋G＝T＋C。(√)
4．G和C的比例高的DNA分子，结构的稳定性低。(×)
【提示】 G和C之间3个氢键，A和T之间2个氢键，G和C的比例高的DNA分子，结构的稳定性高。
5．一个DNA分子中有4 000个碱基，这些碱基的可能排列方式为4 4000种。(×)
【提示】 42000种。
DNA的双螺旋结构
【问题导思】
①作为遗传物质的DNA分子具有什么样的结构？
②DNA分子是怎样携带遗传信息的？
1．结构特征
口诀：“双螺旋结构，极性反向平行；碱基互补配对，排列顺序无穷。”
2．结构层次
3．结构特点
(1)稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性：碱基对的排列顺序多种多样。
(3)特异性：每个DNA都有特定的碱基对排列顺序。
注意：DNA分子的多样性和特异性从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
(2013·镇江一中高一月考)下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是( )
A．每个双链DNA分子中嘌呤数＝嘧啶数
B．每个碱基分子上均直接连接着一个磷酸和一个脱氧核糖
C．每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
D．双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟嘌呤
【审题导析】 (1)画出DNA平面结构片段，弄清各分子之间的连接。
(2)明确各分子间的数量关系和碱基互补配对原则。
【精讲精析】 DNA分子是双螺旋结构，碱基间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、G＝C，所以A＋G＝T＋C，即嘌呤数＝嘧啶数。DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子碱基组成。脱氧核苷酸分子的连接方式为，碱基是通过五碳糖与磷酸相连的。【答案】 B
双链DNA分子中碱基的数量关系
【问题导思】
①构成DNA分子的各碱基间有哪些规律？
②推导DNA分子碱基间规律的基础是什么？
1．DNA分子中两条单链上碱基总数相等；在整个DNA分子中A＝T，G＝C。
2．DNA分子两条链之间存在着A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2的关系。
3．互补碱基之和的比值
＝＝
即：在已知链、互补链和整个DNA分子中的比值相等。
4．互补碱基所占比例
A1＋T1在a链中所占的比例等于A2＋T2在b链中所占的比例，等于A1＋T1＋A2＋T2在整个DNA分子中所占的比例。
即＝
＝。
同理：＝
＝。
(注：A＝A1＋A2，T＝T1＋T2，G＝G1＋G2，C＝C1＋C2)
5．非互补碱基之和的比值
＝；＝1
即：在已知链与互补链之间的比值互为倒数，在整个DNA分子中的比值为1。
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：的比值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多样性和特异性的表现。
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%
【审题导析】 (1)一条链上所有碱基的比例之和为1。
(2)整个DNA分子中G＋C所占比例与每一条链上G＋C占该链碱基总数的比例相等。
(3)一条链上C所占比例与互补链上G占该链碱基总数的比例相等。
【精讲精析】 整个DNA ( http: / / www.21cnjy.com )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%，又因整个DNA分子中G＋C所占比例与每一条链上G＋C所占该链碱基总数的比例相等。可知b链上G＋C＝56%，其中G(a链)＝21%，可知C(b链)＝21%，推出G(b链)＝35%。
【答案】 A
设计和制作DNA分子双螺旋结构模型
制作DNA分子双螺旋结构模型制作原 ( http: / / www.21cnjy.com )理DNA分子双螺旋结构的主要特点实验目的通过制作DNA分子双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解和认识材料用具曲别针、泡沫塑料、纸板、牙签、橡皮泥等设计模型绘出DNA模型的设计图；确定制作的DNA分子双螺旋结构模型的大小(如高度与直径的比例)、维系立体构型的方式；代表磷酸、脱氧核糖、碱基的材料等制作模型①使用各种材料分别制作若干个磷酸、脱氧核糖、碱基
②将代表磷酸、脱氧核糖、碱基的配件连接起来，并且连接成脱氧核苷酸长链
③将2条脱氧核苷酸长链反方向连接，并拼成DNA分子平面结构图
④旋转DNA分子平面结构形成立体结构——DNA分子双螺旋结构模型
1．制作脱氧核苷酸长链模型时要注意三点：
(1)两条长链中核苷酸的个数必须相同；
(2)两条长链并排时，必须保证碱基之间能够相互配对；
(3)两条长链走向要相反。
2．各组模型制作以不同数量和顺序的A－T、C－G、T－A、G－C四种碱基对排列，领悟DNA分子的多样性。
某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是( )
【解析】 DNA分子结构模型制作 ( http: / / www.21cnjy.com )意在促使学生准确把握DNA结构特点：基本单位间的连接、两链的连接、两链反向平行。碱基之间的氢键对DNA结构稳定非常重要，A与T之间应有2个氢键(G与C之间有3个氢键)。
【答案】 A本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
DNA
的
结
构对DNA结构的认识过程制作DNA分子双螺旋结构模型DNA的结构特点特性
结 论 语 句
1．DNA的基本单位是脱氧核苷酸，DNA双链是反向平行的关系。
2．DNA分子外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是由氢键相连的碱基对组成。
3．双链DNA分子中，嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数，即A＋G＝T＋C。
4．DNA具有多样性和特异性，DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息。
1．如下图所示，能正确表示1个脱氧核苷酸的是( )
【解析】 每个脱氧核苷酸分子中的磷 ( http: / / www.21cnjy.com )酸与含氮碱基均连接在同一个脱氧核糖上，碱基与脱氧核糖第1位碳原子连接，磷酸与脱氧核糖第5位碳原子连接，因而只有A是正确的。
【答案】 A
2．DNA双螺旋结构分子外侧的两条长链组成为( )
A．由磷酸和碱基交互连接而成
B．由碱基和脱氧核糖交互连接而成
C．由磷酸和脱氧核糖交互连接而成
D．由核糖连接而成
【解析】 DNA分子的结构特点是在外侧磷酸和脱氧核糖交替连接构成其基本骨架，在内侧碱基通过氢键连接。
【答案】 C
3．(2011·江苏学业水平测试)下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是( )
A．基本组成单位是核糖核苷酸
B．磷酸和五碳糖排列在内侧
C．具有规则的双螺旋结构
D．碱基对构成分子的基本骨架
【解析】 DNA分子的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )组成单位是脱氧核苷酸，结构中磷酸和五碳糖交错连接形成基本骨架排列在外侧，碱基排列在内侧，最后高度螺旋化形成规则的双螺旋结构。
【答案】 C
4．如图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是( )
A．DNA是双螺旋结构
B．碱基严格互补配对
C．嘌呤数等于嘧啶数
D．两条脱氧核苷酸链反向平行
【解析】 由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从图中不能看出两条链的方向。
【答案】 D
5．(2013·苏大附中高一测试)下列有关DNA分子双螺旋结构中碱基对特征的表述，错误的是( )
A．两条主链上的对应碱基以氢键连接成对
B．配对碱基的互补关系为A－G，T－C
C．各个碱基对的平面之间呈平行关系
D．碱基对排列在双螺旋的内侧
【解析】 DNA分子中碱基对是以氢键连接，并排列于双螺旋内侧，且碱基对平面是平行的。碱基互补配对的关系是A－T，G－C。
【答案】 B
6．某同学制作一DNA片段模型 ( http: / / www.21cnjy.com )，现准备了10个碱基T塑料片，8个碱基A塑料片，30组脱氧核糖和磷酸的塑料片，那么还需准备碱基C塑料片数目是( )
A．14 B．8 C．7 D．16
【解析】 因为30组脱氧核糖和磷酸塑料片可制 ( http: / / www.21cnjy.com )成含15个碱基对的DNA分子模型，而该同学已准备了10个碱基T塑料片，8个碱基A塑料片，这样仅能构成8个A＝T碱基对，剩下的7个碱基对若全为G≡C碱基对，则还需要准备G、C碱基塑料片各7片。
【答案】 C
7．根据DNA分子结构模式图回答下列问题：
(1)写出①～⑥的名称：
①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________。
(2)分析这种结构的主要特点：
①构成DNA分子的两条链按________盘旋成双螺旋结构。
②DNA分子的基本骨架由________________而成。
③DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循____________原则。
(3)DNA分子中的碱基有________种，碱基间配对方式有________种，但由于________________________________________________________________________，
使DNA分子具有多样性；由于__________________，使DNA分子具有特异性。
【解析】 (1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则可依次推断出①～⑥的名称。
(2)根据DNA的立体结 ( http: / / www.21cnjy.com )构可知，DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架；内侧是通过氢键连接而成的碱基对，碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。
(3)DNA分子中的碱基 ( http: / / www.21cnjy.com )共4种，配对方式共2种，即A－T、G－C，由于碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
【答案】 (1)胸腺嘧啶 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 脱氧核糖 磷酸
(2)反向平行方式 脱氧核糖与磷酸交替连接 氢键 碱基互补配对
(3)4 2 不同DNA分子中碱基对排列顺序的千变万化
每个DNA分子具有特定的碱基对排列顺序
一、选择题
1．(2013·张家港高级中学高一期末)下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是( )
A．每个DNA分子中含有四种脱氧核苷酸
B．DNA分子的两条链反向平行
C．DNA两条链上的碱基以氢键相连，且A与T配对，G与C配对
D．每个脱氧核糖上均连接一个磷酸和一个含氮碱基
【解析】 在DNA分子中，位于单链中间的脱氧核糖与2个磷酸和1个含氮碱基相连。
【答案】 D
2．由一对氢键连接的两个脱氧核苷酸已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是( )
A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
D．1个磷酸、1个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
【解析】 A与T之间由两氢键连接，除了一个腺嘌呤外，还有一个胸腺嘧啶(T)、两个磷酸、两个脱氧核糖。
【答案】 C
3．双链DNA的一条链中，(A＋G)/(T＋C)＝0.4，则该比值在整个DNA及其互补链中分别是( )
A．1和0.4 B．1和0.6
C．1和2.5 D．0.4和0.4
【解析】 整个DNA分子中A＋G＝T＋C。双链DNA的一条链中的A与互补链中的T相等，一条链中的G与互补链中的C相等。
【答案】 C
4．双链DNA的一条链中，(A＋T)/(G＋C)＝0.4，则该比值在整个DNA及其互补链中分别是( )
A．1和0.4 B．1和0.6
C．1和2.5 D．0.4和0.4
【解析】 由于DNA分子一条链中的A ( http: / / www.21cnjy.com )与互补链中的T相等，一条链中的G与互补链中的C相等，因此整个DNA分子和每一条链中(A＋T)/(G＋C)都相等。
【答案】 D
5．(2013·泰安期末)在DNA分子的一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构是( )
A．氢键
B．磷酸－脱氧核糖－磷酸
C．肽键
D．脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖
【解析】 审题时应扣住“一条脱氧核苷酸 ( http: / / www.21cnjy.com )链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构”，相邻的脱氧核苷酸相连接，依靠磷酸、脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，因此两个碱基之间的连接结构是脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖。
【答案】 D
6．在DNA分子双螺旋结构中，腺磦呤与胸 ( http: / / www.21cnjy.com )腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是( )
A．含胸腺嘧啶32%的样品
B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品
D．含胞嘧啶15%的样品
【解析】 生活在高温环境中的嗜热菌，其 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA分子的稳定性高，两链之间的氢键就多，由于腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶和鸟嘌呤之间有3个氢键，因此胞嘧啶和鸟嘌呤含量高的DNA分子稳定性高。A样品中G－C占36%，B样品中G－C占66%，C样品中G－C占40%，D样品中G－C占30%。
【答案】 B
7．(2013·震泽中学高一测评)某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子( )
A．含有4个游离的磷酸基
B．含有腺嘌呤20个
C．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
D．碱基排列方式4200种
【解析】 在双链DNA分子的两端各有一个游离 ( http: / / www.21cnjy.com )的磷酸基；含有腺嘌呤的个数为：200×3/10×1/2＝30个；四种含氮碱基A∶T∶C∶G＝(1＋2)∶(1＋2)∶(3＋4)∶(3＋4)＝3∶3∶7∶7；碱基排列方式最多为4100种，而此DNA分子已是确定的，具有其特定的排列方式。
【答案】 C
8．在一个双链DNA分子中，脱氧核苷酸总数为n，胞嘧啶碱基数为a，下列各种物质的数量，错误的是( )
A．磷酸数＝n
B．一条链中的C＋G＝a
C．A的数量＝(n－2a)/2
D．一条链中的A＋T＝n－2a
【解析】 每个脱氧核苷酸分子中 ( http: / / www.21cnjy.com )含有1个磷酸分子，故A项正确。DNA分子中的C＝G＝a，整个DNA分子中的C＋G＝2a，因此，一条链中C＋G＝a，B项正确。A的数量＝T的数量＝碱基总数减去G和C之和，再除以2，即(n－2a)/2，C项正确。整个DNA分子中A＋T＝n－2a，一条链中A＋T＝(n－2a)/2，D项错。
【答案】 D
9．(2013·南京第五中学高一测 ( http: / / www.21cnjy.com )试)在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的( )
A．21%、12% B．30%、24%
C．34%、12% D．58%、30%
【解析】 在一条链上A＋T占 ( http: / / www.21cnjy.com )该链所有碱基的比例与另一条链上A＋T占另一条链上所有碱基的比例相等，并且等于整个DNA分子中A＋T占所有碱基的比例。因为整个DNA分子中A＋T占42%，在a链中A＋T也占42%，T占30%，则A占12%，G占34%，即b链中C占34%，T占12%。
【答案】 C
10．(多选)下列与DNA分子功能多样性有关的是( )
A．脱氧核苷酸的组成种类
B．脱氧核苷酸的连接方式
C．脱氧核苷酸的排列顺序
D．脱氧核苷酸的数量多少
【解析】 DNA分子是由许多个脱氧核苷酸分子 ( http: / / www.21cnjy.com )按照一定的顺序连接成的长链，脱氧核苷酸的排列顺序(即碱基的排列顺序)代表遗传信息。而脱氧核苷酸分子之间都是由脱氧核糖与磷酸间的磷酸二酯键连接的，所以体现DNA分子多样性的因素有组成脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序，与脱氧核苷酸间的连接方式无关。
【答案】 ACD
二、非选择题
11．(2013·江苏南菁中学高一测试)分析以下材料，回答有关问题。
材料一 在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结 ( http: / / www.21cnjy.com )构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。
材料二 在1949年到1951年期间，科学家 ( http: / / www.21cnjy.com )查戈夫研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，且A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值是不固定的。
材料三 根据富兰克琳等人对DN ( http: / / www.21cnjy.com )A晶体的X射线衍射分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，而且每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。
以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠定了基础。
(1)材料一表明DNA分子是由两条________组成的，其基本单位是________。
(2)嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核 ( http: / / www.21cnjy.com )苷酸的总数，说明________________________________________________________________________。
(3)A的总数等于T的总数 ( http: / / www.21cnjy.com )，G的总数等于C的总数，说明________________________________________________________________________。
