第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
1.探索遗传物质的过程是漫长的。直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括( )
A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B.蛋白质与生物的性状密切相关
C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制
D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息
解析:蛋白质不具备热稳定性,也不能复制,故选C项。其他选项所述的蛋白质的特点与遗传物质应具备的特征一致,可作为判断的理由。
答案:C
2.下列关于“DNA是主要的遗传物质”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,少数病毒的遗传物质是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
答案:B
3.下列关于艾弗里及其同事的肺炎双球菌转化实验的叙述,错误的是( )
A.需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定
B.培养基的成分应适合噬菌体生长和繁殖
C.转化的有效性与提取的DNA纯度密切相关
D.实验证明了DNA是遗传物质
答案:B
4.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都是证明DNA是遗传物质的经典实验,在这些实验的设计思路中最关键的是( )
A.要设法区分DNA和蛋白质,并单独观察它们各自的作用
B.要得到噬菌体或肺炎双球菌
C.要用同位素对DNA和蛋白质分别进行标记
D.要分离提纯DNA、蛋白质和多糖等物质
解析:无论是对肺炎双球菌的物质进行提纯和鉴定,还是利用蛋白质或DNA成分被标记的噬菌体侵染细菌,目的都是让相关物质单独起作用,以观察它们各自的作用。只有如此才能证明DNA是遗传物质,而其他成分不是。
答案:A
5.在艾弗里及其同事证明遗传物质是DNA的实验中,将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理,并将处理后的DNA与R型菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是 ( )
A.证明R型菌生长不需要DNA
B.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
C.补充R型菌生长所需要的营养物质
D.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
答案:B
6.噬菌体在增殖过程中利用的模板和原料的提供者分别是( )
A.都是噬菌体
B.噬菌体和细菌
C.都是细菌
D.细菌和噬菌体
答案:B
7.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的放射性元素为( )
A.可在外壳中找到15N和35S
B.可在DNA中找到15N和32P
C.可在外壳中找到15N
D.可在DNA中找到15N、32P和35S
解析:噬菌体由DNA和蛋白质两种成分组成,DNA含有磷酸基团和含氮碱基,能够标记上15N和32P,而蛋白质中含有氨基(—NH2)和甲硫氨酸(含有—SH),能够标记上15N和35S。在噬菌体侵染细菌的过程中,蛋白质外壳留在外面,没有进入噬菌体,只有DNA进入噬菌体,并利用细菌的原料(氨基酸和核苷酸)来合成子代蛋白质外壳和子代DNA,因这些原料没做放射性元素标记,所以在子代中,只有某2个噬菌体含有15N和32P。
答案:B
8.艾弗里及其同事用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
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R
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
解析:艾弗里和同事的实验结果表明,只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌,DNA是转化因子,而蛋白质、荚膜多糖等物质不是转化因子,但不能说明荚膜多糖有酶活性,故A、B错误。③④可组成对照实验,由实验结果与自变量的对应关系可知:S型细菌的DNA是转化因子;实验①~④只能说明DNA是遗传物质,故D错误。
答案:C
9.某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA,重新组合为“杂合”噬菌体,然后分别侵染大肠杆菌,并对子代噬菌体的表现型作出预测,见下表。其中预测正确的是( )
“杂合”噬菌
体的组成
实验预期结果
预期结果序号
子代表现型
甲的DNA+
乙的蛋白质
1
与甲种一致
2
与乙种一致
乙的DNA+
甲的蛋白质
3
与甲种一致
4
与乙种一致
A.1、3 B.1、4 C.2、3 D.2、4
解析:噬菌体的遗传物质是DNA,亲代DNA决定子代噬菌体的DNA复制和蛋白质外壳的合成,故子代表现型与提供DNA的一方一致。
答案:B
10.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①R型细菌的DNA+DNA酶加入S型细菌注射入小鼠
②S型细菌的DNA+DNA酶加入R型细菌注射入小鼠
③R型细菌+DNA酶高温加热后冷却加入S型细菌的DNA注射入小鼠
④S型细菌+DNA酶高温加热后冷却加入R型细菌的DNA注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )
A.死亡,存活,存活,存活
B.死亡,死亡,存活,存活
C.存活,存活,存活,存活
D.死亡,存活,存活,死亡
答案:A
11.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验,下列有关分析不正确的是( )
A.理论上,b中不应具有放射性
B.b中含放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关
C.若b中含有放射性,说明与①过程中培养时间的长短有关
D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
答案:C
12.赫尔希和蔡斯在做“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验时,应用了放射性同位素标记技术。下列相关说法不正确的是( )
A.利用放射性同位素标记技术的目的是追踪T2噬菌体DNA和蛋白质分子的去向
B.用35S标记蛋白质是由于T2噬菌体化学组成中S只存在于蛋白质中
C.用含32P的肉汤培养基培养T2噬菌体获得DNA被标记的T2噬菌体
D.检测离心后试管中上清液和沉淀物的放射性差异可推测侵入细菌中的物质
解析:噬菌体是细菌病毒,不能直接利用培养基中的物质,只能利用活的宿主细胞来培养。
答案:C
13.下图为肺炎双球菌转化实验的部分图解,请据图回答问题。
(1)该实验是 所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。?
(2)该实验是在 实验的基础上进行的,其目的是证明“ ”的化学成分。?
(3)在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是 。?
(4)依据上图所示实验,可以作出 的假设。?
(5)为验证上面的假设,他们又设计了下面的实验。
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 。?
解析:(1)由实验图解可看出,这是在R型细菌的培养基中加入R型细菌和S型细菌的DNA,是艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(3)该实验是将S型细菌打碎,分离并提纯其DNA、蛋白质、多糖等物质后分别加入到R型细菌的培养基中。(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验,可以证明DNA是遗传物质。(5)为了验证所作假设,将能够水解DNA的DNA酶与S型细菌的DNA混合后加入到培养基中,结果培养基中只长R型细菌。(6)要进一步证明DNA是遗传物质,而蛋白质、多糖等不是遗传物质,还需将这些物质分别加入培养基中,看结果是不是只长R型细菌。
答案:(1)艾弗里及其同事
(2)格里菲思肺炎双球菌转化 转化因子
(3)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(4)DNA是遗传物质
(5)分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长R型细菌
(6)蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长R型细菌 蛋白质、多糖不是遗传物质
14.回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题。
(1)1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术完成了著名的噬菌体侵染细菌实验,下图是实验的部分步骤。
写出上述实验的部分操作过程。
第一步,用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体蛋白质外壳的标记?请简要说明步骤。?
。?
第二步,用35S标记的噬菌体与没有标记过的细菌混合。
第三步,一定时间后,搅拌,离心。
(2)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要 。?
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
(3)上述实验中,不能用15N来标记噬菌体DNA,理由是 。?
答案:(1)先将细菌置于含35S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的细菌
(2)C
(3)DNA和蛋白质中均有N元素
15.研究发现少数病毒(如烟草花叶病毒,简称TMV)体内仅有蛋白质和RNA两种化学成分,这类生物性状(如TMV能感染正常的烟草叶片,使之出现相应的病斑)的遗传是受蛋白质还是受RNA控制?请设计实验探究TMV的遗传物质。
(1)实验原理:
①利用水—苯酚溶液可以将TMV分离,获得TMV的蛋白质和RNA;
② ;?
