【文档说明】专题03 基因的本质 【知识梳理】-2020-2021学年高一生物下学期期末专项复习（人教版必修2）(解析版).doc，共(10)页，707.020 KB，由管理员店铺上传

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1专题03基因的本质【知识梳理】一、肺炎双球菌转化实验1.格里菲思的体内转化实验(1)实验材料:S型和R型肺炎双球菌菌落荚膜毒性S型光滑有有R型粗糙无无(2)实验过程及结果结果分析:实验①、②对比说明R型细菌无毒性,S型细

菌有毒性。实验②、③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。实验②、③、④对比说明R型细菌转化成了S型细菌。(3)实验结论:已经被加热杀死的S型细菌中,含有使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。2.艾弗里体外转化实验(1)实验材料:S型和R型细菌、培养基。(2)实验目的:探究S型细菌中的“转化

因子”是DNA还是蛋白质或多糖。(3)实验过程及结果结果分析:实验①、②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。实验③、④说明DNA有转化作用。(4)实验结论:S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。2二、噬菌体侵染细菌实验1.实验材料:T

2噬菌体和大肠杆菌(1)噬菌体的结构及生活方式(2)实验方法:放射性同位素标记法,用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。2.实验过程及结果(1)标记噬菌体(2)已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌3.实验结果分析分组结果结果分析对比实验

(相互对照)含32P的噬菌体+细菌上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内32P—DNA进入了宿主细胞含35S的噬菌体+细菌宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞,留在外面4.结论:DNA是遗传物质。5

.比较噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验比较项目噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验设计思路设法将DNA和其他物质分开,单独研究它们各自不同的功能3处理方法放射性同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质中特殊元素直接分离法:分离S型细菌的多种组成物质,分

别与R型细菌混合培养检测结果的方式检测放射性位置观察菌落的类型结论DNA是遗传物质DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质三、烟草花叶病毒感染烟草叶实验及生物的遗传物质1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象(2)实验结论RNA

是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。2.汇总常见生物的遗传物质生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物DNA和RNADNA动物、植物、真菌等原核生物DNA细菌、蓝藻、放线菌等非细胞生物DNA病毒仅有DNADNA乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒等

RNA病毒仅有RNARNA烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等结论:DNA是主要的遗传物质,因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部分生物的遗传物质是RNA。四、DNA分子的结构与基因的本质1.DNA双螺旋结构的形成(1)DNA双螺旋结构

模型构建者:沃森和克里克。(2)图解DNA分子结构42.DNA分子的特性(1)相对稳定性:DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性:不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同,排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有4n种。(3

)特异性:每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息。3.基因的本质(1)染色体、DNA和基因的关系(2)基因与碱基的关系遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中,构成基因的碱基数小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。[提醒]并非所有DNA片段都是

基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段,不是连续分布在DNA上的,而是由碱基序列将不同的基因分隔开。五、DNA分子的复制1.概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。52.时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。3.图解4.场所:真核生物在

细胞核、线粒体和叶绿体;原核生物在拟核和细胞质。5.特点:边解旋边复制。6.方式:半保留复制。7.结果:形成两个完全相同的DNA分子。8.意义:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的连续性。9.DNA分子精确复制的原因:(1)DNA分子的双

螺旋结构提供精确的模板。(2)碱基互补配对原则保证复制准确进行。【题型突破】题型一肺炎双球菌转化实验的分析与应用【例1】1928年,英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验:第1组第2组第3组第4组实验处理注射活的R型菌注射活的S型菌注射加热杀死的S型菌注射活的R型菌与加热

杀死的S型菌实验现象小鼠不死亡小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌小鼠不死亡小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌下列关于此实验的分析错误的是()A.实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离出S型活细菌B.对第4组实验的分析必须是以1~3组的实验为参照C.本实验的结果表明R型肺炎双球

菌发生了基因重组D.本实验结论为“加热杀死的S型细菌中含有转化因子”6【解析】第4组小鼠死亡并分离出S型活细菌说明加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子,能使R型细菌转化成S型细菌,A正确;1~3组作为第4组实验的对照实验,

