2017年高考生物一轮复习 第2单元 遗传的物质基础（课件+试题）（打包7套）新人教版必修2.zip

走向高考 · 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 高考总复习遗传的物质基础 必修二第二单元第一讲 DNA是主要的遗传物质 第二单元基 础 回 顾2考 点 突 破3课 时 作 业4考 纲 要 求1考 纲 要 求人类对遗传物质的探索过程。 (Ⅱ )基 础 回 顾不死亡 死亡 不死亡 死亡 S型活细菌 (2)分析实验现象① 根据实验 a、 b，说明 R型活细菌无毒性， S型活细菌 ________。② 根据实验 c，说明加热杀死的 S型细菌 ________。③ 根据实验 d，说明无毒性的 R型活细菌与加热杀死的 S型细菌混合后，转化为____________________，并且这种性状的转化是 ________的。(3)得出实验结论： _______________________________。有毒性无毒性有毒性的 S型活细菌可以遗传加热杀死的 S型细菌中有转化因子2． 艾弗里 实验(1)实验过程R型R型 S型(2)分析实验过程① 只有加入 _________________， R型细菌才能转化为 S型细菌。② S型细菌的 DNA加入 ________后不能使 R型活细菌发生转化。(3)得出实验结论： _____________是 “转化因子 ”，即 _______________。S型细菌的 DNADNA酶S型细菌的 DNADNA是遗传物质二、噬菌体侵染 细 菌的 实验1． 实验 者赫尔希和蔡斯。2． 实验 材料________________________。3． 实验 方法同位素示踪法，该实验中用 35S、 32P分别标记 ________。T2噬菌体和大肠杆菌 蛋白质和 DNA 4． 实验 步 骤 及 结 果和 结论32P和含 35S 含 32P和 35S的大肠杆菌 含 32P和含 35S 32P的 DNA和含 35S的蛋白质 细菌 被感染的大肠杆菌 沉淀物 上清液 DNA 蛋白质外壳 DNA DNA是噬菌体的遗传物质 巧学妙 记 噬菌体增殖的 “一、二、三、四 ”一吸附吸附在大肠 杆菌上二注入注入 DNA，外壳留在外面三合成利用 细 菌的物质 和 结 构合成自身物 质 ，并组 装子代噬菌体四 释 放裂解 细 菌，释 放子代噬菌体三、 RNA也是 遗传 物 质 的 实验1． 实验 材料烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成是 ________。2． 过 程及 结 果蛋白质和 RNARNA正常患病3． 实验结 果分析与 结论 烟草花叶病毒的 ________能自我复制，控制生物的遗传性状，因此 ________是它的遗传物质。4． 生物的 遗传 物 质绝大多数生物 (具有细胞结构的生物和大部分病毒 )的遗传物质是 ________，所以说 ________是主要的遗传物质。RNARNADNA DNA“DNA是遗传物质 ”和 “DNA是主要的遗传物质 ”有何区别？[提示 ] 两者证据来源不同。对 DNA是主要的遗传物质 ”中 “主要的 ”的理解：在所有生物中，绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少数生物的遗传物质不是 DNA，而对于一种具体的生物而言，遗传物质只有一种。(5)32P、 35S标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。 ( )(6)噬菌体能利用宿主菌 DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。 ( )(7)用 35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。 ( )(8)侵染过程的 “合成 ”阶段，模板、氨基酸、核苷酸、 ATP、酶、场所等条件均由细菌细胞提供。 ( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)×A.① 不能证明 S型细菌的蛋白质不是转化因子B． ② 说明 S型细菌的荚膜多糖有酶活性C． ③ 和 ④ 说明 S型细菌的 DNA是转化因子D． ① ～ ④ 说明 DNA是主要的遗传物质答案 C解析 由 ①②④ 三 组实验 中培养皿只 长 R型菌，可知蛋白质 、 荚 膜多糖、 DNA的水解 产 物均不是 转 化因子，而用 ③ 组实验 的 结 果可知 S型菌的 DNA是 转 化因子。 ① ～ ④ 只能 说 明DNA是 遗传 物 质 ，而不能 说 明 DNA是主要的 遗传 物 质 。答案 B解析 孟德 尔 发现 了 遗传 因子并 证实 了其 传递规 律，但并没有 证实 其化学本 质 ， A项错误 ； 证 明 DNA是 遗传 物 质 的实验 中，因噬菌体侵染 细 菌的 实验 能通 过 同位素 标记 的方法将 DNA和蛋白 质彻 底分离开来，故比肺炎双球菌体外 转 化 实验 更有 说 服力， B项 正确； DNA双螺旋 结 构中 嘌 呤数等于 嘧啶 数， C项错误 ；烟草花叶病毒感染烟草的 实验证 明烟草花叶病毒的 遗传 物 质 是 RNA，并非所有病毒的 遗传 物 质 都是RNA，如噬菌体的 遗传 物 质 是 DNA， D项错误 。答案 C解析 本 题 考 查 噬菌体侵染 细 菌的 实验过 程。噬菌体属于病毒 类 ，无法用培养基直接培养和 进 行 标记 ， A项错误 ；用 标记过 的噬菌体侵染大 肠 杆菌 时间 不能 过长 ，否 则 可能 导致大 肠 杆菌裂解，噬菌体便会从 细 菌中跑出，使分离后上清液含有噬菌体，干 扰实验 ， B项错误 ；噬菌体侵染 实验 只有DNA注入大 肠 杆菌中，只能 说 明 DNA是 遗传 物 质 ，不能 说 明蛋白 质 不是 遗传 物 质 ， D项错误 。1必修二 第二单元 第一讲时间：45min 满分：100 分一、选择题(每小题 5分，共 60分)1．(2016·洛阳质检)赫尔希和蔡斯通过 T2噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体的遗传物质是 DNA，以下实验步骤的先后顺序为 ( )导 学 号 11970829①用分别含有 35S和 32P的培养基培养细菌②利用培养细菌的培养基培养噬菌体③用噬菌体分别与含有 35S和 32P的细菌混合培养④用含 35S和 32P的噬菌体分别与无标记的细菌混合培养⑤放射性检测⑥离心分离A．