第一講DNA是主要的遺傳物質(zhì)eq\a\vs4\al([感性認知])eq\a\vs4\al([理性歸納])(一)DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)之一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗1.分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，補充橫線上的內(nèi)容(1)格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗：①實驗a、b對比說明R型細菌無毒，S型細菌有毒。②實驗b、c對比說明加熱殺死的S型細菌無毒性。③實驗b、c、d對比說明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。④綜合以上實驗得出的結(jié)論是S型細菌中含有一種“轉(zhuǎn)化因子”，能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。(2)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗：結(jié)論：DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即DNA是“轉(zhuǎn)化因子”，是遺傳物質(zhì)。1.比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗項目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗培養(yǎng)細菌小鼠體內(nèi)培養(yǎng)培養(yǎng)基體外培養(yǎng)實驗原則R型細菌與S型細菌的毒性對照S型細菌體內(nèi)各成分的相互對照實驗結(jié)果加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌S型細菌的DNA能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌實驗結(jié)論加熱殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”DNA是S型細菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)兩實驗的聯(lián)系①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌；②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明加熱殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，而體外轉(zhuǎn)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA；③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則2.必明的三點提醒(1)格里菲思實驗只能證明加熱殺死的S型細菌中含有轉(zhuǎn)化因子，不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。(2)S型細菌的DNA與R型細菌混合培養(yǎng)，后代中既有R型細菌，又有S型細菌，且大多數(shù)為R型細菌。(3)轉(zhuǎn)化與DNA的純度有關(guān)，DNA純度越高，轉(zhuǎn)化越有效。(二)DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)之二噬菌體侵染細菌實驗2.填寫噬菌體侵染細菌實驗的過程圖3.謹記噬菌體侵染細菌實驗中應(yīng)注意的三個易誤點(1)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，故應(yīng)先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。(2)不能標記C、H、O、N，因這些元素是蛋白質(zhì)和DNA共有的，無法將DNA和蛋白質(zhì)分開。(3)35S(標記蛋白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一個噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。4.比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細菌實驗設(shè)計思路設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨、直接研究它們各自不同的遺傳功能處理方法直接分離：分離S型菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記蛋白質(zhì)和DNA結(jié)論①證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)②說明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(三)DNA是主要的遺傳物質(zhì)3.連線生物類型與遺傳物質(zhì)的種類5.歸納總結(jié)生物的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)生物類別實例DNA細胞生物(真核、原核)植物、細菌DNA病毒T2噬菌體RNARNA病毒HIV病毒即：細胞生物和DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。------------------eq\a\vs4\al([高頻考點·講練悟通])------------------------------肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗命題點1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的過程及結(jié)果分析1．(2018·濟寧模擬)某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，進行了以下4個實驗：①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注入小鼠②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注入小鼠③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注入小鼠④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注入小鼠以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是()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：選DDNA酶能將DNA水解，因此不能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，①中小鼠不死亡。②加入的是S型細菌，小鼠死亡。高溫能使細菌死亡，使酶失去活性，因此③④中小鼠都不死亡。2．(2018·閩粵聯(lián)合體聯(lián)考)利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖示處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法錯誤的是()A．通過e、f對照，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)B．f組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌C．e組可分離出R型肺炎雙球菌D．能導(dǎo)致小鼠死亡的是a、b、c、d四組解析：選D分析題圖可知，a中是加熱殺死的S型細菌，不能使小鼠死亡；b中是S型細菌，能使小鼠死亡；c中是S型細菌＋R型細菌的DNA，能使小鼠死亡；d中是R型細菌，不能使小鼠死亡；e中是R型細菌＋S型細菌的蛋白質(zhì)，由于蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，所以R型細菌不能轉(zhuǎn)化成S型細菌，不能使小鼠死亡；f中是R型細菌＋S型細菌的DNA，由于DNA是遺傳物質(zhì)，所以R型細菌能轉(zhuǎn)化成S型細菌，能使小鼠死亡。e組沒有出現(xiàn)S型細菌，f組出現(xiàn)S型細菌，說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)；f中是R型細菌＋S型細菌的DNA，由于DNA是遺傳物質(zhì)，所以部分R型細菌能轉(zhuǎn)化成S型細菌；e組中只能分離出R型肺炎雙球菌；能導(dǎo)致小鼠死亡的是b、c和f組。拓展·歸納肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的對照設(shè)計(1)在格里菲思的實驗中，分別用活的S型和R型細菌注射小鼠形成對照，加熱殺死的S型細菌單獨注射和加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合注射形成對照。(2)在艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗中，DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)之間形成對照，而DNA與DNA酶處理產(chǎn)物之間也形成對照。命題點2肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)3．艾弗里將R型肺炎雙球菌培養(yǎng)在含S型細菌DNA的培養(yǎng)基中，得到了S型肺炎雙球菌，有關(guān)敘述正確的是()A．R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，說明這種變異是定向的B．R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌屬于基因重組C．該實驗不能證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNAD．將S型細菌的DNA注射到小鼠體內(nèi)也能產(chǎn)生S型細菌解析：選B艾弗里實驗中將S型細菌中的多糖、蛋白質(zhì)、脂類和DNA等提取出來，分別加入培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果只有加入DNA時，才能使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，這說明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA；該實驗中的變異屬于基因重組，生物的變異都是不定向的；僅將S型細菌的DNA注射到小鼠體內(nèi)，不能實現(xiàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化。4．