③ 。?
(2)实验材料:烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验仪器。
(3)主要实验步骤:
①利用水—苯酚溶液分离TMV,获得纯净的TMV的蛋白质和RNA;
②取正常生长的烟草植株,选取 ;?
③ ;?
④正常培养烟草植株,并注意观察 。?
(4)实验结果预测及结论:
① ,说明TMV中蛋白质是遗传物质;?
② ,说明TMV中RNA是遗传物质。?
答案:(1)②TMV能感染正常烟草使之出现相应的病斑
③遗传物质能使生物性状保持相对稳定
(3)②生长状态基本相同的三片叶片,编号为A、B、C
③分别用完整的TMV、TMV的蛋白质、TMV的RNA感染A、B、C三片叶
④相应叶片的表现症状
(4)①A、B叶出现病斑,C叶正常,并且用B病斑组织感染正常的烟草叶片,仍出现相同病斑
②A、C叶出现病斑,B叶正常,并且用C病斑组织感染正常的烟草叶片,仍出现相同病斑
课件32张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三四一、对遗传物质的早期推测
1.20世纪20年代,大多数科学家认为,蛋白质是遗传物质
人们已认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子,各种氨基酸可以按照不同的方式排列,形成不同的蛋白质。氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。
2.20世纪30年代,人们才认识到DNA是有许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子,脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。这一认识本可以使人们意识到DNA的重要性,但是由于对DNA分子的结构没有清晰的了解,认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。目标导航预习导引一二三四通过科学家对遗传物质的早期推测,你认为作为遗传物质应该具有什么特点?
答案:种类具有多样性,能储存遗传信息,能准确地传递给子代。目标导航预习导引一二三四二、肺炎双球菌的转化实验
1.两种肺炎双球菌:一种类型为S型,特点是菌体有多糖类荚膜,菌落表面光滑,有毒性;一种类型为R型,特点是形成的菌落表面粗糙,无毒性。
2.格里菲思的体内转化实验
(1)实验过程及结果(2)实验推论:加热杀死的S型细菌中含有转化因子,能将R型活细菌转化为S型活细菌。目标导航预习导引一二三四3.艾弗里等人的体外转化实验
(1)目的:探究S型活细菌转化因子的化学本质。
(2)实验过程和结果
(3)实验结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。目标导航预习导引一二三四艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验思路的设计关键是什么?
答案:把DNA和蛋白质分开,单独研究它们的作用。目标导航预习导引一二三四三、噬菌体侵染细菌的实验
1.T2噬菌体的结构:T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,其结构非常简单,仅由DNA和蛋白质两种物质组成。
2.实验方法:赫尔希和蔡斯采用了同位素标记法进行了实验,用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质。在新形成的噬菌体中能检测到32P,不能检测到35S。目标导航预习导引一二三四(1)选用细菌和噬菌体作实验材料的优点是什么?
答案:①个体小,结构简单。细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳。②繁殖快。
(2)赫尔希和蔡斯能否用含有35S和32P的培养基直接培养噬菌体进行同位素标记?
答案:不能。噬菌体为病毒,营寄生生活,必须依赖于活细胞才能生存。目标导航预习导引一二三四四、验证RNA是遗传物质的实验
1.材料:烟草花叶病毒。
2.过程及结果
3.结论:RNA是遗传物质。
4.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。目标导航预习导引一二三四通过以上实验,科学家最终的结论是什么?
答案:在绝大多数生物体中DNA是遗传物质,只有极少数只含RNA的病毒,遗传物质才是RNA。因此,DNA是主要的遗传物质。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 在肺炎双球菌的转化实验中,能够证明DNA是遗传物质
的最关键的实验设计是( )
A.将无毒R型活细菌与有毒S型活细菌混合后培养,发现R型细菌转化为S型细菌
B.将无毒R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合后培养,发现R型细菌转化为S型细菌
C.从加热杀死的S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖,混合加入培养R型细菌的培养基中,发现R型细菌转化为S型细菌
D.从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖,分别加入培养R型细菌的培养基中,发现只有加入DNA,R型细菌才转化为S型细菌一二知识精要典题例解迁移应用审题:本题考查证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计。解答本题要明确该实验的设计思路,即通过实验设计证明DNA是遗传物质,必须单独观察DNA的作用,并和其他成分作对照。
解析:A项中由于S型活细菌内各成分没有分开,不能证明是DNA使R型细菌转化为S型细菌。B项中的实验只能证明加热杀死的S型细菌中含有转化因子,但不能证明转化因子就是DNA。C项中将S型细菌的DNA、蛋白质和多糖混合后加入培养基中,仍然分不清具体是哪种物质起了转化作用。D项中S型活细菌的各成分分开后,只有DNA使R型细菌转化为S型细菌,则证明DNA是遗传物质。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用已知有荚膜的肺炎双球菌可使小鼠患败血症,无荚膜的肺炎双球菌对小鼠无害。从有荚膜的肺炎双球菌中提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质,分别加入培养无荚膜细菌的培养基中,并将培养液注射到小鼠体内,其结果不正确的是( )解析:从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中,只有DNA才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌,使小鼠致死。A、B、C都正确。D中有DNA,但用DNA酶处理DNA分子,会使DNA分子分解,不能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌,小鼠应正常。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用1.格里菲思的体内转化实验只得出“S型细菌体内有转化因子”的结论,并没有具体证明哪种物质是遗传物质,最终证明DNA是遗传物质的是艾弗里及其同事。
2.加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
3.转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
4.转化后形成的S型细菌可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是遗传物质。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。
(1)下图中锥形瓶内的培养液用来培养 。?(2)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中,则获得该实验中的噬菌体的培养方法是 。?
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体
B.用含32P的培养基直接培养噬菌体
C.用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
D.用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体一二知识精要典题例解迁移应用(3)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现上清液中有放射性物质存在,这些放射性物质的来源可能是?
。?