①③④⑥⑤ B.①③④⑤⑥C．①②③④⑤⑥ D.②①③⑤④⑥答案 A解析 噬菌体不能用一般培养基培养，应先获得分别由 35S和 32P标记的细菌，再让噬菌体分别侵染被 35S和 32P标记的细菌，从而获得分别用 35S和 32P标记的噬菌体，与无标记的细菌混合培养，再离心分离，最后进行放射性检测。2．在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的 S型细菌与 R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内 S型、R 型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项( )导 学 号 11970830答案 B解析 随着 R型细菌转化成 S型细菌，S 型细菌的数量变化呈现 S型曲线的变化。R 型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，随着小鼠免疫系统的破坏，R 型细菌数量又开始增加。3．(2016·青岛质检)用含 32P和 35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在此细菌中培养 9小时，经检测共产生了 64个子代噬菌体，下列叙述正确的是 ( )导 学 号 119708312A． 32P和 35S只能分别标记细菌的 DNA和蛋白质B．子代噬菌体的 DNA和蛋白质一定具有放射性C．DNA 具有放射性的子代噬菌体占 1/32D．噬菌体繁殖一代的时间约为 1.0小时答案 B解析 细菌中除 DNA含有 P外，磷脂和 ATP等物质也含 P；子代噬菌体的 DNA均具有放射性；9 小时中 1个噬菌体增殖产生 64个子代噬菌体，即繁殖了 6次，故噬菌体繁殖一代的时间约为 1.5小时。4．(2016·郑州模拟)用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占 15%，沉淀物的放射性占 85%。上清液带有放射性的原因可能是( )导 学 号 11970832A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌D． 32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中答案 A解析 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌， 32P标记的 DNA进入细菌细胞中控制合成子代噬菌体。若培养的时间过长，则子代噬菌体可能释放出来，离心后分布在上清液中，从而使上清液带有放射性。5．(2016·泰安质检)关于“肺炎双球菌的转化实验” ，哪一项叙述是正确的( )导 学 号 11970833A．R 型细菌与 S型细菌 DNA混合后，转化是基因突变的结果B．用 S型细菌 DNA与活 R型细菌混合后，可能培养出 S型菌落和 R型菌落C．用 DNA酶处理 S型细菌 DNA后与活 R型细菌混合，可培养出 S型菌落和 R型菌落D．格里菲思用活 R型与死 S型细菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，这就证明了 DNA是遗传物质答案 B解析 R 型细菌与 S型细菌混合后发生了转化，转化的实质是基因重组；DNA 酶将 S型细菌 DNA分解，分解后的 DNA没有活性，不能使 R型细菌转化成 S型细菌；格里菲思的实验中，没有将 DNA与其他物质分开，所以最终没有证明 S型细菌的遗传物质究竟是什么。6．(2016·黄山检测)某实验甲组用 35S标记的噬菌体侵染 32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的噬菌体侵染 35S标记的大肠杆菌，检测子代病毒的放射性情况，有关叙述正确的是 ( )导 学 号 11970834A．甲组子代有放射性，乙组子代没有放射性3B．甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性C．甲、乙两组子代都有放射性D．该实验能证明噬菌体的 DNA是遗传物质答案 C解析 35S标记的是噬菌体的蛋白质，蛋白质不是遗传物质，在子代噬菌体中检测不到放射性， 32P标记的大肠杆菌能为噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性；乙组用32P标记的是噬菌体的 DNA，DNA 是遗传物质，在子代噬菌体中能检测到放射性， 35S标记的大肠杆菌能为噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性。C 正确。7．(2015·新课标Ⅰ卷，5)人或动物 PrP基因编码一种蛋白(PrP c)，该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为 PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrP sc可以诱导更多的 PrPcs转变为 PrPss，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是( )导 学 号 11970835A．朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B．朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化D．PrP c转变为 PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程答案 C解析 根据题干中“PrP c该蛋白无致病性，但 PrPc的空间结构改变后成为 PrPSC (朊粒)，就具有了致病性”可以分析得出蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化，C 项正确。