(2018·如東檢測)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的部分DNA片段進入R型菌內(nèi)并整合到R型菌的DNA分子上，使這種R型菌轉(zhuǎn)化為能合成莢膜多糖的S型菌。下列敘述正確的是()A．R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌前后的DNA中，嘌呤所占比例發(fā)生了改變B．進入R型菌的DNA片段上，可有多個RNA聚合酶結(jié)合位點C．R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的過程中，R型菌發(fā)生了基因突變D．該實驗體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀解析：選BR型細菌和S型細菌的DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu)，其中堿基遵循堿基互補配對原則，因此R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌后的DNA中，嘌呤堿基總比例不會改變，依然是占50%，A錯誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，即一個DNA分子中有多個基因，每個基因都具有RNA聚合酶的結(jié)合位點，因此進入R型菌的DNA片段上，可有多個RNA聚合酶結(jié)合位點，B正確；R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的過程中，沒有產(chǎn)生新的基因，R型菌發(fā)生了基因重組而不是基因突變，C錯誤；莢膜多糖不屬于蛋白質(zhì)，所以該實驗不能體現(xiàn)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，D錯誤。拓展·歸納對“轉(zhuǎn)化”兩個點的理解(1)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。(2)加熱對蛋白質(zhì)和DNA的影響不同：加熱使生命活動的承擔(dān)者——蛋白質(zhì)變性，表現(xiàn)為細菌生命活動的終止；加熱時可以破壞DNA雙鏈間的氫鍵，使DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)被破壞，在溫度降低后可恢復(fù)原結(jié)構(gòu)，保持其作為遺傳物質(zhì)的功能。噬菌體侵染細菌實驗命題點1噬菌體侵染細菌實驗的過程與結(jié)果1．(2018·蘇州十校聯(lián)考)圖1、圖2表示T2噬菌體侵染大腸桿菌的相關(guān)實驗，某同學(xué)據(jù)圖分析總結(jié)出六個結(jié)論，你認為正確的有()①甲處的噬菌體一定含有放射性②乙處的噬菌體一定不含放射性③圖1能證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)④圖2增設(shè)一組35S標記的噬菌體作對照，就能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)⑤如果培養(yǎng)2代以上，甲處DNA分子兩條鏈都有放射性的噬菌體個數(shù)一定增多⑥如果培養(yǎng)2代以上，乙處噬菌體的核酸都不含放射性A．一項B．二項C．三項D．四項解析：選B分析圖1可知，培養(yǎng)噬菌體的大腸桿菌已被32P或35S標記，故甲處的噬菌體一定含有放射性，①正確；用含有32P標記的1個噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌后，釋放的子代噬菌體乙中，有2個含有放射性，②錯誤；圖1中用含有32P或35S的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，獲得被標記的噬菌體，證明了噬菌體增殖時的原料來自大腸桿菌，不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，③錯誤；圖2增設(shè)一組35S標記的噬菌體作對照，可說明在噬菌體增殖過程中，起遺傳效應(yīng)的物質(zhì)是DNA，因被35S標記的蛋白質(zhì)沒有進入大腸桿菌中，故不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，④正確。若用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，噬菌體侵染大腸桿菌后，甲處的DNA分子無放射性，⑤錯誤。若培養(yǎng)2代以上，乙處部分噬菌體的核酸含放射性，⑥錯誤。2．噬藻體是侵染藍藻的DNA病毒，其增殖過程與噬菌體類似。某生物興趣小組進行了下面的實驗：①標記噬藻體→②噬藻體與藍藻混合培養(yǎng)→③攪拌、離心→④檢測放射性。下列敘述錯誤的是()A．完整的實驗過程需要利用分別含有35S或32P的藍藻，以及既不含35S也不含32P的藍藻B．標記噬藻體時先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)藍藻，再用此藍藻培養(yǎng)噬藻體C．步驟③可讓噬藻體和藍藻分開，使噬藻體和藍藻分別存在于上清液和沉淀中D．侵染藍藻的噬藻體利用自身的脫氧核苷酸和氨基酸為原料，合成子代噬藻體解析：選D在標記噬藻體時，需要分別利用含35S或32P的藍藻；又因檢測放射性時不能區(qū)分是何種元素，所以要利用既不含35S也不含32P的藍藻。因為噬藻體必須用藍藻培養(yǎng)，所以標記噬藻體應(yīng)先標記藍藻。攪拌可以使噬藻體和藍藻分離，離心使上清液中析出噬藻體，沉淀物中留下被侵染的藍藻。噬藻體合成DNA和蛋白質(zhì)的原料分別是藍藻的脫氧核苷酸和氨基酸。方法·規(guī)律噬菌體侵染細菌實驗中的放射性分析(1)32P噬菌體侵染大腸桿菌：(2)35S噬菌體侵染大腸桿菌：命題點2“噬菌體侵染細菌實驗”與“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”的比較3．“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是經(jīng)過多位科學(xué)家長期研究得到的結(jié)論，下列有關(guān)這一探究歷程的敘述與史實相符的是()A．格里菲思和艾弗里的實驗都可以證明S型肺炎雙球菌對小鼠是有毒的B．艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗實際利用了染色體變異實現(xiàn)了細菌的轉(zhuǎn)化C．噬菌體侵染細菌實驗應(yīng)用了同位素標記技術(shù)，證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)D．噬菌體侵染細菌實驗之所以能夠成功跟噬菌體本身的結(jié)構(gòu)與侵染特點有密切關(guān)系解析：選D艾弗里的實驗是體外實驗，不能證明S型肺炎雙球菌對小鼠是有毒的，A錯誤；艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗實際利用了基因重組實現(xiàn)了細菌的轉(zhuǎn)化，B錯誤；噬菌體侵染細菌實驗應(yīng)用了同位素標記技術(shù)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤；噬菌體侵染細菌實驗之所以能夠成功跟噬菌體本身的結(jié)構(gòu)與侵染特點有密切關(guān)系，D正確。4．(2018·南京四校聯(lián)考，多選)下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的敘述，錯誤的是()A．格里菲思和艾弗里所做的轉(zhuǎn)化實驗都能證明DNA是遺傳物質(zhì)B．將S型菌的DNA與R型菌的DNA混合培養(yǎng)，一段時間后培養(yǎng)基中會有兩種菌落C．不能用3H或18O替代32P或35S標記噬菌體，但可以用15N表示噬菌體D．格里菲思、艾弗里和蔡斯和赫爾希的實驗思路都是將S型細菌的各物質(zhì)分離，獨立觀察每種物質(zhì)的遺傳效應(yīng)解析：選ACD格里菲思所做的轉(zhuǎn)化實驗不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，只能證明加熱殺死的S型菌中含有轉(zhuǎn)化因子，A錯誤；將S型菌的DNA與R型菌的DNA混合培養(yǎng)，一部分R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，一段時間后培養(yǎng)基中會有R型和S型兩種菌落，B正確；不能用3H或18O替代32P或35S標記噬菌體，也不可以用15N表示噬菌體，因為蛋白質(zhì)和DNA均含有C、H、O、N，C錯誤；艾弗里、蔡斯和赫爾希的實驗思路都是將S型細菌的各物質(zhì)分離，獨立觀察每種物質(zhì)的遺傳效應(yīng)，格里菲思沒有將S型細菌的各物質(zhì)分離開來，D錯誤。DNA是主要的遺傳物質(zhì)命題點1RNA也是遺傳物質(zhì)的實驗分析1．(2018·昆山模擬)科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是()實驗編號實驗過程實驗結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型①a型TMV感染植物a型a型②b型TMV感染植物b型b型③組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)＋b型TMV的RNA)→感染植物b型a型④組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)＋a型TMV的RNA)→感染植物a型a型A.實驗① B．實驗②C．實驗③ D．實驗④解析：選C因為煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA，而不是蛋白質(zhì)。③中的RNA是b型TMV的，分離出的病毒類型應(yīng)該是b型。命題點2遺傳物質(zhì)與生物種類的關(guān)系2．下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是()①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA②原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA③細胞核的遺傳物質(zhì)是DNA④細胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAA．①②③ B．②③④C．②④⑤ D．③④⑤解析：選C真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA；細胞核和細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA；甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒，遺傳物質(zhì)是RNA。