考點1核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)、DNA的結(jié)構(gòu)與復制專題六遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)診斷基礎(chǔ)整合要點探究考向診斷基礎(chǔ)(3)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實驗更具說服力()(4)噬菌體能利用宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸()1.核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)的正誤判斷(1)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，證明了DNA的半保留復制()提示提示該實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(2)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)()提示提示肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)。答案提示提示提示噬菌體是利用自己的DNA為模板合成子代的DNA。(5)分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體()提示提示培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，不能培養(yǎng)噬菌體。(6)用35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致()(7)真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA()答案提示2.有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)的正誤判斷(1)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和脫氧核糖是通過氫鍵連接的()提示提示一條脫氧核苷酸鏈中磷酸和脫氧核糖之間通過磷酸二酯鍵連接起來。(2)磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架()(3)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵()提示提示DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，兩條鏈是通過氫鍵連接的，RNA也有局部雙鏈結(jié)構(gòu)，也含有氫鍵。答案提示(4)HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸()提示提示HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，水解產(chǎn)生4種核糖核苷酸。(5)DNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵相連()提示提示DNA單鏈上相鄰堿基通過“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”連接，不是以氫鍵連接。答案提示3.DNA分子復制的正誤判斷(1)植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復制()(2)DNA復制需要消耗能量()(3)真核細胞染色體DNA的復制發(fā)生在有絲分裂前期()提示提示DNA的復制發(fā)生在有絲分裂間期。答案提示(4)真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶()(5)DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的()4.綜合應(yīng)用(1)在“噬菌體侵染細菌的實驗”中，35S標記的噬菌體記為甲組，32P標記的噬菌體記為乙組，在甲組中上清液放射性強度與保溫時間長短的關(guān)系圖可表示為下圖曲線a，而乙組中沉淀物放射性強度與保溫時間長短的關(guān)系圖可表示為下圖曲線b()答案在實驗過程中細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來()若被侵染細菌的存活率下降，細胞外35S放射性會增高()(2)用32P和35S分別標記的噬菌體侵染細菌，經(jīng)短時間保溫后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中35S和32P的放射性以及被侵染細菌的存活率，得到如圖所示的實驗結(jié)果，則：答案上清液中35S占初始標記噬菌體放射性最大值只有80%左右，其原因是侵染細菌的噬菌體外殼沒有全部與細菌分離()因上清液中32P占初始標記噬菌體放射性的30%，因此該實驗不能證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)()答案在0t1時間內(nèi)噬菌體一定還未侵入到細菌體內(nèi)()在t1t2時間內(nèi)，由于噬菌體侵入細菌體內(nèi)，導致細菌大量裂解死亡()在t2t3時間內(nèi)噬菌體因失去寄生場所而停止增殖()(3)在噬菌體侵染細菌的實驗中，隨著培養(yǎng)時間的延長，培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與細菌的數(shù)量變化如圖所示，則：答案在一個細胞周期中，DNA復制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間()真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶且消耗能量()上圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的，并且邊解旋邊雙向復制，從而提高了復制速率()(4)下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，判斷下列相關(guān)敘述：答案某親本DNA分子雙鏈均以白色表示，以灰色表示第一次復制出的DNA子鏈，以黑色表示第二次復制出的DNA子鏈，該親本雙鏈DNA分子連續(xù)復制兩次后的產(chǎn)物如下圖D所示()答案整合要點一、噬菌體侵染細菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析一、噬菌體侵染細菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析1.