高中生物 第二单元 基因的本质和基因的表达导学案 新人教版必修2

1、云南省德宏州潞西市芒市中学2014年高中生物 第二单元 基因的本质和基因的表达导学案 新人教版必修2考纲展示人类对遗传物质的探索过程()一、复习目标：回顾孟德尔遗传实验的科学方法，知道分离定律的发现及内容，清楚基因与性状的关系。复习重点：分离定律的发现及内容复习难点：分离定律的发现及应用二、课前知识梳理一、肺炎双球菌的转化实验1.肺炎双球菌比较项目种类S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性有毒性,使小鼠患败血症死亡无毒性2.格里菲思的体内转化实验(1)写出下列实验现象R型活细菌小鼠不死亡S型活细菌小鼠死亡加热杀死的S型细菌小鼠不死亡小鼠死亡S型活细菌3.艾弗里的体外转化实

2、验(1)实验过程(2)分析实验过程只有加入S型细菌的DNA,R型细菌才能转化为S型细菌。S型细菌的DNA加入DNA酶后不能使R型活细菌发生转化。(3)得出实验结论:S型细菌的DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质。 如果把S型细菌的DNA单独注射到小鼠体内,小鼠会死亡吗?为什么?【答案】 不会。因为导致小鼠死亡的原因是S型细菌的大量增殖,单独的S型细菌DNA不会增殖。二、噬菌体侵染细菌的实验1.T2噬菌体2.实验过程及结果三、RNA是遗传物质的相关实验1.实验过程及结果2.结论:RNA是遗传物质。四、DNA是主要的遗传物质DNA是主要的遗传物质,因为绝大多数生物(具有细胞结构的生物和DNA病

3、毒)的遗传物质是DNA,少数生物(RNA病毒)的遗传物质是RNA。三、典例引领，变式内化一、肺炎双球菌转化实验体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及其同事培养细菌在小鼠体内体外培养基实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分的作用进行对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质巧妙构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后,直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用联系(1)体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验

4、是体内转化实验的延伸;(2)两实验都遵循对照原则、单一变量原则例1艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知()实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R型R荚膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(经DNA酶处理)R型A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C.和说明S型菌的DNA是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质【解析】 中R型菌中加入S型菌的蛋白质,没有S型菌生长,证明蛋白质不是转化因子;中加入S型菌的荚膜多糖,没有S型菌生长,证明荚膜多糖不是转化因子,无法证明其有无酶活性;中加入DNA,培养皿中长出了S型菌,证明DNA

5、是转化因子;中加入经DNA酶处理的DNA,DNA酶分解DNA,无S型菌,进一步证明DNA是转化因子;说明DNA是遗传物质,不能说明DNA是主要的遗传物质。【答案】 C(1)噬菌体中仅蛋白质中含S,P几乎只存在于DNA分子中,用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质,可单独地、直接地观察它们的作用。其余元素(C、H、O、N)DNA、蛋白质中都含有,不能用来标记,否则无法判断是DNA还是蛋白质进入细菌中。(2)侵染时间要合适,过长或过短会使32P组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。(3)搅拌要充分,如果搅拌不充分,35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离,噬

6、菌体与细菌共存于沉淀物中,这样就会造成沉淀物中出现放射性。例2下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,对此实验有关叙述正确的是()A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的B.本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNAC.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S,说明噬菌体的遗传物质是DNA,而不是蛋白质例3自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒),我国就参与了抗击禽流感的国际性合作,并已经研制出预防禽流感的疫苗且投入生产应用。根据所学知识回答下列问

7、题。(1)实验室中要获得大量禽流感病毒,不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上,而是以活鸡胚为培养基,其原因是。(2)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA,不含DNA,则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是 。(3)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚存在的几种可能性:蛋白质与RNA都有遗传效应,说明蛋白质和RNA都是遗传物质;,说明;,说明;,说明。【解析】 (1)病毒营寄生生活,只有在活细胞内才能生存。(2)证明某生物的遗传物质的关键思路是设法把该生物的各种成分分离开来,单独地、直接地观察每种成分的作用。(3)进行探究性实验的结果预测与结论分析时要考虑各种