------------------eq\a\vs4\al([專題微課·重點培優(yōu)])------------------------------常考的教材隱性實驗之(六)——同位素標記法在實驗中的應(yīng)用[實驗知能]同位素標記法是用示蹤元素標記化合物，根據(jù)化合物的放射性確定物質(zhì)的轉(zhuǎn)移途徑或?qū)τ嘘P(guān)的化學(xué)反應(yīng)進行追蹤，也稱為同位素示蹤法，高中生物常用同位素示蹤過程舉例如下：放射性元素標記物質(zhì)研究過程結(jié)論(結(jié)果)14CCO2暗反應(yīng)中碳的轉(zhuǎn)移途徑發(fā)現(xiàn)卡爾文循環(huán)3H亮氨酸分泌蛋白的合成分泌過程核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜18OH2O和CO2光合作用中O2的來源產(chǎn)生的O2來自H2O，而不是CO215NDNADNA的復(fù)制DNA半保留復(fù)制32P和35SDNA和蛋白質(zhì)生物的遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)[命題視角]命題點1考查同位素標記的過程1．為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)，赫爾希和蔡斯做了“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。圖中親代噬菌體已用32P標記，a、c中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實驗及病毒、細菌的敘述正確的是()A．圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其中的營養(yǎng)成分中要加入32P標記的無機鹽B．若要達到實驗?zāi)康模€要再設(shè)計一組用35S標記的噬菌體的侵染實驗，兩組相互對照，都是實驗組C．噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律D．若本組實驗b(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明DNA是遺傳物質(zhì)解析：選B圖中錐形瓶內(nèi)培養(yǎng)液中的營養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標記；要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還應(yīng)設(shè)計一組用35S標記的噬菌體的侵染實驗，兩組相互對照，都是實驗組；大腸桿菌是原核生物，其遺傳不遵循基因分離定律；若本組實驗b(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是培養(yǎng)時間較長，細菌裂解，噬菌體釋放導(dǎo)致的。命題點2考查同位素標記的結(jié)果分析2．(2018·蘇州月考)如果用32P、35S、15N標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素為()A．可在外殼中找到35S、15NB．可在DNA中找到32P、15NC．可在外殼中找到32P、15ND．可在DNA中找到32P、35S、15N解析：選B用32P、35S、15N標記后，親代噬菌體的DNA中含有32P、15N，蛋白質(zhì)外殼中含有35S、15N。噬菌體侵染細菌過程中，噬菌體外殼留在外面，DNA進入細菌。子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼完全以細菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成，無放射性；子代噬菌體DNA只有一部分含有親代鏈(含32P、15N)；DNA中不含有S元素。3．某實驗甲組用35S標記的噬菌體侵染32P標記的大腸桿菌，乙組用32P標記的噬菌體侵染35S標記的大腸桿菌，檢測子代病毒的放射性情況。下列有關(guān)敘述正確的是()A．甲組子代有放射性，乙組子代沒有放射性B．甲組子代沒有放射性，乙組子代有放射性C．甲、乙兩組子代都有放射性D．該實驗?zāi)茏C明噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)解析：選C35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，在子代噬菌體中檢測不到放射性，32P標記的大腸桿菌能為噬菌體增殖提供原料，使得子代噬菌體有放射性；乙組用32P標記的是噬菌體的DNA，DNA是遺傳物質(zhì)，在子代噬菌體中能檢測到放射性，35S標記的大腸桿菌能為噬菌體合成蛋白質(zhì)外殼提供原料，因此子代噬菌體也具有放射性。即該實驗不能證明噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)。4．(2017·鎮(zhèn)江一模)用同位素標記法追蹤物質(zhì)去向是生物學(xué)研究的重要手段之一。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．用含3H標記的T的培養(yǎng)液培養(yǎng)動物細胞，可在細胞核和線粒體檢測到放射性B．小白鼠吸入18O2后呼出的CO2不會含有18O，但尿液中會含有Heq\o\al(18,2)OC．要得到含32P的噬菌體，必須先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌等宿主菌D．用14C標記的CO2研究光合作用，放射性會出現(xiàn)在C3化合物和C5化合物中解析：選B3H標記的T是合成DNA的原料，而DNA在動物細胞中主要分布在細胞核中，此外在線粒體中也含有少量，因此用含3H標記的T的培養(yǎng)液培養(yǎng)動物細胞，可在細胞核和線粒體檢測到放射性，A正確；小白鼠吸入18O2后，參與有氧呼吸第三階段，生成Heq\o\al(18,2)O，含有18O的Heq\o\al(18,2)O再參與有氧呼吸第二階段，產(chǎn)生含有18O的CO2，B錯誤；噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生存，因此要得到含32P的噬菌體，必須先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌等宿主菌，C正確；用14C標記的CO2研究光合作用，放射性會出現(xiàn)在C3化合物和C5化合物中，D正確。方法·規(guī)律eq\a\vs4\al(\o(\s\up7(),\s\do5()))巧用“二看法”判斷子代噬菌體標記情況[高考真題集中研究——找規(guī)律]1．(2017·江蘇高考)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實驗，敘述正確的是()A．格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀B．艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C．赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中D．赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記解析：選C格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，但格里菲思并沒有證明“轉(zhuǎn)化因子”是什么；艾弗里實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，小鼠死亡的原因是從S型肺炎雙球菌中提取的DNA使部分R型細菌轉(zhuǎn)化成了致病的S型細菌，而不是S型細菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌體沒有細胞結(jié)構(gòu)，所以離心后，有細胞結(jié)構(gòu)的大腸桿菌在試管底部，而噬菌體及噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在上清液中；赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體只有少部分帶有32P標記，因為噬菌體在進行DNA復(fù)制的時候，模板是親代噬菌體中帶有32P標記的DNA分子，而原料是大腸桿菌中沒有帶32P標記的脫氧核苷酸。2．(2016·江蘇高考)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實驗的相關(guān)敘述，正確的是()A．格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果B．格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)C．赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的D．赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)解析：選D格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果；格里菲思實驗只能說明加熱殺死的S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，而不能說明該“轉(zhuǎn)化因子”是DNA；噬菌體是病毒，在宿主細胞內(nèi)才能完成DNA復(fù)制等生命活動，不能用32P直接標記噬菌體，而應(yīng)先用32P標記噬菌體的宿主細胞，再用被標記的宿主細胞培養(yǎng)噬菌體；赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。3．(2015·江蘇高考)下列關(guān)于研究材料、方法及結(jié)論的敘述，錯誤的是()A．孟德爾以豌豆為研究材料，采用人工雜交的方法，發(fā)現(xiàn)了基因分離與自由組合定律B．摩爾根等人以果蠅為研究材料，通過統(tǒng)計后代雌雄個體眼色性狀分離比，認同了基因位于染色體上的理論C．赫爾希與蔡斯以噬菌體和細菌為研究材料，通過同位素示蹤技術(shù)區(qū)分蛋白質(zhì)與DNA，證明了DNA是遺傳物質(zhì)D．沃森和克里克以DNA大分子為研究材料，采用X射線衍射的方法，破譯了全部密碼子解析：選D自然狀態(tài)下，豌豆是嚴格的自花傳粉植物，孟德爾以豌豆為研究材料，采用人工雜交的方法，發(fā)現(xiàn)了基因分離與自由組合定律。摩爾根行等人根據(jù)果蠅眼色的遺傳特點，利用假說—演繹法，證明了基因位于染色體上。赫爾希和蔡斯利用同位素標記法進行了噬菌體侵染細菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。沃森和克里克根據(jù)他人發(fā)現(xiàn)的DNA的X射線衍射圖譜，提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，破譯遺傳密碼的是尼倫伯格等人。4．(2011·江蘇高考)關(guān)于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是()A．分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B．分別用35S和32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng)C．用35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D．