朊粒是一种蛋白质，不是 DNA(基因)，所以不可能整合到宿主的基因组中，A 项错误；朊粒的增殖方式是诱导蛋白质的转变，与肺炎双球菌的增殖方式——原核细胞的二分裂明显不同，B项错误；遗传信息的翻译过程是以 mRNA为模版合成蛋白质的过程，PrP c转变为 PrPSC是PrPSC诱导蛋白质空间结构改变的过程，D 项错误。8．(2016·泉州模拟)如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断 ( )导 学 号 11970836A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和 RNAB．TMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中C．侵入烟草细胞的 RNA进行了逆转录过程D．RNA 是 TMV的主要遗传物质答案 A解析 从图示分析，TMV 放入水和苯酚中后，RNA 和蛋白质分离，A 正确；通过接种的方式，TMV 的蛋白质可以进入烟草细胞中，B 错误；此实验不能看出 TMV的 RNA在烟草细胞4中进行了逆转录过程，C 错误；此实验说明 TMV的遗传物质是 RNA，而不是蛋白质，同种生物的遗传物质没有主次之分，D 错误。9．(2016·潍坊质检)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4个实验：①用未标记的噬菌体侵染 35S标记的细菌；②用 32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染 3H标记的细菌；④用 15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。以上 4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是 ( )导 学 号 11970837A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液答案 D解析 用噬菌体侵染细菌一段时间后离心，上清液是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的 DNA)。用未标记的噬菌体侵染 35S标记的细菌，上清液是没有放射性的；用 32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，放射性主要体现在 DNA即沉淀物中；用 3H标记细菌，放射性在沉淀物中；而用 15N标记的噬菌体含有放射性的物质是蛋白质和 DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。10．(2016·济南测试)噬藻体是感染蓝藻的 DNA病毒。用 32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞，培养一段时间，经搅拌、离心后进行放射性检测。相关叙述正确的是 ( )导 学 号 11970838A． 32P标记的是噬藻体 DNA中的胸腺嘧啶B．搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝藻分离C．离心后放射性同位素主要分布在试管的上清液中D．此实验证明 DNA是噬菌体的遗传物质答案 B解析 32P标记的是噬藻体 DNA中的磷酸基；搅拌的目的是使吸附在蓝藻表面上的噬藻体与蓝藻分离；离心后放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中；由于缺乏对照实验，故不能说明噬藻体的遗传物质是 DNA。11．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是 ( )导 学 号 11970839A．重组 DNA片段，研究其表型效应B．诱发 DNA突变，研究其表型效应C．设法把 DNA与蛋白质分开，研究各自的效应D．应用同位素示踪技术，研究 DNA在亲代与子代之间的传递5答案 C解析 本题考查验证 DNA是遗传物质的实验设计思路。肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术，两实验都没有涉及突变和重组。12．下列关于 DNA是生物的主要遗传物质的叙述，正确的是 ( )导 学 号 11970840A．所有生物的遗传物质都是 DNAB．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是 DNA，少部分病毒的遗传物质是 RNAC．动物、植物、真菌的遗传物质是 DNA，除此以外的其他生物的遗传物质是 RNAD．真核生物、原核生物的遗传物质是 DNA，其他生物的遗传物质是 RNA答案 B解析 DNA 是生物的主要遗传物质是针对自然界中各种生物而言的，即凡有 DNA的生物其遗传物质均为 DNA(包括一切细胞生物及 DNA病毒)，只有无 DNA的 RNA病毒，其遗传物质才为 RNA。二、非选择题(共 40分)13．(13 分)在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验” 。 导 学 号 11970841(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验” ，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：A．将一部分 S型细菌加热杀死；B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上；C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。(如下图)①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整 pH。②本实验中的对照组是________。③本实验能得出的结论是 S型细菌中的某种物质(转化因子)能使__________________________________。