审题:从噬菌体侵染细菌的实验方法、实验过程及实验结果等方面分析。
解析:(1)噬菌体只能寄生在活细胞中,不能用培养液直接培养噬菌体,培养液用来培养可被噬菌体寄生的大肠杆菌。
(2)若在上清液中放射性较高,说明是用35S标记蛋白质外壳,若在沉淀物中放射性较高,则说明是用32P标记DNA。
(3)用32P标记噬菌体后,沉淀物中放射性较高。若上清液中也有少量放射性物质,可能的原因是上清液中有没有侵入大肠杆菌的噬菌体或侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体。一二知识精要典题例解迁移应用答案:(1)大肠杆菌
(2)C
(3)没有侵入大肠杆菌的噬菌体或侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体一二知识精要典题例解迁移应用下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质一二知识精要典题例解迁移应用解析:“噬菌体侵染细菌的实验”应分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌,再用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的大肠杆菌分别培养噬菌体得到含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的噬菌体,再让带标记的噬菌体分别侵染未带标记的大肠杆菌,进行短时间的保温培养;用35S标记的噬菌体侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分导致部分亲代噬菌体蛋白质外壳仍然吸附在大肠杆菌表面;35S、32P标记的噬菌体侵染实验只能说明DNA是遗传物质,不能说明蛋白质不是遗传物质。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用噬菌体侵染细菌实验的误差分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因:①保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性;②保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液,也会使上清液的放射性含量升高。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,离心时随细菌到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。易错点一易错点二易错点一:用32P和35S标记噬菌体时,应是分别标记,而不是标记在同一组噬菌体上。
如果用32P和35S标记同一组噬菌体,则上清液和沉淀物中都能检测到放射性,不能形成对照,无法判断是哪种成分侵入大肠杆菌。
【例1】 在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验,下列有关叙述正确的是( )
A.用32P标记T2噬菌体的蛋白质,用35S标记T2噬菌体的DNA
B.分别用含有32P的T2噬菌体和含有35S的T2噬菌体进行侵染实验
C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质易错点一易错点二解析:由于噬菌体的S元素仅存在于蛋白质中,而P元素几乎都存在于DNA分子中,因此实验中用32P和35S标记噬菌体进行实验。实验证明了DNA是遗传物质,而没有证明DNA是主要的遗传物质。培养T2噬菌体应使用大肠杆菌,而不能用含有充足有机物的完全培养基。
答案:B易错点一易错点二易错点二:肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,而不能证明DNA是主要的遗传物质。
【例2】 噬菌体侵染细菌的实验不能证明( )
①DNA分子结构的相对稳定性 ②DNA能自我复制,使前后代保持一定的连续性 ③DNA能指导蛋白质的合成 ④DNA能产生可遗传的变异 ⑤DNA是遗传物质 ⑥DNA是主要的遗传物质
A.①②③④ B.②③⑤
C.①④⑥ D.④⑥
解析:噬菌体侵染细菌实验证明了DNA分子结构的稳定性、DNA能自我复制使前后代保持一定的连续性、DNA能指导蛋白质的合成及DNA是遗传物质。不能证明DNA能产生可遗传的变异。DNA是主要的遗传物质,是通过对多种生物的遗传物质进行研究后得出的。
答案:D第2节 DNA分子的结构
/
1.下列关于沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的叙述,错误的是( )
A.沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链基础上的
B.威尔金斯和富兰克林通过对DNA衍射图谱的有关数据进行分析,得出DNA分子呈双螺旋结构
C.沃森和克里克曾尝试构建了多种模型
D.沃森和克里克最后受腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量等于胞嘧啶(C)的量的启发,构建出科学的模型
解析:沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的依据:早期对DNA分子的认识,威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱;查哥夫发现的碱基之间的数量关系。威尔金斯和富兰克林只是提供衍射图谱,根据衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构的是沃森和克里克,当时也只是推算出螺旋结构,并不知道究竟如何螺旋。
答案:B
2.下面为DNA分子的结构示意图,对该图的正确描述是( )
/
A.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
B.①②③构成胞嘧啶脱氧核苷酸
C.④占的比例越大,DNA分子越稳定
D.DNA分子中⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T
解析:DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成;胞嘧啶脱氧核苷酸由②③⑨组成;④是A与T之间的氢键,G、C对含量越多,DNA分子越稳定;根据碱基互补配对原则,⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T。
答案:D
3.下列关于DNA分子结构的叙述,不正确的是( )
A.每个DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸
B.每个DNA分子中对应链上的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的
C.每个核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D.双链DNA分子中的一段,如果有40个腺嘌呤,就一定同时含有40个胸腺嘧啶
解析:DNA分子中,除了两端各一个脱氧核糖外,每个脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基。
答案:C
4.检测某生物样品中碱基比例,其嘌呤含量不等于嘧啶含量,则该生物样品不可能是( )
A.大肠杆菌 B.流感病毒
C.噬菌体 D.人体细胞
解析:双链DNA分子中,A=T,G=C,故嘌呤(A+G)=嘧啶(T+C)。噬菌体只含DNA,嘌呤数一定等于嘧啶数,故不可能是噬菌体。若嘌呤≠嘧啶,肯定不是双链DNA,可能为单链DNA,也可能为RNA。若是细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶,则可能既有双链DNA又有RNA。
答案:C
5.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过( )
A.肽键
B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸—
C.氢键
D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
解析:DNA分子单链上相邻碱基A与T的连接方式如下图:
/
由此可知是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接起来的。
答案:D
6.分析一个DNA分子时,发现含有30%的腺嘌呤脱氧核苷酸,因此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量最大值可占此链碱基总数的( )
A.20% B.30%
C.40% D.70%
解析:由题意知,A=T=30%,G+C=40%,当一条链中只含有G,另一条链中只含有C时,可在一条链上取得G或C的最大值,即40%。
答案:C
7.有一对由氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构中有一个腺嘌呤,则它的其他组成应为( )
A.3个磷酸,3个脱氧核糖和1个腺嘌呤
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.2个磷酸,2个脱氧核糖和1个尿嘧啶
解析:通过氢键与腺嘌呤配对的是胸腺嘧啶,而每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基构成的。
答案:C
8.已知1个DNA分子中有1 800个碱基对,其中胞嘧啶有1 000 个,这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是( )
A.1 800个和800个
B.1 800个和1 800个
C.3 600个和800个
D.3 600个和3 600个
解析:1800个碱基对即有3600个脱氧核苷酸,在这个DNA分子中,胞嘧啶与鸟嘌呤形成1000个碱基对,因此腺嘌呤与胸腺嘧啶形成800个碱基对。
答案:C
9.构建DNA分子双螺旋结构模型可以不必考虑的是0( )
A.两条链的脱氧核苷酸数量相等
B.碱基对的长度相等
C.制作过程中,各部件的连接应保持足够的牢固性
D.模型一定要美观漂亮
答案:D
10.在萝卜与白菜的DNA分子中,碱基比值可能不同的是( )
A.(A+C)/(G+T)
B.C/G
C.(A+T)/(G+C)
D.A/T
解析:在任何的DNA分子中,(A+C)/(G+T)、C/G、A/T比值都等于1,DNA分子中碱基对的数目、排列顺序决定了DNA分子的特异性,不同的DNA分子中(A+T)/(G+C)比值可能不同。
答案:C
11.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )
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:由题中G+C=35.8%,可推出C=G=17.9%,A=T=32.1%;设它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的比例为X、Y;则有1/2(X+32.9%)=32.1%、1/2(Y+17.1%)=17.9%,解得X=31.3%,Y=18.7%。
答案:B
12.若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是( )
A.9%
B.27%
C.28%
D.46%
解析:这是一道碱基互补配对原则在DNA结构方面应用的计算题。解答此类题目需从以下三步分析:①搞清题中所给的和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例,还是占DNA分子一条链的碱基比例;②画一个DNA分子的模式图,并在图中标出已知的和未知的碱基,如下图所示。
/
③根据碱基互补配对原则进行计算。
据题意,G占整个DNA分子的27%,根据碱基互补配对原则:G=C=27%,G+C=54%,那么A+T=1-54%=46%,又因为它的任何一条链中A+T=46%,其中A=18%,则此链中T=46%-18%=28%,另一条链中A=28%。
答案:C
13.下图为DNA分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。请据图回答下列问题。
/
(1)从主链上看,两条单链 平行;从碱基关系看,两条单链 。?
(2) 和 相间排列,构成了DNA分子的基本骨架。?
(3)图中有 种碱基, 种碱基对。?
(4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答下列问题。
①该DNA片段中共有腺嘌呤 个,C和G构成的碱基对共 对。?
