高考生物二轮复习专题十四核酸是遗传物质的证据与DNA的分子结构课件.ppt

专题十四核酸是遗传物质的证据与DNA的分子结构 内容索引 考点一核酸是遗传物质的证据 考点二DNA的分子结构和特点 考点三活动 制作DNA双螺旋结构模型 探高考练模拟 考点一核酸是遗传物质的证据 1 噬菌体侵染细菌实验 1 T2噬菌体结构及生活方式 答案 DNA P 外壳 S 寄生 2 实验过程 答案 含35S的大肠杆菌 含32P的大肠杆菌 蛋白质外壳含35S DNA含32P 高 低 低 高 没有35S 3 结论 在噬菌体中 保证亲代与子代之间具有连续性的物质是 即DNA是遗传物质 答案 DNA 技巧噬菌体侵染细菌实验放射性分析的 两看 法 2 肺炎双球菌转化实验 1 原理 活的型菌使小鼠患败血症而死亡 2 材料 型 有毒 和型 无毒 肺炎双球菌 小鼠 答案 S S R 3 过程 活体实验过程和结论 答案 S型活菌 不死亡 转化因子 离体实验过程和结论 答案 R型 S型 R型 稳定遗传变异 转化因子 遗传物质 3 烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 1 实验过程及现象 2 结论 是烟草花叶病毒的遗传物质 不是遗传物质 答案 蛋白质 RNA 烟草叶不出现病斑 RNA 蛋白质 4 病毒重建及其对烟草叶细胞的感染 1 实验过程及现象 答案 出现病斑 出现病斑 B型 A型 2 结果分析与结论 重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供的株系而不是提供的株系 答案 RNA 蛋白质 答案 思考诊断 提示 1 赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA 证明了DNA的半保留复制 提示该实验证明了DNA是遗传物质 2 肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质 提示肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质 3 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌离体转化实验更具说服力 答案 提示 4 噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸 提示噬菌体是利用自己的DNA为模板合成子代的DNA 5 分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 提示培养基培养细菌 不能培养噬菌体 6 用35S标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 1 噬菌体的复制式增殖过程 1 模板 进入细菌体内的是噬菌体DNA 2 合成噬菌体DNA的原料 大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 3 合成噬菌体的蛋白质 2 噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 1 含32P的噬菌体侵染大肠杆菌 2 含35S的噬菌体侵染大肠杆菌 3 肺炎双球菌离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 4 生物体内核酸种类及遗传物质 题型一噬菌体侵染细菌的实验 解析 1 2015 嘉兴五校第一次联考 用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 侵染一段时间后搅拌 离心得到上清液和沉淀物 检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30 在侵染时间内 被侵染细菌的存活率接近100 下列相关叙述错误的是 A 离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中B 沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNAC 上清液的放射性主要来自噬菌体的蛋白质外壳D 在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA 1 2 3 4 5 6 解析32P标记在噬菌体的DNA上 因此在实验过程中上清液中出现放射性的原因可能是培养时间过短 部分噬菌体的DNA还没有注入大肠杆菌内 或培养时间过长 部分被噬菌体侵染的大肠杆菌裂解 使含有放射性的子代噬菌体存在于上清液中 1 2 3 4 5 6 解析 2 2015 杭州二中月考 赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养 一段时间后经搅拌 离心得到了上清液和沉淀物 下列叙述不正确的是 A 搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离B 32P主要集中在沉淀物中 上清液中也能检测到少量的放射性C 如果离心前混合时间过长 会导致上清液中放射性降低D 本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性 1 2 3 4 5 6 解析噬菌体侵染细菌的实验中 搅拌的目的是通过物理作用使已吸附的噬菌体与大肠杆菌分离 A项正确 32P主要存在于噬菌体的DNA上 进入细菌体内复制和指导蛋白质合成 噬菌体合成后主要存在于细菌体内 有少量没有侵入到细菌内 B项正确 离心前混合时间过长 会导致细菌裂解 