(4)A与T的总数和G与C ( http: / / www.21cnjy.com )的总数的比值不固定，说明________________________________________________________________________。
(5)富兰克琳等人提出的DNA分子中 ( http: / / www.21cnjy.com )的亚单位事实上是________；亚单位的间距都为0.34 mm，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明________________________________________________________________________。
(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各 ( http: / / www.21cnjy.com )对应碱基之间的关系是__________________，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。
【解析】 本题考查DNA分子的双螺 ( http: / / www.21cnjy.com )旋结构模型的构建。材料一表明了当时科学界对DNA的认识是：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构。嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，且A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明二者可能是一种对应关系，而A与T的总数和G与C的总数的比值不固定则说明A与T之间的对应和G与C之间的对应是互不影响的，所以沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是A与T配对，G与C配对，结果发现与各种事实相符，从而获得了成功。
【答案】 (1)脱氧核苷酸长链 脱氧核苷酸
(2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应
(3)A与T一一对应，G与C一一对应
(4)A与T之间的对应和G与C之间的对应互不影响
(5)碱基对 DNA分子的空间结构非常规则
(6)A与T配对，G与C配对
12．(2013·海门检测)如图是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]________，[3]________，[5]________。
(3)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由________和________交替连接构成的。
(4)连接碱基对的化学键是____ ( http: / / www.21cnjy.com )____，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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，3表示脱氧核糖，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，排列在外侧均成了基本骨架。(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 脱氧核糖 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 规则的双螺旋第2课时 DNA的复制
(教师用书独具)
●课标要求
1．识记DNA复制的概念。
2．简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。
3．说出DNA复制在遗传上的意义。
●课标解读
1．概述DNA分子的复制过程。
2．掌握有关DNA分子复制的相关计算。
●教学地位
DAN复制是在联系DNA结构的基 ( http: / / www.21cnjy.com )础上，进一步阐明DNA具有通过复制传递遗传信息的功能。学好DAN复制，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识的进一步理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。“DNA的复制”又是学习变异部分的基础。 基因的本质是有遗传效应的DNA片段，此内容既是对本章内容的概括与提升，又为下一节《基因控制蛋白质合成》作铺垫。预计今后的高考中，将会结合基因突变、细胞分裂及同位素示踪技术等考查DNA分子结构、复制和相关计算等。
●教法指导
1．充分运用课件展示DNA复制过程， ( http: / / www.21cnjy.com )关键点设置问题串，如复制过程中涉及的酶有哪几种？复制过程的模板是DNA的几条链？原料有几种？复制的过程可归纳为哪三步？
2．认识DNA上的脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系时，一边注重进行资料分析，又要注重引导，弄清楚每张碱基卡片代表的意义。总结DNA分子的多样性和特异性。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．展示两幅相同的挂图“中国印？舞动 ( http: / / www.21cnjy.com )的北京”，大家都知道这是中国印？舞动的北京，大家看着两幅图有什么区别？在生物界中，DNA是如何保持亲代与子代的相同的呢？他们是怎样复制的呢？他们复制的过程是怎样的呢？
2．展示DNA分子的双螺旋模型以及 ( http: / / www.21cnjy.com )明星父子照片，生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何”多出一份”来传递给子代？新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P63－65相 ( http: / / www.21cnjy.com )关内容，填写“【课前自主导学】知识1－知识3，完成思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】中的两种方式之一导出课题。 步骤2：检测预习效果：作答【正误判断】并进行校正。抢答DNA复制有何特点及复制所需原料。 步骤3：结合教材P63“积极思维”的实验结果分析DNA分子复制的方式。
步骤7：诵读【结论语句】，当堂完成 ( http: / / www.21cnjy.com )【当堂双基达标】，学生解答教材P65【评价指南】，教师评价结果。 步骤6：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识总结】的网络构建。 步骤5：结合【探究2】DNA复制的有关计算总结DNA半保留复制的规律，通过【例2】分析提高能力。 步骤4：课件动画播放DNA分子复制的整个过程，仔细观察其变化，思考复制的模板、条件、原料、特点、意义等。并以【例1】进行典例分析。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.概述DNA分子的复制过程。
2.掌握有关DNA分子复制的相关计算。 1.DNA分子的复制过程。(重难点)
2.探究DNA分子复制的特点。(重点)
DNA复制的含义
1.含义
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2．时期
细胞有丝分裂的间期和减数分裂的间期。
DNA复制方式的探究
1.方法
同位素示踪法。
2．原理
含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。
3．过程
(1)用放射性同位素15N标记大肠杆菌的DNA。
(2)将被标记的大肠杆菌转入以含14N物质为惟一氮源的培养液中培养。
(3)分别取完成一次细胞分裂和二次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来，进行密度梯度超速离心和分析。
4．结果
世
代 DNA分
子离心
后在管
中的位置
不同DNA分子占全部
DNA分子之比 不同脱氧核苷酸
链占全部链之比
只含
15N的DNA分子 含14N、
15N的
DNA分
子 只含14N
的DNA
分子 含15N
的链 含14N
的链
亲
代 全在
下部 1 0 0 1 0
1 全在
中部 0 1 0
2 中部
上部 0
5.结论
DNA的复制方式为半保留复制。
1．亲代1条DNA分子复制产生2条子代DNA分子后，原来的亲代DNA分子还存在吗？
【提示】 不存在了，亲代DNA分子的两条链分配到两个子代DNA分子中去了。
DNA复制的场所、过程和意义
1.场所
主要是细胞核。
2．过程
边解旋边复制。
解旋：在解旋酶等的作用下，把两条螺旋的双链解开
↓
合成子链：以解开的母链为模板，按照碱基互补配对原则 各自合成与母链互补的一条子链
↓
形成新的DNA分子：每条子链与其对应的母链盘绕成 双螺旋结构，形成两个新的DNA分子
3．结果
1个DNA―→2个DNA。
4．意义
使遗传信息从亲代传递给子代，保持了前后代遗传信息的连续性，因此，子代能够承袭亲代的性状。
2．DNA分子复制需要哪些条件？
【提示】 亲代DNA、四种脱氧核苷酸、酶和能量。
1．DNA的复制总和染色体的复制同时进行(×)
【提示】 原核生物和细胞质DNA的复制与染色体无关。
2．DNA复制遵循碱基互补配对原则。(√)
3．DNA分子复制时，新合成的两条子链形成新的DNA双链。(×)
【提示】 DNA分子的复制为半保留复制。
4．DNA分子解旋完成后合成子链。(×)
【提示】 DNA分子是边解旋边复制。
有关DNA复制的理解
【问题导思】
①DNA复制的过程如何？有什么特点？
②DNA复制需要哪些条件？
1．时间
细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
2．场所
在自然状态下，只能在细胞内复制。
(1)真核生物：主要在细胞核内，线粒体和叶绿体内也可进行。
(2)原核生物：主要在拟核内。
(3)DNA病毒：在活的宿主细胞内。
3．过程
解旋(解旋酶)―→合成互补子链(碱基互补配对原则)―→盘绕形成子代DNA如图所示：
4．条件
5．DNA复制的特点
DNA分子复制与染色体复制的关系
在细胞分裂间期，DNA分子完成复制，染色体也完成复制，复制出的两条染色单体连在同一着丝粒上。
DNA的复制为半保留复制，复制出的每一条染色单体中都含有一条DNA分子母链。
(2013·无锡高一检测)下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
A．在细胞有丝分裂间期和减数分裂的间期，发生DNA复制
B．DNA通过一次复制后产生4个DNA分子
C．DNA双螺旋结构全部解旋后，才开始复制
D．单个脱氧核苷酸在DNA解旋酶的作用下连接合成新的子链
【审题导析】 (1)DNA复制的时间。
(2)DNA复制的结果。
(3)解旋酶与DNA聚合酶的作用。
【精讲精析】 本题主要考查DNA分子复制的时间、过程和结果。具体分析如下：
DNA分子复制知识储备时间：细胞分裂间期
过程：边解旋边复制
条件：酶、原料、能量、
模板
结果：1个DNA―→
2个DNA
要
酶
需
的解旋酶：破坏氢键，打开双链
DNA聚合酶：使游离的脱氧
核苷酸连接综合分析A正确
【答案】 A
DNA复制的有关计算
【问题导思】
①DNA分子复制n次，子代中各种DNA分子数各有多少？
②DNA分子第n次复制时，新增加的DNA分子数是多少？
1．一个DNA分子无论复 ( http: / / www.21cnjy.com )制多少代，DNA原有的两条链不变，一直作为模板，分别进入两个子代DNA分子中。已知某全部N原子被15N标记的DNA分子作为亲代，转移到含14N的培养基中培养复制若干代，其结果分析如表：
世代
DNA分子结构特点 DNA中脱氧核
苷酸链的特点
分子总数 细胞中
的DNA
分子在
离心管
中的位置
不同DNA分子占全
部DNA分子之比
仅含
15N 含14N、
15N 仅含
14N 链的总数
含14N、15N
链占全部
链数之比
含
15N 含
14N
亲代 1 全部在
下部 1 0 0 2 1 0
1 2 全部在
中部 0 1 0 4 1/2 1/2
2 4 1/2中部，
1/2上部 0 1/2 1/2 8 1/4 3/4
3 8 1/4中部，
3/4上部 0 1/4 3/4 16 1/8 7/8
n 2n 中部，
1－上部 0 1－
2n＋1 1－
2.DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：
(1)DNA分子数
①子代DNA分子数＝2n个。
②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个。
③不含亲代链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。
②亲代脱氧核苷酸链数＝2条。
③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸(2n－1)·m个。
1．运用DNA半保留复制解决所需某种核苷酸数量时，应注意原来的DNA分子两条母链不需要消耗游离的原料。
2．运用DNA半保留复制分析被标记DNA分子的比例时，应注意培养基的交换。
科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别 1组 2组 3组 4组
培养液中
惟一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl
繁殖代数 多代 多代 一代 两代
培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代
操作 提取DNA并离心
离心结果 仅为轻带
(14N/14N) 仅为重带
(15N/15N) 仅为中带
(15N/14N) 1/2轻带
(14N/14N)
1/2中带
(15N/14N)
请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是惟一氮源。
(2)综合分析本实验的DN ( http: / / www.21cnjy.com )A离心结果，第________组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是____________。
(3)分析讨论：
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻 ( http: / / www.21cnjy.com )”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果是________________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养， ( http: / / www.21cnjy.com )子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置是________，放射性强度发生变化的是________带。
【审题导析】 准确把握DNA的半保留复制过程是解答本题的关键：
【精讲精析】 (1)根据表中的第1组和第2组实验结果，将大肠杆菌培养在15NH4Cl为惟一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌B。
(2)若证明DNA的复制为半保留复制 ( http: / / www.21cnjy.com )，需要证明后代DNA的两条链一条是原来的，另一条是新合成的，第3组的实验展示了将DNA被15N标记大肠杆菌放在14N的培养液中培养，子Ⅰ代的DNA仅有15N/14N，再结合第1组和第2组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。
(3)①“轻”DNA为14N/14 ( http: / / www.21cnjy.com )N DNA，“重”DNA为15N/15N DNA，根据表中信息“重带”DNA来自于B。出现该结果只能是后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，则无法判断后代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。
③因为DNA是半保留复制，不管复制多少 ( http: / / www.21cnjy.com )代，两条母链始终存在，所以在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA的情况有两个为14N/15N DNA，其余全为14N/14N DNA，所以子n代DNA离心结果是：密度带的数量始终是一条中带、一条轻带，位置也没有变化，中带的放射性强度不变，轻带的放射性强度增加。
【答案】 (1)多 15NH4Cl
(2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
DNA
的
复
制DNA复制方式的探究DNA复制的条件和意义DNA复制的过程
结 论 语 句
1．DNA复制发生在有丝分裂间期和减数分裂的间期。
2．新合成的每一个DNA分子都保留了亲代DNA分子的一条链。
3．DNA分子的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够精确地进行。
4．DNA分子复制时是边解旋边复制。
5．DNA分子通过复制，将遗传信息传递给子代。
1．(2011·上海高考)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在( )
A．两条DNA母链之间
B．DNA子链与其互补的母链之间
C．两条DNA子链之间
D．DNA子链与其非互补母链之间
【解析】 在DNA复制时，首先是构成DNA的两条母链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链。
【答案】 A
2．(2011·江苏学业水平测试)下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述，正确的是( )
A．是一种半保留复制
B．主要在细胞质中完成
C．以DNA分子的一条链为模板
D．DNA分子完成解旋后才开始碱基配对
【解析】 DNA复制主要在细胞核内完成，以DNA分子的两条链为模板，边解旋边复制。
【答案】 A
3．在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是( )
A．解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开
B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C．与模板链配对的游离脱氧核苷酸连接成子链
D．子链与模板链盘绕成双螺旋结构
【解析】 DNA精确复制的原因一方面是DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，二是通过碱基互补配对，保证了复制能够精确进行。
【答案】 B
4．DNA分子复制时，解旋酶作用的部位应该是( )
A．腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键
B．腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键
C．脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键
D．脱氧核糖与磷酸之间的化学键
【解析】 解旋酶的作用部位是碱基对间的氢键。
【答案】 B
5．下列关于DNA分子自我复制的叙述，正确的是( )
A．全保留复制
B．边解旋边复制
C．解旋结束后再复制
D．先复制后解旋
【解析】 DNA分子复制时，边解旋，边复制子链，然后子链与模板链再螺旋。其复制过程是边解旋边复制。
【答案】 B
6．(多选)(2013·江阴市高 ( http: / / www.21cnjy.com )一测试)右图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般来说，下列各项正确的是( )