8、可能的情况。【答案】 (1)病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行(2)设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开,单独地、直接地去观察它们各自的作用(3)RNA有遗传效应,而蛋白质没有遗传效应RNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质RNA没有遗传效应,而蛋白质有遗传效应RNA不是遗传物质,而蛋白质是遗传物质蛋白质与RNA都没有遗传效应RNA和蛋白质都不是遗传物质四、目标检测1.一百多年前,人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是()A.孟德尔的豌豆杂交实验证明了遗传因子是DNAB.在艾弗里肺炎双球菌转化实验中,只有加入S型菌的DNA才会发生转化现象C.噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力,是

9、因为其蛋白质与DNA能完全分开D.最初认为遗传物质是蛋白质,是推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息【解析】 孟德尔用豌豆进行杂交实验,发现了基因的分离定律和自由组合定律。【答案】 A2.用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中,沉淀物的放射性很低,对于沉淀物中还含有少量的放射性的正确解释是()A.经搅拌与离心后,还有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上B.离心速度太快,较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SD.少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内【解析】 在该实验中,搅拌离

10、心的目的是将吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分开,但是由于技术等原因,经上述处理之后,还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上,没有与细菌分开。T2噬菌体没有轻、重之别;在噬菌体的DNA分子上没有35S;侵染细菌时,只有噬菌体的DNA进入细菌内。【答案】 A3.在肺炎双球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中,依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,经过培养,检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是()A.3和4B.1、3和4 C.2、3和4D.1、2、3和4【解析】 能引起R型菌向S型菌转化的是DNA,所以当加入S型菌的DNA时,能发生

11、转化现象,但只有一部分细菌发生转化,其余大部分细菌仍为R型菌。【答案】 D4.如图1为肺炎双球菌的转化实验中的一部分图解,请据图回答问题。图1(1)该实验是(填人名)所做的肺炎双球菌转化实验的图解。(2)该实验是在(填人名)的实验基础上进行的。(3)在对R型菌进行培养之前,必须首先进行的工作是。(4)依据上面图解的实验,可以做出的假设。(5)为验证上面的假设,设计了如图2所示的实验:图2在该实验中加入DNA酶,观察到的实验现象是。(6)通过上面两步实验,仍然不能说明 ,为此设计了如图3所示的实验:图3据此观察到的实验现象是 ,该实验能够说明 。【解析】 本题考查的是肺炎双球菌的转化实验。艾弗里

12、的肺炎双球菌体外转化实验是在格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的基础上实现的,体外转化实验的前提是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质,依次观察各种成分的作用,其假设就是“DNA是遗传物质”。如果加入了DNA酶,DNA被分解,R型菌就不会发生转化。【答案】 (1)艾弗里(及其同事)(2)格里菲思(3)分离并提纯S型菌的DNA、蛋白质、多糖等物质(4)DNA是遗传物质(5)培养基中只长R型菌(6)蛋白质、多糖等不是遗传物质培养基中只长R型细菌蛋白质、多糖不是遗传物质五、分层配餐A组题1.关于“肺炎双球菌的转化实验”,下列哪一项叙述是正确的(无荚膜R型细菌不能使小鼠发病;有荚膜S型细菌使小

13、鼠发病)?()A.R型细菌与S型DNA混合后,转化是基因突变的结果B.用S型细菌的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型细菌的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型细菌与死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【解析】 R型细菌与S型细菌混合后,转化的实质是基因重组;DNA酶将S型细菌的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。【答案】 B2.已知有荚膜的肺炎双球菌可使小鼠患

14、败血症,无荚膜的肺炎双球菌对小鼠无害。请据下列实验回答:从有荚膜的肺炎双球菌中提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质,分别加入培养着无荚膜细菌的培养基中,并将培养液注射到小鼠体内,其结果不正确的是()【解析】 S型菌能使小鼠死亡,使R型菌(无荚膜菌)转化为S型菌(有荚膜菌)的是S型菌的DNA。DNA酶会使DNA水解,故第四组不能使R型菌转化为S型菌,小鼠不会死亡。【答案】 D3.某实验小组做了两组实验,甲组用35S标记的T2噬菌体去侵染32P标记的细菌;乙组用32P标记的T2噬菌体去侵染35S标记的细菌,则甲、乙两组新产生的众多噬菌体中的元素情况分别为()A.甲:全部含有32P和35S;乙:部分含