大量噬菌体释放 故上清液中放射性增加 C项错误 本实验结果说明DNA在噬菌体增殖中起到连续性作用 D项正确 1 2 3 4 5 6 解析 题型二肺炎双球菌转化实验3 2016 浙江10月选考 用R型和S型肺炎双球菌进行实验 其过程和结果如图所示 据图分析可知 A RNA是转化因子B 荚膜多糖具有生物活性C DNA是转化因子D DNA是主要的遗传物质 1 2 3 4 5 6 解析分析题图可知 DNA酶使DNA水解为核苷酸 加入S型菌的荚膜多糖 RNA的两组都没有S型菌出现 只有加入S型菌的DNA的那一组出现了S型菌 说明DNA是转化因子 故选C 1 2 3 4 5 6 解析 4 下图是肺炎双球菌的转化实验 下列说法中正确的是 A 实验遵循了对照原则和单一变量原则B a d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果C 从d组死亡小鼠身上分离到的S型菌是由S型死细菌转化的D 从变异的角度看 细菌的转化属于基因突变 1 2 3 4 5 6 解析图中a b a c和c d相互对照 各对照组间只有一个变量不同 不要误以为a d和b d之间有两个变量 单一变量原则主要指对照组之间 A正确 a d组小鼠死亡是S型菌使小鼠患败血症的结果 B错误 S型菌经过加热后蛋白质发生变性 不可能转化为活细菌 而是R型菌转化为S型活菌 C错误 细菌的转化属于基因重组 D错误 1 2 3 4 5 6 题型三烟草花叶病毒的感染和重建实验5 烟草花叶病毒 TMV 和车前草病毒 HRV 都能感染烟叶 但二者的病斑不同 如图所示 下列说法中不正确的是 1 2 3 4 5 6 解析 A a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶 结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用B b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶 结果说明其有侵染作用C c d过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA合成的 杂种病毒 接种烟叶 结果说明该 杂种病毒 有侵染作用 表现病症为感染车前草病毒症状 并能从中分离出车前草病毒D 该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质 蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质 1 2 3 4 5 6 解析由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟草叶片 因此没有证明烟草花叶病毒的RNA是不是遗传物质 1 2 3 4 5 6 6 某同学分离纯化了甲 乙两种噬菌体的蛋白质和DNA 重新组合为 杂合 噬菌体 然后分别感染大肠杆菌 并对子代噬菌体的表现型作出预测 见下表 其中预测正确的是 A 1 3B 1 4C 2 3D 2 4 1 2 3 4 5 6 解析 返回 解析DNA和蛋白质这两种物质中 DNA是噬菌体的遗传物质 所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的 杂合 噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致 组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的 杂合 噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致 返回 1 2 3 4 5 6 考点二DNA的分子结构和特点 1 DNA分子的化学组成 1 基本组成元素 2 基本单位 答案 C H O N P 脱氧核苷酸 胸腺嘧啶 腺嘌呤 2 DNA分子结构的特点 1 DNA分子由两条长链按方式盘旋成双螺旋结构 外侧 基本骨架 每条链上的一个脱氧核苷酸的与另一个脱氧核苷酸的结合 内侧 2 碱基互补配对原则 两条链上的碱基通过形成碱基对 且腺嘌呤与通过两个氢键相连 鸟嘌呤与通过3个氢键相连 3 卡伽夫法则 在DNA分子中 A和T的分子数相等 G和C的分子数相等 但A T的量不一定等于G C的量 4 空间结构 规则的结构 答案 反向平行 脱氧核糖 磷酸基团 碱基对 胸腺嘧啶 胞嘧啶 氢键 双螺旋 技巧DNA分子结构的 五 四 三 二 一 答案 思考诊断 提示 1 双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的 提示一条脱氧核苷酸链中磷酸和脱氧核糖之间通过磷酸二酯键连接起来 2 磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架 3 DNA有氢键 RNA没有氢键 提示DNA是双链结构 两条链是通过氢键连接的 RNA也有局部双链结构 也含有氢键 答案 提示 4 HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 提示HIV的遗传物质是RNA 水解产生4种核糖核苷酸 5 DNA单链上相邻碱基以氢键相连 提示DNA单链上相邻碱基通过 脱氧核糖 磷酸 脱氧核糖 连接 不是以氢键连接 6 真核生物 原核生物 大部分病毒的遗传物质是DNA 少部分病毒的遗传物质是RNA 1 DNA的分子组成 2 DNA分子的空间结构分析 3 DNA碱基互补配对原则的有关计算规律1 互补的两个碱基数量相等 即A T C G 规律2 