32P、35S標記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)解析：選C噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)；保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能有含32P子代的噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導(dǎo)致上清液中也能檢測到放射性；用35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，理論上應(yīng)存在于上清液中，但可能因攪拌不充分而使部分噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，離心后存在于沉淀物中；本實驗可說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。5．(2013·全國卷Ⅱ)在生命科學(xué)發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是()①孟德爾的豌豆雜交實驗②摩爾根的果蠅雜交實驗③肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗④T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗⑤DNA的X光衍射實驗A．①② B．②③C．③④ D．④⑤解析：選C孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和自由組合定律。摩爾根通過果蠅雜交實驗說明了基因位于染色體上。DNA的X光衍射實驗為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)提供了重要依據(jù)。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗均證明了DNA是遺傳物質(zhì)。[調(diào)研試題重點研究——明趨勢]一、選擇題1．(2018·啟東中學(xué)月考)人類對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程，下列有關(guān)敘述正確的是()A．孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其傳遞規(guī)律和化學(xué)本質(zhì)B．噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具說服力C．沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)D．煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA解析：選B孟德爾利用遺傳因子解釋了遺傳的基本規(guī)律，并沒有證實其本質(zhì)；噬菌體侵染細菌實驗和肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗說明了DNA是遺傳物質(zhì)，噬菌體侵染細菌實驗更有說服力；沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)等于嘌呤數(shù)；煙草花葉病毒感染煙草實驗說明有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。2．(2018·南通模擬)下列關(guān)于以“32P標記T2噬菌體侵染大腸桿菌”實驗的分析，錯誤的是()A．本實驗使用的生物材料還應(yīng)包括不含32P的大腸桿菌B．實驗中T2噬菌體培養(yǎng)時間、溫度等是本實驗的無關(guān)變量C．本實驗預(yù)期的最可能結(jié)果是上清液中放射性強，而沉淀物中放射性弱D．僅僅本實驗還不足以證明DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)解析：選C32P標記T2噬菌體的DNA，在噬菌體侵染細菌的過程中，噬菌體DNA被注入到細菌細胞中，在離心后主要分布在沉淀物中。3．(2018·通州中學(xué)月考)下列關(guān)于遺傳物質(zhì)探索歷程的敘述，正確的是()A．若32P標記組的上清液有放射性，則可能原因是攪拌不充分B．將S型菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分別與R型活菌混合培養(yǎng)，培養(yǎng)基中均有R型菌出現(xiàn)C．噬菌體侵染細菌實驗采用同位素標記法同時將蛋白質(zhì)與DNA用35S和32P標記D．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中得到的S型菌是發(fā)生了染色體變異解析：選B若32P標記組的上清液有放射性，最可能是因為保溫過程中噬菌體將細菌裂解，A錯誤。將S型菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)與R型活菌混合培養(yǎng)，培養(yǎng)基中均有R型菌出現(xiàn)，B正確。噬菌體侵染細菌實驗的成功，是因為采用同位素標記法分別將蛋白質(zhì)與DNA用35S和32P標記，C錯誤。肺炎雙球菌無染色體，不可能發(fā)生染色體變異，D錯誤。4．(2018·如皋期初)下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的探索實驗的敘述，錯誤的是()A．格里菲思實驗證明S型肺炎雙球菌中存在轉(zhuǎn)化因子的觀點B．艾弗里的轉(zhuǎn)化實驗中，S型細菌的DNA能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌C．可同時用35S和32P標記T2噬菌體，僅通過一組實驗就能證明DNA是遺傳物質(zhì)D．艾弗里的轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的對照方式都是相互對照解析：選C格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，但沒有證明轉(zhuǎn)化因子是DNA，A正確；艾弗里的轉(zhuǎn)化實驗中，證明了S型細菌的DNA能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，B正確；分別用35S或32P標記噬菌體，通過兩組實驗的對比能證明DNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤；肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染實驗的對照方式都是相互對照，D正確。5．下列有關(guān)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的敘述，正確的是()A．將R型活菌與加熱殺死的S型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)只能分離出S型活菌B．格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了加熱殺死的S型菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”，能將無毒的S型活菌轉(zhuǎn)化為有毒的R型活菌C．在R型活菌的培養(yǎng)基中分別加入S型菌的蛋白質(zhì)、多糖，培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基中都會出現(xiàn)S型活菌的菌落D．艾弗里將DNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開，單獨觀察它們的作用，得出了DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)解析：選D將R型活菌與加熱殺死的S型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)能分離出R型活菌和S型活菌，A錯誤；格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了加熱殺死的S型菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”，能將無毒的R型活菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型活菌，B錯誤；S型細菌的蛋白質(zhì)和多糖都不是轉(zhuǎn)化因子，因此在R型活菌的培養(yǎng)基中分別加入S型菌的蛋白質(zhì)、多糖，培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基中都不會出現(xiàn)S型活菌的菌落，C錯誤；艾弗里將DNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開，單獨觀察它們的作用，得出了DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，D正確。6．(2018·啟東模擬)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如下表。從表可知()實驗組號接種菌型加入S型菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長菌情況①R蛋白質(zhì)R型②R莢膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A．①不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B．②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C．③和④說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析：選C表中③④對照，說明DNA是轉(zhuǎn)化因子。7．某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細菌的實驗，進行了以下4個實驗：①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；④用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌。以上4個實驗，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到放射性的主要部位分別是()A．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、沉淀物和上清液解析：選D用噬菌體侵染細菌一段時間后攪拌、離心，上清液是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物是細菌(其中含有噬菌體的DNA)。用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌，上清液是沒有放射性的，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中。用32P標記的噬菌體浸染未標記的細菌，放射性主要出現(xiàn)在DNA即沉淀物中。