2011高考生物一轮复习知识搜索与探究归纳:7—1 dna是主要的遗传物质及dna结构与复制

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名称 2011高考生物一轮复习知识搜索与探究归纳:7—1 dna是主要的遗传物质及dna结构与复制
格式 rar
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2010-11-07 22:31:00

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2011高考生物一轮复习知识搜索与探究归纳
7—1 DNA是主要的遗传物质及DNA结构与复制
自助式复习板块
知识搜索
答案:S型 R型 把S型细菌的各种物质分离开,单独地观察每种物质的作用 DNA 蛋白质 DNA DNA 稳定性 连续性 DNA和蛋白质 DNA 染色体 细胞质 DNA RNA 蛋白质
答案:四 反向平行 脱氧核糖和磷酸 碱基 碱基互补配对 氢键 稳定性 特异性?
答案:亲代DNA分子 间 间 模板 能量 解旋 复制 半保留 遗传信息
探究归纳
要点1 染色体是遗传物质的主要载体
【例1】2005江苏模拟 下列有关对真核细胞内染色体的叙述,错误的是(  )
A.染色体中DNA的含量比蛋白质稳定
B.细胞分裂时染色体复制和DNA复制是同步进行的
C.染色体是遗传物质的主要载体
D.细胞内的DNA都存在于染色体上
解析:真核生物的遗传物质是DNA,细胞核内DNA大部分位于染色体上,染色体是遗传物质的主要载体,细胞质的线粒体和叶绿体中也存在少量的DNA,在细胞分裂过程中染色体的行为同DNA的变化是一致的。
答案:D
归纳迁移
染色体在生物的遗传中具有重要的作用。
从物种特征看 真核生物细胞中都有一定形态和数量的染色体
从生物的生殖过程看 生物体通过细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用三个过程,使染色体在生物的传种接代中,保持一定的稳定性和连续性
从染色体的组成看 主要由DNA和蛋白质组成,DNA在染色体里含量稳定
从DNA的分布看 DNA主要分布在细胞核里,与蛋白质结合,构成染色体。少量分布在细胞质内的线粒体、叶绿体中
结论 染色体是遗传物质的主要载体
要点2 肺炎双球菌的转化实验
【例2】 (多选)1994年,美国科学家艾弗里和他的同事从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质,然后将它们分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现加入了DNA的培养基中,R型细菌都转化成了S型细菌。而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中,R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明(  )
A.S型细菌的性状由其DNA决定
B.在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中
C.DNA是遗传物质
D.蛋白质和多糖在该转化实验中,正好起了对照作用
解析:本题考查了肺炎双球菌的转化实验,也考查了实验在科学研究中的作用及创造性思维能力。对实验结果进行逻辑分析,只有加进了S型细菌DNA的培养基中,R型细菌才发生转化,表现了S型细菌的性状,这说明S型细菌的DNA肯定进入了R型细菌细胞中,实现对其性状的控制,也说明DNA是遗传物质。加入蛋白质、多糖等物质的培养基中不发生这种转化,正好与DNA是遗传物质的转化实验形成了对照,同时也说明蛋白质等不是遗传物质。
答案:ABCD
归纳迁移
  肺炎双球菌的转化实验是证明DNA是遗传物质的经典实验证据之一。其过程可概括为:
①无毒性的R型活细菌→小鼠体内→小鼠不死亡;
②有毒性的S型活细菌→小鼠体内→小鼠死亡;③加热杀死后的S型细菌→小鼠体内→小鼠不死亡;④无毒性的R型活细菌+加热杀死后的S型细菌→小鼠体内→小鼠死亡;⑤从活的S型细菌中提纯出蛋白质、多糖、脂类、DNA、DNA水解物分别与R型活细菌混合培养:
图7-1-1
实验结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
要点3 噬菌体侵染细菌的实验
