高中生物必修二課件：微專題五　基因本質(zhì)的相關(guān)題型突破

微專題五

基因本質(zhì)的相關(guān)題型突破第3章基因的本質(zhì)一、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中上清液和沉淀物放射性分析1.32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌2.35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌例1關(guān)于赫爾希和蔡斯的“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)，以下分析正確的是A.35S標(biāo)記組：培養(yǎng)時(shí)間過長，沉淀物放射性增高B.32P標(biāo)記組：攪拌不夠充分，上清液放射性增高C.35S標(biāo)記組：培養(yǎng)時(shí)間越長，含35S的子代噬菌體比例越高D.32P標(biāo)記組：培養(yǎng)時(shí)間越長，含32P的子代噬菌體比例越低√解析35S標(biāo)記組：35S標(biāo)記的是親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，侵染大腸桿菌時(shí)蛋白質(zhì)外殼不會(huì)進(jìn)入大腸桿菌，離心后，35S主要存在于上清液中，故無論培養(yǎng)時(shí)間長或短，只要攪拌充分，放射性均存在于上清液中，且子代噬菌體均不含35S，A、C錯(cuò)誤；32P標(biāo)記組：32P標(biāo)記的是親代噬菌體的DNA，培養(yǎng)時(shí)間越長，子代噬菌體越多，但原料都來自未被32P標(biāo)記的大腸桿菌，所以含32P的子代噬菌體比例越低，故D正確。例2

(2018·江西新余四中期末)某校生物研究性學(xué)習(xí)小組仿照赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，過程如圖所示，下列有關(guān)分析正確的是A.理論上，b和c中不應(yīng)具有放射性B.實(shí)驗(yàn)中b含少量放射性與①過程中培養(yǎng)時(shí)間過長或過短有關(guān)C.實(shí)驗(yàn)中c含有放射性與④過程中攪拌不充分有關(guān)D.該實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)√解析35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，所以離心后，理論上，b和c中不應(yīng)具有放射性，A正確；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)外殼留在外面，經(jīng)攪拌后與細(xì)菌分開，所以若b中含有放射性，說明攪拌不充分，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中c含有放射性與③過程中培養(yǎng)時(shí)間過長或過短有關(guān)，C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)只證明了DNA是遺傳物質(zhì)，沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。二、DNA分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算1.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是核酸中堿基數(shù)量計(jì)算的基礎(chǔ)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可推知以下多條用于堿基計(jì)算的規(guī)律。項(xiàng)目雙鏈DNA分子1鏈2鏈A、G、T、C的關(guān)系A(chǔ)＝T；G＝CA1＝T2；G1＝C2A2＝T1；G2＝C1A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝DNA中堿基總數(shù)50%

非互補(bǔ)堿基和之比：1m

互補(bǔ)堿基和之比：nnn某種堿基的比例(X為A、T、G、C中某種堿基的含量)(X1%＋X2%)X1%X2%2.堿基比例與雙鏈DNA分子的共性及特異性(1)共性：不因生物種類的不同而不同3.進(jìn)行堿基計(jì)算要注意的三點(diǎn)(1)單位是“對(duì)”還是“個(gè)”，這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯(cuò)誤。(2)注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。(3)解題時(shí)最好畫一下簡(jiǎn)圖，比較直觀，減少因?yàn)樗悸凡磺逡鸬腻e(cuò)誤。例3

(2019·馬鞍山二中質(zhì)檢)下列有關(guān)雙鏈DNA分子的敘述，不正確的是A.若DNA分子中堿基A所占比例為a，則堿基C所占比例為1/2－aB.如果一條鏈上(A＋T)/(G＋C)＝m，則另一條鏈上該比值也為mC.如果一條鏈上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上該比值為4∶3∶2∶1D.由50個(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為100個(gè)解析依題意知，A和T所占比例均為a，則C和G所占比例均為1/2－a，A項(xiàng)正確；如果一條鏈上(A＋T)/(G＋C)＝m，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可知另一條鏈上該比值也為m，B項(xiàng)正確；如果一條鏈上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上該比值為2∶1∶4∶3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由50個(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子片段只含有A—T堿基對(duì)時(shí)，含有的氫鍵數(shù)目最少，此時(shí)該DNA分子中含有100個(gè)氫鍵，D項(xiàng)正確?！汤?

