1、专题十四 核酸是遗传物质的证据与DNA的分子结构内容索引 考点一 核酸是遗传物质的证据 考点二 DNA的分子结构和特点 考点三 活动：制作DNA双螺旋结构模型 探高考 练模拟 考点一 核酸是遗传物质的证据 1.噬菌体侵染细菌实验(1)T2噬菌体结构及生活方式 答案 DNA 知识回扣 1 P外壳S寄生(2)实验过程 答案 含35S的大肠杆菌含32P的大肠杆菌蛋白质外壳含35SDNA含32P高低低高没有35S(3)结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是，即DNA是遗传物质。答案 DNA技巧 噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法 2.肺炎双球菌转化实验(1)原理：活的型菌使小鼠患
2、败血症而死亡。(2)材料：型(有毒)和型(无毒)肺炎双球菌、小鼠。答案 SSR(3)过程 活体实验过程和结论 答案 S型活菌不死亡转化因子离体实验过程和结论 答案 R型+S型R型稳定遗传变异转化因子遗传物质3.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)结论：是烟草花叶病毒的遗传物质，不是遗传物质。答案 蛋白质RNA烟草叶不出现病斑RNA蛋白质4.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(1)实验过程及现象 答案 出现病斑出现病斑B型A型(2)结果分析与结论：重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供的株系而不是提供的株系。答案 RNA蛋白质答案 思考诊断 提示 1.赫尔希和蔡斯用35S和32P
3、分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制()提示 该实验证明了DNA是遗传物质。2.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质()提示 肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质。3.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌离体转化实验更具说服力()答案 提示 4.噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸()提示 噬菌体是利用自己的DNA为模板合成子代的DNA。5.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()提示 培养基培养细菌，不能培养噬菌体。6.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致()1.噬菌体的复制式增殖过
4、程 重难突破 2(1)模板：进入细菌体内的是噬菌体DNA。(2)合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。(3)合成噬菌体的蛋白质 原料：大肠杆菌的氨基酸场所：大肠杆菌的核糖体 2.噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌 3.肺炎双球菌离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较比较项目 肺炎双球菌离体转化实验 噬菌体侵染细菌实验 设计思路 设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能 处理方法 直接分离：分离S型菌的DNA、荚膜物质、蛋白质等，分别与R型菌混合培养 同位素标记法：分别用同位
5、素35S、32P标记蛋白质和DNA 结论 证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质；说明了遗传物质可发生可遗传的变异 证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质；说明DNA能控制蛋白质的合成；说明DNA能自我复制 4.生物体内核酸种类及遗传物质生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞生物 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人 原核生物 DNA和RNA DNA 细菌、蓝细菌、放线菌 非细胞 生物 大多数 病毒 仅有DNA DNA 乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒 极少数 病毒 仅有RNA RNA 烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等 题型一 噬菌体侵染细菌的实验解析 题
6、型探究 3 1.(2015嘉兴五校第一次联考)用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述错误的是()A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中 B.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA C.上清液的放射性主要来自噬菌体的蛋白质外壳 D.在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA 123456解析 2.(2015杭州二中月考)赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下
7、列叙述不正确的是()A.搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离 B.32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性 C.如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 D.本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性 123456解析 题型二 肺炎双球菌转化实验3.(2016浙江10月选考)用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。据图分析可知()A.RNA是转化因子B.荚膜多糖具有生物活性 C.DNA是转化因子D.DNA是主要的遗传物质 123456解析 4.下图是肺炎双球菌的转化实验，下列说法中正确的是()A.实验遵循了对照原则和单一变量原则 B.