B正确;通过4组实验,说明S型细菌中存在某种转化因子,能使R型细菌转化成S型细菌,不能说明R型肺炎双球菌发生了基因重组,C错误;本实验结论为S型细菌中存在某种转化因子,能使R型细菌转化成S型细菌,D正

确。【答案】C题型二肺炎双球菌体内、外转化实验的比较与拓展应用例2.某同学对格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验进行了分析比较,下列叙述错误的是()A.都采用了两种肺炎双球菌做实验材料B.都遵循了实验设计的对照原则C.都遵循了相同的实验设计思路D.体外转化实验可理解为

体内转化实验的延伸【解析】艾弗里的体外转化实验是格里菲思的体内转化实验的延伸;艾弗里的体外转化实验的思路是把S型细菌中的各种物质分开,单独观察每一种物质对R型细菌的作用;格里菲思实验的思路是比较R型细菌和S型细菌对小鼠的作用,两者的设计思路不同,故选C。【答

案】C题型三噬菌体侵染细菌实验的机理与过程例3.如图为“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的流程图,有关该实验的表述正确的是()A.实验中噬菌体是用35S的培养基直接培养标记的B.35S标记的是噬菌体的蛋白质,32P标记的是

大肠杆菌的DNAC.35S标记的噬菌体侵染实验中,若搅拌不充分,上清液中的放射性会降低D.32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性【解析】噬菌体是病毒,只能用活细胞培养,不能用培养基直接培养,A

错误;32P标记的是噬菌体的DNA,B错误;35S标记的噬菌体侵染实验中,若搅拌不充分,含35S的噬菌体蛋白质外壳会随大肠杆菌进入沉淀物中,从而导致上清液中的放射性降低,C正确;32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间过长或过短都会增强上清液7的放射性,D错误。【答案】C题型四噬菌体侵染

细菌实验拓展应用例4.如图1中的噬菌斑(白色区域),是在长满大肠杆菌的培养基上,由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的不长细菌的透明小圆区,它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法,得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线(如图2

),下列叙述错误的是()A.培养基中加入含35S或32P的营养物质,则放射性先在细菌中出现,后在噬菌体中出现B.曲线a~b段,细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成C.限制c~d段噬菌斑数量增加

的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解D.曲线b~c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代【解析】噬菌体必须寄生在大肠杆菌中,依赖大肠杆菌提供繁殖所需的原料,培养基中加入含35S或32P的营养物质,则放射性先在细菌中

出现,后在噬菌体中出现,A正确;曲线a~b段,细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成,为噬菌体繁殖准备物质基础,B正确;限制c~d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解,C正确;曲线b~c段所对应的时间内噬菌体数量扩大了10倍,而不是

繁殖了10代,D错误。【答案】D题型五RNA是遗传物质的实验探究例5.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b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①a型TMV感染植物a型a型②b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a型a型8TMV的RNA)→感染植物A.实验①B.实验②C.实验③D.实验④【解析】因为烟草花叶病毒的

遗传物质是RNA,所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA,而不是蛋白质。③中的RNA来自b型TMV,分离出的病毒类型就应该是b型,故选C。【答案】C题型六生物的遗传物质的判断与分析例6.下列有关遗传物质的说法,正确的是()A.细菌的遗传物质是

DNA,病毒的遗传物质是RNAB.细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质是RNAC.豌豆的遗传物质是DNA,果蝇的遗传物质也是DNAD.细胞中的遗传物质都与蛋白质结合,组成染色体【解析】细菌的遗传物质是DNA,大多

数病毒的遗传物质也是DNA,A错误;细胞核与细胞质中的遗传物质都是DNA,B错误;豌豆和果蝇的遗传物质都是DNA,C正确;细胞核中的遗传物质与蛋白质结合形成染色体,而细胞质中的DNA没有形成染色体,D错误。【答案】C题型七DNA分子的结构及特性例7.下列关于DNA的