15、有32P和35SB.甲:部分含有32P,全部含有35S;乙:全部含有32P,全部不含35SC.甲:全部含有32P,全部不含35S;乙:部分不含32P,全部含有35SD.甲:部分含有32P,全部不含35S;乙:全部含有32P,全部含有35S【解析】 子代噬菌体合成所需要的原料(核苷酸、氨基酸)是由细菌提供的。甲组噬菌体的蛋白质外壳被35S标记,细菌被32P标记。被35S标记的噬菌体的蛋白质外壳没有侵入细菌的内部,所以子代噬菌体中没有35S,而合成子代噬菌体DNA的原料中含有32P,所以子代噬菌体中都含有32P。乙组噬菌体的DNA被32P标记,细菌被35S标记。被32P标记的噬菌体的DNA侵入了细

16、菌内部,而合成子代噬菌体DNA的原料中不含32P,所以子代噬菌体中部分含有32P。合成子代噬菌体蛋白质的原料中含35S,所以子代噬菌体的蛋白质外壳中都有35S。【答案】 C4.肺炎双球菌转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后,注射到小鼠体内,在小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌B.曲线ab段下降的原因是大部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭C.曲线bc段上升,与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关D.S型细菌数量从0开始增加到一定值是R型细菌基因突变的结果【解析】 S型菌从0开始增加到一定

17、值是由于S型菌的DNA片段整合到R型菌DNA中,使R型菌转化为S型菌,为基因重组。【答案】 DB组题5.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中,不可能出现的结果是()实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)感染植物b型a型组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.实验B.实验 C.实验D.实验【解析】 组合病毒感染植物后,在其遗传物质的指导下大量繁殖,产生的子代病毒的类型决定于

18、相应的遗传物质。若遗传物质是b型TMV的RNA,分离出的病毒应是b型,病斑类型也是b型。【答案】 C6.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的放射性元素为()A.可在外壳中找到15N和35S B.可在DNA中找到15N、32PC.可在外壳中找到15N D.可在DNA中找到15N、32P、35S【解析】 噬菌体由DNA和蛋白质两种成分组成,DNA含有磷酸基和含氮碱基,能够标记上15N和32P,而蛋白质含有氨基(NH2)和甲硫氨酸(含有SH),能够标记上15N和35S。在噬菌体侵染细菌的过程中,蛋白质外壳留在外面,没有进入噬菌体,只有D

19、NA进入噬菌体,并利用细菌的原料(氨基酸和核苷酸)来合成自身的子代蛋白质外壳和子代DNA,因此,只有在子代噬菌体的DNA中能找到放射性元素:15N、32P。【答案】 B7.如图所示,病毒甲、乙为两种不同的植物病毒,经病毒重建形成“杂交病毒”丙,用病毒丙侵染植物细胞,在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是()【解析】 杂交病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的。其在侵染植物细胞时注入的是病毒乙的核酸,并由病毒乙的核酸指导合成病毒乙的蛋白质外壳,因而病毒丙在植物细胞内增殖产生的新一代病毒是病毒乙。【答案】 DC组题7.回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题。.1952年,赫尔希和蔡斯利

20、用同位素标记完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤: (1)写出以上实验的部分操作步骤:第一步: 。第二步: 。(2)以上实验结果说明: 。(3)若要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用35S的培养基培养,再用噬菌体去感染 。.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;而实验的实际最终结果显示:在离心的上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是。(2)在理论上,上清液放射性应该为0,其原因是 。(3)由于实验

21、数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是 。在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是 。(4)噬菌体侵染细菌实验证明了 。(5)上述实验中,(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是 。【答案】 .(1)第一步:用35S标记噬菌体的蛋白质外壳第二步:把35S标记的噬菌体与细菌混合(2)T2噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内(3)大肠杆菌被35S标记的大肠杆菌.(1)同位素标记法(同位素示踪法)(

22、2)理论上讲,噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳(3)噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性(4)DNA是遗传物质(5)不能因为在DNA和蛋白质中都含有N元素教学案 主备人：杨晓红必修二 遗传与进化 课题 第二单元基因的本质和基因的表达第2讲DNA分子的结构和复制基因是有遗传效应的DNA片段考纲展示1.DNA分子结构的主要特点()2.DNA分子的复制()3.基因的概念()一、复习目标：认识DNA分子结构的主要特点，知道DNA分子的复制过程，清楚基因的概念。复习重点：D