8、a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果 C.从d组死亡小鼠身上分离到的S型菌是由S型死细菌转化的 D.从变异的角度看，细菌的转化属于基因突变123456题型三 烟草花叶病毒的感染和重建实验5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者的病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是()123456解析 A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用 B.b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明其有侵染作用 C.c、d过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前
9、草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒 D.该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质 123456 6.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，然后分别感染大肠杆菌，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、3B.1、4 C.2、3D.2、4 123456解析 返回 考点二 DNA的分子结构和特点 1.DNA分子的化学
10、组成(1)基本组成元素：。(2)基本单位 答案 知识回扣 1 C、H、O、N、P脱氧核苷酸胸腺嘧啶腺嘌呤2.DNA分子结构的特点(1)DNA分子由两条长链按方式盘旋成双螺旋结构 外侧(基本骨架)：每条链上的一个脱氧核苷酸的与另一个脱氧核苷酸的结合。内侧：。(2)碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过形成碱基对，且腺嘌呤与通过两个氢键相连，鸟嘌呤与通过3个氢键相连。(3)卡伽夫法则：在DNA分子中，A和T的分子数相等，G和C的分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量。(4)空间结构：规则的结构。答案 反向平行脱氧核糖磷酸基团碱基对胸腺嘧啶胞嘧啶氢键双螺旋技巧 DNA分子结构的“五、四、三、二、一”
11、答案 思考诊断 提示 1.双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的()提示 一条脱氧核苷酸链中磷酸和脱氧核糖之间通过磷酸二酯键连接起来。2.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架()3.DNA有氢键，RNA没有氢键()提示 DNA是双链结构，两条链是通过氢键连接的，RNA也有局部双链结构，也含有氢键。答案 提示 4.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸()提示 HIV的遗传物质是RNA，水解产生4种核糖核苷酸。5.DNA单链上相邻碱基以氢键相连()提示 DNA单链上相邻碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接，不是以氢键连接。6.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是D
12、NA，少部分病毒的遗传物质是RNA()重难突破 2 1.DNA的分子组成2.DNA分子的空间结构分析分类 主链 内侧 构成方式 磷酸和脱氧核糖交替连接构成，两条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋 主链上对应碱基以氢键连接成对，碱基配对有一定的规律(AT，GC)，碱基对平面之间平行 排列位置 双螺旋结构外侧 双螺旋结构内侧 动态变化 相对稳定 碱基比率和碱基序列可变 3.DNA碱基互补配对原则的有关计算规律1：互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。规律2：任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50%。规律3：一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和。规律4：若一条链中，则另一条链中即DNA
13、分子中互补碱基对之和之比为一恒定值。A1T1A1T1C1G1n，A2T2A2T2C2G2n，AT12ATCG12n。规律5：若一条链中则另一条链中即DNA分子中非互补碱基对之和之比总等于1且在所有DNA中无特异性。A1G1T1C1K，A2G2T2C21K，AG12TC121。题型一 核酸分子的组成1.组成核酸分子的单体是()A.一分子含氮碱基B.一分子五碳糖 C.一分子磷酸D.一个核苷酸解析 核酸是由核苷酸聚合形成的，因此其单体是核苷酸。1234 题型探究 3解析 解析 2.如图所示，一分子b由一分子磷酸、一分子碱基和一分子a构成，则下列叙述不正确的是()A.b的组成元素有C、H、O、N、P五
14、种 B.a属于不能水解的糖，是构成生物体的重要成分 C.蓝细菌内含的m共四种 D.b是组成核酸分子的单体 1234 解析 题型二 DNA分子的结构和特点3.(2016宁德质检)下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是()A.有可能是碱基A B.和相间排列，构成DNA分子的基本骨架 C.、中特有的元素分别是P、C和N D.与有关的碱基对一定是AT 1234解析 4.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
