高三生物一轮复习学案：基因的本质

第一节DNA是主要的遗传物质【学习目标】1.总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程（明确哪位科学家、用什么样的实验设计思路、利用了什么科学技术、进行了什么样的实验、得出了什么样的实验结论）2.明确每种实验的对照方式3.掌握进行科学探究的方法和科学思维【基础知识复习】一、肺炎双球菌转化实验（一）的肺炎双球菌体内转化实验1.实验材料：型和型肺炎双球菌S型肺炎双球菌R型肺炎双球菌菌落表面菌体是否有多糖类荚膜是否有毒性2.实验过程注射菌种：，，，。↓↓↓↓小鼠↓↓↓↓实验结果：，，，。本实验的对照方式是。3.实验结论：。4.本实验中体现的遗传变异类型为。（二）的肺炎双球菌体外转化实验1.实验思路：将S型菌的彼此分离开，分别与型菌混合，观察培养基上生长出来的菌种情况2.实验过程加入的物质结果①R型菌培养基②③④（1）实验①②分别说明。（2）实验③说明了。（3）实验①②③彼此之间形成了。（何种对照）（4）实验④是对照组，它本身说明了；与实验③对照既可以说明；又可以说明。3.实验结论：。4.本实验的不足之处：。辨析：格里菲斯的实验证明了将R型菌转化为S型菌的转化因子是DNA（）艾弗里的实验证实了DNA是主要的遗传物质，而蛋白质不是（）二、的噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料：。T2噬菌体增殖过程噬菌体增殖时，噬菌体提供；大肠杆菌提供等物质，噬菌体增殖的场所是。2.实验思路：将与分离开3.采用的实验技术是。用标记噬菌体的DNA，用标记噬菌体的蛋白质。4.实验过程（1）标记噬菌体例：用32P如何标记噬菌体的DNA？进行短时间。（2）用被32进行短时间。用被35S标记蛋白质的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌保温的目的是：。（3）搅拌：。离心：。（4）检测上清液和沉淀的放射性实验结果32P-DNA组：放射性同位素主要集中在。实验结果35S-蛋白质组：放射性同位素主要集中在。（5）大肠杆菌裂解后检测新T2噬菌体的放射性实验结果32P-DNA组：在新T2噬菌体中（能/不能）检测到放射性实验结果35S-蛋白质组：在新T2噬菌体中（能/不能）检测到放射性5.对照类型：。6.实验结论：①；②。7.误差分析32P标记噬菌体的一组实验中，上清液中也出现了放射性，请分析原因35S标记噬菌体的一组实验中，沉淀中也出现了放射性，请分析原因三、证明RNA是遗传物质的实验例：已知烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟草叶片，有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如图所示，下列说法错误的是（）

A．c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果是烟草叶片上不出现病斑B．d表示用HRV的RNA感染烟草叶片，结果是烟草叶片上出现病斑C．f表示TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组成的“杂种病毒”产生的后代是HRVD．该实验的结论是病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质综合上述实验，证明是主要的遗传物质生物的遗传物质细胞生物：。生物的遗传物质非细胞生物：。DNA分子的结构、DNA复制基因是有遗传效应的DNA片段【学习目标】1.掌握DNA双螺旋结构特点2.理解DNA分子的多样性决定遗传信息的多样性3.能够说出DNA半保留复制实验的探究方法（假说-演绎法）和技术（同位素标记法）4.掌握DNA半保留复制的机制（准确说出DNA复制时的模板、原料、酶和能力）5.能够说出DNA半保留复制的意义6.了解基因与DNA之间的关系【基础知识复习】一、DNA分子的结构1.依据威尔金斯、富兰克林：。1.依据查哥夫：。2.沃森、克里克提出了模型3.请画出含有三个碱基对的DNA分子结构4.DNA分子双螺旋结构的主要特点是：①DNA分子是由条链组成的，这两条链的方向是。②DNA分子的基本骨架是和交替连接，排列在DNA外侧，DNA分子的排列在内侧③两条链上的碱基间遵循的一一对应关系叫原则，碱基间通过连成，A（）一定与（）配对；C（）一定与（）配对辨析：所有生物的DNA分子都有两个游离的磷酸基团（）在细胞不分裂的时候，一条染色质上有两分子DNA（）高温可以打开DNA分子的氢键，C、G含量越高，DNA热稳定性越高（）碱基间的配对方式有两种，碱基对也有两种（）5.DNA分子的特点DNA分子的遗传信息，蕴藏在。：脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序不变：DNA分子中脱氧核苷酸排列顺序多样：每种生物都有特定的DNA序列生物多样性的直接原因是多样性，根本原因是多样性。A基因和B基因携带信息不同的根本原因是。不同蛋白质有不同的氨基酸排列顺序，最终是由决定的。6.计算（1）如果一个DNA分子中A=m，C=n，则T=；G=；这个DNA分子共个碱基，个碱基对（2）若一条链中（A+G）/（T+C）=m，则另一条链中这个比值为，DNA分子中该比值等于。（3）若一条链中（A+T）/（G+C）=n，则另一条链中这个比值为，DNA分子中该比值等于。（4）若一个DNA分子由2000个碱基对构成，则该DNA分子的碱基排列顺序由种可能。若王小刚的胰岛素基因由1500个碱基对构成，则他的胰岛素基因的碱基排列顺序有种可能。