一轮复习基础生遗传0物质实验dna结构和复制(优美图片),

1【本讲教育信息】一.教学内容：高考第一轮复习：遗传的分子基础（一）——探究遗传物质的过程、DNA的结构和复制二、重点导学遗传物质必备的特点细菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验RNA病毒侵染实验DNA的提取与鉴定DNA的结构和复制三、全面突破知识点1：探究遗传物质的过程二、DNA是遗传物质的证据：（一）细菌转化实验1.过程：1928年格里菲斯的实验：22、结论：S型细菌中存在“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌1944年艾弗里的实验：缺点：不能获得100%的DNA，没有排除杂质的影响。（二）噬菌体侵染细菌的实验3实验评价与分析：（1）实验结论：该实验证明了DNA的两大重要功能，即能够自我复制，使前后代保持一定的连续性和能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和生物性状。从而证明了DNA是遗传物质。（2）此实验用同位素标记法，巧妙地将噬菌体的核酸和蛋白质分开，单独、直接观察两者在遗传上的作用。（3）因噬菌体蛋白质含有DNA所没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；DNA含有蛋白质所没有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能标记C、H、O、N元素。三、RNA病毒实验1956年又有科学家发现，有些病毒不含有DNA，只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病毒。从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染花叶病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA，却能使烟草感染花叶病毒。这说明这些生物的遗传物质是RNA。流感病毒、脊髓灰质炎病毒等的遗传物质也是RNA。四、DNA是主要的遗传物质：生物综上：DNA是主要的遗传物质【典型例题】例1.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠体内②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠体内③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠体内④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠体内以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（）A．存活，存活，存活，死亡B．存活，死亡，存活，死亡C．死亡，死亡，存活，存活D．存活，死亡，存活，存活解析：肺炎双球菌的遗传物质是DNA，DNA在DNA酶的催化作用下分解。因此S型菌的DNA在DNA酶作用下分解而失去转化作用，加入R型菌，子代仍为R型，注射入小鼠体内，小鼠存活；R型菌的DNA+DNA酶后．加入S型菌，注射入小鼠体内，小鼠体内有S型菌，小鼠患败血症而死。R型菌+DNA酶，经高温加热后冷却，加入S型菌的DNA后注射入小鼠体内，小鼠体内无活细菌，因此小鼠存活。第④组小鼠体内也无活细菌，小鼠存活。答案：D4例2.在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，则获得侵染噬菌体的方法是………………………（）A．用含35S的培养基直接培养噬菌体B．用含32P的培养基直接培养噬菌体C．用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体D．用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体解析：在“噬菌体侵染细菌”的实验中，经离心处理后，离心管的上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中含有被感染的细菌。如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，则说明噬菌体被标记的物质应为DNA，则获得侵染噬菌体的方法是：先用含32P的培养基培养细菌，使细菌体内核苷酸中含有32P，再用此细菌培养噬菌体，子代噬菌体的DNA中就会含有32P。答案：D例3.烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）均为能感染烟叶而使之出现感染斑的RNA病毒，用石炭酸处理能使蛋白质外壳去掉而只留下RNA，由于两者的亲缘关系较近，能重组其RNA和蛋白质形成类似“杂种”的新品系病毒感染烟叶，如下图所示，请据图回答下列问题：（a为TMV的蛋白质感染，b为TMV的RNA感染，c为HRV的蛋白质感染，d为HRV的RNA感染，e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感染，f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染）（1）a与b、c与d的结果不同，说明。（2）b与d的结果不同，说明。（3）e中的杂交病毒感染后，在繁殖子代病毒的过程中，合成蛋白质的模板是，合成蛋白质的原料氨基酸由提供。（4）f中的杂交病毒感染后，繁殖出来的子代病毒具有的RNA和的蛋白质。解析：两种病毒均为RNA病毒，RNA是遗传物质。作为遗传物质能自我复制，能控制蛋白质的合成，所需模板为病毒的RNA，原料均来自宿主细胞——烟叶细胞。答案：（1）对这两种病毒来说，RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质（2）不同的RNA，控制合成不同的蛋白质，表现出不同的性状（3）TMV的RNA烟叶细胞（4）HRVHRV知识点2：DNA的提取与鉴定实验原理：1．DNA在0.14mol／L的NaCl溶液中溶解度最低，因此可将DNA析出。2．DNA不溶于酒精，但细胞中的其它化合物则溶于酒精，因此可提取杂质较少的DNA。3．DNA+二苯胺呈浅蓝色（用于DNA鉴定）5实验过程：预先制备鸡血细胞液（将活鸡的鲜血经分离或沉淀后得到）：0.1g／mL的柠檬酸钠溶液100mL+活鸡鲜血180mL500mL的烧杯中，用玻璃棒搅拌，离心分离或静置沉淀特别提醒：（1）制备鸡血细胞液时，要在取新鲜鸡血的同时加入抗凝剂，使血液分层，取下层血细胞沉淀。（2）获取较多DNA的关键是向鸡血细胞液中加入足量的蒸馏水，以便使细胞膜和核膜破裂，核内物质释放出来。（3）实验中共有3次过滤。过滤时使用的纱布层数与取其滤液或黏稠物有关。第l、3次要取其滤液，使用的纱布为1～2层，第2次是要取其滤出的黏稠物，使用的纱布为多层。（4）实验中有6次搅拌，除最后一次搅拌外，前5次搅拌均要朝向一个方向，并且在析出DNA、DNA再溶解和提取中，各步搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止DNA分子断裂。