23、NA分子的结构特点和复制复习难点： DNA分子的复制二、课前知识梳理一、DNA分子的结构1.基本单位磷酸;脱氧核糖;含氮碱基(A、G、C、T);脱氧核苷酸。2.平面结构3. DNA分子具有哪些特性? 【答案】 多样性、特异性、稳定性。二、DNA分子的复制概念指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程时期有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期过程解旋以母链为模板按碱基互补配对原则合成子链子链延伸亲子链绕成双螺旋条件模板:DNA的每一条链;原料:4种游离的脱氧核苷酸;能量:ATP释放的能量;酶:解旋酶和DNA聚合酶结果1个DNA复制形成2个完全相同的子代DNA特点边解旋边复制,半保留复制精确复制独特的

24、双螺旋结构提供精确模板;碱基互补配对原则,保证复制准确进行意义将遗传信息从亲代传给子代,从而保持了遗传信息的连续性复制的场所:主要场所是细胞核,但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行DNA复制。外界条件对DNA复制的影响:在DNA复制的过程中,需要酶的催化和ATP供能,凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素,都会影响DNA的复制。三、基因有遗传效应的DNA片段1.据图写出基因与染色体的关系:基因在染色体上呈线性排列。2.将代表下列结构的字母填入图中的相应横线上:a.染色体b.DNAc.基因d.脱氧核苷酸3.基因的实质:具有遗传效应的DNA片段。基因是遗传的基本结构和功能单位,其主要载体是染色体。线

25、粒体和叶绿体中也存在基因。原核生物体内也存在基因,但不与蛋白质结合。三、典例引领，变式内化例1下图为DNA分子部分结构示意图,以下叙述错误的是()A.DNA的稳定性与有关 B.是一个胞嘧啶脱氧核苷酸C.DNA连接酶可催化键形成 D.加热可以断开键【解析】 DNA分子由两条反向平行的链构成,两条链之间通过氢键相连,保证了DNA分子的稳定性;从图示看出磷酸基团不能和构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸,与其下面的磷酸基团构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸;DNA连接酶催化磷酸二酯键形成,将两个DNA片段连接成重组DNA分子;加热可以使DNA解旋,断开键。【答案】 B例2(2012山东卷,5)假设一个双链均被32P标记的

26、噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A.该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变【解析】 DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)的数量是(5 0002-5 000220%2)2=3 000,复制过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为:3 000(100-1)=2.97105;噬菌体增殖过程中的模板来自噬菌体本身;经过多次复制后,含32P的子代噬

27、菌体为2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2(100-2)=149;DNA突变后由于密码子的简并性等原因,其控制合成的蛋白质分子结构不一定发生变化,性状也就不一定发生变化。【答案】 C变式训练：某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上ATGC=1234。下列表述错误的是()A.该DNA分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变B.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C.该DNA分子中4种碱基的比例为ATGC=3377D.该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种【解析】 由题干知,A+T=40030%=120,G+C=40070%=280,推知T

28、CG=3377;DNA复制两次需腺嘌呤脱氧核苷酸(22-1)120=180个;400个碱基,有碱基对200个,DNA分子中碱基的排列方式为4200种;DNA分子中一个碱基改变,其改变的密码子决定的氨基酸不一定改变,且若改变的碱基在非编码蛋白质的区段,也不改变性状。【答案】 B例3科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示)实验一:细菌破碎细菌细胞提取DNA结果A实验二:细菌破碎细菌细胞提取DNA结果B(1)实验一、实验二的作用是 。(2)从结果C、D看,DNA复制具有的特点。根据这一特点,理论上结果E中含14N

29、的DNA分子所占比例为。(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要等条件。(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,然后再离心,结果为F,请在图中表示出。(5)若某次实验的结果中,结果C比以往实验结果所呈现的带略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为。【解析】 (1)实验一是在14N培养基上培养,结果A是轻带。实验二是在15N培养基上培养,结果B是重带。这两个实验作为半保留复制的对照实验。(2)从结果C、D看,DNA复制具有半保留复制的特点。E是培养60 min得到的结果,一个周期是20 min。因此是复制了三次,只有2个DNA分子含有15N,每个DNA分子都含有14

