第03讲基因的本质（原卷版）.docx

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1、第3讲基因的本质【学习目标】1 .通过对肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌等实验的学习，认同科学结论的获得离 不开严谨的推理和确凿的实验证据。2 .基干对DNA的结构模型的构建以及DNA结构特点的理解,进一步形成结构与功能相适应的 观念。3 .通过分析DNA半保留复制的实验证据，阐明运用假说一演绎法进行科学探究的基本思路。4 .基于科学家对基因本质的探索历程，认同科学探究是一个个断深化的过程。【基础知识】一、肺炎链球菌的转化实验1 .肺炎链球菌的类型项目S型细菌R型细菌菌落表面表面菌体*有多糖类的荚膜cP没有多糖类的荚膜有无致病性2.区别项目体内转化实验体外转化实验科学家细菌培养小鼠体内体外

2、培养基实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为 对照实验来说明确实发生了转化在S型细菌的提取物中，分别 去除某种物质，观察能否使R 型细菌发生转化观察指标实验结论3.联系体内转化实验是体外转化实验的，体外转化实验则是前者的延伸。实验设计都遵循 和 原则。二、噬菌体侵染细菌的实验1 .实验者：。2 .实验方法：技术。3 .实验材料： 和大肠杆菌4 .实验分析噬菌体侵染细菌时，进入细菌的细胞中，而 仍留在细胞外。(2)子代噬菌体的各种性状是通过 遗传的。5 .实验结论： 才是噬菌体的遗传物质。三、生物的遗传物质1. RNA是遗传物质的实验证据实验材料：烟草花叶病毒(只含有 和)、烟草。结论：

3、烟草花叶病毒的遗传物质是,不是 O2. DNA是主要的遗传物质：绝大多数生物的遗传物质是,只有极少数生物的遗传物 质是o因此，是主要的遗传物质。四、DNA的结构LDNA是由两条单链组成的，这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作J,另一端有一个羟基(0H), 称作，两条单链走向，一条单链是从5,一端到3一端的，另一条单链是从3 一端到5一端的。2 .DNA中的 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；排列在内侧。3 .两条链上的碱基通过连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：一定与 T(胸腺喀咤)配对，一定与C(胞喀咤)配对。碱基之间的这种一一

4、对应的关系，叫 作 原则。五、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据1 .对DNA复制的推测半保留复制提出者：O观点：DNA复制方式为 o内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的断裂。解开的 分别作为复制的模板，游离的 根据 原则，通过形成，结合到作为模板的单链上。结果：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。(2)全保留复制概念：指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。2 . DNA半保留复制的实验证据(1)实验方法：技术和离心技术。(2)实验原理：只含,5N的DNA密度大，只含I4N的DNA密度小，一条链含,4N, 一条链含

5、15N的双链DNA密度 o实验假设：DNA分子以 的方式复制。实验结果预期：离心后应出现条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为,5N标记的亲代双链DNAo中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为,5N标记的子代双链DNAo轻带(密度最小)：两条链都为,4N标记的子代双链DNAo(5)结果分析立即取出：提取DNA一离心一全部是带。细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取DNA一离心是中带。细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代)取出：提取DNA一离心位于中带、位于轻带。(6)实验结论：DNA复制是以 的方式进行的。六、DNA复制的过程1 . DNA复制的概念：以 为模板合成 的过程。2 .发生

6、时期：在真核生物中，这一过程是在 期，随着染色体的复制而完成的。3 .结果：一个DNA分子形成了两个 的DNA分子。4 .特点(1)o(2)复制。5 .准确复制的原因(l)DNA独特的 结构，为复制提供了精确的模板。(2)通过，保证了复制能够准确地进行。6 .意义：DNA通过复制，将 从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了 的连续性。七、DNA片段中的遗传信息1 .遗传信息：遗传信息是指基因中的脱氧核苜酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苜酸的排 列顺序不同，含有的遗传信息不同。2 . DNA分子的多样性和特异性(1)多样性：DNA分子中共有一种类型的碱基，但是碱基对的却可以成千上万，形成的 碱基对的