【例3】2004江苏模拟 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:本题考查如何获得DNA是遗传物质的证据方法,同时还考查科学探究能力及逻辑思维能力。15N标记噬菌体的蛋白质和DNA, 32P标记噬菌体的DNA,35S标记噬菌体的蛋白质。由于噬菌体在侵染细菌过程中,蛋白质外壳没有进入噬菌体内部,只有DNA进入噬菌体,并利用细菌的原料来合成子代噬菌体的DNA和蛋白质,而这些原料并没有标记,只有原来侵入细菌的那个DNA含放射性元素。
答案:B
归纳迁移
  噬菌体侵染细菌的实验也是证明DNA是遗传物质的经典实验证据之一。噬菌体侵染细菌的过程分五个步骤:吸附→注入→合成→组装→释放。该实验的设计思路是:把DNA和蛋白质分开,直接地、单独地去观察DNA和蛋白质的作用。实验中采用了同位素标记法:
亲代噬菌体 寄主细胞内 子代噬菌体 实验结论
32P标记DNA 有32P标记DNA DNA有32P标记 DNA分子具有连续性,是遗传物质
35S标记蛋白质 无35S标记蛋白质 外壳蛋白质无35S标记
要点4 DNA是主要的遗传物质,有时RNA也是遗传物质
【例4】下列叙述不正确的是(  )
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.既有DNA又有RNA的生物,遗传物质是DNA和RNA
D.既有DNA又有RNA的生物,遗传物质是DNA不是RNA
解析:遗传物质除了DNA外,还有RNA。有些病毒只含有DNA(如噬菌体),有些病毒只含有RNA(如烟草花叶病毒),同时含有DNA和RNA的生物,其遗传物质是DNA。由于绝大多数生物都同时含有DNA和RNA,因此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。
答案:C
归纳迁移
  某科研小组对禽流感病毒遗传物质进行了如下实验:
实验原理:略?
实验目的:探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。?
材料用具:显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶。?
实验步骤:?
第一步:取等量活鸡胚两组、用显微注射技术,分别向两组活鸡胚细胞中注射有关物质。?
第二步:在适宜条件下培养。?
第三步:分别从培养后的鸡胚中抽取样品,检测是否产生禽流感病毒。?
该实验相关的内容可归纳总结如下表:
注射的物质 实验现象预测(有无禽流感病毒产生) 相关判断(禽流感病毒的遗传物质)
第一组 核酸提取物+DNA酶 如果有 则RNA 是遗传物质
如果无 则DNA 是遗传物质
第二组 核酸提取物+RNA酶 如果有 则DNA 是遗传物质
如果无 则RNA 是遗传物质
要点5 DNA分子的结构
【例5】组成DNA的结构的基本成分是(  )
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶
⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A.①③④⑤
B.①②④⑥
C.②③④⑤
D.②③④⑥
解析:DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。脱氧核糖核苷酸由一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。含氮碱基有(A)腺嘌呤、(G)鸟嘌呤、(C)胞嘧啶、(T)胸腺嘧啶四种。
答案:C
归纳迁移
1.DNA的基本组成单位:脱氧核苷酸(四种)?
2.脱氧核苷酸链:由很多脱氧核苷酸聚合而成。每个DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成。
3.DNA分子具有特殊的空间结构——规则的双螺旋结构。DNA的空间结构——双螺旋结构。
主链 侧链
构成方式 相邻的核苷酸以磷酸二酯键连接成长链。磷酸——脱氧核糖交替排列,两条主链呈反向平行,有规则盘绕成双螺旋 主链上对应碱基以氢键连接成对,对应碱基之间互补(A=T,G=C),碱基对平面之间平行
位置 双螺旋结构外侧 双螺旋结构内侧
结构特点 ①空间构型相对稳定。互补碱基之间的氢键和碱基对之间的相互作用力,对维系空间构型的稳定性起着重要作用 ②多样性和特异性。每一条DNA分子都有特定的碱基比率和碱基序列,即DNA分子的特异性;不同的DNA分子之间在碱基比率和碱基序列上存在差异,即DNA分子的多样性
要点6 碱基互补配对原则的相关计算
【例6】新课标渗透
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%,则该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%
解析:(1)画出草图。(如图7-1-2)
图7-1-2
  (2)依题意,列出等量关系:?