15、.7%C.18.7%和31.3%D.17.1%和32.9%1234 单双链转化公式的推导：本题的直接应用 公式推导(结合下图)：方法技巧 1234返回 由图知：A1T1C1G1m，A2T2G2C2m，整个双链DNA上的碱基总数为2m。因为A1T2、T1A2，则A1T1A2T2，AT(A1T1)(A2T2)，比值：单链1的比值 单链2的比值 双链DNA的比值A1T1mA2T2mA1T1A2T22m 1234考点三 活动：制作DNA双螺旋结构模型 1.实验原理(1)DNA分子由两条反向平行的长链盘旋而成。(2)DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成。(3)DNA分子两条链上的碱基按照
16、原则两两配对，并且以键连接。答案 实验解读 1 脱氧核苷酸基本骨架碱基互补配对氢2.实验步骤(1)用不同颜色的卡纸剪成碱基，用其他颜色的卡纸剪成形代表磷酸，另一种颜色的卡纸剪成五边形，代表。(2)使用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接，制作成一个个含有不同碱基的脱氧核苷酸模型。(3)用订书机把一个个脱氧核苷酸模型连接起来，形成一条的长链；根据碱基互补配对原则，制作一条与这条链完全互补的脱氧核苷酸长链。答案 长方形圆脱氧核糖多核苷酸(4)将脱氧核苷酸中的磷酸固定在细铁丝上，然后把两条链平放在桌子上，用订书机把配对的碱基两两连接在一起。(5)将两条链的末端分别与硬纸方块连接在一起，两手分别提起硬纸方
17、块、轻轻旋转、即可得到一个模型。答案 DNA分子双螺旋结构1.制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时，须注意各分子的大小比例。2.磷酸、脱氧核糖、碱基三者之间的连接部位要正确。3.整个制作过程中，各种模型零件间的连接必须牢固。4.制作DNA的两条长链时，必须注意每条链上的碱基总数要一致，碱基对间应是互补配对的，两条链的方向是相反的。5.由平面结构右旋成立体结构时，若未形成规则的双螺旋，则应矫正。实验点拨 2 问题探究 提示(1)每组制作的模型与其他组相同吗？各组所制作模型的差异在哪里？提示 不同，碱基的数量、排列顺序、位置等。(2)我们制作的 DNA片段模型最多有多少种(20对碱基)?提示
18、420。题型一 实验基础1.(2015浙江10月选考)下图表示某同学制作的DNA双螺旋结构模型的一个片段。其中存在的错误有()A.3处B.5处C.7处D.8处 题型探究 3 解析 12342.某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是()解析 1234题型二 实验应用3.(2016泰安调研)下列从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析，错误的是()A.碱基对的排列顺序的千变万化，构成了DNA分子中基因的多样性 B.碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个基因的特异性 C.一个含2 000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41 000种 D.人体内控制珠蛋白的基因由1 700个碱基对组
19、成，其碱基对可能的排列方式有41 700种解析 珠蛋白基因碱基对的排列顺序具有特异性。解析 12344.许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状，下列与生物螺旋结构相关的叙述，不正确的是()A.破坏某蛋白质的螺旋结构，其功能丧失，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应 B.螺旋藻细胞质内的遗传物质中含有A、G、C、U四种碱基 C.染色体的高度螺旋化会导致其基因转录受阻而难以表达 D.DNA双螺旋结构中，磷酸、脱氧核糖、碱基三者数目相等 解析 返回 1234探高考 练模拟 解析 12345 1.关于T2噬菌体的叙述，正确的是()A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中
20、C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 解析 123452.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述错误的是()A.活体细菌转化实验证明加热杀死的S型菌存在某种促进细菌转化的因子 B.离体细菌转化实验证明促使R型菌向S型菌转化的物质是DNA C.埃弗里用化学方法将S型菌的各种成分分开分别研究其作用 D.将S型菌的DNA与R型菌混合后可将R型菌全部转化为S型菌 解析 12345 3.如图是核酸的基本组成单位，则下列叙述错误的是()A.若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B.若m为胞嘧啶，则a为核糖或脱氧核糖 C.若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种
21、化合物 D.若m为胸腺嘧啶，则b一定是构成DNA的基本单位解析 若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤脱氧核苷酸，也可能为腺嘌呤核糖核苷酸。解析 123454.有关DNA结构特点的叙述中不正确的一项是()A.每个DNA分子(双链)都含有4种脱氧核苷酸 B.每个DNA分子中脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基 C.DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对 D.某一段双链DNA分子中若含有20个胞嘧啶，就一定会同时含有20个鸟嘌呤 123455.如图是“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的部分示意图，下列有关叙述正确的是()解析 返回 12345 A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐 B.要证明DNA是遗传物质，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组 C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律 D.图示实验中，若锥形瓶内噬菌体与大肠杆菌混合时间过长，则试管上清液的放射性越弱