7、 也可以千变万化，若某个DNA分子具有个碱基对，则DNA分子可有，种组合方式，从而构成了 DNA分子的多样性。(2)特异性：每个特定的DNA分子都有特定的 顺序，构成了 DNA分子的特异性。3 .生物体多样性和特异性与DNA的关系：DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的 O4 .基因的本质：基因通常是 的 片段。【考点剖析】考点一肺炎链球菌的转化实验1 .肺炎链球菌的转化实验中，发现无致病性R型活细菌和被加热致死的有致病性S型细菌 混合后，在小鼠体内找到了下列哪些类型的细菌（）有致病性R型细菌 无致病性R型细菌 有致病性S型细菌 无致病性S型细菌A.B.C.D.2 .下列有关肺炎链球菌

8、转化实验的叙述，正确的是（）A.格里菲思认为已经加热致死的S型细菌中含有转化因子B.体内转化实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡C.艾弗里的实验不能证明蛋白质不是遗传物质D.艾弗里的实验运用了 “加法原理”考点二噬菌体侵染细菌的实验3 . 1952年，赫尔希和蔡斯用35s和32P分别标记T2噬菌体时，正确的做法是（）A.分别用含35s和32P的人工培养基培养T2噬菌体B.分别用含35s和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养T2噬菌体C.分别将35s和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚D.分别用含35s和32P的动物血清培养T2噬菌体4.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的

9、细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、 离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是（）A. 32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性B.若离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低C.本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D.本实验说明了 DNA在亲子代之间传递具有连续性考点三生物的遗传物质5.下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是（）A.所有生物的遗传物质都是DNAB. DNA和RNA在细胞中均存在，其中DNA是主要的遗传物质，RNA是次要的遗传物质C.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RNAD.真核生物、原核生物的遗传物质是DN

10、A,其他生物的遗传物质是RNA6 .请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基（分别含32P标记的核甘酸和35s标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。实验过程：步骤一：分别取等量含32P标记的核甘酸和含35s标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养 皿中，依次编号为甲、乙；步骤二：在两个培养皿中接种,在适宜条件下培养一段时间；步骤三：在甲、乙两个培养皿中放入,培养一段时间，分别获得被 标记和被 标记的噬菌体；步骤四：用上述噬菌体分别侵染 的大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心。步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。(2)预测实验结果

11、：i-放射性较高 茸一放射性较低 放射性较低 U放射性较高 AB在甲培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌，经搅拌、离心后结果如 图。在乙培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌，经搅拌、离心后结果如 图。考点四DNA双螺旋结构模型的构建及制作7 .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种脱氧核甘酸为单位连 接而成的长链的基础上，这4种脱氧核甘酸分别含有A、T、G、C4种碱基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呈双螺旋结 构C.沃森和克里克曾尝试搭建了多种模型，但都不科学D.沃森和克

12、里克最后受“腺喋吟(A)的量总是等于胸腺喀咤(T)的量；鸟喋吟(G)的量总是等 于胞喀咤(C)的量”的启发，构建出科学的模型8 .在制作DNA双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”， 那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的键依次是 ()磷酸和脱氧核糖氢键碱基对肽键A.B.C.D.考点五DNA的结构9 . DNA由反向平行的两条脱氧核甘酸长链组成。如果DNA的一条链上某碱基序列是5 一AGCTGCG 3,，则另一条链与之配对的部分是()A. 5 CGCAGCT3，B 5 TCGACGC 3C. 5 AGCTGCG_3D. 5 GCGTCGA

13、 - 310 .下列有关DNA结构的叙述，错误的是（）A. DNA的基本骨架排列在外侧B. DNA具有独特的双螺旋结构C. DNA中，A与U配对，C与G配对D.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中11 .如图是DNA的局部结构示意图，请据图回答：图中有 种碱基，有一个完整的脱氧核甘酸单位，有一个游离的磷酸基团。从主链看，DNA的两条单链方向；从碱基关系看，两条单链上的碱基 （填“相同”或“互补” ）o（3）图中的1、2是, 3是, 4、5是,若该DNA片段中的这些结构可任意替换，则可形成 种不同的DNA片段。考点六DNA半保留复制的实验证据12 .某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一

