章末整合提升第3章基因的本質(zhì)知識系統(tǒng)構(gòu)建規(guī)律方法整合內(nèi)容索引熱點考題集訓(xùn)知識系統(tǒng)構(gòu)建主要反向平行外側(cè)穩(wěn)定性雙螺旋遺傳效應(yīng)4種模板半保留遺傳信息特異性規(guī)律方法整合整合一同位素標(biāo)記噬菌體的有關(guān)分析1.噬菌體的結(jié)構(gòu)：噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)組成。2.噬菌體侵染細(xì)菌的過程3.噬菌體侵染細(xì)菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析(1)32P噬菌體侵染大腸桿菌(2)35S噬菌體侵染大腸桿菌例1有人試圖通過實驗來了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過程。設(shè)計實驗如圖：一段時間后，檢測子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表對結(jié)果的預(yù)測中，最可能發(fā)生的是選項放射性S元素P元素A全部無全部32S全部31PB全部有全部35S多數(shù)32P、少數(shù)31PC少數(shù)有全部32S少數(shù)32P、多數(shù)31PD全部有全部35S少數(shù)32P、多數(shù)31P答案解析解析病毒侵染細(xì)胞時，蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有核酸注入細(xì)胞，由圖可知，病毒先在含32P的宿主細(xì)胞1中培養(yǎng)(其DNA被32P標(biāo)記)，然后轉(zhuǎn)移到含35S的宿主細(xì)胞2中培養(yǎng)。病毒復(fù)制自身的遺傳物質(zhì)所用的原料有宿主細(xì)胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸多數(shù)含31P，少數(shù)含32P；病毒合成的蛋白質(zhì)外殼所用的原料都是宿主細(xì)胞2的，故全被35S標(biāo)記。項目雙鏈DNA分子1鏈2鏈A、G、T、C的關(guān)系A(chǔ)＝T；G＝CA1＝T2；G1＝C2

A2＝T1；G2＝C1A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝DNA中堿基總數(shù)50%整合二DNA分子結(jié)構(gòu)的計算堿基互補配對原則是核酸中堿基數(shù)量計算的基礎(chǔ)?？赏浦韵露鄺l用于堿基計算的規(guī)律。非互補堿基和之比：

1m1/m互補堿基和之比：

nnn

某種堿基的比例(X為A、T、

G、C中某種堿基的含量)1/2(X1%＋X2%)X1%X2%解析設(shè)該DNA分子的兩條鏈分別為1鏈和2鏈，雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，則A＋T占66%，又因為雙鏈DNA分子中，互補配對的兩種堿基之和占整個DNA分子比例和每條鏈中的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因為T1與C1分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則A1＝66%－32%＝34%，G1＝34%－18%＝16%。根據(jù)DNA分子的堿基互補配對關(guān)系，所以T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。例2已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數(shù)的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數(shù)的32%和18%，則在它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數(shù)的A.34%和16% B.34%和18%C.16%和34% D.32%和18%答案解析整合三DNA復(fù)制的有關(guān)計算DNA分子的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個DNA分子復(fù)制n次，則有：1.DNA分子數(shù)(1)子代DNA分子數(shù)＝2n個。(2)含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個。(3)不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個。2.脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條。(2)親代脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條。(3)新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(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，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)個

。(2)第n次復(fù)制需該脫氧核苷酸數(shù)＝m·2n－1個。例3某DNA分子含m對堿基，其中腺嘌呤有A個。下列有關(guān)此DNA在連續(xù)復(fù)制時所需的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目的敘述中，錯誤的是A.在第一次復(fù)制時，需要(m－A)個B.在第二次復(fù)制時，需要2(m－A)個C.在第n次復(fù)制時，需要2n－1(m－A)個D.在n次復(fù)制過程中，總共需要2n(m－A)個答案解析解析DNA復(fù)制n次是指DNA連續(xù)復(fù)制了n次，產(chǎn)生的子代DNA分子為2n個，形成的脫氧核苷酸鏈有2n＋1條。第n次復(fù)制是指DNA復(fù)制了n－1次，已產(chǎn)生子代的DNA分子繼續(xù)進(jìn)行第n次復(fù)制。兩種復(fù)制情況下所需的脫氧核苷酸的數(shù)目是不同的。在計算DNA分子在第n次復(fù)制過程中所需含某種堿基的脫氧核苷酸數(shù)目時，要先計算出n次復(fù)制時所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)，再減去(n－1)次復(fù)制過程中所需要的該種脫氧核苷酸數(shù)。該DNA分子含胞嘧啶數(shù)目為(m－A)個，復(fù)制n次需胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)目為(m－A)(2n－1)個。整合四基因、DNA與染色體之間的關(guān)系右圖是一對染色體，其中一條染色體來自母本，另一條來自父本。它們都含有同一性狀的基因，而且這些基因都按照相同的順序從染色體的一端排到另一端。在一對染色體上同一位置的基因都相同嗎？這些基因與染色體呈現(xiàn)出何種關(guān)系？