A．a和c的碱基序列互补
B．b和c的碱基序列相同
C．a链中(A＋T)/(G＋C)的比值与b链中同项比值相同
D．a链中(A＋T)/(G＋C)的比值与c链中同项比值相同
【解析】 a、d两条母链 ( http: / / www.21cnjy.com )碱基互补，a、b两条链碱基互补，c、d两条链碱基互补，可推出a和c碱基序列相同，b和c碱基序列互补；两条互补链中的(A＋T)/(G＋C)相同。
【答案】 CD
7．如图为DNA的复制图解，请据图回答下列问题：
(1)DNA复制主要发生在____________期。
(2)②过程称为________。
(3)③中的子链是________。
(4)③过程必须遵循__________原则。
(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制具有____________的特点。
(6)将一个细胞的一个核DNA用15N标 ( http: / / www.21cnjy.com )记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，问：含14N DNA分子的细胞占总细胞数的________，含15N的DNA分子的细胞占总细胞数的________。
(7)已知原来DNA中有100个碱基对，其中含A 40个，则复制4次，在复制过程中将需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。
【解析】 DNA复制主要发生在细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞分裂间期，复制过程包括解旋、复制子链、合成子代DNA分子。复制的特点是半保留复制，复制时严格遵循碱基互补配对原则，故子代DNA与亲代DNA一模一样，DNA分子复制4次可获得24＝16个DNA分子，其中有两个DNA分子含有原DNA分子的一条链。DNA分子中有100个碱基对，A为40个，则T有40个，C和G均为60个，复制4次需要C的数目为(24－1)×60＝900个。
【答案】 (1)细胞分裂间 (2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ
(4)碱基互补配对 (5)半保留复制 (6)100% 1/8
(7)900
一、选择题
1．(2013·半县中学高一测试)下列有关DNA复制的叙述，不正确的是( )
A．DNA在复制过程中可能会发生差错
B．DNA的复制过程是先解旋后复制
C．DNA的复制通常发生在细胞分裂间期
D．DNA复制过程需要DNA聚合酶
【解析】 DNA的复制过程是边解 ( http: / / www.21cnjy.com )旋边复制；DNA复制通常发生在细胞分裂间期；需要DNA聚合酶等；一般情况下，子代DNA与亲代DNA保持一致，也有可能发生差错。
【答案】 B
2．已知DNA分子的一条 ( http: / / www.21cnjy.com )母链上的部分碱基排列顺序为－A－C－G－T－，那么，以另一条母链为模板，经复制后得到的对应子链的子链的碱基排列顺序是( )
A．－T－G－C－A－
B．－A－C－G－T－
C．－U－G－C－A－
D．－A－C－G－U－
【解析】 注意题中的信息，模板为另一条母链，所以复制后得到的子链的碱基排列顺序应该和这条母链相同。
【答案】 B
3．(2013·宿迁高一期末)DNA分子的半保留复制是指( )
A．DNA分子中的一条链进行复制，另一条链不进行复制
B．DNA分子中的一半进行复制，另一半不进行复制
C．每一条子代DNA分子保留了其亲代DNA分子中的一条单链
D．DNA分子复制后，一个仍为亲代DNA分子，另一个为子代DNA分子
【解析】 半保留复制是指DNA ( http: / / www.21cnjy.com )复制时，亲代DNA分子的每一条链均可作为模板，按照碱基互补配对原则形成一条与之互补的子链，母链与对应子链结合，形成新的DNA分子。
【答案】 C
4．用一个32P标记的噬菌体侵染细菌，若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体 ( )
A．0个 B．2个
C．30个 D．32个
【解析】 标记了一个噬菌体，等 ( http: / / www.21cnjy.com )于标记了两条DNA链，由于DNA为半保留复制，各进入两个噬菌体内，以后不管复制多少次，最终都只有2个噬菌体被标记。
【答案】 B
5．(2013·清江中学高一期末) ( http: / / www.21cnjy.com )用15N标记细菌中的DNA，然后又用普通的14N培养这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌在含14N的培养基上连续分裂2次，产生了4个子DNA分子，则该子代DNA分子中的14N链与15N链的比例是( )
A．3∶1 B．2∶1
C．1∶1 D．7∶1
【解析】 DNA复制方式为半保留复制，新形成的4个DNA分子，共8条链，其中2条含15N,6条含14N。
【答案】 A
6．用15N标记含有100个碱基对的DN ( http: / / www.21cnjy.com )A分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断不正确的是( )
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
【解析】 用15N标记的DNA分 ( http: / / www.21cnjy.com )子在含有14N的培养基中培养，连续复制4次得到16个DNA分子，其中含有15N标记的DNA分子有两个，占1/8，A项正确。16个DNA分子中每个DNA分子都含有14N，故B项错。DNA分子中胞嘧啶有60个，则该DNA分子中含有腺嘌呤(200－60×2)/2＝40，则复制过程需要的腺嘌呤数为(24－1)×40＝600，故C项正确。
【答案】 B
7．用15N同位素标记细菌的DNA分子 ( http: / / www.21cnjy.com )，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图，这三种DNA分子的比例正确的是( )
【解析】 考查DNA分子的半保留复制和图 ( http: / / www.21cnjy.com )表信息转换能力。亲代DNA两条链都是含15N的DNA分子，让其连续复制四代共产生24＝16个DNA分子。其中两条链都含15N的DNA分子有0个，一条链含15N的DNA分子有2个，其余的14个DNA分子两条链都含14N。所以a∶b∶c＝0∶2∶14。
【答案】 D
8．(2013·江苏泰州中学 ( http: / / www.21cnjy.com )高一检测)某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为( )
A．330 B．660
C．990 D．1 320
【解析】 该DNA分子中 ( http: / / www.21cnjy.com )有500对碱基，A＋T占碱基总数的34%，即有500对×34%＝170对，G＋C＝330对，C(胞嘧啶脱氧核苷酸)的分子数为330个，该DNA复制2次生成4个DNA分子，共需要胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330×3＝990个。
【答案】 C
9．某双链DNA分子共含有含氮碱基1 4 ( http: / / www.21cnjy.com )00个，其中一条单链上(A＋T)/(G＋C)＝2∶5，问该DNA分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( )
A．300个 B．400个
C．600个 D．1 200个
【解析】 双链DNA分子中互补配对的碱 ( http: / / www.21cnjy.com )基之和在两条单链中所占比例等于整个DNA分子中所占比例，即整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝2∶5，故A＝T＝1/2×1 400×2/7＝200(个)，该DNA分子连续复制2次需(22－1)×200＝600个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
【答案】 C
10．(2013·盐城高一检测)细菌在 ( http: / / www.21cnjy.com )15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代之DNA经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果，黑色带的宽窄代表DNA量的多少，下列叙述不正确的是( )
A．第一次分裂的子代DNA应为⑤
B．第二次分裂的子代DNA应为①
C．第三次分裂的子代DNA应为③
D．亲代的DNA应为⑤
【解析】 按一个细菌中含有1个D ( http: / / www.21cnjy.com )NA分子计，第一次分裂后的两个DNA分子均为15N/14N DNA，在试管中的位置是②，故A项错；第二次分裂后4个DNA中两个为15N/14N DNA，两个为14N/14N DNA，在试管中的位置是①，B项正确；第三次分裂后形成8个DNA分子，两个为15N/14N DNA,6个为14N/14N DNA，应该是图示的③，C项正确；亲代的DNA均为15N/15N DNA，是图⑤所示，D项正确。
【答案】 A
二、非选择题
11．(2013·通州高一 ( http: / / www.21cnjy.com )测评)右图是DNA复制的有关图示。A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制片段，D→F表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“ ”表示时间顺序。请回答有关复制的一些问题。
(1)C图与A图、F图与D图相同， ( http: / / www.21cnjy.com )C图、F图之所以能被如此准确地复制出来，这是因为DNA分子独特的________，可以为复制提供精确的模板；____________，可以保证复制能够准确无误地进行。
(2)DNA分子复制的时间是 ( http: / / www.21cnjy.com )________________，复制需要的基本条件是________________________________________________________________________。
(3)若A中含有50000个碱基对，而 ( http: / / www.21cnjy.com )子链延伸速度大约是105个碱基对/分钟，则此DNA分子复制约需30秒(半分钟)，而实际上只需约不到16秒就可以完成。根据A～C图分析，这是因为________________________________________________________________________。
(4)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之 ( http: / / www.21cnjy.com )长，若按A～C图的方式复制，至少8小时，而实际上约3小时左右，根据D～F图分析，这是因为________________________________________________________________________。
(5)A～F图均有以下特 ( http: / / www.21cnjy.com )点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________________________________________________________________________。
(6)DNA分子的复制方式是半保留复制，这种复制方式已在1958年被科学家运用______________技术得到证实。
【解析】 (1)DNA分子能够准确地复制是因为DNA分子的双螺旋结构和复制遵守碱基互补配对原则。
(2)DNA分子复制的时间是有丝分裂间期和减数分裂间期，复制需要的基本条件是模板、原料、能量、酶。
(3)从图看出DNA复制是双向进行的。
(4)根据D～F图分析DNA复制是从多个起始点同时进行的。
(5)延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是边解旋边复制。
(6)DNA分子的复制方式是半保留复制，是通过放射性同位素示踪技术得到证实的。
【答案】 (1)双螺旋结构 (通过)碱基互补配对(原则)
(2)有丝分裂间期和减数分裂间期 模板、原料、能量、酶
(3)复制是双向进行的
(4)从多个起始点同时进行复制
(5)边解旋边复制
(6)(放射性)同位素示踪(标记)
12．[实验探究]某校的一个生物活动小组要进 ( http: / / www.21cnjy.com )行研究性学习，对生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探索。有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。
实验步骤
第一步：在氮源为14N的培养基 ( http: / / www.21cnjy.com )上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA。用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上。
第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)，请分析：
如果DNA出现________________，则是全保留复制；
如果DNA出现________________，则是半保留复制。
第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代(Ⅱ)，请分析：
如果DNA出现________________，则是全保留复制；
如果DNA出现________________，则是半保留复制。
【答案】 一半在轻带位置，一半在重带位置 全部位于中带位置 3/4在轻带位置，1/4在重带位置 一半在中带位置，一半在轻带位置
第三节基因控制蛋白质的合成
(教师用书独具)
●课标要求
1．能利用文字、图解、图表等形式，阐述转录和翻译的概念、原理和过程。
2．能通过列表比较DNA复制、转录与翻译的异同。
3．对于基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系，能以图解方法进行分析。
4．了解人类基因组计划的内容和意义。
●课标解读
1．说明基因和遗传信息的关系。
2．概述遗传信息的转录和翻译过程。
3．说明基因与性状的关系。
4．了解人类基因组计划。
●教学地位
本课时是前两节知识的深入，进一步对基因定 ( http: / / www.21cnjy.com )义进行阐述－什么是遗传效应的DNA片段以及细胞核为什么是细胞代谢和遗传的控制中心。同时也为学习变异、生物进化理论和基因工程垫定了基础。近三年的高考中，对遗传信息的流动包括复制、转录和翻译的过程及中心法则的内容、基因对性状的控制等考查尤为突出。常结合具体生理过程如某些蛋白质的合成及生物变异等知识，以信息题或实验题形式进行综合考查。
●教法指导
1．以问题为纽带，通过基因的转录 ( http: / / www.21cnjy.com )和翻译两个视频录像营造一种“教学情意场”，学生以探索者、研究者的身份投入学习。学生通过仔细观察独立思考，亲身体验基因指导蛋白质合成中转录的动态过程。
2．对翻译的教学建议使用两 ( http: / / www.21cnjy.com )个“突破”，即将翻译的静止插图转化为动态图形，将翻译的抽象复杂转化为直观形象。课件展示flash动画，准备翻译的剪纸模型，以小组为单位用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程。
3．本课时教材的特点之一是插图多而且复杂。插图包括结构示意图、化学组成区别图、转录过程流程图和翻译过程流程图等。能否处理好教材中的插图，是本节教学成败的关键因素之一。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．课件打出电影《侏罗纪公园》中恐龙 ( http: / / www.21cnjy.com )复活的场景。提问：电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的？ 教师引导：基因就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。思考：基因(DNA)在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？
2．1955年有人曾用洋葱根 ( http: / / www.21cnjy.com )尖和变形虫进行实验，如果加入 RNA酶分解细胞中的 RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特(Laster Gold)等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。你认为RNA在蛋白质合成中起到了什么作用？你的推测：……为什么？
●教学流程设计
课前自主探究：(1)阅读教材P68－72相 ( http: / / www.21cnjy.com )关内容填写“【课前自主导学】知识1完成思考交流1、2”。(2)阅读教材P72－73有关内容完成“【课前自主导学】知识2和知识3”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】中的第一种【电影视频】或第二种【科学实验】创设情景，导出本课时题目。 步骤2：评价自学效果：(1)课件分别打出遗传信息的转录和翻译图解，由学生做出判断哪个是翻译或转录。(2)分组抢答【正误判断】并进行校正。
步骤5：解读密码子表，课件展 ( http: / / www.21cnjy.com )示搬运氨基酸的tRNA，引出反密码子，结合【探究2】比较遗传信息、遗传密码和反密码子的区别
(教师用书独具)
●课标要求
1．理解DNA是主要的遗传物质应具备的几个重要条件。
2.熟练掌握证明DNA是遗传物质的两大经典实验的过程、结论和分析比较。
3．通过肺炎球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验，能够掌握证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路。
4．学会分析每种生物的遗传物质。如细胞生物、噬菌体及烟草花叶病毒等。
5．学习提取DNA的实验方法。
●课标解读
1．认识人类对遗传物质的探究过程。
2．尝试提取DNA。
●教学地位
本节是从分子层面上认识遗传物质的本质，为 ( http: / / www.21cnjy.com )学习DNA的复制、基因的表达和基因突变打下了基础。在高考中，对细菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验分析考查较为突出。
●教法指导
1．围绕“将DNA与蛋白质等物质分开，单独 ( http: / / www.21cnjy.com )地直接地去观察DNA的作用”这一主线，引导学生主动参与证明“DNA是遗传物质”的实验设计及分析推理等一系列探究活动，从中培养学生的科学思维，使学生初步掌握科学研究的过程。
2．课件展示有关转化实验和侵染实验的比较表格，采取抢答、交流等方式填充两大经典实验的实验原理、实验结论及共同点。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．由每本书的后面都有的条形码引出超市携带 ( http: / / www.21cnjy.com )商品信息的商品条形码引入新课，让学生思考细胞核内存在的什么物质是类似于条形码的物质，进而思考蛋白质和DNA哪个是遗传物质？