④从你现有的知识分析， “R型细菌变成 S型细菌”这一变异属于________，加热杀死的 S型细菌中的 DNA仍有活性的原因可能是______________________________。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是 DNA。请利用DNA酶(可降解 DNA)作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进 R型细菌转化成 S型细菌的物质是 DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。①实验设计方案：6第一步：从 S型细菌中提取 DNA。第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，编号为 A、B、C，分别作如下处理。编号 A B C处理 不加任何提取物加入提取出的 S型细菌的 DNA ________第三步：将________分别接种到三组培养基上。第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。②预测实验结果：____________________________________。③得出实验结论：DNA 分子可以使 R型细菌转化为 S型细菌，DNA 结构要保持________才能完成此转化过程。答案 (1)②1、2、3 组③R 型细菌转化为 S型细菌 ④基因重组 DNA 热稳定性较高 (2)①加入提取出的 S型细菌 DNA和 DNA酶 R 型细菌 ②A、C 组中未出现 S型细菌，只有 B组培养基中出现 S型细菌 ③完整解析 (1)通过对比可知，加热杀死的 S型细菌与 R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明 S型细菌中有某种物质能使 R型细菌转化为 S型细菌。(2)①第二步中要形成对照，主要体现 S型细菌的 DNA能发生转化，而经过 DNA酶使 DNA水解无法发生转化。②只有加入 S型细菌的 DNA，才能发生转化成 S型活菌的过程，而经过 DNA酶处理后的 S型细菌的 DNA，因水解失去原有 DNA的作用而无法发生转化。③通过对照可知，只加入 R型细菌不会产生 S型细菌，加入 S型细菌的 DNA才能发生转化产生 S型细菌，而加入 S型细菌 DNA和 DNA酶后，不能产生 S型细菌，从反面又证明使 R型细菌转化为 S型细菌的物质是 DNA。14．(13 分)(2016·信阳检测)1952 年，赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验，是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含 32P的 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答下列问题。 导 学 号 11970842(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和 DNA。如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质的情况有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)你认为怎样才能得到被 32P标记的 T2噬菌体？请简述你的实验方案：7________________________________________________________________________(3)当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中有放射性，其最可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)一个噬菌体含有一个 DNA分子。理论上分析，一个被 32P标记的 T2噬菌体感染细菌后，复制出 n个子代噬菌体，其中携带 32P的噬菌体有________个。复制时用的原材料来自于________。答案 (1)①蛋白质和 DNA都是遗传物质；②其遗传物质是蛋白质，不是 DNA；③其遗传物质是 DNA，不是蛋白质(2)将宿主细菌在含 32P的培养基中培养，获得含有 32P的细菌；用 T2噬菌体去感染被32P标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便被 32P标记上了(3)培养时间过长，复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来 (4)2 大肠杆菌细胞内游离的脱氧核糖核苷酸解析 (1)T 2噬菌体的组成成分是蛋白质和 DNA，故猜想可能是：①蛋白质和 DNA都是遗传物质；②其遗传物质是蛋白质，不是 DNA；③其遗传物质是 DNA，不是蛋白质。(2)由于病毒只能在宿主细胞内生存，故应先获得含 32P的细菌，即将宿主细菌在含 32P的培养基中培养；获得含有 32P的细菌；用 T2噬菌体去感染被 32P标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便被 32P标记上了。(3)当接种噬菌体后培养时间过长，复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，导致搅拌后的上清液中有放射性。(4)一个噬菌体含有一个 DNA分子，一个 DNA分子有两条链，所以复制出的 n个子代噬菌体，其中携带 32P的噬菌体只有两个，复制时用的原材料来自于大肠杆菌细胞内游离的脱氧核糖核苷酸。15．(14 分)(2016·临沂调研)阅读以下材料，回答有关问题。 导 学 号 11970843从 2009年 3月底开始，墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型 H1N1流感疫情，并迅速蔓延至北美地区以外的国家，全球拉响防疫警报。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是 RNA病毒，同时提出疑问：甲型 H1N1流感病毒的遗传物质是 DNA还是 RNA。