學(xué)海導(dǎo)航高考生物一輪總復(fù)習(xí)第17講基因的本質(zhì)配套名師優(yōu)質(zhì)課件新人教版必修2

1、第第17講講 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì) 考點(diǎn)一 遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程 一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 【例1】在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，能夠證明 DNA是遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是( D ) A將無(wú)毒R型活細(xì)菌與有毒 S型活細(xì)菌混合后培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 B將無(wú)毒R型細(xì)菌與加熱殺死后的 S型細(xì)菌混合后培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 C從加熱殺死的 S型細(xì)菌中提取 DNA、蛋白質(zhì)和多糖，混合加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn) R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 D從S型活細(xì)菌中提取 DNA、蛋白質(zhì)和多糖，分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)只有加入 DNA的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌才轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 解析：證明DN

2、A是遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)等分開(kāi)，單獨(dú)觀(guān)察它們的作用，故選擇D項(xiàng)符合題意。 二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)分析 1 實(shí)驗(yàn)分析 2. 與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較 【例2 】赫爾希和蔡斯通過(guò)T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括4 個(gè)步驟：培養(yǎng)噬菌體(侵染細(xì)菌)； S和 P標(biāo)記噬菌體；放射性檢測(cè)；離心分離。實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)? C ) A B C D 3532解析：本實(shí)驗(yàn)包括4 個(gè)步驟：第一步獲得 S和 P標(biāo)記的噬菌體；第二步再培養(yǎng)噬菌體(侵染細(xì)菌)；第三步離心分離培養(yǎng)液；第四步進(jìn)行放射性檢測(cè)。 35323. 生物體內(nèi)核酸的種類(lèi)與遺傳物質(zhì)的判別 綜合各有關(guān)

3、實(shí)驗(yàn)，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 【例3】 下列有關(guān)“DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”的敘述，正確的是( B ) A所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA B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 C動(dòng)物、植物、真菌的遺傳物質(zhì)是DNA，除此之外的其他生物的遺傳物質(zhì)是RNA D真核生物、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，其他生物的遺傳物質(zhì)是RNA 解析： “DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”的含義是絕大部分生物是以 DNA作為貯存遺傳信息的物質(zhì)。 考點(diǎn)二 DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 一、DNA分子的結(jié)構(gòu) 1 模型構(gòu)建者：沃

4、森和克里克。 3 空間結(jié)構(gòu)的主要特征： (1) 兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 (2)DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。 (3)DNA兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接，并按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成堿基對(duì)，互補(bǔ)配對(duì)原則為：AT、GC。 【例 4 】有關(guān) DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是( D ) ADNA分子由 4種核糖核苷酸組成 BDNA單鏈上相鄰堿基以氫鍵連接 C堿基與磷酸基相連接 D 磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成 DNA鏈的基本骨架 解析：DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。DNA雙鏈上相對(duì)應(yīng)的堿基以氫鍵連接，單鏈上相鄰堿基之間通過(guò)脫

5、氧核糖磷酸脫氧核糖相連，脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè)，構(gòu)成 DNA鏈的基本骨架。堿基排列在內(nèi)側(cè)，與脫氧核糖直接相連。 二、DNA復(fù)制 1 研究 DNA復(fù)制的常用方法 同位素標(biāo)記法和離心法，常標(biāo)記H、 N、 P，通過(guò)離心在試管中形成不同位置。 2 DNA復(fù)制的過(guò)程 31532(1) 解旋：利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)。 (2) 合成子鏈：以 DNA分子的兩條母鏈為模板，在 DNA聚合酶的作用下， 利用細(xì)胞中游離的 4種脫氧核苷酸為原料，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成互補(bǔ)的子鏈。 (3) 形成子代 DNA：每條新鏈(子鏈)與其對(duì)應(yīng)的模板鏈(母鏈)盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 3 關(guān)于 D

6、NA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算 (1)DNA 分子復(fù)制前后某種堿基數(shù)量的計(jì)算： 若某 DNA分子含某堿基 x 個(gè)，則該 DNA分子進(jìn)行 n次復(fù)制，需提供含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)互補(bǔ)的堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)：x(21) 個(gè)；第 n次復(fù)制時(shí)需提供含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)x2n1n個(gè)。 n(2) 一個(gè) DNA分子連續(xù)復(fù)制 n次后， DNA分子總數(shù)為 2。 含原 DNA母鏈的有 2個(gè)，占 1/2n1。 【例 5 】 蠶豆根尖細(xì)胞在含 H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是( B ) A每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記 B每條

7、染色體中都只有一條單體被標(biāo)記 C只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記 D每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記 3解析：由于 DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，在有放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期后，每個(gè) DNA分子中有一條鏈含放射性。繼續(xù)在無(wú)放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng)時(shí)，由于 DNA的半保留復(fù)制，所以子代 DNA分子一半含放射性，一半不含放射性。每條染色單體含一個(gè) DNA分子，所以一半的染色單體含放射性。 三、基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段 1 基因與 DNA的關(guān)系 (1) 基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段。 (2) 每個(gè) DNA分子含有多個(gè)基因。 (3)DNA 分子中存在不是基因的片段。 2 DNA片段中