任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50 规律3 一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和 规律4 若一条链中 则另一条链中即DNA分子中互补碱基对之和之比为一恒定值 规律5 若一条链中则另一条链中即DNA分子中非互补碱基对之和之比总等于1且在所有DNA中无特异性 题型一核酸分子的组成1 组成核酸分子的单体是 A 一分子含氮碱基B 一分子五碳糖C 一分子磷酸D 一个核苷酸解析核酸是由核苷酸聚合形成的 因此其单体是核苷酸 1 2 3 4 解析 解析 2 如图所示 一分子b由一分子磷酸 一分子碱基和一分子a构成 则下列叙述不正确的是 A b的组成元素有C H O N P五种B a属于不能水解的糖 是构成生物体的重要成分C 蓝细菌内含的m共四种D b是组成核酸分子的单体 1 2 3 4 解析b是核苷酸 组成核苷酸的元素有C H O N P五种 A正确 a为五碳糖 核糖或脱氧核糖 属于不能水解的单糖 是构成生物体的重要成分 B正确 蓝细菌内既含有DNA 又含有RNA 故蓝细菌内含的m的种类是五种 A C G T U C错误 由以上分析可知 b是核苷酸 是组成核酸的基本单位 D正确 1 2 3 4 解析 题型二DNA分子的结构和特点3 2016 宁德质检 下面为含有四种碱基的DNA分子结构示意图 对该图的正确描述是 A 有可能是碱基AB 和 相间排列 构成DNA分子的基本骨架C 中特有的元素分别是P C和ND 与 有关的碱基对一定是A T 1 2 3 4 解析DNA分子含有四种碱基 且A与T之间形成两个氢键 G与C之间形成三个氢键 因此与 有关的碱基对一定是A T 与 有关的碱基对一定是G C 但无法确定 具体是哪一种碱基 DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的 应为图中的 和 中特有的元素是P 中特有的元素是N 而C并不是 所特有的 中也含有C 1 2 3 4 解析 4 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 1 2 3 4 解析由题中G C 35 8 可推知 在整个DNA分子中及任意一条链中该比值都相等 一条链中可推知互补链中 T 31 3 C 18 7 1 2 3 4 单双链转化公式的推导 本题的直接应用公式推导 结合下图 方法技巧 1 2 3 4 返回 由图知 A1 T1 C1 G1 m A2 T2 G2 C2 m 整个双链DNA上的碱基总数为2m 因为A1 T2 T1 A2 则A1 T1 A2 T2 A T A1 T1 A2 T2 比值 单链1的比值单链2的比值双链DNA的比值 1 2 3 4 考点三活动 制作DNA双螺旋结构模型 1 实验原理 1 DNA分子由两条反向平行的长链盘旋而成 2 DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接 排列在外侧 构成 3 DNA分子两条链上的碱基按照原则两两配对 并且以键连接 答案 脱氧核苷酸 基本骨架 碱基互补配对 氢 2 实验步骤 1 用不同颜色的卡纸剪成碱基 用其他颜色的卡纸剪成形代表磷酸 另一种颜色的卡纸剪成五边形 代表 2 使用订书机将磷酸 脱氧核糖 碱基连接 制作成一个个含有不同碱基的脱氧核苷酸模型 3 用订书机把一个个脱氧核苷酸模型连接起来 形成一条的长链 根据碱基互补配对原则 制作一条与这条链完全互补的脱氧核苷酸长链 答案 长方形 圆 脱氧核糖 多核苷酸 4 将脱氧核苷酸中的磷酸固定在细铁丝上 然后把两条链平放在桌子上 用订书机把配对的碱基两两连接在一起 5 将两条链的末端分别与硬纸方块连接在一起 两手分别提起硬纸方块 轻轻旋转 即可得到一个模型 答案 DNA分子双螺旋结构 1 制作磷酸 脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时 须注意各分子的大小比例 2 磷酸 脱氧核糖 碱基三者之间的连接部位要正确 3 整个制作过程中 各种模型零件间的连接必须牢固 4 制作DNA的两条长链时 必须注意每条链上的碱基总数要一致 碱基对间应是互补配对的 两条链的方向是相反的 5 由平面结构右旋成立体结构时 若未形成规则的双螺旋 则应矫正 问题探究 提示 1 每组制作的模型与其他组相同吗 各组所制作模型的差异在哪里 提示不同 碱基的数量 排列顺序 位置等 2 我们制作的DNA片段模型最多有多少种 20对碱基 提示420 题型一实验基础1 2015 浙江10月选考 下图表示某同学制作的DNA双螺旋结构模型的一个片段 其中存在的错误有 A 3处B 5处C 7处D 8处 解析 1 2 3 4 解析组成DNA的五碳糖为脱氧核糖 构成DNA的碱基中不含尿嘧啶 腺嘌呤通过两条氢键与胸腺嘧啶配对 胞嘧啶与鸟嘌呤间形成三条氢键 1 2 3 4 2 某学生制作的以下碱基对模型中 正确的是 解析 1 2 3 4 解析DNA的两条链反向平行构成双螺旋结构 即C D错误 碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则 即A和T配对 C和G配对 且A和T之间有2个氢键 C和G之间有3个氢键 即A正确 B错误 1 2 3 4 题型二实验应用3 2016 泰安调研 下列从分子水平上对生物体具有多样性或特异性的分析 错误的是 A 碱基对的排列顺序的千变万化 构成了DNA分子中基因的多样性B 碱基对的特定的排列顺序 又构成了每一个基因的特异性C 一个含2000个碱基的DNA分子 其碱基对可能的排列方式就有41000种D 人体内控制 珠蛋白的基因由1700个碱基对组成 