下面是兴趣小组为探究甲型 H1N1流感病毒的遗传物质是 DNA还是 RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：______________________。(2)材料用具：显微注射器，甲型 H1N1流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA 水解酶和 RNA水解酶等。(3)实验步骤：第一步：把甲型 H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的 A、B、C 三组，8__________________________。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把 A、B、C 三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型 H1N1流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③若 A、B、C 三组均出现甲型 H1N1流感病毒，则甲型 H1N1流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是 RNA。答案 (1)探究甲型 H1N1流感病毒的遗传物质是 DNA还是 RNA (3)分别用等量的相同浓度的 DNA水解酶、RNA 水解酶处理 A、B 两组核酸提取液，C 组不做处理 (4)①若 A、C 两组出现甲型 H1N1流感病毒，B 组没有出现，则甲型 H1N1流感病毒的遗传物质是 RNA ②若B、C 两组出现甲型 H1N1流感病毒，A 组没有出现，则甲型 H1N1流感病毒的遗传物质是 DNA解析 病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括 DNA和 RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用 DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到 H1N1病毒来判断其核酸类型。走向高考 · 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 高考总复习遗传的物质基础 必修二第二单元第二讲 DNA分子的结构、复制和基因是有遗传效应的 DNA片段 第二单元基 础 回 顾2考 点 突 破3课 时 作 业4考 纲 要 求1考 纲 要 求1． DNA分子结构的主要特点 (Ⅱ )。2．基因的概念 (Ⅱ )。3． DNA分子的复制 (Ⅱ )。基 础 回 顾一、 DNA分子的 结 构1． 基本 单 位① ______； ② ________； ③ ________； ④ ____________。磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖碱基对 T TG G碱基互补配对双螺旋巧学妙 记DNA分子 结 构的 “五 ·四 ·三 ·二 ·一 ”亲代 DNA 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 DNA分子的两条链游离的 4种脱氧核苷酸ATPDNA聚合酶碱基互补配对 解旋 DNA聚合 半保留复制边解旋边复制遗传信息 遗传信息三、基因是有 遗传 效 应 的 DNA片段d c b a1． 据 图 ① 分析得出(1)基因与染色体的关系是：基因在染色体上呈 ________排列。(2)染色体由 DNA和蛋白质构成，一个 DNA上有 ________个基因。构成基因的碱基数________(填 “大于 ”或 “小于 ”或 “等于 ”)DNA分子的碱基总数。(3)基因的本质是有 ________的 DNA片段。遗传信息蕴藏在 ________的排列顺序之中。2． 将代表下列 结 构的字母填入 图 ② 中的相 应 横 线 上a．染色体、 b.DNA、 c.基因、 d.脱氧核苷酸。线性许多小于遗传效应4种碱基1．如图为某同学在学习了 DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的 DNA分子片段 (其中 ○代表磷酸基团 )，下列为几位同学对此图的评价，其中哪位同学的评价较合理？① 甲认为该图没有什么物质和结构上的错误；② 乙认为该图至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖、 U应改为 T， DNA单链中脱氧核苷酸的磷酸基团应与相邻脱氧核苷酸 3′碳上羟基脱水形成磷酸二酯键；③ 丙认为如果他画的是双链 RNA分子，则该图就是正确的。[提示 ] 该同学要画的为 DNA分子结构图，图中的错误有：五碳糖应为脱氧核糖；碱基不能含尿嘧啶 (U)；磷酸与磷酸之间无化学键的连接，磷酸应与脱氧核糖交替连接，故乙同学评价较合理。2．核 DNA复制过程中刚形成的两个子 DNA位置如何？其上面对应片段中基因是否相同？两个子 DNA将于何时分开？[提示 ] 染色体复制后形成两条姐妹染色单体，刚复制产生的两个子 DNA分子即位于两姐妹染色单体中，由着丝点相连，其对应片段所含基因在无突变等特殊变异情况下应完全相同，两个子 DNA分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时，随两单体分离而分开，分别进入两个子细胞中。(6)真核细胞染色体 DNA的复制发生在有丝分裂前期。 ( )(7)真核生物 DNA分子复制过程需要解旋酶和 DNA聚合酶。 ( )(8)DNA分子的碱基配对方式决定了 DNA分子结构的多样性。 ( )答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)×答案 CC．限制性核酸内切酶作用于 ① 部位， DNA解旋酶作用于 ② 部位D．