（5）实验中有两次使用蒸馏水。第一次是在加蒸馏水是在第l步，加水是为了使血细胞吸水膨胀破裂，加水后必须充分搅拌，搅拌时间不应少于5min，使血细胞充分破裂；第二次加蒸馏水是在第3步，加水是为了稀释氯化钠溶液。【例题分析】观察关于DNA粗提取的实验示意图，回答下列问题。（1）在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是，通过图B所示的步骤取得滤液，再向溶液中加入2mol／LNaCl溶液的目的是。在图C所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是。（2）若DNA在NaCl溶液中的溶解度变化如图D所示，则可知当丝状物不再增加时，NaCl的浓度相当于。解析：本题考查DNA提取实验中的相关问题。实验中有两次使用蒸馏水。第一次加蒸馏水是在第l步，加水是为了使血细胞吸水膨胀破裂，加水后必须充分搅拌，搅拌时间不应少于5min，使血细胞充分破裂；第二次加蒸馏水是在第3步，加水是为了稀释氯化钠溶液。DNA在不同浓度的氯化钠溶液中溶解度不同，在0.14mol／L的NaCl溶液中溶解度最低。6参考答案：（1）让细胞吸水胀破溶解DNA降低氯化钠溶液的浓度，使DNA析出（2）0.14mol／L知识点3：DNA的结构和复制一、DNA的结构（一）DNA的化学结构（二）空间结构——沃森和克里克的双螺旋结构模型（1）由两条反向平行的多脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构（2）磷酸和脱氧核糖相间排列在外侧，构成骨架，碱基排列在内侧（3）两条链对应碱基通过氢键连接形成碱基对（三）DNA结构的特点二、DNA的复制（一）复制方式的发现7（二）复制过程DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够精确地进行。DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程（如图所示）8图DNA分子复制的示意图（三）DNA准确复制的内因：①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板②严格的碱基互补配对原则保证了复制准确无误地进行（四）复制的意义：保证了遗传信息的连续性【典型例题】例1.在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的（）A．氢键B．脱氧核糖——磷酸——脱氧核糖C．肽键D．磷酸——脱氧核糖——磷酸9解析：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸，1分子含氮碱基和1分子脱氧核糖组成，其连接方式如图所示：含氮碱基连接在脱氧核糖的“1”位碳原子上，因此DNA单链中，相邻碱基的连接应含有两个脱氧核糖，应选B。答案：B例2.如图为DNA的复制图解，请据图回答下列问题（1）DNA复制发生在期。（2）②过程称为。（3）指出③中的子链为。（4）③过程必须遵循原则。（5）子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制具有________________的特点。（6）将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，问：含14N的DNA细胞占总细胞数的。含15N的DNA细胞占总细胞数的。（7）已知原DNA中有100个碱基对，其中A40个，则复制4次，在复制过程中将需要个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。解析：DNA分子的复制方式为半保留复制，子代DNA分子中有一条母链和与母链互补的子链；复制n次产生的子代DNA分子数为2n个；若亲代DNA分子中含某种碱基数为a个，则复制n次需该种碱基数为a×（2n－1）个。答案：（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂间（2）解旋（3）Ⅱ、Ⅲ（4）碱基互补配对（5）半保留复制（6）100％12.5％（7）90010【本节小结】遗传的分子基础（一）【超前思维】下节课我们复习基因控制蛋白质的合成，请大家做好预习，并完成我们提供的重点导学内容。【重点导学】1、简述基因、DNA和染色体的相互关系2、完成下列关于DNA和RNA比较的表格：比较项目DNARNA全称分布基本组成单位碱基五碳糖无机酸空间结构分布功能相同点联系3、简述转录的概念、场所、模板、原料、产物、以及碱基互补配对原则。4、简述翻译的概念、场所、模板、原料、运载工具、产物、以及碱基互补配对原则。5、比较遗传密码子与反密码子概念位置种类遗传密码子11反密码子6、基因是如何控制生物性状的？7、人类基因组计划的主要任务以及意义是什么？【模拟试题】（答题时间：30分钟）一、选择题（单选）1．为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为应如何选择同位素标记的方案…（）A．用14C和3H培养噬菌体，再去侵染细菌B．用18O和15N培养噬菌体，再去侵染细菌C．将一组噬菌体用32P和35S标记D．一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳2．HIV增殖过程中哪一项不是由T淋巴细胞直接提供的（）A．核糖核苷酸B．脱氧核苷酸C．氨基酸D．逆转录酶*3．利用同位素作为示踪元素，标记特定的化合物以追踪物质运行和变化过程的方法叫做同位素标记法。下列各项所选择使用的同位素及相关结论不正确的是（）同位素应用A35S标记噬菌体，证明DNA是遗传物质B15N标记DNA分子，证明DNA分子半保留复制的方式C14C标记CO2，得知碳原子在光合作用中的转移途径D18O分别标记CO2和水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水4．噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要（）A．细菌的DNA及其氨基酸B．噬菌体的DNA及其氨基酸C．细菌的DNA和噬菌体的氨基酸D．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸5．下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述正确的是（）A．R型球菌转化为S型球菌是一种不可遗传的变异B．肺炎双球菌的有荚膜和无荚膜是一对相对性状C．艾弗里的实验结果难以令人信服的原因是他没有将DNA和蛋白质彻底分离D．格里菲斯认为“转化因子”就是DNA6．烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质中核苷酸的种类依次是（）A．4、4、4B．4、5、4C．5、4、4D．8、4、47．T2噬菌体的成分和染色体的成分非常相似，其结构和下列哪种生物最相似（）A．烟草B．蓝藻C．乙肝病毒D．变形虫8．下列关于染色体和遗传物质的关系说法正确的是（）①DNA是主要的遗传物质②染色体就是遗传物质③染色体是遗传物质的主要载体④染色体由蛋白质和DNA组成⑤每条染色体上肯定只有1个DNA分子A．①