其碱基对可能的排列方式有41700种解析 珠蛋白基因碱基对的排列顺序具有特异性 解析 1 2 3 4 4 许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状 下列与生物螺旋结构相关的叙述 不正确的是 A 破坏某蛋白质的螺旋结构 其功能丧失 但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应B 螺旋藻细胞质内的遗传物质中含有A G C U四种碱基C 染色体的高度螺旋化会导致其基因转录受阻而难以表达D DNA双螺旋结构中 磷酸 脱氧核糖 碱基三者数目相等 解析 返回 1 2 3 4 解析蛋白质的空间结构被破坏之后 功能丧失 但肽键依然存在 仍可与双缩脲试剂发生紫色颜色反应 螺旋藻细胞质内的遗传物质是DNA 含有A T G C四种碱基 染色体高度螺旋化会导致DNA难以解旋 基因转录受阻难以表达 DNA由脱氧核苷酸组成 每一个脱氧核苷酸分子中都含有一分子磷酸 一分子脱氧核糖和一分子碱基 返回 1 2 3 4 探高考练模拟 解析 1 2 3 4 5 1 关于T2噬菌体的叙述 正确的是 A T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素B T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质D T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 解析T2噬菌体由蛋白质和核酸构成 其中蛋白质中含有S元素 而核酸中不含 A错误 T2噬菌体是细菌病毒 其寄主细胞是细菌 而酵母菌是真菌 B错误 T2噬菌体是DNA病毒 不含RNA 其遗传物质是DNA C错误 病毒可以以自身的遗传物质为模板 利用寄主细胞内的物质为原料进行大量增殖 D正确 1 2 3 4 5 解析 1 2 3 4 5 2 下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述错误的是 A 活体细菌转化实验证明加热杀死的S型菌存在某种促进细菌转化的因子B 离体细菌转化实验证明促使R型菌向S型菌转化的物质是DNAC 埃弗里用化学方法将S型菌的各种成分分开分别研究其作用D 将S型菌的DNA与R型菌混合后可将R型菌全部转化为S型菌 解析科学家根据肺炎双球菌在小鼠体内的转化实验 提出S型菌中存在一种转化因子的假说 埃弗里用化学方法将S型菌的各种成分分开 分别进行实验 证明了起转化作用的物质是S型菌的DNA 只有少数R型菌转化为S型菌 1 2 3 4 5 解析 1 2 3 4 5 3 如图是核酸的基本组成单位 则下列叙述错误的是 A 若m为腺嘌呤 则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B 若m为胞嘧啶 则a为核糖或脱氧核糖C 若m为尿嘧啶 则DNA中肯定不含b这种化合物D 若m为胸腺嘧啶 则b一定是构成DNA的基本单位解析若m为腺嘌呤 则b可能为腺嘌呤脱氧核苷酸 也可能为腺嘌呤核糖核苷酸 解析 1 2 3 4 5 4 有关DNA结构特点的叙述中不正确的一项是 A 每个DNA分子 双链 都含有4种脱氧核苷酸B 每个DNA分子中脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基C DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来 形成碱基对D 某一段双链DNA分子中若含有20个胞嘧啶 就一定会同时含有20个鸟嘌呤 解析每个DNA分子 双链 都含有4种脱氧核苷酸 A正确 DNA分子中绝大多数脱氧核糖上连接两个磷酸和一个碱基 只有末端的脱氧核糖连接一个磷酸和一个碱基 B错误 DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来 形成碱基对 C正确 双链DNA分子中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则 且互补配对的碱基彼此相等 即A T C G 因此某一段双链DNA分子中若含有20个胞嘧啶 就一定会同时含有20个鸟嘌呤 D正确 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5 如图是 噬菌体侵染大肠杆菌 实验的部分示意图 下列有关叙述正确的是 解析 返回 1 2 3 4 5 A 图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的 其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B 要证明DNA是遗传物质 还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验 两组相互对照 都是实验组C 噬菌体的遗传不遵循基因分离定律 而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律D 图示实验中 若锥形瓶内噬菌体与大肠杆菌混合时间过长 则试管上清液的放射性越弱 返回 1 2 3 4 5 解析题图所示锥形瓶中培养液内的营养成分不应进行放射性标记 A错 要证明DNA是遗传物质 还应设计一组用35S标记噬菌体的实验 两组相互对照 都是实验组 B对 大肠杆菌是原核生物 其遗传不遵循基因分离定律 C错 若锥形瓶内噬菌体与大肠杆菌混合时间过长 一些大肠杆菌会裂解 释放出来的子代噬菌体含有放射性 经过离心处理 上清液中的放射性会增强 D错