2．图片展示成龙与父、子三 ( http: / / www.21cnjy.com )代的照片，引导学生观察祖孙三代的大鼻子，引出一个普遍的生物现象－－生物的遗传。那么，遗传物质是什么？毋庸置疑是DNA，但DNA是一切生物的遗传物质吗？
●教学流程设计
课前自主探究：(1)阅读教材P53－5 ( http: / / www.21cnjy.com )4相关内容填写“【课前自主导学】知识1，完成思考交流1”。(2)阅读教材P55－56有关内容填写“【课前自主导学】知识2、3、4，完成思考交流2”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】中的两种方式中之一创设情景，激趣导出本课时课题。 步骤2：检测预习效果：(1)尝试描述DNA作为遗传物质应具备哪些特点？(2)分组抢答【正误判断】，并进行校正。 步骤3：课件动画展示有关“体内转化及体外转化实验”，结合【探究1】从实验方法、实验结果、结论等方面进行比较分析，通过【例1】强化。
步骤7：构建本课时知识网络，诵读【 ( http: / / www.21cnjy.com )结论语句】，小组交流“为什么说DNA是主要的遗传物质？”完成教材P57【评价指南】和【当堂双基达标】，课下完成【课时作业】。 步骤6：总结DNA提取和鉴定的实验原理、步骤，实验课学生完成实验，学生分析解答【例4】。 步骤5：结合【探究3】比较各类生物的遗传物质，总结DNA是主要的遗传物质，通过【例3】练习强化。 步骤4：先指导学生阅读教材P55“事实”，接着动画播放侵染过程，分析两种情况下不同装置放射性的高低的原因，总结结论，通过【探究2】总结，学生分析解答【例2】。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.认识人类对遗传物质的探究过程。
2.尝试提取DNA。 1.肺炎球菌转化实验(重点)
2.噬菌体侵染细菌实验。(重难点)
3.提取DNA。(重点)
肺炎球菌的转化实验
1.肺炎球菌
特点类型 菌落 荚膜 毒性 是否致病
S型 光滑 有 有 是
R型 粗糙 无 无 否
2.格里菲思实验
(1)实验过程及现象
(2)结论：无毒性的R型活球菌和被加热杀死的有毒性的S型球菌混合后，有部分无毒性的R型球菌转化为有毒性S型活球菌。
3．艾弗里实验的发现
(1)使R型球菌转化为S型球菌并不需要S型球菌的完整细胞。
(2)构成S型活球菌的DNA、蛋白质和多糖等物质中，是DNA使球菌的致病性发生了转化。
4．实验结论
DNA是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。
1．格里菲思的实验能否证明DNA是遗传物质？
【提示】 不能。
噬菌体侵染细菌的实验
1.T2噬菌体
(1)结构
(2)生活方式：寄生。
2．实验方法
放射性同位素标记法。
3．实验过程
T2噬菌体侵染大肠杆菌
含35S的噬菌体大肠杆菌体内没有放射性35S；
含32P的噬菌体大肠杆菌体内有放射性32P。
结论：DNA是遗传物质。
2．为什么用放射性同位素35S和32P标记，而不用14C、3H、18O、15N
【提示】 噬菌体由蛋白质外壳和内部 ( http: / / www.21cnjy.com )的DNA组成，S是蛋白质中特有的，P是DNA中特有的，而C、H、O、N在蛋白质和DNA中均有，故用35S标记蛋白质，32P标记DNA，以把DNA和蛋白质区分开。
RNA是遗传物质的证据
1.烟草花叶病毒的实验
(1)烟草花叶病毒结构：
(2)实验过程
(3)结论：RNA起着控制性状的作用，而不是蛋白质；即RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
2．TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验
(1)实验过程
)―→重建病毒烟草―→
HRV的病斑HRV
)―→重建病毒烟草―→
TMV的病斑TMV
(2)结论：在只含有RNA而不含有DNA的病毒中，遗传物质是RNA。
提取DNA
1.在浓度为0.14_mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最低。
2．DNA不溶于酒精。
3．DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
1．艾弗里实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。(√)
2．用32P标记T2噬菌体的DNA，侵染大肠杆菌后放射物质主要存在于大肠杆菌外。(×)
【提示】 放射性应主要存在于大肠杆菌内。
3．艾弗里和赫尔希实验都证明DNA是主要的遗传物质。(×)
【提示】 艾弗里和赫尔希实验都证明DNA是遗传物质。
4．细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA。(×)
【提示】 细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或者RNA。
5．NaCl的物质的量浓度越小，DNA的溶解度越低。(×)
【提示】 当NaCl的物质的量浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低。
肺炎球菌的转化实验
【问题导思】
①加热杀死的S型球菌为何能使R型球菌转变成S型球菌？
②艾弗里实验的思路是什么？
1．格里菲思的实验
(1)分析
①R型球菌无毒性，S型球菌有毒性。
②加热杀死的S型球菌体内含有使R型球菌转化为S型球菌的物质。
(2)结论：已加热杀死的S型球菌体内含有某种“转化因子”，这种“转化因子”能够遗传，使R型球菌转化为S型球菌。
2．艾弗里实验
过程·结果
分析 S型球菌的DNA使R型球菌发生转化；
S型球菌的其他物质不能使R型球菌发生转化
结论 S型球菌体内只有DNA才是“转化因子”，即DNA是遗传物质，其他物质不是遗传物质
1．格里菲思的肺炎球菌转化实验没有证明哪一种物质是遗传物质，只证明了转化因子的存在。
2．加热杀死S型球菌的原因：加热到一定的温度使蛋白质变性，导致S型球菌失去生命活性。
3．在一定的温度范围内，加热不会导致DNA变性。
4．S型球菌DNA分子进入到R型球菌中，使R型球菌遗传特性发生改变，从而产生由R型球菌变为S型球菌的遗传转化。
(2011·广东高考)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知( )
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
① R型 蛋白质 R型
② R型 荚膜多糖 R型
③ R型 DNA R型、S型
④ R型 DNA(经DNA
酶处理) R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D．①～④说明DNA是主要的遗传物质
【审题导析】 (1)比较4组实验中加入的S型菌的物质和长出的细菌。
(2)本实验不能说明DNA是主要的遗传物质。
【精讲精析】 ①②组：R型＋S型菌的蛋白质和 ( http: / / www.21cnjy.com )荚膜多糖，只长出R型菌，说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子。③组：R型＋S型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使R型菌转化为S型菌；④组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。故C正确。
【答案】 C
噬菌体侵染细菌的实验分析
【问题导思】
①T2噬菌体的结构是怎样的？如何标记其DNA和蛋白质？
②根据噬菌体侵染特点分析，如何将DNA与蛋白质分开？
1．噬菌体的结构
2．实验思路及方法
S是蛋白质特有的元素，P几乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。
3．实验过程及结果
第一步：标记细菌
细菌＋含35S的培养基→含35S的细菌；
细菌＋含32P的培养基→含32P的细菌。
第二步：标记噬菌体
噬菌体＋含35S的细菌→含35S的噬菌体；
噬菌体＋含32P的细菌→含32P的噬菌体。
第三步：噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体＋细菌→宿主细胞内没有35S,35S分布在宿主细胞外；
含32P的噬菌体＋细菌→宿主细胞外几乎没有32P，32P主要分布在宿主细胞内。
4．结果分析
35S——蛋白质外壳未进入宿主细胞内，而是留在细胞外。
32P——DNA进入到了宿主细胞内。
5．实验结论
DNA是遗传物质。
与肺炎球菌转化实验的比较
比较项目 艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验
相同点 ①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同
②都遵循了对照原则
③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质
不
同
点 方法
不同 直接分离：分离S型活球菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型球菌混合培养 同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)，侵染时自然分离
某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了如下实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是( )
A．沉淀、上清液、沉淀和上清液
B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液
C．沉淀、上清液、沉淀
D．上清液、上清液、沉淀和上清液
【审题导析】 (1)35S标记的是蛋白质，32P标记的是DNA,15N标记的是DNA和蛋白质。
(2)注意是标记的细菌，还是标记的噬菌体。
【精讲精析】 32P标记的 ( http: / / www.21cnjy.com )是噬菌体的DNA,35S标记的是细菌的蛋白质，15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体的DNA进入细菌细胞中，放射性会出现在沉淀中。35S标记的是细菌的蛋白质，细菌的蛋白质在细菌细胞中，放射性也会出现在沉淀中。15N标记的是噬菌体DNA和蛋白质，噬菌体的DNA进入细菌细胞中，放射性出现在沉淀中，噬菌体的蛋白质没有进入细菌，放射性出现在上清液中。
【答案】 B
DNA是主要的遗传物质
【问题导思】
①各类生物的遗传物质分别是什么？
②为什么说DNA是主要的遗传物质？
1．DNA是主要的遗传物质
细胞生物的遗传物质是DN ( http: / / www.21cnjy.com )A，非细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。
2．不同生物的遗传物质如下表。
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
体内碱基种类 4种 5种 5种
体内核苷酸种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
实例 噬菌体或烟
草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻 玉米、小麦、人
1．细胞内既有DNA，又有RNA，只有DNA是遗传物质。
2．病毒只能含有一种核酸，DNA或RNA。
3．一切有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。
(2013·无锡市高一检测)下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是( )
A．DNA是绝大多数生物的遗传物质
B．有的生物种类的遗传物质是RNA
C．在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
D．核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
【审题导析】 (1)核酸包括DNA和RNA。
(2)细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【精讲精析】 真核生物中都有DNA和R ( http: / / www.21cnjy.com )NA，RNA是DNA控制合成的，DNA是遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。
【答案】 C
DNA的粗提取与鉴定
【问题导思】
①DNA的粗提取实验中，以鸡血为实验材料的原因是什么？
②DNA鉴定使用什么试剂？需要什么条件？
1．实验原理
(1)DNA在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，其变化曲线如图所示。
(2)DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质可以溶于酒精溶液，据此可提取含杂质较少的DNA。
(3)DNA＋二苯胺试剂蓝色物(用于DNA的鉴定)。
2．材料的制备(以鸡血材料为例)
3．方法步骤
破碎细胞
溶解核内DNA：上述滤液＋2 mol/L的NaCl溶液，
玻璃棒沿同一方向搅拌
过滤除去不溶杂质
析出含DNA的丝状物：向上述滤液缓缓加 ( http: / / www.21cnjy.com )入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向搅拌，出现丝状物，当丝状物不再增加时，停止加水(此时NaCl浓度为0.14 mol/L)，用玻璃棒将丝状物挑起，即为含一定杂质的DNA
若进一步纯化上述含杂质的DNA，可采取下面的方法
DNA丝状物再溶解：再次用2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA
提取含杂质较少的DNA：将上述滤液＋体积分数为95%的冷酒精静置2～3 min，溶液中出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物
4．DNA的鉴定：取两支20 mL ( http: / / www.21cnjy.com )的试管，各加入物质的量浓度为0.015 mol/L的NaCl溶液5 mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4 mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5 min，待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
下图是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据图分析回答：
(1)鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料 ( http: / / www.21cnjy.com )，这是因为鸡血细胞核中__________________________，材料易得，以及鸡血细胞极易________。从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图a表示释放该物质后进行过滤的过程，过滤后取________进行下一步实验。
(3)图b表示的相关操作过程中，加入2 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol/L NaCl溶液的作用是________________________________________________________________________。
(4)图c表示在滤液中加入冷却 ( http: / / www.21cnjy.com )的95%的酒精，其目的是________________________________________________________________________。
【审题导析】 (1)理解提取和鉴定DNA的原理。
(2)理解a、b、c操作的目的。
【精讲精析】 (1)鸡血细胞中DNA含 ( http: / / www.21cnjy.com )量高，让鸡血细胞在蒸馏水中吸水涨破可释放出核物质。(2)a过程的过滤滤出鸡血红细胞膜等，核物质含在滤液中。(3)在2mol/L的NaCl溶液中DNA溶解，蛋白质析出。(4)冷却的95%酒精可让DNA析出。
【答案】 (1)DNA含量丰富 吸水涨破 向鸡血细胞液中加入蒸馏水，并搅拌
(2)滤液
(3)溶解DNA分子
(4)提取杂质更少DNA(或去除脂溶性杂质)本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
探索遗传物质的过程DNA是主要的
遗传物质格里菲思实验艾弗里实验证明RNA是遗传物质实验噬菌体侵染细菌实验提取DNA提取原理在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶
解度最低不溶于酒精鉴定原理：遇二苯胺被染成蓝色
结 论 语 句
1．肺炎球菌转化实验中，S型球菌的DNA使R型球菌产生稳定的遗传变化。
2．T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，S元素存在于蛋白质中，P元素几乎全存在于DNA中。
3．肺炎球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。
4．DNA是主要的遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是DNA。
5．细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。
6．DNA在NaCl溶液中的溶解度在0.14 mol/L时最低。
1．(2013·盐城市高一测试)下列遗传物质的探索实验中，哪一个没有证明具体的遗传物质是什么？( )
A．格里菲思肺炎球菌转化实验
B．艾弗里肺炎球菌转化实验
C．噬菌体侵染细菌实验
D．烟草花叶病毒感染实验
【解析】 格里菲思实验只能说明加热杀死的S型球菌中含有使R型活球菌转化为S型活球菌的转化因子。
【答案】 A
2．下列哪项是艾弗里及其同事研究肺炎球菌的方法或实验设计思路( )
A．杂交实验法
B．放射性同位素标记法
C．病毒侵染法
D．单独地直接观察不同成分的作用
【解析】 肺炎球菌体外转化实验是把DNA和蛋白质、多糖等物质分开，单独地直接去观察不同成分的作用。
【答案】 D
3．(2013·新课标全国卷Ⅱ)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是( )
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验
③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A．①② B．②③
C．③④ D．④⑤
【解析】 根据证明DNA是遗传物质的两个经 ( http: / / www.21cnjy.com )典实验——肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可直接选出答案。①发现了基因的分离定律和自由组合定律，②证明了基因位于染色体上，③④都证明了DNA是遗传物质，⑤为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据。
【答案】 C
4．“DNA是主要的遗传物质”是指( )
A．遗传物质的主要载体是染色体
B．绝大多数生物的遗传物质是DNA
C．细胞内的DNA大部分在染色体上
D．染色体在遗传上起主要作用
【解析】 关于证明遗传物质的 ( http: / / www.21cnjy.com )各种实验，只是证明了DNA或RNA是遗传物质(有些同时证明了蛋白质不是遗传物质)，或者说证明了核酸是遗传物质。“DNA是主要的遗传物质”的结论是建立在“绝大多数生物的遗传物质是DNA”这一普遍现象的基础上的。