用3H標記細菌，放射性主要在沉淀物中。而用15N標記的噬菌體，含有放射性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。8．下圖表示科研人員驗證煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實驗過程，由此推斷正確的是()A．煙草細胞的遺傳物質(zhì)是RNAB．煙草細胞的細胞膜上有RNA的載體C．感染煙草的病毒的蛋白質(zhì)和TMV的相同D．接種的RNA在煙草細胞中進行了逆轉(zhuǎn)錄解析：選C從煙草花葉病毒中提取的RNA能使煙草感染病毒，而提取的蛋白質(zhì)卻不能使煙草感染病毒，這說明RNA是遺傳物質(zhì)，可在煙草細胞內(nèi)合成TMV的蛋白質(zhì)。9．在T2噬菌體侵染細菌的實驗中，隨著培養(yǎng)時間的延長，培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與細菌的數(shù)量變化如圖所示，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌B．在O～t1時間內(nèi)噬菌體還未侵入細菌體內(nèi)C．在t1～t2時間內(nèi)，由于噬菌體侵入細菌體內(nèi)，導(dǎo)致細菌大量死亡D．在t2～t3時間內(nèi)噬菌體因失去寄生場所而停止增殖解析：選B噬菌體侵染細菌的過程為吸附→注入→合成→組裝→釋放，侵入時噬菌體只有DNA進入細菌體內(nèi)，合成子代噬菌體需要的原料、酶、能量都由細菌提供；在O～t1時間內(nèi)噬菌體和細菌的數(shù)量基本穩(wěn)定，此時可能噬菌體還未侵入到細菌體內(nèi)，也可能已經(jīng)侵入到細菌體內(nèi)還未釋放子代噬菌體；t1～t2時間內(nèi)細菌大量死亡是由于噬菌體的侵入；在t2～t3時間內(nèi)細菌裂解死亡，噬菌體因失去寄生場所而停止增殖。10．關(guān)于T2噬菌體的敘述，正確的是()A．T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含硫元素B．T2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中C．RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)D．T2噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖解析：選DT2噬菌體的核酸中不含硫元素。T2噬菌體不能寄生在酵母菌細胞中。任何生物的遺傳物質(zhì)只能是DNA或RNA，T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。T2噬菌體作為病毒，只能利用宿主細胞的物質(zhì)進行增殖。11．(2017·南京、鹽城一模，多選)下列有關(guān)32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌實驗的敘述，正確的是()A．培養(yǎng)時間過長或過短都會影響實驗結(jié)果B．培養(yǎng)溫度、離心時間等是本實驗的無關(guān)變量C．該實驗結(jié)果表明，噬菌體的DNA進入大腸桿菌D．用含32P的大腸桿菌作實驗材料不影響本實驗結(jié)果解析：選ABC培養(yǎng)時間過長(噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中)或過短(噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi))都會導(dǎo)致上清液放射性含量升高，A正確；培養(yǎng)噬菌體的時間、溫度等是本實驗的無關(guān)變量，所以時間長短和溫度高低要適宜，B正確；噬菌體侵染細菌的實驗說明了噬菌體的DNA進入大腸桿菌，從而證明DNA是遺傳物質(zhì)，C正確；用含32P的大腸桿菌作實驗材料，會導(dǎo)致上清液和沉淀物都有很強的放射性，得不到應(yīng)有的實驗現(xiàn)象，會影響本實驗結(jié)果，D錯誤。12．(2018·鎮(zhèn)江模擬，多選)如圖為T4噬菌體感染大腸桿菌后，大腸桿菌內(nèi)放射性RNA與T4噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果。下列敘述錯誤的是()A．可在培養(yǎng)基中加入3H-鳥嘌呤用以標記RNAB．參與分子雜交的放射性RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物C．第0min時，與DNA雜交的RNA來自T4噬菌體及大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄D．隨著感染時間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細菌基因活動受到抑制解析：選AC鳥嘌呤不是RNA特有的堿基，因此不可以用3H-鳥嘌呤標記RNA，需用3H-尿嘧啶標記RNA，A錯誤；RNA是以DNA的一條鏈為模板通過轉(zhuǎn)錄合成的，因此參與分子雜交的放射性RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，B正確；在第0min時，大腸桿菌還沒有感染T4噬菌體，其體內(nèi)不存在T4噬菌體的DNA，因此與DNA雜交的RNA不可能來自T4噬菌體，C錯誤；題圖顯示：隨著感染時間增加，和T4噬菌體DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越高，和大腸桿菌DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越低，說明噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細菌基因活動受到抑制，D正確。二、非選擇題13．(2017·邯鄲一模)結(jié)合遺傳物質(zhì)的相關(guān)實驗，請據(jù)圖回答下列問題：(1)上圖為艾弗里及其同事進行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的一部分圖解，如看到____________(答特征)的菌落，說明R型細菌轉(zhuǎn)變成了S型細菌。(2)為了充分證明DNA是遺傳物質(zhì)，艾弗里還在培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中加入__________________________作為對照，進一步驗證實驗結(jié)果。(3)后來，赫爾希和蔡斯利用32P標記的噬菌體侵染未被標記的細菌，在子代噬菌體中檢測到被32P標記的DNA，表明DNA具有________性，說明DNA是遺傳物質(zhì)。(4)________(填“能”或“不能”)在子代噬菌體中找到兩條鏈都被32P標記的DNA分子。________(填“能”或“不能”)在子代噬菌體中找到兩條鏈都是31P的DNA分子。(5)艾弗里的細菌體外轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗的共同設(shè)計思路都是把________________，直接地、單獨地觀察它們的作用。解析：(1)S型細菌有莢膜，所以形成的菌落表面光滑。(2)艾弗里利用酶的專一性，將S型細菌的DNA和DNA酶混合，用以進一步確認DNA是否是遺傳物質(zhì)。(3)作為遺傳物質(zhì)的條件之一是在親子代之間是否具有連續(xù)性。(4)由于DNA分子是半保留式復(fù)制，因此，不能在子代中找到兩條鏈都被32P標記的DNA分子；若復(fù)制2次以上，就能找到兩條鏈都是31P的DNA分子。(5)細菌體外轉(zhuǎn)化及噬菌體侵染細菌的實驗的共同設(shè)計思路是把DNA和蛋白質(zhì)分開，直接地、單獨地觀察它們所起的作用。答案：(1)表面光滑(2)S型細菌的DNA和DNA酶(3)連續(xù)(4)不能能(5)DNA和蛋白質(zhì)分開14．(2018·射陽質(zhì)檢)按照圖示1→2→3→4進行實驗，本實驗驗證了朊病毒是蛋白質(zhì)侵染因子，它是一種只含蛋白質(zhì)而不含核酸的病原微生物，題中所用牛腦組織細胞為無任何標記的活體細胞。(1)本實驗采用的方法是______________________________________________。(2)從理論上講，離心后上清液中________(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P，沉淀物中________(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P，出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是________________________________________________________。(3)如果添加試管5，從試管2中提取朊病毒后先加入試管5，同時添加35S標記的(NH4)eq\o\al(35,2)SO4，連續(xù)培養(yǎng)一段時間后，再提取朊病毒加入試管3，培養(yǎng)適宜時間后離心，檢測放射性應(yīng)主要位于__________中，少量位于____________中，原因是_____________________________________________________________________________________________。(4)一般病毒同朊病毒之間的最主要區(qū)別是：病毒侵入細胞是向宿主細胞提供__________(物質(zhì))，利用宿主細胞的______________進行________________________________________________________________________。解析：朊病毒不能獨立生活，在活細胞內(nèi)才能增殖，所以要標記朊病毒需先培養(yǎng)帶標記的宿主細胞——牛腦組織細胞，再讓朊病毒侵染帶標記的牛腦組織細胞，完成對朊病毒的標記。因為朊病毒沒有核酸，只有蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)中磷含量極低，所以試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P，即試管4中幾乎沒有32P；用35S標記的朊病毒侵入牛腦組織細胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物質(zhì)主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物質(zhì)。朊病毒是一類非正常的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸。答案：(1)同位素標記法(2)幾乎不能幾乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)中磷含量極低，故試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P(3)沉淀物上清液經(jīng)試管5中牛腦組織細胞培養(yǎng)出的朊病毒(蛋白質(zhì))被35S標記，提取后加入試管3中，35S隨朊病毒侵入到牛腦組織細胞中，因此放射性物質(zhì)主要位于沉淀物中。