14、次复制出的DNA子链，以黑色 表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是（）IIIIIIIIIIIIIIII Ullin IIIIIIIIABCD13 .下列有关“证明DNA半保留复制的实验”的叙述，正确的是（）A.培养过程中，大肠杆菌将利用NH4cl中的N合成DNA的基本骨架B.通过对第二代大肠杆菌DNA的离心，得出DNA复制的特点为半保留复制C.将含,4N/,4NDNA的大肠杆菌转移到以,5NH4C1为唯一氮源的培养液中培养若干代， 所获得的大肠杆菌的DNA中都含有,5ND.将含,5N/,5NDNA的大肠杆菌转移到以14NH4C1为唯一氮源的培养液中繁殖一代后

15、， 若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行离心，离心管中将只出现1个条带 考点七DNA复制的过程14 .体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关的酶、四种脱氧核甘酸和ATP, 37 下 保温。下列叙述中正确的是（）A.能生成DNA, DNA的碱基比例与四种脱氧核甘酸的比例一致B.不能生成DNA,因为缺少DNA模板C.能生成DNA, DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联D.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件15 .下图为某真核细胞中DNA复制过程的模式图，下列叙述正确的是()心r 以母链为模板进 也1一解旋行碱基互补配对 ，/15 JA T AGC T A C

16、 T T G G -gg A AA. DNA分子在酶的作用下水解成脱氧核昔酸，酶催化碱基对之间的连接B.在复制过程中解旋和复制是同时进行的C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子16 .真核细胞中DNA复制如图所示，下列表述错误的是()复制起点亲链IIA.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B.每个子代DNA都有一条核甘酸链来自亲代C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化D. DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则和精确的模板17 .如图为某细胞内DNA分子复制简图，请据图回答：该过程发生的时间为细胞分裂前的 期，需要

17、酶和 酶的作用。(2)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的 为原料，按照 原则，各自合成与母链互补的一条子链。若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子中C+G占%。(4)若将长期培养在,4N环境中的细胞移入只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂n次，则 最终获得的子代DNA分子中，含,4N的占,含15N的占,这说明DNA 分子的复制特点是 o考点八 说明基因与DNA关系的实例18 .大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为X 106 bp(碱基对)，在该DNA分子上 分布有大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000 bp。根据题

18、中信息，不能得出的 结论是()A.基因位于DNA分子上1.1 个DNA分子上有多个基因C. DNA分子上有非基因片段D. DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等19.人类14号染色体信息已被破译，总计含87 410 661个碱基对，这一结果发表在英国科 学周刊自然杂志上。研究报告称，14号染色体含有1 050个基因。则平均每个基因含有 的碱基数为()A. 83 248B. 166 496C. 1 050D.不能确定考点九DNA片段中的遗传信息20 .下列关于遗传信息的说法中，不正确的是()A.基因中脱氧核甘酸的排列顺序就代表遗传信息B.遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的

19、C.生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上D.遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状21 .由60个脱氧核甘酸组成的DNA分子片段，可因其脱氧核甘酸的排列顺序不同携带不 同的遗传信息，其种类最多可达()A. 430B. 460C. 604D. 30422 .如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：阴元素(a) c e 基因(f)d细胞内的遗传物质是 ，基因和g的关系是 O(2)e和g的关系是, g被彻底水解后的产物可用字母 表示。遗传物质的主要载体是，基因和i的关系是 o(4)g的成分与RNA的成分相比，主要差异在于 o(5)g的空间结构一般表现为,若其中(C+G)/(T+

20、A)=l/2,则A占总碱基数的比例为,其单链中(C + G)/(T+A)为 o23 .用32P标记玉米细胞(正常体细胞含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入 不含32P的培养基中培养，让其分裂次，若一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色 体数分别是40和2,则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期()A.第一次B.第二次C.第三次D.第四次24 .将含有一对同源染色体、其DNA分子都已用32P标记的1个精原细胞，在只供给含31P 的原料中先进行一次有丝分裂，产生的两个子细胞再各自进行减数分裂。则最终所产生的八 个精子中，被32P标记的精子可能有（）A. 2或4个B. 2、 4或6个C. 4、6或8个D. 4个