②在DNA分子稳定性的比较中, 碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。?
解析:(1)从主链上看,两条单链是反向平行的;从碱基关系看,两条单链遵循碱基互补配对原则。(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架。(3)图中涉及4种碱基,4种碱基之间的配对方式有两种,但碱基对的种类有4种,即A—T、T—A、G—C、C—G。(4)设该DNA分子片段中A为x个,G为y个,则据题意得
2??+2??=200
2??+3??=260
计算得:
A=40
G=60
。由于G与C之间有三个氢键,A与T之间有两个氢键,因此,G与C构成的碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。
答案:(1)反向 碱基互补配对
(2)脱氧核糖 磷酸
(3)4 4
(4)①40 60 ②G与C
14.不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子有关碱基比率如下表。
生物或
细胞
酵母菌
小麦
人
猪
牛
肝
胰
脾
肾
精子
肺
A+T
G+C
1.08
1.21
1.52
1.43
1.43
1.43
1.30
1.29
1.30
(1)表中可见,不同种生物的DNA分子的(A+T)/(G+C)碱基比率显著不同,这一事实表明,DNA分子结构具有 。?
(2)牛的肾和肺的DNA比率相同,原因是 ;但精子与肾和肺的DNA碱基比率稍有差异,原因是 。?
(3)表中所列生物的DNA分子中,(A+C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比率差异显著吗? 。因为 。?
(4)比较表中不同生物的DNA的碱基比例, 中DNA分子热稳定性最高,原因是 。?
解析:(1)对于双链DNA分子而言,互补碱基和之比在不同生物体内有显著差异,体现了DNA分子的特异性。(2)在同一生物体内,所有的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂,因而各体细胞内DNA分子相同,其碱基比率也相同。(3)无论在哪种生物体内,双链DNA分子中A=T,G=C,所以(A+C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比率均为1。(4)G—C碱基对比例越高,热稳定性越高。
答案:(1)特异性
(2)它们是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞构成的 精子是减数分裂的产物,虽然X、Y染色体是一对同源染色体,但X、Y染色体上的DNA分子有差异
(3)不显著 比值相等,均为1
(4)酵母菌 酵母菌DNA分子中,G—C碱基对含量比例最大
15.DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,在亲子鉴定、侦察犯罪等方面是目前最为可靠的鉴定技术。请思考回答下列有关DNA 指纹技术的问题。
(1)下图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是 。?
/
(2)在进行DNA指纹鉴定时,DNA分子结构非常稳定,这主要取决于DNA两条链之间的 原则和DNA分子规范的 空间结构。?
(3)为什么用DNA做亲子鉴定,而不用RNA?
解析:(1)观察图知,孩子的DNA指纹图谱一部分与母亲相同,另一部分应该与父亲的DNA指纹图谱相同,所以孩子的真正生物学父亲是B。(2)DNA分子结构非常稳定,这主要取决于DNA两条链之间的碱基互补配对原则和反向平行的双螺旋结构。(3)DNA是人类的遗传物质,所以用DNA做亲子鉴定。
答案:(1)B
(2)碱基互补配对 双螺旋
(3)DNA是人类的遗传物质。
课件24张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、DNA双螺旋结构模型的构建
1.构建者:沃森和克里克。
2.模型构建的理论基础
(1)DNA的结构单位:4种脱氧核苷酸,分别含有A、G、C、T四种碱基。
(2)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。目标导航预习导引一二 (1)DNA分子的基本组成单位有几种?它们之间的区别是什么?
答案:有4种脱氧核苷酸。它们之间的区别是碱基的不同。
(2)DNA分子初步水解的产物有几种?彻底水解的产物为几种?
答案:DNA分子初步水解的产物为4种脱氧核苷酸。彻底水解的产物为磷酸、脱氧核糖和4种碱基。目标导航预习导引一二目标导航预习导引一二2.DNA分子双螺旋结构的特点
(1)两条脱氧核苷酸链的位置关系:反向平行。
(2)基本骨架:脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧。
(3)碱基对的位置:排列在内侧。
(4)两条链上对应的碱基的连接方式:按照碱基互补配对原则相连,即A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。两条链上的对应碱基通过氢键连接成碱基对。
(5)空间结构:规则的双螺旋结构。目标导航预习导引一二生物模型按表现手段分物理模型、数学模型和概念模型三类,DNA分子双螺旋结构模型属于哪一类?在本模块的前两章内容中,属于数学模型的实例有哪些(列举2例)?
答案:DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型。在本模块的前两章内容中,属于数学模型的实例有:体现分离定律和自由组合定律的配子基因型和比例、后代性状分离比;表示减数分裂过程染色体及DNA数量变化的坐标曲线等。一二知识精要典题例解迁移应用一、DNA分子的结构
1.平面结构
(1)一条脱氧核苷酸链:由一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖上的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成化学键相连接。如下图1所示。
(2)两条链之间的连接:A一定与T配对,两碱基之间形成两个氢键;G一定与C配对,两碱基之间形成三个氢键。如下图2所示。一二知识精要典题例解迁移应用2.空间结构——规则的双螺旋结构
(1)两条链反向平行,有规则地盘绕成双螺旋。
(2)脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。
(3)碱基排列在内侧,且遵循碱基互补配对原则。一二知识精要典题例解迁移应用3.DNA分子结构稳定性的原因
(1)DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。
(2)DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架。
(3)DNA分子双螺旋结构的中间为碱基对,碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋结构的稳定。
(4)DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中○代表磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )
A.甲说:该图没有什么物质和结构上的错误
B.乙说:该图有一处错误,就是U应改为T
C.丙说:该图有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖
D.丁说:如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的一二知识精要典题例解迁移应用审题:从DNA分子的组成单位、各部分之间的连接方式及DNA分子的结构特点等方面分析。
解析:图中有三处错误,错误一:组成DNA的五碳糖应该是脱氧核糖,所以图中的核糖应改为脱氧核糖。错误二:碱基应为A、T、G、C 4种,其中图中的U应改为T。错误三:单链中脱氧核苷酸之间的连接不应该是在磷酸与磷酸之间,而是在磷酸与脱氧核糖之间。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用1953年,沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型,两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。下列关于DNA分子双螺旋结构的特点的叙述,错误的是( )
A.DNA分子由两条反向平行的链组成
B.脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
C.碱基对构成DNA分子的基本骨架
D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
解析:DNA分子的基本骨架是排列在外侧的脱氧核糖与磷酸,碱基对排列在内侧,通过碱基互补配对原则连接而成。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用1.由于G—C碱基对间含三个氢键,A—T碱基对间含两个氢键,因此在DNA分子中,G—C碱基对含量越高,DNA越稳定,耐高温的能力越强。
2.DNA结构的“五、四、三、二、一”记忆法
五种元素:C、H、O、N、P。