同時會有少量的朊病毒不能成功侵入牛腦組織細胞，離心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物質(zhì)(4)核酸核苷酸和氨基酸(原料)自身核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成15．請利用所給的含有大腸桿菌生長所需各種營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基(分別含32P標記的核苷酸和35S標記的氨基酸)、大腸桿菌菌液、T2噬菌體進行實驗，證明DNA是遺傳物質(zhì)。實驗過程如下：步驟一：分別取等量含32P標記的核苷酸和含35S標記的氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個相同培養(yǎng)皿中，并分別編號為甲、乙；步驟二：在兩個培養(yǎng)皿中接入________________，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間；步驟三：放入________，培養(yǎng)一段時間，分別獲得________和________標記的噬菌體；步驟四：用上述噬菌體分別侵染______________大腸桿菌，經(jīng)短時間保溫后，用攪拌器攪拌、放入離心管內(nèi)離心；步驟五：檢測放射性同位素存在的主要位置。預(yù)測實驗結(jié)果：(1)在甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌，攪拌、離心后結(jié)果如________圖。(2)在乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌，攪拌、離心后結(jié)果如________圖。解析：本實驗首先應(yīng)關(guān)注的是T2噬菌體為DNA病毒，營專性寄生，不能直接在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，所以需先將大腸桿菌放入含放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后再通過噬菌體侵染含放射性的大腸桿菌，而使噬菌體被放射性元素標記。由題干可知，甲培養(yǎng)皿中含有32P標記的核苷酸，乙培養(yǎng)皿中含有35S標記的氨基酸。因而通過上述過程，甲、乙培養(yǎng)皿中得到的噬菌體分別含有32P、35S。用上述噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌，然后攪拌、離心，依據(jù)噬菌體在侵染過程中只有DNA進入，而蛋白質(zhì)外殼不能進入的特點，甲培養(yǎng)皿中含32P的噬菌體使大腸桿菌含放射性，實驗結(jié)果應(yīng)為B圖；乙培養(yǎng)皿中含35S的噬菌體的放射性僅留在大腸桿菌外的蛋白質(zhì)外殼上，實驗結(jié)果應(yīng)為A圖。答案：等量的大腸桿菌菌液T2噬菌體32P35S未被標記的(1)B(2)A第二講DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制與基因的本質(zhì)eq\a\vs4\al([感性認知])eq\a\vs4\al([理性歸納])(一)DNA分子的結(jié)構(gòu)1.依據(jù)DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖回答下列問題(1)DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸。(2)DNA分子中堿基種類數(shù)有4種，脫氧核苷酸的種類數(shù)有4種。(3)連接DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈之間的化學(xué)鍵為氫鍵，連接脫氧核苷酸鏈內(nèi)部的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵。2.判斷下列有關(guān)DNA結(jié)構(gòu)敘述的正誤(1)沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時，運用了構(gòu)建物理模型的方法(√)(2)雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)(√)(3)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的(×)(4)DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過氫鍵連接的(√)(5)每個雙鏈DNA分子中，含2個游離的磷酸基團(√)(6)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同(×)(7)含有G、C堿基對比較多的DNA分子熱穩(wěn)定性較差(×)1.圖解核酸的結(jié)構(gòu)層次2.準確辨析DNA分子的兩種關(guān)系和兩種化學(xué)鍵(二)DNA分子的復(fù)制3.判斷有關(guān)DNA復(fù)制敘述的正誤(1)植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制(√)(2)在人體內(nèi)成熟的紅細胞、漿細胞中不發(fā)生DNA的復(fù)制(√)(3)真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶和能量(√)(4)在一個細胞周期中，DNA復(fù)制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間(√)(5)DNA復(fù)制就是基因表達的過程(×)(6)DNA復(fù)制時，嚴格遵循A－U、C－G的堿基互補配對原則(×)(7)DNA復(fù)制時，兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板(√)(8)DNA分子全部解旋后才開始進行DNA復(fù)制(×)(9)脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈(×)(10)復(fù)制后產(chǎn)生的兩個子代DNA分子中共含4個游離的磷酸基團(√)(11)真核細胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期(×)(12)DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的(√)3.從五個角度掌握DNA分子的復(fù)制(三)基因的本質(zhì)——具有遺傳效應(yīng)的DNA片段4.據(jù)圖回答問題(1)據(jù)圖1可知基因與染色體的關(guān)系是基因在染色體上呈線性排列。(2)圖2中的字母分別為：a.染色體，b．DNA,_c．基因，d．脫氧核苷酸。(3)基因的本質(zhì)：具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。4.明辨染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系--------------eq\a\vs4\al([高頻考點·講練悟通])------------------------------DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算命題點1DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點1．(2018·南京師大附中考試)用卡片構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型，所提供的卡片類型和數(shù)量如下表所示，以下說法正確的是()卡片類型脫氧核糖磷酸堿基ATGC卡片數(shù)量10102332A．最多可構(gòu)建4種脫氧核苷酸，5個脫氧核苷酸對B．構(gòu)成的雙鏈DNA片段最多有10個氫鍵C．DNA中每個脫氧核糖均與1分子磷酸相連D．最多可構(gòu)建44種不同堿基序列的DNA解析：選B根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，代表脫氧核糖、磷酸和含氮堿基的卡片數(shù)分別都是10，所以最多可構(gòu)建10個脫氧核苷酸，根據(jù)堿基種類可推知最多構(gòu)建4種脫氧核苷酸，4個脫氧核苷酸對；構(gòu)成的雙鏈DNA片段中可含2個A—T堿基對和2個G—C堿基對，故最多可含有氫鍵數(shù)＝2×2＋2×3＝10(個)；DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接連接的一般是2個磷酸，但最末端的脫氧核糖只連接1個磷酸；堿基序列要達到44種，每種堿基對的數(shù)量至少要有4個。2．(2017·徐州一模)如圖所示為雙鏈DNA分子的平面結(jié)構(gòu)模式圖。下列敘述正確的是()A．圖示DNA片段中有15個氫鍵B．沃森和克里克利用構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法，提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)C．只有在解旋酶的作用下圖示雙鏈才能解開D．在雙鏈DNA分子中，每個磷酸基團連接1個脫氧核糖解析：選A圖示的DNA片段共6個堿基對，A—T有3對、G—C有3對；因A—T之間有2個氫鍵，G—C之間有3個氫鍵，共15個氫鍵；沃森和克里克構(gòu)建的是物理模型；要使DNA雙鏈解開，不僅可以用DNA解旋酶，還可以用高溫加熱解旋；在雙鏈DNA分子中，每條鏈中間的每個磷酸基團都分別連接2個脫氧核糖，每條鏈兩端的磷酸基團只連接1個脫氧核糖。拓展·歸納歸納DNA分子結(jié)構(gòu)的三個特點多樣性若一段DNA分子由n個堿基對組成，每一位置都有A、T、C、G四種可能性，則共有4n種堿基排列順序特異性每個DNA分子都有其特定的堿基排列順序，蘊藏著特定的遺傳信息穩(wěn)定性①DNA分子中磷酸與脫氧核糖交替連接方式不變②兩條鏈間堿基互補配對方式不變命題點2雙鏈DNA分子的堿基計算3．某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是()解析：選CDNA分子中eq\f(A＋C,T＋G)應(yīng)始終等于1；一條單鏈中eq\f(A＋C,T＋G)與其互補鏈中eq\f(A＋C,T＋G)互為倒數(shù)，一條單鏈中eq\f(A＋C,T＋G)＝0.5時，互補鏈中eq\f(A＋C,T＋G)＝2；一條單鏈中eq\f(A＋T,G＋C)與其互補鏈中eq\f(A＋T,G＋C)及DNA分子中eq\f(A＋T,G＋C)都相等。4．7-乙基鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對。某DNA分子中腺嘌呤(A)占堿基總數(shù)的30%，其中的鳥嘌呤(G)全部被7-乙基化，該DNA分子正常復(fù)制產(chǎn)生兩個DNA分子，其中一個DNA分子中胸腺嘧啶(T)占堿基總數(shù)的45%，另一個DNA分子中鳥嘌呤(G)所占比例為()A．10% B．20%C．30% D．45%解析：選B據(jù)DNA分子中的A占30%，可知T占30%，C占20%，G占20%，當其中的G全部被7-乙基化后，新復(fù)制的兩個DNA分子中如果一個DNA分子中的T占總數(shù)的45%，則另一個DNA分子中的T占35%；由于DNA分子中C的比例不變，所以G的比例也不變。