【答案】 B
5．(2013·淮阴中学高一测试)下列有关遗传物质的说法错误的是( )
A．只含有RNA的生物，遗传物质是RNA
B．只含有DNA的生物，遗传物质是DNA
C．既含有DNA又含有RNA的生物，遗传物质是DNA和RNA
D．既含有DNA又含有RNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA
【解析】 所有的由细胞构成的生物既含D ( http: / / www.21cnjy.com )NA，又含RNA，但只有DNA是遗传物质。一般情况下，病毒只含一种核酸，DNA或RNA，含哪种核酸，哪种核酸就是其遗传物质。
【答案】 C
6．在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是( )
A．在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小
B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色
C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D．质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
【解析】 在物质的量浓度为0.14 m ( http: / / www.21cnjy.com )ol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小，析出DNA，用二苯胺试剂是鉴定DNA，加质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液是为了防止鸡血凝固。DNA不溶于酒精，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA。
【答案】 C
7．(2013·通州高一测评)根据下图完成下列问题。
(1)过程①和②表明，将S型球菌的________或________与R型活球菌混合培养，其后代为________型球菌。
(2)过程③表明，将S型球菌的________与R型活球菌混合培养，__________型球菌转化为________型球菌。
(3)过程④表明，转化成的________型球菌的后代也是有________性的________型球菌。
(4)该实验说明：转化因子就是________，________是S型球菌的遗传物质。
【解析】 证明遗传物质的思路都是设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察它们的作用。
【答案】 (1)多糖 蛋白质 R (2)DNA 一部分R S (3)S 毒 S (4)DNA DNA
一、选择题
1．(2011·南师附中学业水平测试模拟 ( http: / / www.21cnjy.com ))肺炎球菌转化实验中，在培养有R型球菌的A、B、C、D四支试管中，分别进行如下处理，有S型球菌形成的试管是( )
【解析】 由于DNA是遗传物质，所以A试管能 ( http: / / www.21cnjy.com )够形成S型球菌，B试管虽然加入了S型球菌的DNA，但也加入了DNA酶，DNA酶将DNA分解了，不能使R型球菌转化为S型球菌。
【答案】 A
2．噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体外壳的蛋白质是( )
A．在噬菌体DNA指导下，用细菌的物质合成的
B．在细菌DNA指导下，用细菌的物质合成的
C．在噬菌体DNA指导下，用噬菌体的物质合成的
D．在细菌DNA指导下，用噬菌体的物质合成的
【解析】 噬菌体营寄生生活，也没有合成蛋白质的细胞器，但其DNA具有遗传作用，故A项符合题意。
【答案】 A
3．(2012·上海高考)赫尔希(A ( http: / / www.21cnjy.com ).Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( )
A．侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞
B．只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C．DNA可用15N放射性同位素标记
D．蛋白质可用32P放射性同位素标记
【解析】 噬菌体侵染细菌过程，只有DN ( http: / / www.21cnjy.com )A进入大肠杆菌细胞内，而蛋白质没有进入，保证了实验进行的单一变量原则。噬菌体的DNA和蛋白质中都含N，如用N标记，不能达到分开研究的目的，C错；噬菌体的蛋白质几乎不含P，D错；如果噬菌体的DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌，则本实验就无法得到结论，B确实是实验获得成功的原因之一。
【答案】 B
4．赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证 ( http: / / www.21cnjy.com )明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①标记的噬菌体侵染大肠杆菌；②35S和32P分别标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。实验步骤的先后顺序为( )
A．①②③④ B．④②①③
C．②①④③ D．②①③④
【解析】 本题考查噬菌体侵染细菌的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验。在T2噬菌体侵染细菌实验中，操作过程如下：首先分别用含35S、32P的培养基培养细菌，然后分别用上述细菌培养噬菌体，从而制备出分别含35S、32P的噬菌体，接着用含35S、32P的噬菌体分别去感染未被标记的细菌，保温培养一段时间后，用搅拌器搅拌、离心，检测离心管中放射性物质的分布。
【答案】 C
5．(2013·南京九中高一测评)下列有关“艾弗里的肺炎球菌转化实验、噬菌体侵染细菌”的实验的叙述错误的是( )
A．两者都运用了放射性同位素标记的实验方法
B．两者都运用了一定的方法区分微生物的DNA和蛋白质
C．后者的实验结果表明只有噬菌体的DNA才进入大肠杆菌细胞内
D．前者的实验结果表明只有DNA才是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质
【解析】 艾弗里实验没有用同位素标记的实验方法。
【答案】 A
6．甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为( )
【解析】 病毒的遗传物质是核酸而不是蛋白质，由题意知，杂交病毒丙的核酸由乙病毒提供，因此，在植物细胞内产生的子代病毒应为乙病毒。
【答案】 D
7．科学家从烟草花叶病毒(TMV)中 ( http: / / www.21cnjy.com )分离出a型、b型两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是( )
实验
编号 实验过程
实验结果
病斑
类型 病斑中分离出
的病毒类型
① a型TMV感染植物 a型 a型
② b型TMV感染植物 b型 b型
③ 组合病毒(a型TMV的蛋白质＋ b型TMV的RNA)―→感染植物 b型 a型
④ 组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)―→感染植物 a型 a型
A.实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
【解析】 本题考查的是病毒遗传物质的特 ( http: / / www.21cnjy.com )点。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，蛋白质不是遗传物质，因此在实验③中，组合病毒的遗传物质是b型，因此病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型也应是b型。
【答案】 C
8．(2012·宁波高一检测)下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是( )
A．所有生物的遗传物质都是DNA
B．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA
C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
【解析】 DNA是生物主要遗传物质的原因：生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，只是极少数生物的遗传物质是RNA。
【答案】 B
9．(2012·江苏高考改编)下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是( )
A．用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
C．细胞中有些酶类会影响DNA的提取
D．用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少
【解析】 用玻璃棒搅拌可加快 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA的溶解速度，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下检测，冷却后呈现蓝色，B项错误；细胞中含有DNA水解酶，常温下其活性较高，可催化DNA水解从而影响DNA的提取，C项正确；用玻棒缓慢搅拌滤液不会使DNA分子断裂，不会影响DNA的提取量，D项错误。
【答案】 C
10．(多选)下表是关于DNA的粗提取与鉴定实验中所使用的试剂、操作及其作用的表述，正确的是( )
试剂 操作 作用
A 柠檬酸钠溶液 与鸡血混合 防止血液凝固
B 蒸馏水 与鸡血细胞混合 保持细胞形状
C 蒸馏水 加入到溶解有DNA
的NaCl溶液中 析出DNA丝状物
D 冷却的酒精 加入到过滤后含
DNA的NaCl溶液中 产生特定的颜色反应
【解析】 柠檬酸钠是抗凝剂 ( http: / / www.21cnjy.com )，柠檬酸钠与Ca2＋结合使血液不能凝固。鸡血细胞与蒸馏水混合后可以使血细胞吸水胀破，以便提取DNA。蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl的溶液中，使NaCl溶液浓度下降，可以析出DNA丝状物。由于DNA不溶于酒精，可以得到纯度比较高的DNA丝状物。
【答案】 AC
二、非选择题
11．(2013·启东中学高一测试)下图是肺炎球菌转化实验的一部分图解，请据图回答：
(1)该实验是________所做的肺炎球菌转化的实验图解。
(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型球菌进行培养之前，必须首先进 ( http: / / www.21cnjy.com )行的工作是________________________________________________________________________。
(4)依据上面图解的实验，可以作出__________的假设。
(5)为验证上面的假设，他们设计了下面的实验：
该实验中加入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____________________，为此他们设计了下面的实验：
他们观察到的实验现象是________________，该实验能够说明____________________。
【答案】 (1)艾弗里及其同事
(2)格里菲思肺炎球菌转化 遗传物质
(3)提纯S型球菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(4)DNA是遗传物质
(5)分解从S型球菌中提取的DNA 培养基中只长R型球菌
(6)蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长R型球菌 蛋白质、多糖不是遗传物质
12．下图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：
(1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液用来培养________，其内的营养成分中是否含有32P？________。
(2)对下列可能出现的实验误差进行分析：
①测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8%的放 ( http: / / www.21cnjy.com )射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体____________，仍存在于________。
②当接种噬菌体后培养时间过长 ( http: / / www.21cnjy.com )，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体________________________________________________________________________。
(3)请你设计一个给T2噬菌体标记上32P的实验：
①配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入____________，作为合成DNA的原料；
②________________________________________________________________________；
③在培养液中提取出所需要的T2噬菌体，其体内的________被标记上32P。
【解析】 (1)大肠杆菌应培养在适宜的培养 ( http: / / www.21cnjy.com )基中。用32P标记的噬菌体侵染没有标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，放射性物质存在于沉淀物中，说明被32P标记的DNA进入了大肠杆菌细胞内。
(2)若培养时间较短，可能有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，而存在于培养液中；若培养时间过长，大肠杆菌可能会裂解，释放出增殖的噬菌体。
(3)要给T2噬菌体标记上32P，首先 ( http: / / www.21cnjy.com )要用含32P的培养基培养大肠杆菌，然后让噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌，从而得到被32P标记的噬菌体。
【答案】 (1)大肠杆菌 不含有
(2)①没有侵入大肠杆菌 培养液中 ②从大肠杆菌体内释放出来
(3)①用32P标记的脱氧核苷酸 ②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接种T2噬菌体，继续进行培养 ③DNA第二节DNA的结构和DNA的复制
第1课时 DNA的结构
(教师用书独具)
●课标要求
1．描述DNA分子的结构特点。
2．识记DNA分子结构中有关的数量关系。如嘌呤碱基和嘧啶碱基间的数量关系；双链DNA分子中，配对的两碱基之和在单、双链中所占比例的关系等。
3．通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构DNA的化学组成、平面结构及立体结构特点的理解和认识。
●课标解读
1．概述DNA分子结构的主要特点。
2．制作DNA双螺旋结构模型。
●教学地位
DNA分子独特的双螺旋结构和碱基互 ( http: / / www.21cnjy.com )补配对能力与DNA分子携带和传递遗传信息的功能有密切关系。本课的内容与有丝分裂、减数分裂、生物的生殖等知识有关系。纵观近三年的高考，对DNA的元素组成和分子结构及相关计算的考查尤为突出。
●教法指导
1．DNA双螺旋结构属于分子水平 ( http: / / www.21cnjy.com )且为三维立体结构，对于学生的空间思维能力要求较高，比较抽象。因此，在教学过程中运用多种多媒体教学手段，展示DNA的空间结构3D动画，化抽象为直观。
2．教学以“基本单位－单链－平面双链－ ( http: / / www.21cnjy.com )立体空间结构”为主线，逐步深入。知识间以问题串衔接，环环相扣，主动参与。建议将后面的碱基对序列的探究整合到了学生自制的DNA模型中，更直观、教学效果更好。
3．建议在分析DNA分子的结构时可归纳为“5、4、3、2、1”，即5种元素：C、H、O、N、P；4种碱基：A、T、G、C，相应的有四种脱氧核苷酸；3种小分子：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；2条长链：两条反向平行的脱氧核苷酸链；1种螺旋：规则的双螺旋结构。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．屏显“9.11事件”图片，展示 ( http: / / www.21cnjy.com )问题：(1)怎么样在最短的时间内，把被掩埋在废墟里上千具尸体(的身份)鉴定出来？(2)为什么检测DNA就可以确定他们的身份呢？
2．DNA 的雕塑－矗立在北京中关村 ( http: / / www.21cnjy.com )高科技园的一个具有独特形状的雕塑，你以前见过这样的雕塑吗？请同学们仔细观察这个雕塑有什么特点？这种设计是依据DNA分子的结构还是功能？那DNA分子究竟有什么样的结构呢？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P59－61相关 ( http: / / www.21cnjy.com )内容填写“【课前自主导学】知识1－知识3，完成思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】中的两种方式中之一创设情景，导出本课时题目—DNA分子的结构。 步骤2：评价自学效果：(1)课件打出一个DNA分子的平面结构，思考其中的连接是否完全正确？(2)分组抢答【正误判断】，并进行校正。 步骤3：先由学生迅速阅读教材“回眸历史”，课件展示一些问题进行抢答，总结DNA分子的结构组成。
步骤7：构建本课时知识网 ( http: / / www.21cnjy.com )络，诵读【结论语句】，草纸上规范描绘DNA分子的平面结构图，感知结构中的物质连接方式。完成【当堂双基达标】题目，课下完成【课时作业】。 步骤6：结合【实验探究】以小组为单位进行DNA双螺旋结构模型的制作，评价制作的质量。点拨【例1】的【审题导析】，学生自主完成本题解答。 步骤5：根据DNA中碱基的基本配对关系，推出相应推论，通过【探究2】总结规律，学生分析解答【例2】。 步骤4：课件展示DNA分子的平面结构图及立体结构图，观察图解结合【探究1】·【问题导思】口述DNA的结构组成及特点。记忆“54321”口诀，通过【例1】强化提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.概述DNA分子结构的主要特点。
2.制作DNA双螺旋结构模型。 1.DNA分子结构的主要特点。(重点)
2.DNA分子中碱基的计算。(难点)
对DNA结构的认识过程
1.20世纪30年代后期，瑞典科学家们证明DNA是不对称的。
2．1951年美国生物化学家查戈夫 ( http: / / www.21cnjy.com )定量分析DNA分子的碱基组成，发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。
3．1952年英国化学家富兰克琳等采用X射线衍射技术拍摄到DNA结构的照片时，确认DNA为螺旋结构，并且由不止一条链构成。
4．1953年美国科学家沃森和英国科学家克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型。
DNA的结构
1.DNA的结构层次
基本组成元素：C、H、O、N、P
↓
基本组成化合物：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