(2019·馬鞍山二中質(zhì)檢)下列有關(guān)雙鏈DNA分子的敘述，不正確的是A.若DNA分子中堿基A所占比例為a，則堿基C所占比例為1/2－aB.如果一條鏈上(A＋T)/(G＋C)＝m，則另一條鏈上該比值也為mC.如果一條鏈上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上該比值為4∶3∶2∶1D.由50個(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為100個(gè)解析依題意知，A和T所占比例均為a，則C和G所占比例均為1/2－a，A項(xiàng)正確；如果一條鏈上(A＋T)/(G＋C)＝m，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可知另一條鏈上該比值也為m，B項(xiàng)正確；如果一條鏈上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則另一條鏈上該比值為2∶1∶4∶3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由50個(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子片段只含有A—T堿基對(duì)時(shí)，含有的氫鍵數(shù)目最少，此時(shí)該DNA分子中含有100個(gè)氫鍵，D項(xiàng)正確。√例4

(2018·福建廈門一中期末)對(duì)DNA分子的堿基進(jìn)行數(shù)量分析，可以通過檢測(cè)其中某種堿基的數(shù)目及其比例來推斷其他堿基數(shù)目及其比例。假如檢測(cè)某DNA分子得知堿基A的數(shù)目為x，其所占比例為y，以下推斷正確的是A.堿基總數(shù)量為x/y B.堿基C的數(shù)目為x(0.5y－1)C.嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比為x/(1－y) D.堿基G的比例為(1－y)/2√解析根據(jù)題意知，A＝x，則T＝x，它們所占比例均為y，則堿基總數(shù)量為x/y，A正確；嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比為1，C錯(cuò)誤；堿基G的比例為(1－2y)/2，D錯(cuò)誤。三、DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則有：1.DNA分子數(shù)(1)子代DNA分子數(shù)＝2n個(gè)。(2)含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個(gè)。(3)不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個(gè)。三、DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個(gè)DNA分子復(fù)制n次，則有：1.DNA分子數(shù)(1)子代DNA分子數(shù)＝2n個(gè)。(2)含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個(gè)。(3)不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個(gè)。2.脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2

n＋1條。(2)親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條。(3)新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。3.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(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個(gè)。(2)第n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)＝m·2n－1個(gè)。例5

(2019·正定模擬)一個(gè)雙鏈被32P標(biāo)記的DNA片段有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的20%，將其置于含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述錯(cuò)誤的是A.該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是60個(gè)B.第三次復(fù)制過程需要240個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C.復(fù)制3次后，子代DNA中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7D.復(fù)制3次后，子代DNA中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1∶3√例5

(2019·正定模擬)一個(gè)雙鏈被32P標(biāo)記的DNA片段有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的20%，將其置于含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述錯(cuò)誤的是A.該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是60個(gè)B.第三次復(fù)制過程需要240個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C.復(fù)制3次后，子代DNA中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7D.復(fù)制3次后，子代DNA中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1∶3√解析該DNA片段有100個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的20%，則腺嘌呤數(shù)目是100×2×20%＝40(個(gè))，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A＝T，G＝C，該DNA片段中含有胞嘧啶的數(shù)目是(100×2－40×2)÷2＝60(個(gè))，A正確；第三次復(fù)制過程需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸60×23－1＝240(個(gè))，B正確；復(fù)制3次后，共得到8個(gè)DNA分子，16條DNA單鏈，其中只有兩條單鏈含32P，含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1∶7，C正確；由于DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，子代DNA均含31P，其中有2個(gè)DNA分子含32P，所以復(fù)制3次后，子代DNA中含32P與含31P的分子數(shù)之比為1∶4，D錯(cuò)誤。例6