四种碱基:A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸。
三种物质:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。
两条长链:两条反向平行的脱氧核苷酸链。
一种螺旋:规则的双螺旋结构。一二知识精要典题例解迁移应用二、DNA分子中碱基数量的计算
1.基本规则
(1)碱基互补配对原则为A与T配对,G与C配对。
(2)总的碱基数量为两条单链的碱基数量之和。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 从某生物组织提取的某双链DNA分子中,鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46%,已知1号链的碱基中28%是腺嘌呤,22%是胞嘧啶。则腺嘌呤在全部碱基中所占的比例和2号链中的腺嘌呤占该链碱基总数的比例分别是( )
A.27% 26% B.26% 27%
C.28% 22% D.23% 27%
审题:解答本题时,应画出DNA分子的简图,标出各类碱基及所占的比例,再灵活运用(G+C)或(A+T)在整个分子和单链中所占的比例相等进行求解。一二知识精要典题例解迁移应用解析:先根据题干画出DNA分子简图如下。
(1)因为G+C占全部碱基(A+T+G+C)的46%,所以A+T=1-46%=54%。又因为A=T,所以A=T=27%。
(2)因为1号链上A1占28%,所以A2=T1=54%-A1=54%-28%=26%。
答案:A一二知识精要典题例解迁移应用一个DNA分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占DNA分子碱基总数的24%,则这个DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链碱基数目的 ( )
A.44% B.24%
C.14% D.28%一二知识精要典题例解迁移应用易错点一易错点二易错点一:在脱氧核苷酸链中,并不是每个脱氧核糖都与两个磷酸相连接。一条链总有一端的脱氧核苷酸中的脱氧核糖只与一个磷酸相连接。
【例1】 下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是 ( )
A.DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构,其基本骨架由“脱氧核糖—磷酸—含氮碱基”交替排列而成
B.整个DNA分子中,嘌呤数等于嘧啶数,所以每条单链中A=T,G=C
C.与DNA分子中的碱基G直接相连的是脱氧核糖和碱基C
D.每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连易错点一易错点二解析:DNA分子双螺旋结构的外侧是磷酸与脱氧核糖交替排列,构成基本骨架,而内侧的碱基互补配对。若DNA分子一条链上的碱基是A,则另一条链上与之配对的一定是T,一条链上的碱基是G,则另一条链上与之配对的一定是C,反之亦然,所以双链DNA分子中A=T,G=C。但在单链中,A不一定等于T,G也不一定等于C。在同一个脱氧核苷酸中,碱基G与脱氧核糖直接相连;两条链之间G与C互补配对。每个脱氧核糖均只与一个碱基相连,但可以与两个磷酸相连。
答案:C易错点一易错点二易错点二:DNA分子中两条脱氧核苷酸链的方向是相反的,而不是同向的。
【例2】 某学生制作的以下碱基对模型中,正确的是 ( )解析:碱基对A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键;在DNA分子的两条链上,相对应的脱氧核苷酸的方向是相反的。
答案:A第3节 DNA的复制
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
/
1.下面不属于DNA复制所需条件的是( )
A.能量
B.解旋酶和DNA聚合酶
C.4种核糖核苷酸
D.DNA母链
答案:C
2.下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是( )
/
A.由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制
B.解旋酶能使双链DNA解开,且需要消耗ATP
C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的
D.DNA在复制过程中先全部解旋,后半保留复制
解析:题图中的箭头方向表明两条单链复制的方向是相反的,DNA复制的特点之一是边解旋边复制,并不是全部解旋后再复制。
答案:D
3.将大肠杆菌在含有15N标记的NH4Cl培养液中培养后,再转移到含有14N的普通培养液中培养,8 h后提取DNA进行分析,得出含15N的DNA占总DNA的比例为1/16,则大肠杆菌的分裂周期是( )
A.2 h B.4 h
C.1.6 h D.1 h
解析:由DNA分子半保留复制的特点,知子代中含15N的DNA分子应有2个,则由题干分析,8h共有32个DNA分子,则DNA分子复制了5次,即大肠杆菌分裂了5次,则其分裂周期为8/5=1.6(h)。
答案:C
4.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是( )
A.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基
B.基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
答案:A
5.某个DNA分子的碱基总数中,腺嘌呤为200个,复制数次后,消耗了周围环境中含有腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个,问该DNA分子复制了几次(是第几代)?0( )
A.三次(第三代)
B.四次(第四代)
C.三次(第四代)
D.四次(第五代)
答案:D
6.下列有关真核生物基因的说法,正确的有( )
①基因是有遗传效应的DNA片段
②基因的基本单位是核糖核苷酸
③基因存在于细胞核、核糖体等结构中
④DNA分子每一个片段都是一个基因
⑤基因在染色体上呈线性排列
⑥基因的分子结构首先由摩尔根发现
A.两种 B.三种
C.四种 D.五种
解析:上述说法中①⑤正确。基因的基本单位是脱氧核苷酸。核糖体上不存在基因。DNA分子上无遗传效应的片段不是基因。摩尔根只是确定了基因在染色体上,基因的分子结构是在DNA双螺旋结构确立后才确定的。
答案:A
7.下列对染色体、DNA、基因三者关系的叙述,错误的是0( )
A.每条染色体上含有一个或两个DNA分子,DNA分子上含有多个基因
B.都能复制、分离和传递,且三者行为一致
C.三者都是生物细胞的遗传物质
D.生物的传种接代中,染色体的行为决定着DNA和基因的行为
解析:我们通常说DNA是遗传物质,确切说基因才是遗传物质。
答案:C
8.下列有关DNA复制过程的叙述,正确的顺序是0( )
①互补碱基对之间氢键断裂 ②互补碱基对之间氢键形成 ③DNA分子在解旋酶的作用下解旋 ④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.①③④②⑤ B.③①⑤④②
C.①④②⑤③ D.③①④②⑤
答案:D
9.下列关于DNA、基因、染色体的叙述,错误的是( )
A.基因是有遗传效应的DNA片段
B. DNA是遗传信息的主要载体
C.基因在染色体上呈线性排列
D. DNA的相对稳定性决定了染色体的相对稳定性
答案:D
10.将大肠杆菌置于含15N的培养基中培养一段时间,然后把DNA被15N完全标记的大肠杆菌作为亲代,转移到只含14N的普通培养基培养,使其繁殖两代形成4个新个体,则它们的DNA中含14N的链与含15N的链的比是( )
A.3∶1 B.2∶1
C.1∶1 D.7∶1
解析:15N标记的DNA有两条含15N的链,当利用含14N的培养基来培养时,根据半保留复制的特点,新形成的2个DNA分子上应各有一条含15N的链和一条含14N的链。没有了15N的来源,不论以后复制多少次,含15N的链永远只有2条,而增加的新链都是含14N的链。而题中形成了4个新个体,含有4个DNA分子共8条单链,只有2条含15N,其余6条均含14N,14N链∶15N链=6∶2=3∶1。
答案:A
11.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
解析:由于DNA分子的复制方式为半保留复制,在有放射性标记的培养基中培养一个细胞周期后,细胞的每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养至中期时,由于DNA的半保留复制,所以DNA分子一半含放射性,一半不含放射性,每条染色单体含一个DNA分子,所以一半的染色单体含放射性。
答案:B
12.下图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段)。请据图回答问题。
/
(1)图中1表示 ,2表示 ,1、2、3结合在一起的结构叫 。?
(2)图中3有 种,中文名字分别是 。?
(3)假定大肠杆菌只含14N的一个DNA的相对分子质量为a;只含15N的一个DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的一个DNA培养到含14N的培养基中,子一代DNA的平均相对分子质量为 ,子二代DNA的平均相对分子质量为 。?