（5）一个DNA分子由16个碱基构成，该DNA分子的碱基排列顺序由种可能；一个DNA分子由16个碱基对构成，该DNA分子的碱基排列顺序由种可能。二、DNA的复制（一）DNA半保留复制的实验证据1.实验的探究方法：。2.实验技术：。3.生物材料：。4.实验步骤（1）提出问题：大肠杆菌是如何复制DNA的？用15N标记大肠杆菌：。离心结果DNA双链标记情况（2）做出假设、演绎推理①假设DNA复制是半保留复制，请分别画出大肠杆菌经过1次复制和2次复制的DNA双链标记情况，以及离心后试管中DNA位置DNA复制一次后DNA复制两次后②假设DNA复制是全保留复制，请分别画出大肠杆菌经过1次复制和2次复制的DNA双链标记情况，以及离心后试管中DNA位置DNA复制一次后DNA复制两次后（3）实验检验当大肠杆菌进行一次和两次分裂后，分别对其DNA进行密度梯度离心法后，实验结果与半保留复制的推理结果相同。（4）得出结论DNA复制机制是半保留复制（二）DNA复制1.概念：以为模板合成。2.时间：。3.场所真核细胞：。3.场所原核细胞：。4.过程（1）解旋酶：。。（2）合成。①模板：。②原料：。③：。④遵循原则：。（3）形成了子代DNA：每个DNA分子条旧链，条新链。５.DNA复制的特点。。。６.DNA精确复制的原因。。７.意义：。８.计算（1）一个细胞分裂ｎ次，共个细胞；一个DNA分裂ｎ次，共个DNA，条DNA链（2）１分子双链DNA被15N标记，放到14N培养液中复制n次后，共分子DNA带放射性，占所有DNA分子的。只含有15N的DNA分子有个；只含有14N的DNA分子有个含有14N的DNA链有条另一种问法：一个大肠杆菌DNA双链被15N标记，转移至普通培养基中连续分裂n次后，共个细胞带有放射性，占所有细胞的。（3）一个DNA分子含有m个腺嘌呤复制n次，共需个腺嘌呤在第n次复制，需个腺嘌呤三、基因是具有的DNA片段1.基因在DNA上呈分布，一分子DNA上分布着个基因2.课本P57黑体字：遗传信息蕴藏在的排列顺序之中；，构成了DNA分子的多样性，而，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的。高考题1．在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球菌转化实验④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的X光衍射实验A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤2．在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同（或相似）的一组是①证明光合作用所释放的氧气来自于水②用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株③用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质④用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布A．①② B．①③ C．②④ D．③④3．在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（）A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌4．某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是（）A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移5．在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D．HIV与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同6．DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（）①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A．①② B．②③ C．③④ D．①④7．生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（）A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶8．某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用9．人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc)，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。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，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A．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．PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程二、多选题10．许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（）药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羟