将该基因置于 14N培养液中复制 3次后，含 15N的脱氧核苷酸链占 1/4答案 D解析 基因是有 遗传 效 应 的 DNA片段，其 组 成元素有 C、 H、O、 N、 P， A正确；在双 链 DNA分子中， A＝ T，故 T也占全部碱基的 20%，由于 A＋ T＋ G＋ C＝ 100%、 C＝ G，得出 C和 G各占全部碱基的 30%，所以 该 基因的碱基 (C＋ G)/(A＋ T)为 3:2， B正确；限制性核酸内切 酶 作用于 ① 部位的磷酸二 酯键 ，DNA解旋 酶 作用于 ② 部位的 氢键 ， C正确；复制 3次共 产 生 8个DNA分子， 16条脱氧核苷酸 链 ，有两条母 链 含 15N，所以含15N的脱氧核苷酸 链 占子代 总 脱氧核苷酸 链 的 1/8， D错误 。解析 本 题 考 查 利用碱基互 补 配 对 原 则计 算 DNA分子中相关碱基的能力。据 题 意知， A＋ T＝ 54%， G1＝ 22%， T1＝ 28%；在双 链 DNA分子中，互 补 的碱基之和占全部碱基的比例等于其任何一条 单链 中 这 两种碱基之和占 该链 中碱基数的比例，所以 A1＋ T1＝ 54%， 则 A1＝ 54%－ 28%＝ 26%， C1＝ 100%－ (22%＋ 28%＋ 26%)＝ 24%，由 该链转录 的 mRNA中 G＝ C1＝ 24%。答案 A解析 这 四种生物的 遗传 物 质 都是 DNA， DNA仅 含有一种五碳糖 (脱氧核糖 )、 4种碱基 (A、 T、 C、 G)和 4种核苷酸，故只有A项 符合要求。考 点 突 破1． DNA分子 结 构模式 图 信息解 读DNA分子的 结 构和基因的概念(1)每个 DNA片段中，游离的磷酸基团有 2个。(2)一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连，用限制性核酸内切酶处理可切断，用 DNA连接酶处理可连接。(3)碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。(4)每个脱氧核糖 (除两端外 )连接着 2个磷酸，分别在 3号、 5号碳原子上相连接。(5)若碱基对为 n，则氢键数为 2n－ 3n之间，若已知 A有 m个，则氢键数为 3n－ m。1必修二 第二单元 第二讲时间：45min 满分：100 分一、选择题(每小题 5分，共 65分)1．(2016·海口模拟)某双链 DNA分子中含有 200个碱基，一条链上A:T:G:C＝1:2:3:4，则该 DNA分子 ( )导 学 号 11970863A．四种含氮碱基 A:T:G:C＝3:3:7:7B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 120个C．碱基排列方式共有 4100种D．含有 4个游离的磷酸基答案 A解析 该 DNA分子的一条链上 A:T:G:C＝1:2:3:4，另一条链上 A:T:G:C＝2:1:4:3，整个 DNA分子中 A:T:G:C＝3:3:7:7，A 正确；该 DNA分子中 A＝T＝30，G＝C＝70，连续复制两次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸为 30×(22－1)＝90 个，B 错误；该 DNA分子含有 100个碱基对，30 个 A－T 碱基对，70 个 G－C 碱基对，碱基排列方式小于 4100种，C 错误；一个 DNA分子由两条 DNA链组成，含 2个游离的磷酸基，D 错误。2．(2016·衡阳测试)经检测得知，一双链 DNA分子中鸟嘌呤的数目为 x，其占碱基总数量的比例是 y，以下推断正确的是 ( )导 学 号 11970864A．与鸟嘌呤互补的碱基比例是 1－ yB．该 DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是 x/yC．该 DNA分子的碱基之间的氢键数是 x(1＋2/ y)D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是 x(1－2 y)/y答案 D解析 由题意可知，G、C 所占比例都为 y，数量都为 x；A、T 所占比例都为 1/2－ y，数量都为( x/y－2 x)/2＝( x/2y)－ x。与鸟嘌呤互补的碱基比例是 y；该 DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是 1；G、C 之间有三个氢键，A、T 之间有两个氢键，该 DNA分子的碱基之间的氢键数是 3x＋2( x/2y－ x)＝ x＋ x/y；A、T 与鸟嘌呤不互补，其数目为 x(1－2 y)/y。3．(2016·南昌质检)DNA 是以半保留方式进行复制的，如果放射性完全标记的 1个双链 DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次，那么所产生的 4个 DNA分子的特点是( )导 学 号 11970865A．部分 DNA分子含有放射性B．全部 DNA分子含有放射性C．所有分子的一条链含有放射性D．所有分子的两条链都没有放射性答案 A2解析 由题意可知，由放射性完全标记的 1个双链 DNA分子复制两次所形成的 4个 DNA分子中，两个 DNA分子的两条链都没有放射性，另两个 DNA分子含有放射性，且都是一条链含有放射性，另一条链无放射性。4．(2016·海口测试)DNA 分子片段复制的情况如下图所示，图中 a、b、c、d 表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异，下列说法错误的是 ( )导 学 号 11970866A．b 和 c的碱基序列可以互补B．a 和 c的碱基序列可以互补C．a 中(A＋T)/(G＋C)的值与 b中(A＋T)/(G＋C)的值相同D．a 中(A＋G)/(T＋C)的值与 d中(A＋G)/(T＋C)的值不能确定是否相同答案 B解析 因 a与 d的碱基序列可以互补，故 b和 c的碱基序列可以互补，A 项正确；a 与d的碱基序列可以互补，c 与 d的碱基序列可以互补，故 a和 c的碱基序列相同，B 项错误。5．(2016·潍坊测试)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 ( )导 学 号 11970867A．32.9%和 17.1% B．31.3%和 18.7%C．18.7%和 31.3% D．