解①②得,A1=28?
(3)依“等量代换”有:T2=A1=28,即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28%。
答案:D
归纳迁移
  在遗传信息的传递和表达过程中, DNA复制、转录、逆转录、翻译及RNA复制均遵循“碱基互补配对原则”,其基本点是A与T或U配对,G与C配对,所以配对的两个核酸分子中相应碱基数目关系是A=T(或A=U)和G=C。?
+在一个双链DNA分子中,A=T、C=G、A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
DNA分子一条链中的(A+T)/(G+C)比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
DNA分子一条链中的(A+G)/(C+T)比值的倒数等于其互补链中该种碱基的比值。?
在双链DNA分子中,互补的两碱基和(A+T或C+G)占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。?
应注意数学中的“等量代换”的思想、比和比例性质的灵活运用,可以得出许多重要结论。
要点7 DNA的复制
【例7】将一个DNA分子进行标记,让其连续复制3次,在最后得到的DNA分子中,被标记的DNA链占DNA总链数的(  )
A.1/32
B.1/16
C.1/8
D.1/4
解析:本题考查DNA复制方面的知识。标记了一个DNA分子之后,就等于标记了两条DNA链,那么,无论复制多少次,被标记的总是这两条链,所以本题的计算方法是用2除以最后得到的总的DNA链数,即2÷(2×23)=1/8。
答案:C
归纳迁移
DNA复制的机理 ①碱基互补配对原则;②边解旋边复制
DNA复制的时期 ①有丝分裂间期;②减数分裂第一次分裂前间期
DNA复制的场所 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体和细胞质(细胞质基因)
DNA复制的条件 模板 亲代DNA的两条链
原料 4种脱氧核苷酸
能量 ATP
酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶等
DNA复制的特点 ①半保留复制;②半不连续复制(多个复制起点)
DNA复制的意义 ①遗传信息的传递,使物种保持相对稳定和延续 ②由于复制差错而出现基因突变,从而为进化提供了原始选择材料
汗老师讲方法
1.对T2噬菌体侵染细菌实验的几个问题的理解?
(1)噬菌体为细菌病毒,细菌是原核生物,所以两者在结构上的最大区别是有无细胞结构。两种生物体内都没有染色体,只有DNA,在两种生物的结构模式图中,表示遗传物质的线条不能误以为是染色体。?
(2)如何说明侵染细菌时进入细菌的是噬菌体的DNA而不是蛋白质外壳。用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和内部的DNA,在细菌体内只能检测到32P,检测不到35S,由此证明侵染时,注入细菌的是DNA,蛋白质成分的外壳未进入细菌细胞内,也说明蛋白质分子不具有连续性。?
(3)细菌细胞内的噬菌体DNA复制及噬菌体蛋白质合成所需要的原料、能量、场所等条件均由细菌提供,这时细菌细胞的一切变化是为噬菌体服务,这时的代谢活动是由噬菌体的DNA控制。?
(4)噬菌体侵染细菌的实验还说明了噬菌体特有的增殖方式,这种方式不同于无性生殖和有性生殖,称为复制繁殖。?
(5)该实验能证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质。
2.DNA复制中的计算方法?
DNA在自我复制过程中,最鲜明的特点就是半保留复制。一个DNA分子无论复制多少代,这个DNA的两条链不变,一直作为模板,分别进入两个子代DNA分子中。?
DNA分子复制前后某种碱基数量的计算公式为:若某DNA分子含某种碱基m个,则该DNA分子进行n次复制,需游离的含该碱基的脱氧核苷酸分子数=互补碱基的脱氧核苷酸分子数=(2n-1)m;而该DNA分子进行第n次复制时,需游离的含该碱基的脱氧核苷酸分子数=互补碱基的脱氧核苷酸分子数=(2n-1)m。
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