科學(xué)家觀察到基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系，通過類比的方法，推斷出基因位于染色體上并得到證明，且測定出了基因在染色體上的相對位置，在染色體上呈線性排列。每種生物的體細(xì)胞含有一定數(shù)目的染色體，真核細(xì)胞中DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，少量存在于線粒體、葉綠體中。前者DNA位于染色體上，復(fù)制前每條染色體上有1個DNA分子，復(fù)制后每條染色體上有2個DNA分子；而后者DNA是裸露的。每個DNA分子上含有許多基因，基因在染色體上呈線性排列。例4用a表示DNA，b表示基因，c表示脫氧核苷酸，d表示堿基，則四者的關(guān)系是答案解析解析基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，兩者的基本組成單位均為脫氧核苷酸，每一分子脫氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基組成的。熱點考題集訓(xùn)1.下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)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(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長時間的

保溫培養(yǎng)C.用35S標(biāo)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(biāo)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)√答案23451789106解析23451解析噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，需用含放射性的大腸桿菌培養(yǎng)才能使噬菌體帶上放射性標(biāo)記，A項錯誤；實驗中保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能使一些含32P的子代噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導(dǎo)致上清液中檢測到32P，B項錯誤；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，理論上應(yīng)存在于上清液中，但可能因攪拌不充分，部分噬菌體仍吸附在細(xì)菌表面而存在于沉淀物中，C項正確；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)，因為缺少蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞的對照實驗，D項錯誤。

789106解析用32P和35S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)外殼，35S僅存在于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中，32P僅存在于噬菌體的DNA中，而14C、18O、3H在蛋白質(zhì)和DNA中都含有，無法區(qū)別是哪一種成分發(fā)揮作用，同時用32P、35S標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也無法判斷是哪一種成分發(fā)揮作用。2.為研究噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過程，你認(rèn)為同位素標(biāo)記的方案應(yīng)為A.用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌B.用18O或32P培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌C.將一組噬菌體用32P和35S標(biāo)記D.一組用32P標(biāo)記DNA，另一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼答案23451789106√解析234517891063.如圖甲、乙表示兩種不同的植物病毒，經(jīng)重建形成“雜種病毒丙”，用病毒丙侵染植物細(xì)胞，在植物細(xì)胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒是答案解析圖中重建的“雜種病毒丙”的核酸來自乙病毒，而蛋白質(zhì)外殼來自甲病毒。由于病毒丙侵染植物細(xì)胞中的是乙病毒核酸，所以在植物細(xì)胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒的核酸和蛋白質(zhì)外殼均與乙病毒相同?！探馕?34517891064.一個完全標(biāo)記上15N的DNA分子含100個堿基對，其中腺嘌呤(A)有40個。在不含15N的培養(yǎng)液中經(jīng)過n次復(fù)制后，不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為7∶1，需游離胞嘧啶(C)為m個，則n、m分別是A.3、960 B.3、900C.4、960 D.4、900答案√解析23451789106解析標(biāo)記過的DNA分子不管復(fù)制多少次，其子代DNA分子中必然有兩個DNA分子攜帶有標(biāo)記。根據(jù)不含15N的DNA分子總數(shù)與含15N的DNA分子總數(shù)之比為7∶1，可知共得到DNA分子16個，DNA分子需要復(fù)制4次；根據(jù)題中腺嘌呤40個可知A＝T＝40(個)，G＝C＝60(個)，16個DNA分子共需要60×16個堿基C，除去開始時作為模板的DNA分子，還需要C960－60＝600(個)。234517891065.用15N標(biāo)記含有100個堿基對的DNA分子，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是A.含有15N的DNA分子占1/8B.含有14N的DNA分子占7/8C.復(fù)制過程中需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸600個D.復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子答案√解析23451789106解析由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，經(jīng)過四次復(fù)制形成16個DNA分子都含有14N，有2個DNA分子中一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，其余14個DNA分子兩條鏈全部含有14N，該DNA分子中含有胞嘧啶60個，由此計算出含有鳥嘌呤60個，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40個，復(fù)制4次需要腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為40×(24－1)＝600(個)。234517891066.假如某大腸桿菌含14N的DNA的相對分子質(zhì)量為a，含15N的DNA的相對分子質(zhì)量為b?，F(xiàn)將含15N的大腸桿菌培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中，那么，子二代DNA的相對分子質(zhì)量平均為A.(a＋b)/2 B.(3a＋b)/4C.(2a＋3b)/2 D.(a＋3b)/4答案解析1個含15N的大腸桿菌培養(yǎng)在含14N的培養(yǎng)基中，子二代有4個DNA，其中2個DNA各含1條14N鏈和1條15N鏈，另外2個DNA的2條鏈都含14N。4個子代DNA實際為6條14N鏈和2條15N鏈，相當(dāng)于3個含14N的DNA和1個含15N的DNA，故子二代DNA的相對分子質(zhì)量平均為(3a＋b)/4?！探馕?34517891067.某生物的一個DNA分子長度為35700埃。已知DNA每一個螺旋的長度為34埃，含10個堿基對，假設(shè)平均每個基因有250個堿基，則這個DNA中的基因數(shù)不會超過多少個A.30 B.60 C.84 D.240答案解析此DNA的螺旋數(shù)為