30、N。(3)DNA复制的基本条件包括模板、酶、ATP和四种脱氧核苷酸。(4)结果C形成的DNA中一条链含有15N,一条链含有14N。用解旋酶处理后,离心形成了两条带,一条带是重链,一条带是轻链。(5)实验结果C比原来略宽,很可能是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N。【答案】 (1)对照 (2)半保留复制100% (3)酶、能量 (4)见右图(图中应显示两条带分别处于轻链和重链位置须注明何种DNA单链) (5)15N四、目标检测1.(2012福建卷,5)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

31、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种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有()A.2种B.3种C.4种D.5种【解析】 DNA复制过程中,胸腺嘧啶与腺嘌呤互补配对。单链模板中有四处为腺嘌呤脱氧核苷酸,所以若原料中有胸腺嘧啶双脱氧核苷酸分别与之配对时就会出现四种不同长度的子链,若复制时胸腺嘧啶双脱氧核苷酸恰好没有参与到子链的形成过程中,这样就会合成出最长的子链,因此以该单链为模板合成出不同长度的子链最多有5种。【答案】 D2.(2011江苏卷,1)下

32、列物质合成时,需要模板的是()A.磷脂和蛋白质 B.DNA和酶 C.性激素和胰岛素D.神经递质和受体【解析】 磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,磷脂分子的合成不需要模板;DNA的复制和蛋白质(胰岛素、受体)的合成都需要模板,酶的化学本质是蛋白质或RNA,二者合成时都需要模板;性激素的化学本质是固醇,合成不需要模板;神经递质的种类很多,主要有乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素、5羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、一氧化氮等,合成也不需要模板。【答案】 B3.(2011上海卷,16)在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在()A.两条DNA母链之间 B.DNA子链与其互补的母

33、链之间C.两条DNA子链之间 D.DNA子链与其非互补母链之间【解析】 DNA解旋是氢键的断裂,发生于两条母链之间。【答案】 A4.(2010上海卷,4)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A,则该片段中()A.G的含量为30% B.U的含量为30% C.嘌呤含量为50% D.嘧啶含量为40%【解析】 A=30%,则T=30%,C+G=40%,C=G=20%。DNA分子中嘌呤数=嘧啶数=50%,DNA中无U。【答案】 C5.根据DNA分子结构模式图,回答下列问题。(1)写出的名称:;。(2)分析这种结构的主要特点:.构成DNA分子的两条链按盘旋成双螺旋结构。.DNA分子的基本骨架由而成。.D

34、NA分子两条链上的碱基通过连接成碱基对,并且遵循原则。(3)DNA分子中的碱基有种,碱基间配对方式有种,但由于,使DNA分子具有多样性;由于,使DNA分子具有特异性。【解析】 (1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则可依次推断出的名称。(2)根据DNA的立体结构可知,DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架;内侧是通过氢键连接而成的碱基对,碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。(3)DNA分子中的碱基共4种,配对方式共2种,即AT、GC,由于碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个D

35、NA分子的特异性。【答案】 (1)胸腺嘧啶胞嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖磷酸(2)反向平行脱氧核糖与磷酸交替连接氢键碱基互补配对(3)42不同DNA分子中碱基对排列顺序的千变万化每个DNA分子具有特定的碱基对排列顺序五、分层配餐A组题1.豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是()A.基因D能控制显性性状,基因d能控制隐性性状 B.基因D、基因d所含的密码子不同C.4种脱氧核苷酸的排列顺序不同 D.在染色体上的位置不同【解析】 高茎基因(D)与矮茎基因(d)所含的遗传信息不同,脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。【答案】 C2.如图表示发生在细胞核内的某生理过程,其中a、b、c、d表示脱氧核

36、苷酸链。以下说法正确的是()A.此过程需要ATP和尿嘧啶核糖核苷酸B.真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核C.b中(A+G)/(T+C)的比值一定与c中的相同D.正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去【解析】 由图知,此过程为DNA复制,真核细胞中,场所除细胞核外,还有线粒体、叶绿体;b与c中的碱基是互补的;DNA合成不需要U。【答案】 D3.用14C标记某噬菌体DNA,然后再侵染细菌,若细菌破裂后共释放出32个噬菌体,则这些噬菌体中有几个不含14C ()A.8B.16C.30 D.32【解析】 一个噬菌体只有一个双链DNA分子,在复制之后,原来的两条链分别进入到两个子代DNA分子中,剩下