含32P的噬菌體侵染大腸桿菌無有上清液2.含35S的噬菌體侵染大腸桿菌有無上清液沉淀物3.噬菌體侵染細菌實驗中，注意以下幾個原理(1)“短時間保溫”應(yīng)理解為盡量保證親代噬菌體已侵入細菌而子代還未使細菌發(fā)生裂解。如果時間過短，親代噬菌體還未侵入細菌體內(nèi)；如果時間過長，子代噬菌體就會釋放到細菌外面來，這時，就會對離心的結(jié)果產(chǎn)生影響。(2)攪拌是將培養(yǎng)液放入攪拌器中攪拌，其目的是使細菌外吸附著的噬菌體外殼與細菌分離，而不是把細菌攪碎。(3)離心分離是一種分離混合物的方法，離心的結(jié)果是質(zhì)量大的顆粒在下層，質(zhì)量小的顆粒在上層，從而達到分離的目的。在該實驗中，被感染的細菌(含有子代噬菌體的細菌)在下層的沉淀物中，噬菌體顆粒的質(zhì)量較小，在上層的上清液中。(4)本實驗的同位素標記需分兩步走：先對細菌做標記，用以培養(yǎng)獲得有標記的噬菌體，再用此已標記的噬菌體去侵染未標記的細菌。(5)實驗需分兩組進行：標記DNA的為一組，標記蛋白質(zhì)的為另一組。因為放射性檢測不能方便地分清元素種類，只能區(qū)分有無標記元素。二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的誤區(qū)提醒二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的誤區(qū)提醒1.轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中S型菌的DNA片段整合到R型菌的DNA中，使受體菌獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。2.轉(zhuǎn)化的只是少部分R型菌：由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等的影響，實驗中并不是所有的R型菌都轉(zhuǎn)化成了S型菌，而只是小部分R型菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化。3.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗和體外轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論：體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只是證明已經(jīng)被加熱殺死的S型菌中存在轉(zhuǎn)化因子；體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)、莢膜等不是遺傳物質(zhì)。三、生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的判別三、生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的判別1.DNA和RNA共同存在時，DNA是遺傳物質(zhì)，RNA是DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，它不是遺傳物質(zhì)。只有在少數(shù)沒有DNA存在的病毒中，RNA才起遺傳物質(zhì)的作用。2.一切有細胞結(jié)構(gòu)的生物，其遺傳物質(zhì)都是DNA。不管是細胞質(zhì)中還是細胞核中的遺傳物質(zhì)都是DNA，但細胞質(zhì)中主要的核酸為RNA。3.核酸和遺傳物質(zhì)是兩個概念，生物的遺傳物質(zhì)是核酸(DNA或RNA)，說DNA是主要的遺傳物質(zhì)，是針對整個生物界而言的。四、四、DNA復制的有關(guān)計算復制的有關(guān)計算DNA復制為半保留復制，若將親代DNA分子復制n代，其結(jié)果分析如下：1.子代DNA分子數(shù)為 個。(1)含有親代鏈的DNA分子數(shù)為 個。(2)不含親代鏈的DNA分子數(shù)為 個。(3)含子代鏈的DNA有 個。2.子代脫氧核苷酸鏈數(shù)為 條。(1)親代脫氧核苷酸鏈數(shù)為 條。(2)新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為 條。2n22n22n2n122n123.消耗的脫氧核苷酸數(shù)(1)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為 個。(2)第n次復制所需該脫氧核苷酸數(shù)為 個。m(2n1)m2n1探究考向題型一核酸是遺傳物質(zhì)的實驗分析題型一核酸是遺傳物質(zhì)的實驗分析1.圖甲所示是肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，圖乙所示是噬菌體侵染細菌的實驗，圖丙所示是兩個小分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式。下列相關(guān)分析正確的是12345A.圖甲中將R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠體內(nèi)，R型菌向S型菌 發(fā)生了轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的原理是基因重組B.圖乙中攪拌的目的是給大腸桿菌提供更多的氧氣，離心的目的是促進大 腸桿菌和噬菌體分離C.用32P、35S標記噬菌體，被標記的部位分別是圖丙中的D.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗都證明DNA是遺傳物 質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)答案解析12345解析解析R型菌向S型菌轉(zhuǎn)化的原因是S型菌的DNA進入了R型菌中，S型菌的DNA與R型菌的DNA實現(xiàn)了重組，并表現(xiàn)出S型菌的性狀。攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體外殼和細菌分離，離心的目的是讓上清液中分布重量較輕的噬菌體顆粒，而沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。圖丙中代表氨基酸的R基團，代表磷酸基團，代表五碳糖，代表含氮堿基，含有S的是，含有P的是；用35S(標記蛋白質(zhì))、32P(標記DNA)標記噬菌體，被標記的部位分別是圖丙中的。肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論：加熱殺死的S型菌中，含有某種促成R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的“轉(zhuǎn)化因子”；肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子，是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；噬菌體侵染細菌的實驗能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因為蛋白質(zhì)沒有進入細菌體內(nèi)。12345思維延伸思維延伸(1)下圖是某興趣小組利用兩種肺炎雙球菌進行相關(guān)的轉(zhuǎn)化實驗，各組肺炎雙球菌先進行圖示處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)，則：12345a.圖中通過對照能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)()b.組產(chǎn)生的S型菌可能是基因重組的結(jié)果()c.能導致小鼠死亡的是四組()d.組為空白對照，實驗結(jié)果是小鼠不死亡()e.組實驗表明，加入S型菌體的蛋白質(zhì)后，試管中長出的是有莢膜的菌體()答案12345(2)如圖為研究T4噬菌體基因表達的部分實驗過程。將分離得到的RNA與熱變性后的單鏈DNA雜交，檢測各組放射性強度。則：12345a.實驗前需用含糖、氨基酸、血清等物質(zhì)的培養(yǎng)基培養(yǎng)T4噬菌體()b.過程中利用3H尿嘧啶合成放射性物質(zhì)的過程稱為翻譯()c.中分離得到的RNA與DNA雜交過程中有AT堿基配對()答案12345題型二題型二DNA的結(jié)構(gòu)與相關(guān)計算的結(jié)構(gòu)與相關(guān)計算2.(2017浙江模擬)如圖為某核苷酸長鏈片段的示意圖，下列關(guān)于該長鏈的相關(guān)敘述中，錯誤的是A.2和3構(gòu)成核苷B.嘌呤數(shù)目等于嘧啶數(shù)目C.4為胞嘧啶脫氧核苷酸D.磷酸基團的數(shù)目等于脫氧核糖的數(shù)目答案解析12345解析解析2 脫氧核糖3 含氮堿基(胞嘧啶)構(gòu)成核苷，A正確；該鏈為DNA單鏈，嘌呤數(shù)目不一定等于嘧啶數(shù)目，DNA雙鏈中嘌呤數(shù)目等于嘧啶數(shù)目，B錯誤；由以上分析知，題圖中的4是胞嘧啶脫氧核苷酸，C正確；一分子磷酸1分子脫氧核糖1分子含氮堿基構(gòu)成1個脫氧核苷酸，其中磷酸基團的數(shù)目等于脫氧核糖的數(shù)目，D正確。12345答案解析3.某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是12345點石成金1234512345堿基計算的規(guī)律堿基計算的規(guī)律規(guī)律1：在雙鏈DNA分子中，互補堿基兩兩相等，AT，CG，AGCT，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。規(guī)律2：在雙鏈DNA分子中，互補的兩堿基之和(如AT或CG)占全部堿基的比例等于其任何一條單鏈中這兩種堿基之和占該單鏈中堿基數(shù)的比例(單雙鏈轉(zhuǎn)化公式)。規(guī)律3：DNA分子一條鏈中 的比值的倒數(shù)等于互補鏈中此比例的比值，在整個DNA分子中該比值等于1(不配對的堿基之和比例在兩條單鏈中互為倒數(shù))。12345點石成金點石成金12345題型三題型三DNA的復制及相關(guān)計算的復制及相關(guān)計算4.(2017杭州一模)如圖所示為真核細胞內(nèi)基因Y的結(jié)構(gòu)簡圖，共含有2 000個堿基對，其中堿基A占20%，下列說法正確的是12345A.基因Y復制兩次，共需要4 800個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸B.基因Y復制時解旋酶作用于、兩處C.若處 ，則Y控制的性狀一定發(fā)生改變D.Y的等位基因y中堿基A也可能占20%答案解析解析解析該基因由2 000對脫氧核苷酸組成，其中鳥嘌呤占30%，因此該基因中含有鳥嘌呤數(shù)目為2 000230%1 200個，則該基因復制2次，需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目(221)1 2003 600個，A錯誤；基因Y復制時解旋酶作用于處，即氫鍵，B錯誤；若處 ，由于密碼子的簡并性等原因，Y控制的性狀不一定發(fā)生改變，C錯誤；Y的等位基因y是基因突變形成的，基因突變是指堿基對的增添、缺失或替換，因此y中堿基A也可能占20%，D正確。123455.(2017浙江模擬)如圖表示采用同位素示蹤技術(shù)和離心處理來探究DNA復制方式的過程圖解，下列說法錯誤的是12345A.輕帶表示14N14N的DNA分子B.證明DNA的復制方式為半保留復制C.細菌繁殖三代后取樣，提取DNA，離心后試管中出現(xiàn)三條條帶D.若將DNA雙鏈分開來離心，則b、c兩組實驗結(jié)果相同12345答案解析點石成金解析解析輕帶表示14N14N的DNA分子，A正確；據(jù)分析可知，該實驗可以證明DNA的復制方式為半保留復制，B正確；細菌繁殖三代后取樣，提取DNA，離心后試管中出現(xiàn)：一條中帶，一條輕帶，C錯誤；若將DNA雙鏈分開來離心，則實驗結(jié)果均為一條重帶，一條輕帶，D正確。12345用圖解法解決用圖解法解決DNA分子復制的有關(guān)問題分子復制的有關(guān)問題用含32P的DNA分子做親代，放在31P的原料中，復制n次。(1)產(chǎn)生的子代DNA分子中，各類DNA分子所占比例：12345點石成金點石成金12345