(2018·湖南教改共同體高一期中)如果把人的精原細(xì)胞核中的46個(gè)DNA分子用15N標(biāo)記，此細(xì)胞在不含15N的環(huán)境中依次經(jīng)過1次有絲分裂和1次減數(shù)分裂，則下列相關(guān)描述正確的是A.在有絲分裂的后期，含有放射性的染色體有92條B.在減數(shù)第一次分裂后期，一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞中含有放射性的DNA分子有92個(gè)C.在減數(shù)第二次分裂中期，一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中含放射性的DNA分子是46個(gè)D.形成的8個(gè)精細(xì)胞中，含有放射性的細(xì)胞最少占25%√解析精原細(xì)胞中每個(gè)DNA分子都有15N，根據(jù)DNA半保留復(fù)制可知，有絲分裂后期產(chǎn)生的92個(gè)DNA分子都有15N，A正確；經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中，每個(gè)DNA都有放射性，但每個(gè)DNA分子只有一條鏈有放射性，因此減數(shù)第一次分裂后期，形成的46條染色體都有放射性，其中46個(gè)DNA分子有放射性，另外46個(gè)DNA分子沒有，B錯(cuò)誤；減數(shù)第二次分裂中期，一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中含放射性的DNA分子只有23個(gè)，C錯(cuò)誤；解析精原細(xì)胞中每個(gè)DNA分子都有15N，根據(jù)DNA半保留復(fù)制可知，有絲分裂后期產(chǎn)生的92個(gè)DNA分子都有15N，A正確；經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中，每個(gè)DNA都有放射性，但每個(gè)DNA分子只有一條鏈有放射性，因此減數(shù)第一次分裂后期，形成的46條染色體都有放射性，其中46個(gè)DNA分子有放射性，另外46個(gè)DNA分子沒有，B錯(cuò)誤；減數(shù)第二次分裂中期，一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中含放射性的DNA分子只有23個(gè)，C錯(cuò)誤；跟蹤訓(xùn)練1.(2019·安徽合肥一中高二月考)如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體，讓其侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體中，能夠找到的標(biāo)記元素為A.在外殼中找到15N和35S B.在DNA中找到15N和32PC.在外殼中找到15N和32P D.在DNA中找到15N、32P和35S123456解析DNA中含P，蛋白質(zhì)中含S，而N是DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，因此32P只標(biāo)記DNA,35S只標(biāo)記蛋白質(zhì)，而15N同時(shí)標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)，利用細(xì)菌的脫氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，故在子代噬菌體中能找到15N和32P標(biāo)記的DNA，不能找到35S和15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)?！?.(2018·山東煙臺(tái)一中期末)某DNA分子含腺嘌呤520個(gè)，占?jí)A基總數(shù)的20%，該DNA分子中含胞嘧啶的數(shù)目是A.350 B.420 C.520 D.780123456√解析該DNA分子堿基總數(shù)為520÷20%＝2600(個(gè))，胞嘧啶(C)的數(shù)目為2600÷2－520＝780(個(gè))。3.(2019·江西臨川二中期末考試)DNA的一條單鏈中(A＋G)/(T＋C)＝0.2，該比值在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是A.0.4和0.6 B.5和1C.0.4和0.4 D.0.6和1123456√解析根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A＝T、C＝G可知，DNA的一條單鏈中(A＋G)/(T＋C)＝0.2，則另一條鏈中(A＋G)/(T＋C)＝5；整個(gè)DNA分子符合堿基的互補(bǔ)配對(duì)原則，所以(A＋G)/(T＋C)＝1，故選B。4.(2018·揚(yáng)州中學(xué)期末)甲生物核酸的堿基組成為：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遺傳物質(zhì)的堿基組成為：嘌呤占34%、嘧啶占66%，則甲、乙生物可能是A.發(fā)菜、變形蟲 B.玉米、T2噬菌體C.硝化細(xì)菌、綿羊 D.乳酸菌、SARS病毒123456√解析甲生物核酸的堿基組成中嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)，可能是含有DNA和RNA兩種核酸，也可能是只含有RNA一種核酸；乙生物遺傳物質(zhì)的堿基組成中嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)，說明只含有RNA。而上述答案中，只有D項(xiàng)中SARS病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。5.某一個(gè)DNA片段，經(jīng)過連續(xù)三次復(fù)制，共需要消耗210個(gè)游離的腺嘌呤脫氧核苷酸、560個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。該DNA片段具有的堿基對(duì)數(shù)是A.110對(duì) B.220對(duì)