分子结构与特点的叙述,错误的是()A.DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基B.DNA分子的两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构C.每个DNA分子中,碱基数=磷酸数=脱氧核糖数D.碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性【解析】DNA

分子中大多数脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基,末端的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基,A错误;DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,B正确;DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸含有一个磷酸、一个脱氧核糖和一个含氮碱基,因此每个DN

A分子中,碱基数=磷酸数=脱氧核糖数,C正确;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,碱基特定的排列顺序,构成了DNA分子的特异性,D正确。【答案】A题型八DNA分子中的碱基配对规律及相关计算例8.已知某DNA分子中,

G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条子链(α链)中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在α链的互补链(β链)中,T和C分别占β链碱基总数的()9A.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】由于整个DNA分子中G+C=35.8%,则每条链中G+C=35.8%,A+T=64.2%;由于α链中T与C分别占α链碱基总数的32.9%和17.1%,由此可以求出α链中G=18.7

%、A=31.3%,则其互补链(β链)中T和C分别占β链碱基总数的31.3%和18.7%。故选B。【答案】B题型九基因的本质及与DNA和染色体的关系例9.下列有关基因的叙述,错误的是()A.摩尔根将孟德尔的“遗传因子

”这一名词重新命名为“基因”B.随着细胞质基因的发现,基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体C.一个DNA分子上有多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段D.研究表明,基因与性状的关系并不都是

简单的线性关系【解析】摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上,约翰逊给“遗传因子”起了一个新名字为“基因”,A错误;DNA主要存在于染色体上,少量存在于细胞质中,故染色体是基因的主要载体,B正确;基因通常是有遗传效应的DN

A片段,一个DNA分子上有多个基因,C正确;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状,因此基因与性状的关系并不都是简单的线性关系,D正确。【答案】A题型十DNA复制的过程与实验探究例10.D

NA半保留复制过程是分别以解旋的两条链为模板,合成两个子代DNA分子,在复制起始点呈现叉子的形式,被称为复制叉。DNA连接酶可以将脱氧核苷酸片段连接在一起,如图表示某DNA分子复制的的过程,下列说法错

误的是()A.在复制叉的部位结合有解旋酶、RNA聚合酶B.DNA复制过程中需要DNA连接酶的参与C.前导链和后随链延伸的方向都是由5'端向3'端D.该过程发生的场所不一定是细胞核、线粒体和叶绿体【解析】据图可知:DNA半保留复制过程是分别以解旋的两条链为模板,复制叉处进行DNA解旋、合

成新10链,所以需要解旋酶和DNA聚合酶,A错误;后随链先形成DNA单链的片段,之间需要DNA连接酶相连接,B正确;据图可知:DNA两条链的方向是相反的,但前导链和后随链延伸的方向都是由5'端向3'端,C正确;DNA复制可以发生在原核细胞中,D正确。【答案】A题型十一DNA

半保留复制的相关计算与实验探究例11.某病毒的DNA分子共有碱基600个,其中一条链的碱基比例为A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,在侵染宿主细胞时共消耗了嘌呤类碱基2100个,相关叙述错误的是()A.该病毒DNA在宿主细胞中进行半保留复制B.子代病毒的DN

A中(A+T)/(C+G)=7/3C.该病毒DNA第3次复制需要360个腺嘌呤脱氧核苷酸D.该病毒在宿主细胞内复制产生了8个子代DNA【解析】病毒DNA在宿主细胞中复制时遵循DNA分子半保留复制的原则,A正确;由A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4可知,该DNA分子中(A+T)/(C+G)=3/7

,根据碱基互补配对关系,子代病毒的DNA中(A+T)/(C+G)=3/7,B错误;该病毒DNA第3次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数目为(23-1)×90=360个,C正确;由题干信息可知,在侵染宿主细胞时共

消耗嘌呤类碱基2100个,应是复制了3次,则该病毒在宿主细胞内复制产生了8个子代DNA,D正确。【答案】B