17.1%和 32.9%答案 B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%；由于其中一条链中 T与 C分别占该链碱基总数的 32.9%和 17.1%，由此可以求出该链中，G＝18.7%，A＝31.3%，则其互补链中 T和 C分别占该链碱基总数的 31.3%和 18.7%。6．某噬菌体中的 DNA分子含有 800个碱基对，其中含有 600个碱基 A。该噬菌体侵入大肠杆菌后增殖了若干代，共消耗大肠杆菌细胞内的鸟嘌呤脱氧核苷酸 6 200个，该噬菌体已经增殖了 ( )导 学 号 11970868A．4 代 B．5 代 C．6 代 D．7 代答案 B解析 该噬菌体的 DNA分子中含有 800个碱基对，即 1 600个碱基。在双链 DNA分子中，A＝T＝600(个)，G＝C＝(1 600－600×2)/2＝200(个)。噬菌体增殖代数与 DNA复制次数是一致的。DNA 连续复制后，消耗细菌内的鸟嘌呤脱氧核苷酸(含 G的脱氧核苷酸)6 200个，即生成了 DNA分子 6 200/200＋1＝32(个)，故完成了 5次复制。37．双脱氧核苷酸常用于 DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与 DNA 的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA 合成时，在 DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为 GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和 4中脱氧核苷酸，则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有 ( )导 学 号 11970869A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种答案 D解析 本题考查 DNA的结构和复制，属于对理解层次的考查。由 T和 A配对和在该模板上共有 4个腺嘌呤，可推出正常情况下，新形成子链上共有 4个腺嘌呤；胸腺嘧啶双脱氧核苷酸可能与模板上的第 1、2、3、4 个腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对而使复制在相应的部位终止；也可能不与任何一个配对，DNA 正常复制，所以总共能形成 5种不同长度的子链。8．(2016·九江测试)若两条脱氧核苷酸链都被 32P标记的 DNA分子的分子量是 M，两条脱氧核苷酸链都不被 32P标记的 DNA的分子量为 N。现将含 32P标记的 DNA的细菌放在不含32P的培养基上让其分裂 a次，则子代细菌的 DNA的平均相对分子质量是 ( )导 学 号 11970870A. B.N 2a－ 2 ＋ M2a N 2a－ 1 ＋ M2aC. D.M 2a－ 2 ＋ N2a N 2a－ 1 ＋ M2a－ 2答案 B解析 细菌分裂 a次则 DNA复制 a次，产生的子代 DNA总数为 2a，因其复制符合半保留复制的特点，所以其 2a个 DNA分子的总相对分子质量为(2 a－2)×N＋ ×2＝N(2 a－1)M＋ N2＋M。9．如图表示 DNA复制的过程，结合图示分析下列有关叙述错误的是 ( )导 学 号 11970871A．DNA 复制过程中首先需要解旋酶破坏 DNA双链之间的氢键，使两条链解开B．DNA 分子的复制具有双向复制的特点C．从图示可知，DNA 分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间D．DNA 分子的复制需要 DNA聚合酶催化合成子链答案 C解析 虽然 DNA具有多起点复制的特点，但图中只能体现一个起点双向复制的特点。4DNA复制需要解旋酶破坏氢键，需 DNA聚合酶催化子链的合成。 10．(2015·上海卷，18)若 N个双链 DNA分子在第 i轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个 C突变为 T，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为 AT碱基对的双链DNA分子数与总 DNA分子数的比例始终为 ( )导 学 号 11970872A. B. 1N×2i－ 1 1N×2iC. D.1N×2i＋ 1 1N×2i＋ 2答案 C解析 N 个 DNA分子第 i轮复制结束后，得到的 DNA分子数为 N×2i，在此基础上复制一次得到的 DNA分子的总数为 N2i＋1 ，其中以变异的 DNA分子为模板复制一次，得到一个DNA分子和一个正常的 DNA分子，由此可推知突变位点为 AT碱基对的双链 DNA分子数与总DNA分子数的比例＝1/(N×2 i＋1 )，若再复制两次，得到的变异的 DNA分子为 2，总 DNA分子数为 N×2i＋2 ，则比例为 2/(N×2i＋2 )＝1/(N×2 i＋1 )，因此可推知答案选 C。11．(2015·江苏卷，4)下列关于研究材料、方法及结论的叙述，错误的是( )导 学 号 11970873A．孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律B．摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比，认同了基因位于染色体上的理论C．赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了 DNA是遗传物质D．沃森和克里克以 DNA大分子为研究材料，采用 X射线衍射的方法，破译了全部密码子答案 D解析 孟德尔以豌豆为实验材料进行了一系列的实验，发现了基因分离与自由组合定律，A正确；摩尔根等人以果蝇为研究材料，证明了基因在染色体上，B 正确；噬菌体侵染细菌的实验，证明了 DNA是遗传物质，C 正确；沃森和克里克以 4种脱氧核苷酸为原料，采用物理模型法，发现了 DNA双螺旋结构，D 错误。12．(2014·山东卷，5)某研究小组测定了多个不同双链 DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了 DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是 ( )导 学 号 119708745答案 C解析 本题考查 DNA组成中有关碱基数目的计算及识图。