8、的遺傳信息 (1)DNA 分子能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息。 (2) 遺傳信息蘊(yùn)藏在 4種堿基的排列順序之中。 (3)DNA 分子的多樣性源于堿基排列順序的多樣性。 (4)DNA分子的特異性源于每個(gè) DNA分子的堿基的特定的排列順序。 3 基因與性狀的關(guān)系：基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。 4 生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)：DNA分子的多樣性和特異性。 5 基因與遺傳信息、脫氧核苷酸、DNA、染色體的關(guān)系 四、有關(guān)DNA 結(jié)構(gòu)、復(fù)制的計(jì)算 1 DNA分子中堿基數(shù)目的計(jì)算 解題時(shí)先畫(huà)出簡(jiǎn)圖，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則推知規(guī)律 規(guī)律一：DNA 雙鏈中的AT，GC，兩條互補(bǔ)鏈的堿基總數(shù)相等，任意兩個(gè)

9、不互補(bǔ)的堿基之和恒等，占?jí)A基總數(shù)的50% ，即：AGTCACTG。 規(guī)律二：非互補(bǔ)堿基之和的比例在整個(gè)DNA分子中AG為1 ，在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù)。如在一條鏈中TCAG1AGa，則在互補(bǔ)鏈中a，而在整個(gè)DNA 分子中TCTC1 。 【例6 】從某生物組織提取DNA進(jìn)行分析，其四種堿基數(shù)的比例為鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的46% ，又知該DNA 的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28% 是腺嘌呤，問(wèn)與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的( A ) A26% B24% C14% D11% 解析：通過(guò)分析題干條件可知，GC占DNA中全部堿基數(shù)的46% ，這一比例關(guān)系在一條鏈上也是存在的。因

10、此H鏈中GCA46% 28% 74% ，T占26% ，該比例與另一條鏈中腺嘌呤的比例相等。 2 DNA復(fù)制中堿基的相關(guān)計(jì)算 (1)DNA 分子復(fù)制前后某種堿基數(shù)量的計(jì)算： 若某DNA 分子含某堿基x個(gè)，則該DNA分子進(jìn)行n次復(fù)制，需提供含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)互補(bǔ)的堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)：x(21) 個(gè)；第n次復(fù)制時(shí)需提供含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)x2nn1n個(gè)。 。 (2) 一個(gè)DNA 分子連續(xù)復(fù)制n次后，DNA分子總數(shù)為2。含原DNA母鏈的有2 個(gè)，占1/2 n1【例7】某DNA分子中胸腺嘧啶的數(shù)量為m ，占該DNA 分子總堿基數(shù)的比例為q，若此DNA分子連續(xù)復(fù)制n次，需游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧

11、核苷酸數(shù)為( D ) A(21)m Bm(1/2q1) C(21)m/2q D(21)m(1 2q)/2q nnnn解析：某DNA分子中胸腺嘧啶的數(shù)量為m ，占該DNA 分子總堿基數(shù)的比例為q，可得出鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目(m/q 2m)/2；因此，此DNA分子連續(xù)復(fù)制n次，需游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(21)m(12q)/2q。 n3.DNA 復(fù)制方式的計(jì)算 (1) 大腸桿菌在含 N標(biāo)記的NH4Cl培養(yǎng)基中繁殖幾代，使DNA雙鏈充分標(biāo)記 N。 (2) 將含 N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到 N標(biāo)記的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。 (3) 在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA( 間隔的時(shí)間為大腸桿菌繁殖一代所需時(shí)間)。 (

12、4) 將提取的DNA 進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA位置。 15141515(5) 結(jié)果： (1) 立即取出提取DNA 離心全部重帶( N/ N) (2) 繁殖一代后取出提取DNA離心全部中帶( N/ N)。 (3) 繁殖兩代后取出提取DNA離心1/2 輕帶( N N、1/2 中帶。 14 1414151515【例8】科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA 復(fù)制方式的探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)下表。 請(qǐng)分析并回答： (1) 要得到DNA 中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過(guò)_ 代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的 是唯一氮源。 (2) 綜合分析本實(shí)驗(yàn)的DNA離心結(jié)果，第_ 組結(jié)果對(duì)得到的結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第 組和第_組的結(jié)果進(jìn)行比較，才能說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是 。 (3) 分析討論： 若子代DNA 的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來(lái)自于_ ，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是_復(fù)制。 若將子代DNA雙鏈分開(kāi)后再離心，其結(jié)果 (選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。 若在同等條件下將子代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置 ，放射性強(qiáng)度發(fā)生變化的是_ 帶。 若某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，子代DNA的“中帶”比以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成