方法·規(guī)律“歸納法”求解DNA分子中的堿基數(shù)量(1)在DNA雙鏈中嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)相同，即A＋G＝T＋C。(2)互補堿基之和的比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相同，即若在一條鏈中eq\f(A＋T,G＋C)＝m，在互補鏈及整個DNA分子中eq\f(A＋T,G＋C)＝m。(3)非互補堿基之和的比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，在整個DNA分子中為1，即若在DNA一條鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝a，則在其互補鏈中eq\f(A＋G,T＋C)＝eq\f(1,a)，而在整個DNA分子中eq\f(A＋G,T＋C)＝1。DNA分子的復(fù)制及相關(guān)計算命題點1DNA復(fù)制的過程及特點1．(2018·常州重點中學(xué)聯(lián)考)真核細胞中DNA復(fù)制如下圖所示，下列表述錯誤的是()A．多起點雙向復(fù)制能保證DNA復(fù)制在短時間內(nèi)完成B．每個子代DNA都有一條核苷酸鏈來自親代C．復(fù)制過程中氫鍵的破壞和形成都需要DNA聚合酶的催化D．DNA分子的準確復(fù)制依賴于堿基互補配對原則解析：選CDNA復(fù)制過程中氫鍵的破壞需要解旋酶的催化，氫鍵的形成不需要酶的催化。2．(2018·江蘇重點中學(xué)聯(lián)考)細菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，細菌DNA的含氮堿基均含有15N，然后再將其移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，提取親代及子代的DNA，離心分離，如圖①～⑤為可能的結(jié)果，下列敘述錯誤的是()A．子一代DNA應(yīng)為② B．子二代DNA應(yīng)為①C．子三代DNA應(yīng)為④ D．親代的DNA應(yīng)為⑤解析：選C由題意可知，子一代的DNA應(yīng)為全中14N/15N，即圖②；子二代DNA應(yīng)為1/2中14N/15N、1/2輕14N/14N，即圖①；子三代DNA應(yīng)為1/4中14N/15N、3/4輕14N/14N，即圖③，而不是全輕14N/14N；親代的DNA應(yīng)為全重15N/15N，即圖⑤。迷點·誤點關(guān)注有關(guān)DNA復(fù)制的三個易錯點(1)DNA復(fù)制的場所并非只在細胞核，線粒體、葉綠體中也進行DNA復(fù)制。(2)并非所有細胞都進行DNA復(fù)制，只有分裂的細胞才能進行DNA復(fù)制。(3)DNA復(fù)制并非單向進行的，而是雙向多起點復(fù)制，且各個復(fù)制起點并不是同時開始的。命題點2與DNA分子復(fù)制相關(guān)的計算3．(2016·浙江高考)某雙鏈DNA分子含有200個堿基對，其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列關(guān)于該DNA分子的敘述，錯誤的是()A．共有140個鳥嘌呤脫氧核苷酸B．4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7C．若該DNA分子中的這些堿基隨機排列，可能的排列方式共有4200種D．若連續(xù)復(fù)制兩次，則需180個游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸解析：選C雙鏈DNA分子含有200個堿基對，說明每條鏈含有200個堿基。其中一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該鏈中A、T、G、C分別為20、40、60、80個。依堿基互補配對原則，在該DNA分子中，C＝G＝140，A＝T＝60。故該DNA分子共有140個鳥嘌呤脫氧核苷酸；該DNA分子中4種堿基的比例為A∶T∶G∶C＝60∶60∶140∶140＝3∶3∶7∶7；該DNA分子堿基可能的排列方式小于4200種；若連續(xù)復(fù)制兩次，則需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(22－1)×60＝180個。4．(2018·南通模擬)下列有關(guān)以1分子含500個堿基對的DNA片段為模板，含3H的核苷酸為原料，復(fù)制n次DNA分子過程的敘述，錯誤的是()A．3H可能分布于核苷酸的核糖或堿基或磷酸中B．所有子代DNA的兩條鏈均有3HC．復(fù)制過程需要消耗(2n－1)×1000個脫氧核苷酸D．DNA復(fù)制速度受酶活性、溫度、pH等限制解析：選B組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，其中五碳糖為脫氧核塘。DNA復(fù)制具有半保留特點，即子代DNA中有一條親代脫氧核苷酸鏈，總有一條鏈是新合成的子鏈(含3H)。復(fù)制n次后，得到2n個分子，每個分子含有1000個堿基，即1000個脫氧核苷酸，但DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，所以需要消耗(2n－1)×1000個脫氧核苷酸。方法·規(guī)律“圖解法”掌握DNA復(fù)制的相關(guān)計算DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，若將一個被15N標記的DNA轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)若干代，其結(jié)果分析如下：(1)子代DNA分子數(shù)：2n個。①無論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個。②含14N的有2n個，只含14N的有(2n－2)個，做題時應(yīng)看準是“含”還是“只含”。(2)子代DNA分子的總鏈數(shù)：2n×2＝2n＋1條。①無論復(fù)制多少次，含15N的鏈始終是2條。做題時應(yīng)看準是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。②含14N的鏈數(shù)是(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，則經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗游離的該脫氧核苷酸為m×(2n－1)個。②若進行第n次復(fù)制，則需消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m×2n－1個。----------------------eq\a\vs4\al([專題微課·重點培優(yōu)])--------------------------難點專攻之(六)——巧用圖解，突破DNA復(fù)制與細胞分裂中染色體標記問題[要點指津]解答此類問題的關(guān)鍵是構(gòu)建細胞分裂過程模型圖，并完成染色體與DNA的轉(zhuǎn)換。具體如下：第一步畫出含一條染色體的細胞圖，下方畫出該條染色體上的1個DNA分子，用豎實線表示含同位素標記第二步畫出復(fù)制一次，分裂一次的子細胞染色體圖，下方畫出染色體上的DNA鏈，未被標記的新鏈用豎虛線表示第三步再畫出第二次復(fù)制(分裂)后的細胞的染色體組成和DNA鏈的情況第四步若繼續(xù)推測后期情況，可想象著絲點分裂，染色單體(a與a′)分開的局面，并進而推測子細胞染色體情況題型一有絲分裂中染色體標記情況分析[例1](2018·啟東中學(xué)月考)果蠅的體細胞含有8條染色體?，F(xiàn)有一個果蠅體細胞，它的每條染色體的DNA雙鏈都被32P標記。如果把該細胞放在不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使其連續(xù)分裂，那么將會在第幾次細胞分裂中出現(xiàn)：每個細胞的中期和后期都有8條被標記的染色體()A．第1次 B．第2次C．第3次 D．第4次[解析]由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，所以在第一次有絲分裂結(jié)束后果蠅的體細胞中均含有8條染色體，8個DNA，每個DNA的2條鏈中均含1條標記鏈和一條非標記鏈。在第二次有絲分裂時，間期復(fù)制完成時會有16個DNA，但是這16個DNA中，有8個DNA均是含1條標記鏈和一條非標記鏈，另外8個均是非標記鏈；中期由于著絲點沒有分裂，所以每條染色體上有2個DNA，一個是1條標記鏈和一條非標記鏈，另一個是只有非標記鏈，所以在中期會有8條染色體有標記；后期著絲點分裂，每條染色體上的DNA隨著姐妹染色單體的分開而分開，在后期形成16條染色體，其中只有8條含有標記，這8條染色體中的DNA均是含1條標記鏈和一條非標記鏈。所以將會在第2次細胞分裂中，出現(xiàn)中期和后期都有8條染色體被標記的現(xiàn)象，故選B。[答案]B方法·規(guī)律有絲分裂中子染色體標記情況分析(1)過程圖解(一般只研究一條染色體)：復(fù)制一次(母鏈標記，培養(yǎng)液不含標記同位素)：轉(zhuǎn)至不含放射性培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個細胞周期：(2)規(guī)律總結(jié)：若只復(fù)制一次，產(chǎn)生的子染色體都帶有標記；若復(fù)制兩次，產(chǎn)生的子染色體只有一半帶有標記。題型二減數(shù)分裂中染色體標記情況分析[例2]某高等動物的一個細胞中DNA分子的雙鏈均被32P標記(不考慮細胞質(zhì)DNA)，將其放在含31P的細胞培養(yǎng)液中培養(yǎng)，正確的是()A．若該細胞進行有絲分裂，則完成一個細胞周期后產(chǎn)生的子細胞100%含有32PB．若該細胞進行無絲分裂，則產(chǎn)生的子細胞均不含32PC．若該細胞是精原細胞，則其進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細胞50%含有32PD．若該細胞為精細胞，則其增殖產(chǎn)生的子細胞含32P[解析]依據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制，細胞進行一次有絲分裂后，子細胞內(nèi)所有染色體均含有32P；細胞進行無絲分裂時DNA分子也進行復(fù)制，子細胞內(nèi)也會含32P；精原細胞中DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，產(chǎn)生的精細胞全部含有32P；高等動物的精細胞一般不分裂。[答案]A方法·規(guī)律減數(shù)分裂中子染色體標記情況分析(1)過程圖解：減數(shù)分裂一般選取一對同源染色體為研究對象，如下圖：(2)規(guī)律總結(jié)：由于減數(shù)分裂沒有細胞周期，DNA只復(fù)制一次，因此產(chǎn)生的子染色體都帶有標記。題型三分裂產(chǎn)生子細胞中染色體的標記情況[例3]用32P標記玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細胞分裂中期、后期及所產(chǎn)生的子細胞中被32P標記的染色體數(shù)分別為()A．20、40、20 B．20、20、20C．20、20、0～20 D．20、40、0～20[解析]玉米體細胞兩次有絲分裂過程中染色體和DNA的標記情況可用下圖進行解析。