设该单链中四种碱基含量分别为 A1、T 1、G 1、C 1，其互补链中四种碱基含量为 A2、T 2、C 2、G 2，DNA 分子中四种碱基含量A、T、G、C。由碱基互补配对原则可知(A＋C)/(T＋G)＝1，A 曲线应为水平，A 错误；(A2＋C 2)/(T2＋G 2)＝(T 1＋G 1)/(A1＋C 1)，B 曲线应为双曲线的一支，B 错误；(A＋T)/(G＋C)＝(A 1＋A 2＋T 1＋T 2)/(G1＋G 2＋C 1＋C 2)＝(A 1＋T 1)/(G1＋C 1)，C 项正确；(A 1＋T 1)/(G1＋C 1)＝(T 2＋A 2)/(C2＋G 2)，D 错误。13．(2016·烟台质检)用 32P标记玉米体细胞(含 20条染色体)的 DNA分子双链，再将这些细胞转入不含 32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中被 32P标记的染色体数是 ( )导 学 号 11970875A．0 条 B．10 条 C．20 条 D．40 条答案 C解析 玉米体细胞进行有丝分裂，在有丝分裂过程中，每条染色体的行为都是独立的，而且是一致的。因此用一条染色体的变化就能体现有丝分裂过程中染色体的变化特点，则题目中玉米体细胞两次有丝分裂过程中染色体和 DNA的标记情况可用下图进行解析。6由图可知，第二次细胞分裂后期，一条染色体的着丝点分裂后形成的两条子染色体，一条被标记(其实质是该染色体的 DNA分子上有一条链被标记)，另一条未被标记，各占一半。由于有丝分裂过程中每条染色体的变化都相同，玉米体细胞中含 20条染色体，在第二次分裂后期，一个玉米细胞中共有 40条染色体，则被标记的染色体是 20条，答案选 C项。二、非选择题(共 35分)14．(17 分)(2016·汕头质检)下面甲图中 DNA分子有 a和 d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题： 导 学 号 11970876(1)从甲图可看出 DNA复制的方式是________________________________________。(2)甲图中，A 和 B均是 DNA分子复制过程中所需要的酶，其中 B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则 A是________酶，B 是________酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有__________________________。(4)乙图中，7 是____________________。DNA 分子的基本骨架由________________交替连接而成；DNA 分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循________________原则。答案 (1)半保留复制 (2)解旋 DNA 聚合 (3)细胞核、线粒体、叶绿体 (4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对解析 (1)DNA 复制的方式是半保留复制，即子代 DNA保留了母链的一条。(2)由图示知，A酶是解旋酶，破坏了 DNA分子中两条链中的氢键，使 DNA分子解开螺旋；B 酶催化 DNA子链的合成，为 DNA聚合酶。(3)图甲为 DNA复制，发生在绿色植物叶肉细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。(4)图乙中 4为胸腺嘧啶，5 为脱氧核糖，6 为磷酸，三者构成的 7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。15．(18 分)(2016·东莞测试)DNA 的复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明 DNA的复制方式。 导 学 号 11970877实验步骤：a．在氮源为 14N的培养基中生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为 14N－DNA(对照)。7b．在氮源为 15N的培养基中生长的大肠杆菌，其 DNA分子均为 15N－DNA(亲代)。c．将亲代 15N大肠杆菌转移到氮源为含 14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同分子量的 DNA分子将分布在试管中的不同位置上。实验预测：(1)如果与对照( 14N/14N)相比，子 I代能分辨出两条 DNA带：一条________带和一条________带，则可以排除________。(2)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除________，但不能肯定是________。(3)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代 DNA密度鉴定；若子Ⅱ代可以分出________和________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子Ⅱ代不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。答案 (1)轻( 14N/14N) 重( 15N/15N) 半保留复制和分散复制(2)全保留复制 半保留复制或分散复制(3)一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散复制解析 从题目中的图示可知，深色为亲代 DNA的脱氧核苷酸链(母链)，浅色为新形成的子代 DNA的脱氧核苷酸链(子链)。因此全保留复制后得到的两个 DNA分子，一个是原来的两条母链重新形成的亲代 DNA分子，一个是两条子链形成的子代 DNA分子；半保留复制后得到的每个子代 DNA分子的一条链为母链，一条链为子链；分散复制后得到的每个子代 DNA分子的单链都是由母链片段和子代片段间隔连接而成的。