解析:构成DNA的含氮碱基有4种(C、G、A、T),C与G配对,由3个氢键连接,A与T配对,由2个氢键连接,因此,图中3可能是C或G;由于DNA是半保留复制,复制1次,得到的DNA分子为15N/14N,所以子一代DNA的平均相对分子质量为(a+b)/2,同样可算出子二代DNA的平均相对分子质量为(3a+b)/4。
答案:(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸
(2)2 鸟嘌呤、胞嘧啶
(3)(a+b)/2 (3a+b)/4
13.分析下图,回答有关问题。
/
(1)图中B是 ,F是 ,G是 。?
(2)1个A与C有两种比例关系: 和 ,每个C含有 个D,每个D可以由 个E组成。?
(3)D与A的位置关系是 。?
(4)从分子水平看,D与C的关系是 。?
(5)C的基本组成单位是图中的 ;D的主要载体是图中的 ,除此之外, 和 也是D由亲代传递给子代的载体。?
(6)在E构成的链中,与1分子G相连接的有 分子的F和 分子的H。?
(7)遗传信息是D中 的特定排列顺序。?
(8)生物的性状遗传主要通过A上的 传递给后代,实际上是通过 的排列顺序来传递遗传信息。?
答案:(1)蛋白质 碱基 脱氧核糖
(2)1∶1 1∶2 许多 成百上千
(3)D在A上呈线性排列
(4)D是有遗传效应的C的片段
(5)E A 线粒体 叶绿体
(6)1 2
(7)碱基
(8)基因 碱基
14.含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA的组成,但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的体细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移到含有32P的培养基中培养,经过两次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA,经密度梯度离心后得到的结果如下图所示。若①②③分别代表轻型、中型、重型DNA分子的位置,请回答下列问题。
/
(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的 、 、 。?
(2) DNA复制需要模板链、酶、 ,还需消耗 。?
(3)图中①②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是 , 。?
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是 。?
(5)DNA能够准确复制的原因: 。?
答案:(1)A B D
(2)游离的脱氧核苷酸 能量(ATP)
(3)31P 31P和32P
(4)半保留复制
(5)DNA双螺旋结构为复制提供精确模板,碱基互补配对原则保证复制准确进行
课件27张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三四一、对DNA分子复制的推测及DNA半保留复制的实验证据
1.沃森、克里克的假说:半保留复制。
2.实验证据
材料:大肠杆菌。
方法:同位素示踪技术、密度梯度离心。
结论:DNA分子的复制是以半保留复制的方式进行的。目标导航预习导引一二三四证明DNA半保留复制的实验中是如何区分亲代与子代的DNA分子的?
答案:根据试管中DNA带所在的位置来区分亲代与子代DNA。目标导航预习导引一二三四二、DNA分子的复制
1.概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2.时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
3.场所:主要在细胞核。目标导航预习导引一二三四目标导航预习导引一二三四5.条件(4个):模板、原料、能量、酶等。
6.结果:1 DNA→2子代DNA。
7.意义:使遗传信息从亲代传给子代,保持遗传信息的连续性。
8.特点:半保留复制和边解旋边复制。
9.准确复制的原因:DNA的双螺旋结构提供精确模板;碱基互补配对原则保证了复制的准确进行。
哪些细胞能进行DNA复制?
答案:进行DNA复制的细胞只能是具有分裂能力的细胞,包括单细胞生物的细胞和多细胞生物的分生组织细胞等。目标导航预习导引一二三四三、基因与DNA、染色体的关系
1.每个DNA分子上有多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段。
2.每条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
如何理解基因的遗传效应?
答案:遗传效应是指能控制生物的某种具体性状。目标导航预习导引一二三四四、DNA片段中的遗传信息
1.遗传信息:DNA分子中4种碱基的排列顺序。
2.特点
(1)多样性:碱基排列顺序的千变万化。
(2)特异性:每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。
(3)稳定性:DNA分子的结构较稳定。
3.与生物体多样性和特异性的关系
DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。目标导航预习导引一二三四(1)DNA分子为什么能够携带丰富的遗传信息?
答案:由于组成DNA分子的碱基数量多及碱基的排列顺序千变万化,所以DNA能够携带丰富的遗传信息。
(2)基因就是DNA片段,对吗?
答案:不对。基因是具有遗传效应的DNA片段,并不是所有的DNA片段都是基因。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 细菌在含15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再移入含14N培养基中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,下图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )
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⑤一二知识精要典题例解迁移应用审题:本题主要考查DNA分子的半保留复制特点。应首先明确亲代DNA分子和培养基中被标记的元素是15N还是14N,然后再分析离心后各条带所含DNA分子的特点,结合DNA的半保留复制特点进行解答。
解析:DNA分子的复制是半保留复制,根据题干信息可知,亲代DNA的两条链都含15N,离心后应为图⑤;一个亲代DNA分子经第一次复制后产生的两个子代DNA分子,均是一条链含15N,另一条链含14N即全为15N/14N-DNA分子,经离心后,应为图②;经过第二次复制后,共得到4个DNA分子,其中2个DNA分子为15N/14N-DNA分子,另外2个DNA分子两条链均含14N,离心后应为图①;经过第三次复制后,共得到8个DNA分子,15N/14N-DNA分子有2个,两条链均为14N的DNA分子有6个,离心后应为图③。
答案:A一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用用15N标记细菌的DNA分子,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,则下图所示这三种DNA分子的比例正确的是( )
解析:假设亲代DNA分子为n个,则繁殖四代后,DNA分子总数为16n,其中,只含15N的DNA分子为0个,同时含14N和15N的分子为2n个,只含14N的分子有14n个,则它们呈现的比例为D图所示。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用二、基因概念的理解
基因是控制生物性状的基本结构和功能单位。
1.基因与脱氧核苷酸的关系
(1)基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。
(2)基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息,脱氧核苷酸的排列顺序的多样性决定了基因的多样性。
2.基因与DNA的关系
基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有许多个基因。
3.基因与染色体的关系
(1)基因在染色体上呈线性排列。
(2)染色体是基因的主要载体。一二知识精要典题例解迁移应用4.脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系
(1)图解一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用下列有关基因的叙述,不正确的是( )
A.可以准确地复制
B.能够储存遗传信息
C.是4种碱基对的随机排列
D.是有遗传效应的脱氧核苷酸序列
解析:基因是有遗传效应的DNA片段,碱基对不是随机排列的。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用DNA分子中遗传信息的多样性与特异性
(1)多样性:碱基对的排列顺序千变万化,从而构成了DNA分子的多样性,也决定了遗传信息的多样性。
(2)特异性:每个特定的DNA分子中都具有特定的碱基对排列顺序,这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性,每个有遗传效应的片段中特定的碱基对排列顺序决定了遗传信息的多样性。易错点一易错点二易错点一:运用DNA半保留复制特点,解决消耗某种脱氧核苷酸数量的问题时,应明确是经过n次复制还是第n次复制。亲代DNA分子的两条母链被保留下来,不需消耗原料。
【例1】 某DNA分子含有2m个碱基,其中腺嘌呤有a个。下列关于DNA复制所需游离胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述,正确的是( )
①复制一次需要(m-a)个 ②在第二次复制时需要3(m-a)个 ③在第n次复制时需要2n-1(m-a)个 ④复制n次需要2n(m-a)个
A.①② B.①③ C.②④ D.①②③
解析:双链DNA分子中腺嘌呤A与胸腺嘧啶T数目相等,鸟嘌呤G与胞嘧啶C数目相等。所以每个DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸数目为(2m-2a)/2=(m-a),则复制一次需要(m-a)个,第二次复制时需2(m-a)个,复制n次需(2n-1)·(m-a)个,第n次复制需2n-1(m-a)个。
答案:B易错点一易错点二易错点二:遗传信息不等于遗传性状;基因不等于DNA分子上的任意片段。遗传性状由遗传信息控制,基因是有遗传效应的DNA片段。
【例2】 下列关于遗传信息的说法,不确切的是 ( )
A.基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