37、的30个噬菌体中都不含14C。【答案】 C4.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序能决定的是()DNA分子的多样性DNA分子的特异性遗传信息密码子的排列顺序DNA分子的稳定性A.B. C.D.【解析】 DNA的稳定性主要取决于DNA分子的双螺旋结构。DNA的脱氧核苷酸的排列顺序通过转录决定了mRNA上密码子的排列顺序。【答案】 BB组题5.关于DNA分子结构的叙述,不正确的是()A.每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸B.DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的C.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基D.双链DNA分子中的一段,如果有40个腺嘌呤,就一定同时含有40个胸腺嘧

38、啶【解析】 DNA中的每个脱氧核糖上大多连着两个磷酸和一个碱基,但每一条链的一端均有一个脱氧核糖只连着一个磷酸和一个碱基。【答案】 C6.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是()A.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基B.基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因C.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子【解析】 在DNA分子结构中一个脱氧核糖连接一个碱基,但磷酸则是多数连着两个,因为脱氧核苷酸是相连的,脱氧核糖与磷酸交

39、替连接形成基本的骨架结构,只有DNA的两端有两个脱氧核糖只连着一个磷酸。【答案】 A7.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()A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7% C.18.7%和31.3%D.17.1%和32.9%【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

40、分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。【答案】 B8.有关真核细胞DNA分子的复制,下列叙述正确的是()A.真核细胞的DNA复制一定发生在细胞核中B.ATP经两次水解产生的AMP是DNA复制的原料C.DNA复制只以一条链为模板,所以是半保留复制D.复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团【解析】 DNA的复制也可以发生在线粒体、叶绿体中,故A项错误;AMP是腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的原料,不是构成DNA的原料,故B项错误;DNA复制是以DNA的两条链为模板,故C项错误;DNA的双链是反向平行排列的,每条链上都有一个游离的磷酸基团未与另一个脱氧核苷酸形成磷酸二酯键,从而

41、使得每个双链DNA分子上都有两个游离的磷酸基团,故DNA复制产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团,因而D项正确。【答案】 D9.下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图,该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()A.该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上B.该基因的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为32C.DNA解旋酶只作用于部位D.将该基因置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA分子占1/8【解析】 真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中,少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%,且DNA中A=T、C=G可知,C+G=100

42、%-(A+T)=60%,故该基因中(C+G)/(A+T)=32=该基因一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即)。15N标记的DNA在14N培养液中培养,复制3次后,含15N的DNA占2/23=1/4。【答案】 B10.某个DNA片段由500对碱基组成,A+T占碱基总数的34%,若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为()A.330B.660C.990D.1 320【解析】 先计算出1个DNA含胞嘧啶的数目:A+T=500234%=340,G+C=5002-340=660,C=G=330。DNA复制2次得到4个DNA分子,共含C的数目为

43、3304=1 320。由于DNA是半保留复制,4个DNA分子中含有亲代的2条链(相当于1个DNA分子),在复制过程中消耗了游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为1 320-330=990。【答案】 CC组题11.下图为真核细胞DNA复制过程模式图,请根据图示过程,回答问题。(1)由图示得知,1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子,其方式是。(2)解旋酶能使双链DNA解开,但需要细胞提供。(3)叶肉细胞中DNA复制的场所是。(4)若一个卵原细胞的一条染色体上的珠蛋白基因在复制时,一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T,则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是。【解析】 (1)DNA的复制方式是半保

44、留复制。(2)复制过程中需要ATP供能。(3)叶肉细胞中DNA复制在细胞核、叶绿体和线粒体中进行。(4)该染色体及其同源染色体上的两个DNA分子共有4条脱氧核苷酸链,其中一条链上有碱基发生替换,所以以此链为模板合成的DNA分子发生了基因突变,而以其他3条链为模板合成的DNA分子正常。这4个DNA分子进入卵细胞的几率是相同的,所以卵细胞携带该突变基因的概率是1/4。【答案】 (1)半保留复制(2)能量(ATP)(3)细胞核、线粒体和叶绿体(4)1/412.将双链DNA在中性盐溶液中加热,两条DNA单链分开,叫做DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却,又能恢复成为双链DNA,叫做退火。14N15N