由此可見在第二次分裂中期，玉米細胞的20條染色體全含32P，第二次分裂后期40條染色體中有20條含32P，第二次分裂所產(chǎn)生的子細胞所含20條染色體中，帶32P的為0～20條。[答案]C方法·規(guī)律利用模型分析子細胞中染色體標記情況此類問題可通過構(gòu)建模型圖解答，如下圖：這樣來看，最后形成的4個子細胞有三種情況：第一種情況是4個細胞都是；第二種情況是2個細胞是，1個細胞是，1個細胞是；第三種情況是2個細胞是，另外2個細胞是。[演練沖關(guān)]1．如果把人的精原細胞中的46個DNA分子用15N標記，此細胞在不含標記的環(huán)境中依次經(jīng)過一次有絲分裂和一次減數(shù)分裂，則相關(guān)描述正確的是()A．在有絲分裂后期，含有15N的染色體有46條B．在減數(shù)第一次分裂后期，一個初級精母細胞中含有15N的DNA有46個C．在減數(shù)第二次分裂后期，每對同源染色體中有1條染色體含有15ND．形成的8個精細胞中，含有15N的細胞最少占25%解析：選B含15N標記的DNA分子的精原細胞在不含標記的環(huán)境中先經(jīng)過一次有絲分裂，在有絲分裂間期，DNA分子復(fù)制一次，復(fù)制后每條染色單體中的DNA都是一條鏈含15N，另一條鏈不含15N。由于體細胞中有46條染色體，所以有絲分裂后期著絲點分裂后，染色體變?yōu)?2條，每條染色體的DNA中都有一條鏈含15N，所以有絲分裂后期含有15N的染色體有92條。有絲分裂后再進行減數(shù)分裂，在減數(shù)第一次分裂前的間期，DNA再復(fù)制一次，復(fù)制后的每條染色體的兩條染色單體中只有一條染色單體中的DNA的一條鏈含有15N，減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分開，但還未分到兩個子細胞中，此時一個初級精母細胞中有46條染色體含有15N，含有15N的DNA也有46個。減數(shù)第二次分裂后期的細胞中無同源染色體存在。處于減數(shù)第二次分裂后期的次級精母細胞中的46條染色體中有23條含有15N，這些具有15N的染色體隨機進入兩個子細胞中，因此，形成的8個精細胞中，至少有一半含有15N標記，最多可以達到100%。2．取1個含有1對同源染色體的精原細胞，用15N標記細胞核中的DNA，然后放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，讓其連續(xù)進行兩次有絲分裂，形成4個細胞，這4個細胞中含15N的細胞個數(shù)可能是()A．2 B．3C．4 D．前三項都對解析：選D利用圖示法理解細胞分裂與DNA復(fù)制相結(jié)合的知識。具體分析見題型三“方法·規(guī)律”。3．將全部DNA分子雙鏈經(jīng)32P標記的雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過連續(xù)3次細胞分裂后產(chǎn)生8個子細胞，檢測子細胞中的情況。下列推斷正確的是()A．若只進行有絲分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1/2B．若進行一次有絲分裂再進行一次減數(shù)分裂，則含32P染色體的子細胞比例至少占1/2C．若子細胞中的染色體都含32P，則一定進行有絲分裂D．若子細胞中的染色體都不含32P，則一定進行減數(shù)分裂解析：選B若該生物細胞內(nèi)含一對染色體，且只進行有絲分裂，分裂三次形成8個細胞，則含放射性DNA的細胞最多有4個，占1/2；若該生物只有一對染色體，其進行一次有絲分裂再進行一次減數(shù)分裂，共產(chǎn)生8個細胞，含32P染色體的子細胞占1/2，若該生物有兩對染色體，則占的比例會更高；若該生物含有多對染色體，則不管是有絲分裂還是減數(shù)分裂，子細胞都有可能含放射性；D選項所述的情況不可能出現(xiàn)。[高考真題集中研究——找規(guī)律]1．(2017·海南高考)DNA分子的穩(wěn)定性與堿基對之間的氫鍵數(shù)目有關(guān)。下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA分子中(A＋T)/(G＋C)與(A＋C)/(G＋T)兩個比值的敘述，正確的是()A．堿基序列不同的雙鏈DNA分子，后一比值不同B．前一個比值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高C．當兩個比值相同時，可判斷這個DNA分子是雙鏈D．經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，后一比值等于1解析：選D所有雙鏈DNA的(A＋C)/(G＋T)的比值都等于1，A錯誤；(A＋T)/(G＋C)比值較大，說明A－T堿基對較多，而A－T堿基對是通過2個氫鍵形成的，C－G堿基對則是通過3個氫鍵形成的，所以A－T堿基對越多，DNA分子的穩(wěn)定性越低，B錯誤；(A＋T)/(G＋C)與(A＋C)/(G＋T)兩個比值相等時，不能判斷其是否是雙鏈，C錯誤；經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，是雙鏈DNA，其(A＋C)/(G＋T)比值等于1，D正確。2．(2016·上海高考)在DNA分子模型的搭建實驗中，若僅用訂書釘將脫氧核糖、磷酸、堿基連為一體并構(gòu)建一個含10對堿基(A有6個)的DNA雙鏈片段，那么使用的訂書釘個數(shù)為()A．58 B．78C．82 D．88解析：選C每個脫氧核苷酸的三部分間需2個訂書釘，每條鏈上的10個脫氧核苷酸間需9個訂書釘，兩條鏈間的6對A—T和4對G—C間各需12個訂書釘，故構(gòu)建該DNA片段共需訂書釘數(shù)量為29＋29＋12＋12＝82。3．(2013·廣東高考)1953年Watson和Crick構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，其重要意義在于()①證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)②確定DNA是染色體的組成成分③發(fā)現(xiàn)DNA如何儲存遺傳信息④為DNA復(fù)制機制的闡明奠定基礎(chǔ)A．①③ B．②③C．②④ D．③④解析：選DDNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型中，堿基排列在內(nèi)側(cè)，堿基對的排列順序代表遺傳信息，③正確；DNA復(fù)制的特點是邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制，DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為DNA復(fù)制機制的闡明奠定基礎(chǔ)，④正確。4．(2012·山東高考)假設(shè)一個雙鏈均被32P標記的噬菌體DNA由5000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是()A．該過程至少需要3×105個鳥嘌呤脫氧核苷酸B．噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等C．含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1∶49D．該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變解析：選C該DNA分子中含有鳥嘌呤個數(shù)為5000×2×(50%－20%)＝3000(個)，產(chǎn)生100個子代噬菌體至少需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為3×103×99＝2.97×105(個)；噬菌體以自身的DNA分子作為模板進行增殖；子代噬菌體中含32P的有2個，只含31P的有98個，其比例為1∶49；DNA分子發(fā)生突變，改變的密碼子所對應(yīng)的氨基酸可能不變，其性狀不發(fā)生改變。5．(2016·全國卷Ⅰ)將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標記[調(diào)研試題重點研究——明趨勢一、選擇題1．(2017·泰州一模)已知某染色體上的DNA分子中G堿基的比例為20%，則由此DNA克隆出來的某基因中堿基C的比例是()A．10% B．20%C．40% D．無法確定解析：選D某染色體上的DNA分子中堿基G的比例為20%，根據(jù)堿基互補配對原則，該DNA分子中堿基C的比例也為20%，但基因只是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此不能確定該DNA上某基因中堿基C的比例。2．(2017·南京一模)如圖為真核細胞DNA復(fù)制過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．由圖示得知，DNA分子復(fù)制的方式是半保留復(fù)制B．DNA解旋酶能使DNA雙鏈解旋，且需要消耗ATPC．從圖中可以看出合成兩條子鏈的方向相反D．DNA在復(fù)制過程中先完成解旋，再復(fù)制解析：選D由圖示可以看出，解旋酶能使雙鏈DNA解開，且需要消耗ATP，合成的兩條子鏈的方向是相反的，且是半保留復(fù)制；DNA復(fù)制過程是邊解旋邊復(fù)制。3．(2017·蘇北三市三模)關(guān)于雙鏈DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制的敘述，正確的是()A．含有a個堿基對的DNA分子中有n個腺嘌呤脫氧核苷酸，則該DNA分子含有(3a－2n)個氫鍵B．32P標記的DNA分子，在不含標記的環(huán)境中復(fù)制n次，子代DNA分子中有標記的占1/2nC．細胞內(nèi)全部DNA分子被32P標記后在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂，第二次分裂產(chǎn)生的每個子細胞染色體均有一半有標記D．在一個DNA分子中，A＋T占M%，則該DNA分子的每條鏈中A＋T都占該鏈堿基總數(shù)的M%解析：選D已知有a個堿基對的DNA分子中有n個腺嘌呤脫氧核苷酸，則有n個A與T堿基對，(a－n)個G與C堿基對，所以DNA分子含有2n＋3(a－n)＝(3a－n)個氫鍵，A錯誤；DNA分子的雙鏈被標記，復(fù)制n次，形成2n個DNA分子，其中有2個DNA分子被標記，子代DNA被標記的DNA分子占1/2n－1，B錯誤；細胞內(nèi)全部DNA被32P標記后在不含32P的環(huán)境中進行連續(xù)有絲分裂，第一次分裂形成的兩個細胞中染色體均被標記，第二次分裂形成的四個細胞中被標記的染色體不能確定，C錯誤；由于雙鏈DNA分子中，遵循G與C配對、A與T配對的堿基互補配對原則，因此雙鏈DNA分子中A＋T的比例與每條單鏈DNA分子中A＋T的比例相等，D正確。4．(2018·揚州月考)下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的說法，錯誤的是()A．在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是一個磷酸和一個堿基B．基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，一個DNA分子上可含有成百上千個基因C．一個基因含有許多個脫氧核苷酸，基因的特異性是由脫氧核苷酸的排列順序決定的D．染色體是DNA的主要載體，一條染色體上含有1個或2個DNA分子解析：選A在DNA分子中，與脫氧核糖直接