B.遗传信息是通过染色体上的基因传递的
C.生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子的某些特定片段上
D.遗传信息即生物表现出来的性状
解析:基因是具有遗传效应的DNA片段,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息;遗传信息的传递主要是借助染色体上的基因传递实现的;生物体的所有性状都由遗传信息来控制,所以遗传信息不是生物表现出来的性状;绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以生物体的遗传信息主要储存在DNA分子中有遗传效应的片段上。
答案:D第3章过关检测
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题2分,共50分)
1.下列有关遗传物质的描述,不正确的是( )
A.细胞生物的遗传物质都是DNA
B.任何生物的遗传物质只有一种物质
C.正常情况下,同一生物的不同组织,DNA结构一定相同,数量也一定相同
D.正常情况下,同一生物的不同组织,DNA结构一定相同,数量可能不同
答案:C
2.赫尔希和蔡斯于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DNA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;15N不具有放射性,且噬菌体的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;噬菌体的蛋白质几乎不含P。
答案:B
3.若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体( )
A.一定有35S,可能有32P
B.只有35S
C.一定有32P,可能有35S
D.只有32P
答案:A
4.已知某染色体上的DNA分子中碱基G的比例为20%,那么,由此DNA克隆出来的某基因中碱基C的比例是( )
A.10% B.20%
C.40% D.无法确定
解析:在整个DNA中,G=C=20%;但一个DNA中有成百上千个基因,故在某基因中碱基C的比例不能确定。
答案:D
5.某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只含32P)。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来( )
A.减少1 500 B.增加1 500
C.增加1 000 D.减少1 000
答案:A
6.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.连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个
C.4种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
D.碱基排列方式共有4100种
解析:一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基。由一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,计算出一条链上100个碱基中含A、T、G、C依次是10、20、30、40,另一条链上含A、T、G、C则依次是20、10、40、30。故该DNA中含腺嘌呤脱氧核苷酸数为10+20=30个,连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为(22-1)×30=90个。4种含氮碱基的比例是A∶T∶G∶C=(10+20)∶(20+10)∶(30+40)∶(40+30)=3∶3∶7∶7。含200个碱基的DNA不考虑每种碱基比例关系的情况下,可能的碱基排列方式共有4100种。但因碱基数量比例已确定,故碱基排列方式肯定少于4100种。
答案:C
7.1953年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于( )
①证明DNA是主要的遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何存储遗传信息 ④为DNA复制机构的阐明奠定基础
A.①③ B.②③
C.②④ D.③④
解析:噬菌体侵染细菌的实验及烟草花叶病毒感染烟草的实验等证明了DNA是主要的遗传物质,故①错误;沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型之前,就已经明确了染色体的组成成分,故②错误;结构决定功能,清楚DNA双螺旋结构,就可以发现DNA如何存储遗传信息,故③正确;清楚了DNA双螺旋结构,就为DNA复制机构的阐明奠定了基础,而且沃森和克里克也对DNA复制进行了描述,故④正确。
答案:D
8.以下是赫尔希和蔡斯实验的过程和结果,下列关于此实验的分析和结论,不正确的是( )
/
A.上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体蛋白质外壳,沉淀物的主要成分是细菌菌体
B.此实验表明DNA是遗传物质
C.①实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
D.②实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
解析:上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体蛋白质外壳,较重的沉淀物的主要成分是细菌菌体,A项正确。此实验表明:噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在外面,DNA才是真正的遗传物质,B项正确。①实验不能说明噬菌体的标记部分进入了细菌,因为噬菌体蛋白质外壳不能进入细菌,进入细菌体内的只有噬菌体DNA,C项错误,D项正确。
答案:C
9.DNA分子经过诱变,某位点上的一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G。推测“P”可能是( )
A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤
C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶
答案:D
10.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,则下列有关叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m ②碱基之间的氢键数为
3??-2??
2
③一条链中A+T的数量为n ④G的数量为(m-n)
A.①②③ B.②③④
C.③④ D.①②③④
解析:①的等量关系容易判断,①是正确的;对于②,须知G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键,故氢键数为2n+3×
(??-2??)
2
=
3??-2??
2
;③因A+T的总量为2n,故一条链中的A+T的数量应为n;④中计算G的数量有误,应为
??-2??
2
=
??
2
-n。
答案:A
11.用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质,用这种噬菌体去侵染不含32P和35S的大肠杆菌,则若干代后的噬菌体中( )
A.不可能检测到32P
B.可以检测到35S
C.可能检测到32P和35S
D.大部分检测不到32P
解析:因为35S标记噬菌体的蛋白质,所以子代噬菌体一定不含35S。而DNA复制是半保留复制,由一个DNA复制而来的子代DNA中,只有两个含有亲代的链,除此之外都不含有亲代的链,所以本题条件下若干代后只有少数噬菌体含有32P。
答案:D
12.噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述,不正确的是( )
A.该实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
B.侵染过程的“合成”阶段,噬菌体DNA作为模板,而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
C.为确认何种物质注入细菌体内,可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D.若用32P对噬菌体双链DNA标记,再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次,则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n-1
答案:A
13.非同源染色体上的DNA分子之间最可能相同的是0( )
A.碱基序列
B.碱基数目
C.(A+T)/(G+C)的比值
D.碱基种类
解析:非同源染色体上的DNA分子大都不相同,包括碱基序列、数目等,但碱基种类有可能相同,即都含有4种碱基A、G、C、T。
答案:D
14.下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图,下列叙述正确的是( )
/
A.白眼基因片段中,含有成百上千个核糖核苷酸
B. S基因是有遗传效应的DNA片段
C.白眼基因在常染色体上
D.基因片段中有5种碱基、8种核苷酸
解析:S基因控制果蝇的白眼,所以是有遗传效应的DNA片段。白眼基因位于X染色体上,组成基因片段的基本单位是脱氧核苷酸,有4种碱基,4种脱氧核苷酸。故B正确。
答案:B
15.已知某DNA分子长度达30 mm,DNA复制速度约为4 μm/min,但复制整个过程的完成时间仅需30 min多,这主要是因为( )
A.边解旋边复制
B.以半保留方式复制
C.有许多复制起点即分段复制
D. DNA双链同时复制
解析:DNA复制速度约为4μm/min,若只有一个复制起点,复制整个过程的完成时间远远大于30min,所以一定有许多复制起点即分段复制。
答案:C
16.如果将含有一对同源染色体的精原细胞的两个DNA分子都用15N标记,并只供给精原细胞含14N的原料,则该细胞进行减数分裂产生的四个精子中,含15N、14N标记的DNA分子的精子所占比例依次为( )
A.100%、0 B.50%、50%
C.50%、100% D.100%、100%
解析:精原细胞在减数分裂形成精子的过程中,首先要通过复制,含有一对同源染色体的精原细胞的两个DNA分子都用15N标记,只供给精原细胞含14N的原料,则复制后的每条染色体含有两条染色单体,每条染色单体上都含有一个DNA分子,该DNA分子的一条链含14N,一条链含15N。则最后形成的四个精子中的DNA分子都含有15N、14N标记的链。