45、图1 图2 (1)低温条件下DNA不会变性,说明DNA有的特点,从结构上分析原因有:外侧,内侧碱基对遵循原则。(2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的共价键不受影响,而被打开。如果在细胞内,正常DNA复制过程中需要作用。(3)部分DNA完全解旋成单链所需的温度明显高于其他DNA,其最可能的原因是 。(4)大量如图1中N元素标记的DNA在变性后的退火过程中会形成种DNA,离心后如图2,则位于链位置上。(5)如果图1中链中A和T的比例和为46%,则DNA分子中A和C的和所占比例为。【解析】 (1)DNA在低温条件下不解旋,说明DNA具有一定的稳定性。这是建立在DNA分子结构特点上的,外侧有磷酸和脱氧核

46、糖交替连接形成的骨架结构,内侧的碱基对之间形成的氢键使两条单链稳定相连。(2)DNA解旋使单链间的氢键分开,在细胞内解旋酶可使DNA解旋。(3)G和C之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,两条单链间的氢键越多,结构越稳定。(4)链只能与链碱基互补配对形成DNA,所以退火过程中只能形成1种DNA,属于中链。(5)DNA中因为A=T,G=C,所以DNA分子中,A和C的和占的比例为50%。【答案】 (1)稳定性由磷酸和脱氧核糖交替连接形成基本骨架结构碱基互补配对(2)碱基对间的氢键解旋酶(3)该DNA中G和C形成的碱基对的比例较高,结构比较稳定(4)1中(5)50%13.在正常情况下,细胞内完全可以

47、自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。某细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖,必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,现提供如下实验材料,请你完成实验方案。(1)实验目的:验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。(2)实验材料:突变细胞系、基本培养基、核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、脱氧核苷酸、14C脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。(3)实验原理:DNA主要分布在中,其基本组成单位是;RNA主要分布在中,其基本组成单位是。(4)实验步骤:第一步:编号。取基本培养基两个,编号为甲、乙。第二步:设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核

48、苷酸和14C脱氧核苷酸,在培养基乙中加入等量的。第三步:培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系,放到培养一段时间,让细胞增殖。第四步:观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察。(5)预期结果:培养基甲中 ;培养基乙中 。(6)实验结论: 。【解析】 DNA主要分布于细胞核,RNA主要分布于细胞质,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸。要验证DNA复制的原料是脱氧核苷酸,可根据被标记的脱氧核苷酸在细胞的分布情况来判断。【答案】 (3)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸(4)第二步:14C核糖核苷酸和脱氧核苷酸第三步:适宜的相同环境中第四步:细

49、胞核和细胞质的放射性强弱(5)细胞的放射性部位主要在细胞核细胞的放射性部位主要在细胞质(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸教学案 主备人：杨晓红必修二 遗传与进化 课题 第二单元基因的本质和基因的表达第3讲基因的表达考纲展示1.遗传信息的转录和翻译()2.基因与性状的关系()一、复习目标：清楚基因与性状的关系，知道遗传信息的转录和翻译过程。复习重点：遗传信息的转录和翻译复习难点：遗传信息的转录和翻译二、课前知识梳理一、遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构和种类(1)基本单位:核糖核苷酸。(2)结构:一般是单链。(3)种类2.转录和翻译过程名称转录翻译场所主要是细胞核细胞质中

50、的核糖体上模板DNA的一条链mRNA原料4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸产物RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质二、基因、蛋白质与性状的关系1.中心法则中心法则概括了遗传信息传递的全过程,图示如下:2.基因控制性状三、典例引领，变式内化一、DNA复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时间细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核核糖体模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件解旋酶、DNA聚合酶、能量RNA聚合酶、能量酶、能量、tRNA产物2个双链DNA1条单链RNA多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样,重新组成双螺

51、旋结构水解成单个核糖核苷酸特点边解旋边复制、半保留复制边解旋边转录1条mRNA上同时结合多个核糖体合成多条肽链遗传信息的传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质碱基配对AT,TA,CG,GCAU,TA,CG,GCAU,UA,CG,GC意义传递遗传信息表达遗传信息,使生物表现出各种性状联系例1(2012安徽卷,5)图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在()A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译【解析】 据图可知,转录和翻译过程同时进行,由此判断该过程发生在原核细胞内。真核细胞细胞核内转录完成后,初始转录的mRNA经加工修饰后通过核孔进入细胞质,与核糖体结合完成翻译过程,转录和翻译不能同时进行。转录是核糖体沿mRNA移动合成肽链的过程。【答案】 C原核细胞和真核细胞中基因的表达过程不同。原核细胞没有核膜的阻隔,基因的表达是一个边转录边翻译的过程,而真