↓
基本组成单位：脱氧核苷酸(4种)
↓
DNA单链：脱氧核苷酸链
↓
DNA双链：DNA分子呈双螺旋结构
2．DNA分子双螺旋结构的主要特点
(1)基本骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架。
(2)碱基对：内侧的碱基通过氢键连接成碱基对，将两条独立的单链连接成一体的双链。
(3)碱基互补配对原则：碱基对的形成遵循一定的原则——碱基互补配对原则，即A一定与T配对，G一定与C配对。
(4)空间结构：DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成规则的双螺旋结构。
1．不同的DNA分子中或的值有什么规律？
【提示】 等于1，因为DNA分子中A与T相等，G与C相等。
3．DNA的特性
(1)多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的，排列种数：4n(n为碱基对对数)。
(2)特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
4．DNA的功能
携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。
2．两条长度相同的DNA分子若有差异，其差异体现在哪些方面？
【提示】 碱基对的排列顺序。
设计和制作DNA分子双螺旋
结构模型
1．制作原理
DNA的脱氧核苷酸双链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。碱基排列在内侧，碱基对通过氢键连接，碱基互补配对。
2．制作程序
(1)设计制作计划，准备材料
↓
(2)绘出DNA模型的设计图
↓
(3)制作若干个磷酸、脱氧核糖、碱基
↓整合
(4)若干个脱氧核苷酸
↓连接
(5)脱氧核苷酸链
↓两条
(6)DNA分子的平面结构
↓旋转
(7)DNA分子双螺旋结构
1．DNA分子中的碱基数等于脱氧核苷酸数。(√)
2．DNA分子中脱氧核糖和碱基交替连接，排列在外侧。(×)
【提示】 脱氧核糖和磷酸交替连接。
3．DNA分子中A＋G＝T＋C。(√)
4．G和C的比例高的DNA分子，结构的稳定性低。(×)
【提示】 G和C之间3个氢键，A和T之间2个氢键，G和C的比例高的DNA分子，结构的稳定性高。
5．一个DNA分子中有4 000个碱基，这些碱基的可能排列方式为4 4000种。(×)
【提示】 42000种。
DNA的双螺旋结构
【问题导思】
①作为遗传物质的DNA分子具有什么样的结构？
②DNA分子是怎样携带遗传信息的？
1．结构特征
口诀：“双螺旋结构，极性反向平行；碱基互补配对，排列顺序无穷。”
2．结构层次
3．结构特点
(1)稳定性：脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变，两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性：碱基对的排列顺序多种多样。
(3)特异性：每个DNA都有特定的碱基对排列顺序。
注意：DNA分子的多样性和特异性从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
(2013·镇江一中高一月考)下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是( )
A．每个双链DNA分子中嘌呤数＝嘧啶数
B．每个碱基分子上均直接连接着一个磷酸和一个脱氧核糖
C．每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
D．双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟嘌呤
【审题导析】 (1)画出DNA平面结构片段，弄清各分子之间的连接。
(2)明确各分子间的数量关系和碱基互补配对原则。
【精讲精析】 DNA分子是双螺旋结构，碱基间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、G＝C，所以A＋G＝T＋C，即嘌呤数＝嘧啶数。DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子碱基组成。脱氧核苷酸分子的连接方式为，碱基是通过五碳糖与磷酸相连的。【答案】 B
双链DNA分子中碱基的数量关系
【问题导思】
①构成DNA分子的各碱基间有哪些规律？
②推导DNA分子碱基间规律的基础是什么？
1．DNA分子中两条单链上碱基总数相等；在整个DNA分子中A＝T，G＝C。
2．DNA分子两条链之间存在着A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2的关系。
3．互补碱基之和的比值
＝＝
即：在已知链、互补链和整个DNA分子中的比值相等。
4．互补碱基所占比例
A1＋T1在a链中所占的比例等于A2＋T2在b链中所占的比例，等于A1＋T1＋A2＋T2在整个DNA分子中所占的比例。
即＝
＝。
同理：＝
＝。
(注：A＝A1＋A2，T＝T1＋T2，G＝G1＋G2，C＝C1＋C2)
5．非互补碱基之和的比值
＝；＝1
即：在已知链与互补链之间的比值互为倒数，在整个DNA分子中的比值为1。
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：的比值在不同DNA分子中是不同的，是DNA分子多样性和特异性的表现。
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%
【审题导析】 (1)一条链上所有碱基的比例之和为1。
(2)整个DNA分子中G＋C所占比例与每一条链上G＋C占该链碱基总数的比例相等。
(3)一条链上C所占比例与互补链上G占该链碱基总数的比例相等。
【精讲精析】 整个DNA ( http: / / www.21cnjy.com )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%，又因整个DNA分子中G＋C所占比例与每一条链上G＋C所占该链碱基总数的比例相等。可知b链上G＋C＝56%，其中G(a链)＝21%，可知C(b链)＝21%，推出G(b链)＝35%。
【答案】 A
设计和制作DNA分子双螺旋结构模型
制作DNA分子双螺旋结构模型制作原 ( http: / / www.21cnjy.com )理DNA分子双螺旋结构的主要特点实验目的通过制作DNA分子双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的理解和认识材料用具曲别针、泡沫塑料、纸板、牙签、橡皮泥等设计模型绘出DNA模型的设计图；确定制作的DNA分子双螺旋结构模型的大小(如高度与直径的比例)、维系立体构型的方式；代表磷酸、脱氧核糖、碱基的材料等制作模型①使用各种材料分别制作若干个磷酸、脱氧核糖、碱基
②将代表磷酸、脱氧核糖、碱基的配件连接起来，并且连接成脱氧核苷酸长链
③将2条脱氧核苷酸长链反方向连接，并拼成DNA分子平面结构图
④旋转DNA分子平面结构形成立体结构——DNA分子双螺旋结构模型
1．制作脱氧核苷酸长链模型时要注意三点：
(1)两条长链中核苷酸的个数必须相同；
(2)两条长链并排时，必须保证碱基之间能够相互配对；
(3)两条长链走向要相反。
2．各组模型制作以不同数量和顺序的A－T、C－G、T－A、G－C四种碱基对排列，领悟DNA分子的多样性。
某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是( )
【解析】 DNA分子结构模型制作 ( http: / / www.21cnjy.com )意在促使学生准确把握DNA结构特点：基本单位间的连接、两链的连接、两链反向平行。碱基之间的氢键对DNA结构稳定非常重要，A与T之间应有2个氢键(G与C之间有3个氢键)。
【答案】 A本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
DNA
的
结
构对DNA结构的认识过程制作DNA分子双螺旋结构模型DNA的结构特点特性
结 论 语 句
1．DNA的基本单位是脱氧核苷酸，DNA双链是反向平行的关系。
2．DNA分子外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是由氢键相连的碱基对组成。
3．双链DNA分子中，嘌呤碱基数＝嘧啶碱基数，即A＋G＝T＋C。
4．DNA具有多样性和特异性，DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息。
1．如下图所示，能正确表示1个脱氧核苷酸的是( )
【解析】 每个脱氧核苷酸分子中的磷 ( http: / / www.21cnjy.com )酸与含氮碱基均连接在同一个脱氧核糖上，碱基与脱氧核糖第1位碳原子连接，磷酸与脱氧核糖第5位碳原子连接，因而只有A是正确的。
【答案】 A
2．DNA双螺旋结构分子外侧的两条长链组成为( )
A．由磷酸和碱基交互连接而成
B．由碱基和脱氧核糖交互连接而成
C．由磷酸和脱氧核糖交互连接而成
D．由核糖连接而成
【解析】 DNA分子的结构特点是在外侧磷酸和脱氧核糖交替连接构成其基本骨架，在内侧碱基通过氢键连接。
【答案】 C
3．(2011·江苏学业水平测试)下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是( )
A．基本组成单位是核糖核苷酸
B．磷酸和五碳糖排列在内侧
C．具有规则的双螺旋结构
D．碱基对构成分子的基本骨架
【解析】 DNA分子的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )组成单位是脱氧核苷酸，结构中磷酸和五碳糖交错连接形成基本骨架排列在外侧，碱基排列在内侧，最后高度螺旋化形成规则的双螺旋结构。
【答案】 C
4．如图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是( )
A．DNA是双螺旋结构
B．碱基严格互补配对
C．嘌呤数等于嘧啶数
D．两条脱氧核苷酸链反向平行
【解析】 由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从图中不能看出两条链的方向。
【答案】 D
5．(2013·苏大附中高一测试)下列有关DNA分子双螺旋结构中碱基对特征的表述，错误的是( )
A．两条主链上的对应碱基以氢键连接成对
B．配对碱基的互补关系为A－G，T－C
C．各个碱基对的平面之间呈平行关系
D．碱基对排列在双螺旋的内侧
【解析】 DNA分子中碱基对是以氢键连接，并排列于双螺旋内侧，且碱基对平面是平行的。碱基互补配对的关系是A－T，G－C。
【答案】 B
6．某同学制作一DNA片段模型 ( http: / / www.21cnjy.com )，现准备了10个碱基T塑料片，8个碱基A塑料片，30组脱氧核糖和磷酸的塑料片，那么还需准备碱基C塑料片数目是( )
A．14 B．8 C．7 D．16
【解析】 因为30组脱氧核糖和磷酸塑料片可制 ( http: / / www.21cnjy.com )成含15个碱基对的DNA分子模型，而该同学已准备了10个碱基T塑料片，8个碱基A塑料片，这样仅能构成8个A＝T碱基对，剩下的7个碱基对若全为G≡C碱基对，则还需要准备G、C碱基塑料片各7片。
【答案】 C
7．根据DNA分子结构模式图回答下列问题：
(1)写出①～⑥的名称：
①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________。
(2)分析这种结构的主要特点：
①构成DNA分子的两条链按________盘旋成双螺旋结构。
②DNA分子的基本骨架由________________而成。
③DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循____________原则。
(3)DNA分子中的碱基有________种，碱基间配对方式有________种，但由于________________________________________________________________________，
使DNA分子具有多样性；由于__________________，使DNA分子具有特异性。
【解析】 (1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则可依次推断出①～⑥的名称。
(2)根据DNA的立体结 ( http: / / www.21cnjy.com )构可知，DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架；内侧是通过氢键连接而成的碱基对，碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。
(3)DNA分子中的碱基 ( http: / / www.21cnjy.com )共4种，配对方式共2种，即A－T、G－C，由于碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
【答案】 (1)胸腺嘧啶 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 脱氧核糖 磷酸
(2)反向平行方式 脱氧核糖与磷酸交替连接 氢键 碱基互补配对
(3)4 2 不同DNA分子中碱基对排列顺序的千变万化
每个DNA分子具有特定的碱基对排列顺序
一、选择题
1．(2013·张家港高级中学高一期末)下面关于DNA分子结构的叙述中，不正确的是( )
A．每个DNA分子中含有四种脱氧核苷酸
B．DNA分子的两条链反向平行
C．DNA两条链上的碱基以氢键相连，且A与T配对，G与C配对
D．每个脱氧核糖上均连接一个磷酸和一个含氮碱基
【解析】 在DNA分子中，位于单链中间的脱氧核糖与2个磷酸和1个含氮碱基相连。
【答案】 D
2．由一对氢键连接的两个脱氧核苷酸已查明它的结构有一个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是( )
A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
D．1个磷酸、1个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
【解析】 A与T之间由两氢键连接，除了一个腺嘌呤外，还有一个胸腺嘧啶(T)、两个磷酸、两个脱氧核糖。
【答案】 C
3．双链DNA的一条链中，(A＋G)/(T＋C)＝0.4，则该比值在整个DNA及其互补链中分别是( )
A．1和0.4 B．1和0.6
C．1和2.5 D．0.4和0.4
【解析】 整个DNA分子中A＋G＝T＋C。双链DNA的一条链中的A与互补链中的T相等，一条链中的G与互补链中的C相等。
【答案】 C
4．双链DNA的一条链中，(A＋T)/(G＋C)＝0.4，则该比值在整个DNA及其互补链中分别是( )
A．1和0.4 B．1和0.6
C．1和2.5 D．0.4和0.4
【解析】 由于DNA分子一条链中的A ( http: / / www.21cnjy.com )与互补链中的T相等，一条链中的G与互补链中的C相等，因此整个DNA分子和每一条链中(A＋T)/(G＋C)都相等。
【答案】 D
5．(2013·泰安期末)在DNA分子的一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构是( )
A．氢键
B．磷酸－脱氧核糖－磷酸
C．肽键
D．脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖
【解析】 审题时应扣住“一条脱氧核苷酸 ( http: / / www.21cnjy.com )链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构”，相邻的脱氧核苷酸相连接，依靠磷酸、脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，因此两个碱基之间的连接结构是脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖。
【答案】 D
6．在DNA分子双螺旋结构中，腺磦呤与胸 ( http: / / www.21cnjy.com )腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是( )
A．含胸腺嘧啶32%的样品
B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品
D．含胞嘧啶15%的样品
【解析】 生活在高温环境中的嗜热菌，其 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA分子的稳定性高，两链之间的氢键就多，由于腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶和鸟嘌呤之间有3个氢键，因此胞嘧啶和鸟嘌呤含量高的DNA分子稳定性高。A样品中G－C占36%，B样品中G－C占66%，C样品中G－C占40%，D样品中G－C占30%。
【答案】 B
7．(2013·震泽中学高一测评)某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子( )
A．含有4个游离的磷酸基
B．含有腺嘌呤20个
C．四种含氮碱基A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
D．碱基排列方式4200种
【解析】 在双链DNA分子的两端各有一个游离 ( http: / / www.21cnjy.com )的磷酸基；含有腺嘌呤的个数为：200×3/10×1/2＝30个；四种含氮碱基A∶T∶C∶G＝(1＋2)∶(1＋2)∶(3＋4)∶(3＋4)＝3∶3∶7∶7；碱基排列方式最多为4100种，而此DNA分子已是确定的，具有其特定的排列方式。
【答案】 C
8．在一个双链DNA分子中，脱氧核苷酸总数为n，胞嘧啶碱基数为a，下列各种物质的数量，错误的是( )
A．磷酸数＝n
B．一条链中的C＋G＝a
C．A的数量＝(n－2a)/2
D．一条链中的A＋T＝n－2a
【解析】 每个脱氧核苷酸分子中 ( http: / / www.21cnjy.com )含有1个磷酸分子，故A项正确。DNA分子中的C＝G＝a，整个DNA分子中的C＋G＝2a，因此，一条链中C＋G＝a，B项正确。A的数量＝T的数量＝碱基总数减去G和C之和，再除以2，即(n－2a)/2，C项正确。整个DNA分子中A＋T＝n－2a，一条链中A＋T＝(n－2a)/2，D项错。
【答案】 D
9．(2013·南京第五中学高一测 ( http: / / www.21cnjy.com )试)在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的( )
A．21%、12% B．30%、24%
C．34%、12% D．58%、30%
【解析】 在一条链上A＋T占 ( http: / / www.21cnjy.com )该链所有碱基的比例与另一条链上A＋T占另一条链上所有碱基的比例相等，并且等于整个DNA分子中A＋T占所有碱基的比例。因为整个DNA分子中A＋T占42%，在a链中A＋T也占42%，T占30%，则A占12%，G占34%，即b链中C占34%，T占12%。
【答案】 C
10．(多选)下列与DNA分子功能多样性有关的是( )
A．脱氧核苷酸的组成种类
B．脱氧核苷酸的连接方式
C．脱氧核苷酸的排列顺序
D．脱氧核苷酸的数量多少
【解析】 DNA分子是由许多个脱氧核苷酸分子 ( http: / / www.21cnjy.com )按照一定的顺序连接成的长链，脱氧核苷酸的排列顺序(即碱基的排列顺序)代表遗传信息。而脱氧核苷酸分子之间都是由脱氧核糖与磷酸间的磷酸二酯键连接的，所以体现DNA分子多样性的因素有组成脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序，与脱氧核苷酸间的连接方式无关。
【答案】 ACD
二、非选择题
11．(2013·江苏南菁中学高一测试)分析以下材料，回答有关问题。