＝1050(個)，堿基總數(shù)為1050×20＝21000(個)?；蚴蔷哂羞z傳效應(yīng)的DNA片段，即DNA中有些片段是沒有基因的，如果把這些片段也考慮進(jìn)去，核DNA中基因數(shù)不會超過

＝84(個)。√解析234517891068.下列敘述中正確的是A.細(xì)胞中的基因都在染色體上B.細(xì)胞中每條染色體上都只有一個DNA分子C.在體細(xì)胞中，基因和染色體一般成對存在D.非等位基因在形成配子時都是自由組合的答案√解析23451789106解析基因與染色體的行為雖然存在著明顯的平行關(guān)系，但基因?qū)嵸|(zhì)上是位于DNA上的，除染色體上有DNA外，細(xì)胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體等細(xì)胞器內(nèi)也含有DNA，其上面也有基因(稱為細(xì)胞質(zhì)基因)，所以A項錯誤；細(xì)胞中的染色體經(jīng)過復(fù)制后，每條染色體上含有兩條染色單體，即兩個DNA分子，所以B項錯誤；減數(shù)分裂過程中，發(fā)生自由組合的基因是位于非同源染色體上的非等位基因，同源染色體上的非等位基因不發(fā)生自由組合，故D項也錯誤。234517891069.R型肺炎雙球菌菌體無多糖類的莢膜，是無毒性細(xì)菌，S型肺炎雙球菌菌體有多糖類的莢膜，是有毒性細(xì)菌，可使人患肺炎或使小鼠患敗血癥?？茖W(xué)家艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌來探究什么是遺傳物質(zhì)的問題。實驗材料、用具：S型細(xì)菌、R型細(xì)菌、DNA水解酶、培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等。艾弗里等人先做了以下3組實驗：第一組：S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)＋R型活細(xì)菌培養(yǎng)基→R型菌落第二組：S型細(xì)菌莢膜的多糖＋R型活細(xì)菌培養(yǎng)基→R型菌落第三組：S型細(xì)菌的DNA＋R型活細(xì)菌培養(yǎng)基→S型菌落、R型菌落23451789106(1)艾弗里等人后來發(fā)現(xiàn)上述實驗步驟并不嚴(yán)密，于是又做了第四組實驗，請寫出第四組實驗方法和結(jié)果：______________________________________________________。答案解析本題直接考查教材內(nèi)容，第四組實驗方法是用DNA水解酶處理S型細(xì)菌的DNA后，再與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，觀察結(jié)果，應(yīng)該只有R型菌落，因為S型細(xì)菌的DNA水解后其生理功能喪失。S型細(xì)菌的DNA＋DNA水解酶＋R型活細(xì)菌培養(yǎng)基→R型菌落(2)從上述實驗可以得出的結(jié)論是____________________________。解析比較上述4組實驗可以得出DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)。DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)解析23451789106(3)從第三組實驗可知，S型細(xì)菌的DNA或基因能否通過R型細(xì)菌的細(xì)胞膜？___。答案解析R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，說明S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌內(nèi)并與它的DNA實現(xiàn)重組，即能說明S型細(xì)菌的DNA能通過R型細(xì)菌的細(xì)胞膜。能(4)有人認(rèn)為，上述4個實驗并不能說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖不是遺傳物質(zhì)，理由是______________________________________________________________。解析由于該實驗沒有證明蛋白質(zhì)和莢膜多糖通過細(xì)菌細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的情況，所以有人認(rèn)為該實驗不能證明蛋白質(zhì)和莢膜多糖不是遺傳物質(zhì)。本實驗未能證實蛋白質(zhì)和莢膜多糖通過細(xì)菌細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的情況解析23451789106(5)實驗中涉及的S型細(xì)菌和R型細(xì)菌可以通過觀察培養(yǎng)基上的菌落來區(qū)分，區(qū)分的依據(jù)是_____________________________________________________。答案解析S型細(xì)菌有莢膜，菌落表面光滑，R型細(xì)菌無莢膜，菌落表面粗糙。S型細(xì)菌形成的菌落表面光滑,R型細(xì)菌形成的菌落表面粗糙解析2