答案:D
17.用32P标记一个T2噬菌体的双链DNA分子,它侵染一个含31P的细菌后释放出了200个后代,则后代中含32P的噬菌体最多占总数的( )
A.2% B.1% C.0.5% D.50%
解析:一个噬菌体中只有一个DNA分子,当它侵染含31P的细菌后就以被32P标记的DNA为模板进行复制,不过利用的酶、原料、ATP等均是由细菌提供的。DNA分子的复制方式为半保留复制,故在最终形成的200个噬菌体的DNA中,最多只有2个DNA分子含32P,即在200个噬菌体中含32P的噬菌体最多占1%。
答案:B
18.下图表示发生在细胞核内的某生理过程,其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列说法正确的是( )
/
A.此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸
B.真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核
C.b中(A+G)/(T+C)的比值一定与c中的相同
D.正常情况下a、d链应该到不同的细胞中去
答案:D
19.在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在0( )
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
20.在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,在图中,标记元素所在部位依次是( )
/
A.①④ B.②④ C.①⑤ D.③⑤
答案:A
21.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是( )
A.含有15N的DNA分子有2个
B.只含有14N的DNA分子占15/16
C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320个
D.复制结果共产生32个DNA分子
解析:共复制5次,DNA的总数应为25=32(个)。因为亲本DNA中两条脱氧核苷酸链都含有15N,半保留复制后两条含有15N的脱氧核苷酸链不会消失,所以复制后仍有2个DNA有15N,所占比例是2/32,那么其余都不含有15N即只含有14N。因为C=60,所以G=60,那么A+T=100×2-60×2=80,则A=80/2=40。32个子代DNA中,相当于新合成的DNA有31个,故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸共40×31=1240(个)。
答案:C
22.在肺炎双球菌的转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项?( )
/
解析:随着R型细菌转化成S型细菌,S型细菌的数量变化呈现“S”型曲线的变化。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,随着小鼠免疫系统的破坏,R型细菌数量又开始增加。
答案:B
23.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该( )
A.分析碱基类型,确定碱基比例
B.分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型
C.分析碱基类型,确定五碳糖类型
D.分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型
解析:DNA的碱基组成是A、T、G、C,RNA的碱基组成是A、U、G、C;含T的一定是DNA,含U的一定是RNA;双链DNA的碱基A=T,G=C;双链RNA的碱基A=U,G=C;单链DNA和单链RNA的碱基没有一定的比例。
答案:A
24.下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,下列有关叙述错误的是( )
/
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
解析:由该DNA分子复制过程示意图可看出:DNA分子复制有多个复制起始点,且边解旋边双向复制(箭头代表DNA复制方向),DNA分子复制需要解旋酶参与。这种多起点复制可有效地提高复制速率。由图示不同复制起点复制出的DNA片段长度不同可知:DNA分子的多个复制起点并不是同时开始复制的。
答案:A
25.下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.在细胞有丝分裂间期,发生DNA复制
B.DNA通过一次复制后产生4个DNA分子
C.DNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
解析:DNA双螺旋结构和半保留复制决定其通过一次复制后只能产生两个DNA分子。DNA的复制过程特点是边解旋边复制。DNA酶是水解DNA的酶,单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链。细胞有丝分裂间期的特点是DNA复制和有关蛋白质的合成。
答案:A
二、非选择题(共50分)
26.(10分)右上图是噬菌体侵染细菌的实验过程,请据图分析回答下列问题。
/
(1)悬浮液和沉淀中的成分分别为 、 ,原因是 。?
(2)用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA,然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验,进入细菌体内的放射性元素有 ,依据是 。?
(3)搅拌和离心的目的各是 、 。?
(4)该实验能否证明DNA是主要的遗传物质? 。原因是 。?
解析:由于噬菌体体积小于细菌,密度也小于细菌,因此它主要存在于上层,即悬浮液中,而细菌应在沉淀中。用35S标记噬菌体的蛋白质,32P标记DNA,依据放射性标记就可以知道究竟哪种成分进入了细菌体内,从而最终得出结论。本实验只证明了噬菌体的遗传物质是DNA,这不能代表所有的生物,因此就不能下结论:DNA是主要的遗传物质。
答案:(1)噬菌体 细菌 噬菌体密度比细菌小
(2)32P 只有含32P标记的DNA在沉淀(细菌)中出现
(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 让悬浮液中析出噬菌体,而离心管的沉淀中留下被感染的大肠杆菌
(4)不能 在本实验只能得出DNA是遗传物质的结论;必须结合其他很多实验才能得到DNA是主要遗传物质的结论
27.(10分)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。
Ⅰ.构成 DNA 分子的两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。?
Ⅱ.DNA 分子的基本骨架由 而成。?
Ⅲ.DNA 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。?
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 脱氧核糖与磷酸交替连接 氢键 碱基互补配对
(3)4 2 不同的DNA分子中碱基排列顺序的千变万化 每个 DNA 分子具有特定的碱基排列顺序
28.(12分)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
唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养物
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)
请分析并回答下列问题。
(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 是唯一氮源。?
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第 组结果对得到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”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 (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,子n代DNA离心的结果:密度带的数量和位置 ,放射性强度发生变化的是 带;?
④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为 。?
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 ④15N
29.(10分)将双链DNA在中性盐溶液中加热,两条DNA单链分开,叫作DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却,又能恢复成为双链DNA,叫作退火。
/
(1)低温条件下DNA不会变性,说明DNA有 的特点,从结构上分析原因有:外侧 ,内侧碱基对遵循 原则。?
(2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的共价键不受影响,而 被打开。如果在细胞内,正常DNA复制过程中需要 作用。?
(3)某DNA分子完全解旋成单链所需的温度明显高于其他DNA的,其最可能的原因是 。?
(4)大量如图1中N元素标记的DNA在变性后的退火过程中会形成 种DNA,离心后位于图2中的 链位置上。?
(5)如果图1中α链中A和T的比例和为46%,则DNA分子中A和C的和所占比例为 。?
答案:(1)稳定性 由磷酸和脱氧核糖交替连接形成基本骨架结构 碱基互补配对
(2)碱基对间的氢键 解旋酶
(3)该DNA中G和C形成的碱基对的比例较高,结构比较稳定
(4)1 中
(5)50%
30.(8分)科学家在研究DNA分子复制方式时,进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,实验结果见相关图示)。
/
(1)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要 等(至少答两点)。?
(2)为了证明DNA复制的特点为半保留复制,请设计实验三(用图示和有关文字补充在图中),并画出结果C。
(3)该过程中,实验一、实验二起 作用。若用15N标记的DNA作为模板,用含有14N标记的培?
养基培养,在下面坐标图中画出连续培养细菌60 min 过程中,15N标记DNA分子含量变化的曲线图。
/
答案:(1)能量、酶、适宜的温度和pH
(2)如图(其中1种即可)
/
(3)对照 如下图
/