材料一 在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结 ( http: / / www.21cnjy.com )构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。
材料二 在1949年到1951年期间，科学家 ( http: / / www.21cnjy.com )查戈夫研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，且A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值是不固定的。
材料三 根据富兰克琳等人对DN ( http: / / www.21cnjy.com )A晶体的X射线衍射分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，而且每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。
以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠定了基础。
(1)材料一表明DNA分子是由两条________组成的，其基本单位是________。
(2)嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核 ( http: / / www.21cnjy.com )苷酸的总数，说明________________________________________________________________________。
(3)A的总数等于T的总数 ( http: / / www.21cnjy.com )，G的总数等于C的总数，说明________________________________________________________________________。
(4)A与T的总数和G与C ( http: / / www.21cnjy.com )的总数的比值不固定，说明________________________________________________________________________。
(5)富兰克琳等人提出的DNA分子中 ( http: / / www.21cnjy.com )的亚单位事实上是________；亚单位的间距都为0.34 mm，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明________________________________________________________________________。
(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各 ( http: / / www.21cnjy.com )对应碱基之间的关系是__________________，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。
【解析】 本题考查DNA分子的双螺 ( http: / / www.21cnjy.com )旋结构模型的构建。材料一表明了当时科学界对DNA的认识是：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构。嘌呤脱氧核苷酸的总数始终等于嘧啶脱氧核苷酸的总数，且A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明二者可能是一种对应关系，而A与T的总数和G与C的总数的比值不固定则说明A与T之间的对应和G与C之间的对应是互不影响的，所以沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是A与T配对，G与C配对，结果发现与各种事实相符，从而获得了成功。
【答案】 (1)脱氧核苷酸长链 脱氧核苷酸
(2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应
(3)A与T一一对应，G与C一一对应
(4)A与T之间的对应和G与C之间的对应互不影响
(5)碱基对 DNA分子的空间结构非常规则
(6)A与T配对，G与C配对
12．(2013·海门检测)如图是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]________，[3]________，[5]________。
(3)从图中可以看出DNA分子中的两条链是由________和________交替连接构成的。
(4)连接碱基对的化学键是____ ( http: / / www.21cnjy.com )____，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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，3表示脱氧核糖，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，排列在外侧均成了基本骨架。(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 脱氧核糖 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 规则的双螺旋第2课时 DNA的复制
(教师用书独具)
●课标要求
1．识记DNA复制的概念。
2．简述DNA复制的过程，并分析、归纳出DNA复制过程的特点。
3．说出DNA复制在遗传上的意义。
●课标解读
1．概述DNA分子的复制过程。
2．掌握有关DNA分子复制的相关计算。
●教学地位
DAN复制是在联系DNA结构的基 ( http: / / www.21cnjy.com )础上，进一步阐明DNA具有通过复制传递遗传信息的功能。学好DAN复制，有利于学生对有丝分裂、减数分裂、遗传规律等知识的进一步理解和巩固，对于学生深刻认识遗传的本质是非常重要的。“DNA的复制”又是学习变异部分的基础。 基因的本质是有遗传效应的DNA片段，此内容既是对本章内容的概括与提升，又为下一节《基因控制蛋白质合成》作铺垫。预计今后的高考中，将会结合基因突变、细胞分裂及同位素示踪技术等考查DNA分子结构、复制和相关计算等。
●教法指导
1．充分运用课件展示DNA复制过程， ( http: / / www.21cnjy.com )关键点设置问题串，如复制过程中涉及的酶有哪几种？复制过程的模板是DNA的几条链？原料有几种？复制的过程可归纳为哪三步？
2．认识DNA上的脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系时，一边注重进行资料分析，又要注重引导，弄清楚每张碱基卡片代表的意义。总结DNA分子的多样性和特异性。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．展示两幅相同的挂图“中国印？舞动 ( http: / / www.21cnjy.com )的北京”，大家都知道这是中国印？舞动的北京，大家看着两幅图有什么区别？在生物界中，DNA是如何保持亲代与子代的相同的呢？他们是怎样复制的呢？他们复制的过程是怎样的呢？
2．展示DNA分子的双螺旋模型以及 ( http: / / www.21cnjy.com )明星父子照片，生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何”多出一份”来传递给子代？新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材P63－65相 ( http: / / www.21cnjy.com )关内容，填写“【课前自主导学】知识1－知识3，完成思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】中的两种方式之一导出课题。 步骤2：检测预习效果：作答【正误判断】并进行校正。抢答DNA复制有何特点及复制所需原料。 步骤3：结合教材P63“积极思维”的实验结果分析DNA分子复制的方式。
步骤7：诵读【结论语句】，当堂完成 ( http: / / www.21cnjy.com )【当堂双基达标】，学生解答教材P65【评价指南】，教师评价结果。 步骤6：引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识总结】的网络构建。 步骤5：结合【探究2】DNA复制的有关计算总结DNA半保留复制的规律，通过【例2】分析提高能力。 步骤4：课件动画播放DNA分子复制的整个过程，仔细观察其变化，思考复制的模板、条件、原料、特点、意义等。并以【例1】进行典例分析。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.概述DNA分子的复制过程。
2.掌握有关DNA分子复制的相关计算。 1.DNA分子的复制过程。(重难点)
2.探究DNA分子复制的特点。(重点)
DNA复制的含义
1.含义
以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2．时期
细胞有丝分裂的间期和减数分裂的间期。
DNA复制方式的探究
1.方法
同位素示踪法。
2．原理
含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。
3．过程
(1)用放射性同位素15N标记大肠杆菌的DNA。
(2)将被标记的大肠杆菌转入以含14N物质为惟一氮源的培养液中培养。
(3)分别取完成一次细胞分裂和二次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来，进行密度梯度超速离心和分析。
4．结果
世
代 DNA分
子离心
后在管
中的位置
不同DNA分子占全部
DNA分子之比 不同脱氧核苷酸
链占全部链之比
只含
15N的DNA分子 含14N、
15N的
DNA分
子 只含14N
的DNA
分子 含15N
的链 含14N
的链
亲
代 全在
下部 1 0 0 1 0
1 全在
中部 0 1 0
2 中部
上部 0
5.结论
DNA的复制方式为半保留复制。
1．亲代1条DNA分子复制产生2条子代DNA分子后，原来的亲代DNA分子还存在吗？
【提示】 不存在了，亲代DNA分子的两条链分配到两个子代DNA分子中去了。
DNA复制的场所、过程和意义
1.场所
主要是细胞核。
2．过程
边解旋边复制。
解旋：在解旋酶等的作用下，把两条螺旋的双链解开
↓
合成子链：以解开的母链为模板，按照碱基互补配对原则 各自合成与母链互补的一条子链
↓
形成新的DNA分子：每条子链与其对应的母链盘绕成 双螺旋结构，形成两个新的DNA分子
3．结果
1个DNA―→2个DNA。
4．意义
使遗传信息从亲代传递给子代，保持了前后代遗传信息的连续性，因此，子代能够承袭亲代的性状。
2．DNA分子复制需要哪些条件？
【提示】 亲代DNA、四种脱氧核苷酸、酶和能量。
1．DNA的复制总和染色体的复制同时进行(×)
【提示】 原核生物和细胞质DNA的复制与染色体无关。
2．DNA复制遵循碱基互补配对原则。(√)
3．DNA分子复制时，新合成的两条子链形成新的DNA双链。(×)
【提示】 DNA分子的复制为半保留复制。
4．DNA分子解旋完成后合成子链。(×)
【提示】 DNA分子是边解旋边复制。
有关DNA复制的理解
【问题导思】
①DNA复制的过程如何？有什么特点？
②DNA复制需要哪些条件？
1．时间
细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
2．场所
在自然状态下，只能在细胞内复制。
(1)真核生物：主要在细胞核内，线粒体和叶绿体内也可进行。
(2)原核生物：主要在拟核内。
(3)DNA病毒：在活的宿主细胞内。
3．过程
解旋(解旋酶)―→合成互补子链(碱基互补配对原则)―→盘绕形成子代DNA如图所示：
4．条件
5．DNA复制的特点
DNA分子复制与染色体复制的关系
在细胞分裂间期，DNA分子完成复制，染色体也完成复制，复制出的两条染色单体连在同一着丝粒上。
DNA的复制为半保留复制，复制出的每一条染色单体中都含有一条DNA分子母链。
(2013·无锡高一检测)下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
A．在细胞有丝分裂间期和减数分裂的间期，发生DNA复制
B．DNA通过一次复制后产生4个DNA分子
C．DNA双螺旋结构全部解旋后，才开始复制
D．单个脱氧核苷酸在DNA解旋酶的作用下连接合成新的子链
【审题导析】 (1)DNA复制的时间。
(2)DNA复制的结果。
(3)解旋酶与DNA聚合酶的作用。
【精讲精析】 本题主要考查DNA分子复制的时间、过程和结果。具体分析如下：
DNA分子复制知识储备时间：细胞分裂间期
过程：边解旋边复制
条件：酶、原料、能量、
模板
结果：1个DNA―→
2个DNA
要
酶
需
的解旋酶：破坏氢键，打开双链
DNA聚合酶：使游离的脱氧
核苷酸连接综合分析A正确
【答案】 A
DNA复制的有关计算
【问题导思】
①DNA分子复制n次，子代中各种DNA分子数各有多少？
②DNA分子第n次复制时，新增加的DNA分子数是多少？
1．一个DNA分子无论复 ( http: / / www.21cnjy.com )制多少代，DNA原有的两条链不变，一直作为模板，分别进入两个子代DNA分子中。已知某全部N原子被15N标记的DNA分子作为亲代，转移到含14N的培养基中培养复制若干代，其结果分析如表：
世代
DNA分子结构特点 DNA中脱氧核
苷酸链的特点
分子总数 细胞中
的DNA
分子在
离心管
中的位置
不同DNA分子占全
部DNA分子之比
仅含
15N 含14N、
15N 仅含
14N 链的总数
含14N、15N
链占全部
链数之比
含
15N 含
14N
亲代 1 全部在
下部 1 0 0 2 1 0
1 2 全部在
中部 0 1 0 4 1/2 1/2
2 4 1/2中部，
1/2上部 0 1/2 1/2 8 1/4 3/4
3 8 1/4中部，
3/4上部 0 1/4 3/4 16 1/8 7/8
n 2n 中部，
1－上部 0 1－
2n＋1 1－
2.DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：
(1)DNA分子数
①子代DNA分子数＝2n个。
②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个。
③不含亲代链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。
②亲代脱氧核苷酸链数＝2条。
③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸(2n－1)·m个。
1．运用DNA半保留复制解决所需某种核苷酸数量时，应注意原来的DNA分子两条母链不需要消耗游离的原料。
2．运用DNA半保留复制分析被标记DNA分子的比例时，应注意培养基的交换。
科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别 1组 2组 3组 4组
培养液中
惟一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl
繁殖代数 多代 多代 一代 两代
培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代
操作 提取DNA并离心
离心结果 仅为轻带
(14N/14N) 仅为重带
(15N/15N) 仅为中带
(15N/14N) 1/2轻带
(14N/14N)
1/2中带
(15N/14N)
请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是惟一氮源。
(2)综合分析本实验的DN ( http: / / www.21cnjy.com )A离心结果，第________组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是____________。
(3)分析讨论：
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻 ( http: / / www.21cnjy.com )”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果是________________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养， ( http: / / www.21cnjy.com )子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置是________，放射性强度发生变化的是________带。
【审题导析】 准确把握DNA的半保留复制过程是解答本题的关键：
【精讲精析】 (1)根据表中的第1组和第2组实验结果，将大肠杆菌培养在15NH4Cl为惟一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌B。
(2)若证明DNA的复制为半保留复制 ( http: / / www.21cnjy.com )，需要证明后代DNA的两条链一条是原来的，另一条是新合成的，第3组的实验展示了将DNA被15N标记大肠杆菌放在14N的培养液中培养，子Ⅰ代的DNA仅有15N/14N，再结合第1组和第2组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。
(3)①“轻”DNA为14N/14 ( http: / / www.21cnjy.com )N DNA，“重”DNA为15N/15N DNA，根据表中信息“重带”DNA来自于B。出现该结果只能是后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，则无法判断后代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。
③因为DNA是半保留复制，不管复制多少 ( http: / / www.21cnjy.com )代，两条母链始终存在，所以在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA的情况有两个为14N/15N DNA，其余全为14N/14N DNA，所以子n代DNA离心结果是：密度带的数量始终是一条中带、一条轻带，位置也没有变化，中带的放射性强度不变，轻带的放射性强度增加。
【答案】 (1)多 15NH4Cl
(2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
DNA
的
复
制DNA复制方式的探究DNA复制的条件和意义DNA复制的过程
结 论 语 句
1．DNA复制发生在有丝分裂间期和减数分裂的间期。
2．新合成的每一个DNA分子都保留了亲代DNA分子的一条链。
3．DNA分子的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够精确地进行。
4．DNA分子复制时是边解旋边复制。
5．DNA分子通过复制，将遗传信息传递给子代。
1．(2011·上海高考)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在( )
A．两条DNA母链之间
B．DNA子链与其互补的母链之间
C．两条DNA子链之间
D．DNA子链与其非互补母链之间
【解析】 在DNA复制时，首先是构成DNA的两条母链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链。
【答案】 A
2．(2011·江苏学业水平测试)下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述，正确的是( )
A．是一种半保留复制
B．主要在细胞质中完成
C．以DNA分子的一条链为模板
D．DNA分子完成解旋后才开始碱基配对
【解析】 DNA复制主要在细胞核内完成，以DNA分子的两条链为模板，边解旋边复制。