C.330對(duì) D.440對(duì)√123456解析經(jīng)過連續(xù)三次復(fù)制形成了8個(gè)DNA片段，增加了7個(gè)DNA片段，而共需要210個(gè)游離的腺嘌呤脫氧核苷酸、560個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸，說明每個(gè)DNA片段中有30個(gè)腺嘌呤、80個(gè)胞嘧啶，因此有110個(gè)堿基對(duì)，A項(xiàng)正確。6.在試管中合成DNA的實(shí)驗(yàn)過程是：先把高能磷酸基團(tuán)接種到四種脫氧核苷酸上，然后將這四種磷酸脫氧核苷酸放入一支試管中，還要加入從某種生物體內(nèi)提取的DNA聚合酶系，最后放入一個(gè)帶15N標(biāo)記的DNA分子，并將試管放在適宜溫度的環(huán)境中。據(jù)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則以標(biāo)記DNA為模板的產(chǎn)物DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制123456(2)在一個(gè)新合成的DNA中，

的值是否與它的模板DNA的任一單鏈相同？_____。理由是______________________________________________________________________________。(3)一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得容器內(nèi)共有8個(gè)DNA分子，此段時(shí)間DNA分子共進(jìn)行___次復(fù)制。在這8個(gè)DNA分子中，不含15N的DNA、一條鏈含15N的DNA和兩條鏈都含15N的DNA數(shù)目之比是_________。相同123456DNA分子的一條單鏈中

的比值等于其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中該比例的比值6∶2∶035.某一個(gè)DNA片段，經(jīng)過連續(xù)三次復(fù)制，共需要消耗210個(gè)游離的腺嘌呤脫氧核苷酸、560個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸。該DNA片段具有的堿基對(duì)數(shù)是A.110對(duì) B.220對(duì)

C.330對(duì) D.440對(duì)√123456解析經(jīng)過連續(xù)三次復(fù)制形成了8個(gè)DNA片段，增加了7個(gè)DNA片段，而共需要210個(gè)游離的腺嘌呤脫氧核苷酸、560個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸，說明每個(gè)DNA片段中有30個(gè)腺嘌呤、80個(gè)胞嘧啶，因此有110個(gè)堿基對(duì)，A項(xiàng)正確。3.(2019·江西臨川二中期末考試)DNA的一條單鏈中(A＋G)/(T＋C)＝0.2，該比值在其互補(bǔ)鏈和整個(gè)DNA分子中分別是A.0.4和0.6 B.5和1C.0.4和0.4 D.0.6和1123456√解析根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A＝T、C＝G可知，DNA的一條單鏈中(A＋G)/(T＋C)＝0.2，則另一條鏈中(A＋G)/(T＋C)＝5；整個(gè)DNA分子符合堿基的互補(bǔ)配對(duì)原則，所以(A＋G)/(T＋C)＝1，故選B。2.堿基比例與雙鏈DNA分子的共性及特異性(1)共性：不因生物種類的不同而不同3.進(jìn)行堿基計(jì)算要注意的三點(diǎn)(1)單位是“對(duì)”還是“個(gè)”，這方面往往帶來數(shù)據(jù)成倍的錯(cuò)誤。(2)注意提供的數(shù)據(jù)是DNA雙鏈還是DNA的一條單鏈。(3)解題時(shí)最好畫一下簡(jiǎn)圖，比較直觀，減少因?yàn)樗悸凡磺逡鸬腻e(cuò)誤。解析35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，所以離心后，理論上，b和c中不應(yīng)具有放射性，A正確；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)外殼留在外面，經(jīng)攪拌后與細(xì)菌分開，所以若b中含有放射性，說明攪拌不充分，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中c含有放射性與③過程中培養(yǎng)時(shí)間過長或過短有關(guān)，C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)只證明了DNA是遺傳物質(zhì)，沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。一、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中上清液和沉淀物放射性分析1.32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌例2

(2018·江西新余四中期末)某校生物研究性學(xué)習(xí)小組仿照赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，過程如圖所示，下列有關(guān)分析正確的是A.理論上，b和c中不應(yīng)具有放射性B.實(shí)驗(yàn)中b含少量放射性與①過程中培養(yǎng)時(shí)間過長或過短有關(guān)C.實(shí)驗(yàn)中c含有放射性與