【答案】 A
3．在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是( )
A．解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开
B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C．与模板链配对的游离脱氧核苷酸连接成子链
D．子链与模板链盘绕成双螺旋结构
【解析】 DNA精确复制的原因一方面是DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，二是通过碱基互补配对，保证了复制能够精确进行。
【答案】 B
4．DNA分子复制时，解旋酶作用的部位应该是( )
A．腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键
B．腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键
C．脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键
D．脱氧核糖与磷酸之间的化学键
【解析】 解旋酶的作用部位是碱基对间的氢键。
【答案】 B
5．下列关于DNA分子自我复制的叙述，正确的是( )
A．全保留复制
B．边解旋边复制
C．解旋结束后再复制
D．先复制后解旋
【解析】 DNA分子复制时，边解旋，边复制子链，然后子链与模板链再螺旋。其复制过程是边解旋边复制。
【答案】 B
6．(多选)(2013·江阴市高 ( http: / / www.21cnjy.com )一测试)右图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般来说，下列各项正确的是( )
A．a和c的碱基序列互补
B．b和c的碱基序列相同
C．a链中(A＋T)/(G＋C)的比值与b链中同项比值相同
D．a链中(A＋T)/(G＋C)的比值与c链中同项比值相同
【解析】 a、d两条母链 ( http: / / www.21cnjy.com )碱基互补，a、b两条链碱基互补，c、d两条链碱基互补，可推出a和c碱基序列相同，b和c碱基序列互补；两条互补链中的(A＋T)/(G＋C)相同。
【答案】 CD
7．如图为DNA的复制图解，请据图回答下列问题：
(1)DNA复制主要发生在____________期。
(2)②过程称为________。
(3)③中的子链是________。
(4)③过程必须遵循__________原则。
(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制具有____________的特点。
(6)将一个细胞的一个核DNA用15N标 ( http: / / www.21cnjy.com )记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，问：含14N DNA分子的细胞占总细胞数的________，含15N的DNA分子的细胞占总细胞数的________。
(7)已知原来DNA中有100个碱基对，其中含A 40个，则复制4次，在复制过程中将需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。
【解析】 DNA复制主要发生在细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞分裂间期，复制过程包括解旋、复制子链、合成子代DNA分子。复制的特点是半保留复制，复制时严格遵循碱基互补配对原则，故子代DNA与亲代DNA一模一样，DNA分子复制4次可获得24＝16个DNA分子，其中有两个DNA分子含有原DNA分子的一条链。DNA分子中有100个碱基对，A为40个，则T有40个，C和G均为60个，复制4次需要C的数目为(24－1)×60＝900个。
【答案】 (1)细胞分裂间 (2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ
(4)碱基互补配对 (5)半保留复制 (6)100% 1/8
(7)900
一、选择题
1．(2013·半县中学高一测试)下列有关DNA复制的叙述，不正确的是( )
A．DNA在复制过程中可能会发生差错
B．DNA的复制过程是先解旋后复制
C．DNA的复制通常发生在细胞分裂间期
D．DNA复制过程需要DNA聚合酶
【解析】 DNA的复制过程是边解 ( http: / / www.21cnjy.com )旋边复制；DNA复制通常发生在细胞分裂间期；需要DNA聚合酶等；一般情况下，子代DNA与亲代DNA保持一致，也有可能发生差错。
【答案】 B
2．已知DNA分子的一条 ( http: / / www.21cnjy.com )母链上的部分碱基排列顺序为－A－C－G－T－，那么，以另一条母链为模板，经复制后得到的对应子链的子链的碱基排列顺序是( )
A．－T－G－C－A－
B．－A－C－G－T－
C．－U－G－C－A－
D．－A－C－G－U－
【解析】 注意题中的信息，模板为另一条母链，所以复制后得到的子链的碱基排列顺序应该和这条母链相同。
【答案】 B
3．(2013·宿迁高一期末)DNA分子的半保留复制是指( )
A．DNA分子中的一条链进行复制，另一条链不进行复制
B．DNA分子中的一半进行复制，另一半不进行复制
C．每一条子代DNA分子保留了其亲代DNA分子中的一条单链
D．DNA分子复制后，一个仍为亲代DNA分子，另一个为子代DNA分子
【解析】 半保留复制是指DNA ( http: / / www.21cnjy.com )复制时，亲代DNA分子的每一条链均可作为模板，按照碱基互补配对原则形成一条与之互补的子链，母链与对应子链结合，形成新的DNA分子。
【答案】 C
4．用一个32P标记的噬菌体侵染细菌，若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体 ( )
A．0个 B．2个
C．30个 D．32个
【解析】 标记了一个噬菌体，等 ( http: / / www.21cnjy.com )于标记了两条DNA链，由于DNA为半保留复制，各进入两个噬菌体内，以后不管复制多少次，最终都只有2个噬菌体被标记。
【答案】 B
5．(2013·清江中学高一期末) ( http: / / www.21cnjy.com )用15N标记细菌中的DNA，然后又用普通的14N培养这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌在含14N的培养基上连续分裂2次，产生了4个子DNA分子，则该子代DNA分子中的14N链与15N链的比例是( )
A．3∶1 B．2∶1
C．1∶1 D．7∶1
【解析】 DNA复制方式为半保留复制，新形成的4个DNA分子，共8条链，其中2条含15N,6条含14N。
【答案】 A
6．用15N标记含有100个碱基对的DN ( http: / / www.21cnjy.com )A分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断不正确的是( )
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
【解析】 用15N标记的DNA分 ( http: / / www.21cnjy.com )子在含有14N的培养基中培养，连续复制4次得到16个DNA分子，其中含有15N标记的DNA分子有两个，占1/8，A项正确。16个DNA分子中每个DNA分子都含有14N，故B项错。DNA分子中胞嘧啶有60个，则该DNA分子中含有腺嘌呤(200－60×2)/2＝40，则复制过程需要的腺嘌呤数为(24－1)×40＝600，故C项正确。
【答案】 B
7．用15N同位素标记细菌的DNA分子 ( http: / / www.21cnjy.com )，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如下图，这三种DNA分子的比例正确的是( )
【解析】 考查DNA分子的半保留复制和图 ( http: / / www.21cnjy.com )表信息转换能力。亲代DNA两条链都是含15N的DNA分子，让其连续复制四代共产生24＝16个DNA分子。其中两条链都含15N的DNA分子有0个，一条链含15N的DNA分子有2个，其余的14个DNA分子两条链都含14N。所以a∶b∶c＝0∶2∶14。
【答案】 D
8．(2013·江苏泰州中学 ( http: / / www.21cnjy.com )高一检测)某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为( )
A．330 B．660
C．990 D．1 320
【解析】 该DNA分子中 ( http: / / www.21cnjy.com )有500对碱基，A＋T占碱基总数的34%，即有500对×34%＝170对，G＋C＝330对，C(胞嘧啶脱氧核苷酸)的分子数为330个，该DNA复制2次生成4个DNA分子，共需要胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330×3＝990个。
【答案】 C
9．某双链DNA分子共含有含氮碱基1 4 ( http: / / www.21cnjy.com )00个，其中一条单链上(A＋T)/(G＋C)＝2∶5，问该DNA分子连续复制两次，共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( )
A．300个 B．400个
C．600个 D．1 200个
【解析】 双链DNA分子中互补配对的碱 ( http: / / www.21cnjy.com )基之和在两条单链中所占比例等于整个DNA分子中所占比例，即整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)＝2∶5，故A＝T＝1/2×1 400×2/7＝200(个)，该DNA分子连续复制2次需(22－1)×200＝600个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
【答案】 C
10．(2013·盐城高一检测)细菌在 ( http: / / www.21cnjy.com )15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代之DNA经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果，黑色带的宽窄代表DNA量的多少，下列叙述不正确的是( )
A．第一次分裂的子代DNA应为⑤
B．第二次分裂的子代DNA应为①
C．第三次分裂的子代DNA应为③
D．亲代的DNA应为⑤
【解析】 按一个细菌中含有1个D ( http: / / www.21cnjy.com )NA分子计，第一次分裂后的两个DNA分子均为15N/14N DNA，在试管中的位置是②，故A项错；第二次分裂后4个DNA中两个为15N/14N DNA，两个为14N/14N DNA，在试管中的位置是①，B项正确；第三次分裂后形成8个DNA分子，两个为15N/14N DNA,6个为14N/14N DNA，应该是图示的③，C项正确；亲代的DNA均为15N/15N DNA，是图⑤所示，D项正确。
【答案】 A
二、非选择题
11．(2013·通州高一 ( http: / / www.21cnjy.com )测评)右图是DNA复制的有关图示。A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制片段，D→F表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“ ”表示时间顺序。请回答有关复制的一些问题。
(1)C图与A图、F图与D图相同， ( http: / / www.21cnjy.com )C图、F图之所以能被如此准确地复制出来，这是因为DNA分子独特的________，可以为复制提供精确的模板；____________，可以保证复制能够准确无误地进行。
(2)DNA分子复制的时间是 ( http: / / www.21cnjy.com )________________，复制需要的基本条件是________________________________________________________________________。
(3)若A中含有50000个碱基对，而 ( http: / / www.21cnjy.com )子链延伸速度大约是105个碱基对/分钟，则此DNA分子复制约需30秒(半分钟)，而实际上只需约不到16秒就可以完成。根据A～C图分析，这是因为________________________________________________________________________。
(4)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之 ( http: / / www.21cnjy.com )长，若按A～C图的方式复制，至少8小时，而实际上约3小时左右，根据D～F图分析，这是因为________________________________________________________________________。
(5)A～F图均有以下特 ( http: / / www.21cnjy.com )点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________________________________________________________________________。
(6)DNA分子的复制方式是半保留复制，这种复制方式已在1958年被科学家运用______________技术得到证实。
【解析】 (1)DNA分子能够准确地复制是因为DNA分子的双螺旋结构和复制遵守碱基互补配对原则。
(2)DNA分子复制的时间是有丝分裂间期和减数分裂间期，复制需要的基本条件是模板、原料、能量、酶。
(3)从图看出DNA复制是双向进行的。
(4)根据D～F图分析DNA复制是从多个起始点同时进行的。
(5)延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是边解旋边复制。
(6)DNA分子的复制方式是半保留复制，是通过放射性同位素示踪技术得到证实的。
【答案】 (1)双螺旋结构 (通过)碱基互补配对(原则)
(2)有丝分裂间期和减数分裂间期 模板、原料、能量、酶
(3)复制是双向进行的
(4)从多个起始点同时进行复制
(5)边解旋边复制
(6)(放射性)同位素示踪(标记)
12．[实验探究]某校的一个生物活动小组要进 ( http: / / www.21cnjy.com )行研究性学习，对生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探索。有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制。为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。
实验步骤
第一步：在氮源为14N的培养基 ( http: / / www.21cnjy.com )上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA。用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上。
第二步：将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)，请分析：
如果DNA出现________________，则是全保留复制；
如果DNA出现________________，则是半保留复制。
第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上连续繁殖两代(Ⅱ)，请分析：
如果DNA出现________________，则是全保留复制；
如果DNA出现________________，则是半保留复制。
【答案】 一半在轻带位置，一半在重带位置 全部位于中带位置 3/4在轻带位置，1/4在重带位置 一半在中带位置，一半在轻带位置
第三节基因控制蛋白质的合成
(教师用书独具)
●课标要求
1．能利用文字、图解、图表等形式，阐述转录和翻译的概念、原理和过程。
2．能通过列表比较DNA复制、转录与翻译的异同。
3．对于基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系，能以图解方法进行分析。
4．了解人类基因组计划的内容和意义。
●课标解读
1．说明基因和遗传信息的关系。
2．概述遗传信息的转录和翻译过程。
3．说明基因与性状的关系。
4．了解人类基因组计划。
●教学地位
本课时是前两节知识的深入，进一步对基因定 ( http: / / www.21cnjy.com )义进行阐述－什么是遗传效应的DNA片段以及细胞核为什么是细胞代谢和遗传的控制中心。同时也为学习变异、生物进化理论和基因工程垫定了基础。近三年的高考中，对遗传信息的流动包括复制、转录和翻译的过程及中心法则的内容、基因对性状的控制等考查尤为突出。常结合具体生理过程如某些蛋白质的合成及生物变异等知识，以信息题或实验题形式进行综合考查。
●教法指导
1．以问题为纽带，通过基因的转录 ( http: / / www.21cnjy.com )和翻译两个视频录像营造一种“教学情意场”，学生以探索者、研究者的身份投入学习。学生通过仔细观察独立思考，亲身体验基因指导蛋白质合成中转录的动态过程。
2．对翻译的教学建议使用两 ( http: / / www.21cnjy.com )个“突破”，即将翻译的静止插图转化为动态图形，将翻译的抽象复杂转化为直观形象。课件展示flash动画，准备翻译的剪纸模型，以小组为单位用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程。
3．本课时教材的特点之一是插图多而且复杂。插图包括结构示意图、化学组成区别图、转录过程流程图和翻译过程流程图等。能否处理好教材中的插图，是本节教学成败的关键因素之一。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．课件打出电影《侏罗纪公园》中恐龙 ( http: / / www.21cnjy.com )复活的场景。提问：电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的？ 教师引导：基因就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。思考：基因(DNA)在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？
2．1955年有人曾用洋葱根 ( http: / / www.21cnjy.com )尖和变形虫进行实验，如果加入 RNA酶分解细胞中的 RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特(Laster Gold)等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。你认为RNA在蛋白质合成中起到了什么作用？你的推测：……为什么？
●教学流程设计
课前自主探究：(1)阅读教材P68－72相 ( http: / / www.21cnjy.com )关内容填写“【课前自主导学】知识1完成思考交流1、2”。(2)阅读教材P72－73有关内容完成“【课前自主导学】知识2和知识3”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】中的第一种【电影视频】或第二种【科学实验】创设情景，导出本课时题目。 步骤2：评价自学效果：(1)课件分别打出遗传信息的转录和翻译图解，由学生做出判断哪个是翻译或转录。(2)分组抢答【正误判断】并进行校正。
步骤5：解读密码子表，课件展 ( http: / / www.21cnjy.com )示搬运氨基酸的tRNA，引出反密码子，结合【探究2】比较遗传信息、遗传密码和反密码子的区别