遗传的分子基础 课件PPT.ppt

1、专题六专题六 遗传的分子基础遗传的分子基础 专题六专题六 遗传的分子基础遗传的分子基础 要点热点探究要点热点探究 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 探究点一探究点一 探究遗传物质成分的实验探究遗传物质成分的实验 1 1肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 专题五专题五 教师备用习题教师备用习题 特别提示：特别提示：肺炎双球菌转化实验，证明了肺炎双球菌转化实验，证明了 DNADNA 是遗传物质，蛋是遗传物质，蛋 白质等不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验证明白质等不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验证明

2、 DNADNA 是遗传物是遗传物 质，不能证明蛋白质不是遗传物质。质，不能证明蛋白质不是遗传物质。 用用 35S、 、32P 是通过标记细菌而去标记噬菌体的。这是因为我们是通过标记细菌而去标记噬菌体的。这是因为我们 利用的是已经形成了的噬菌体， 其体内的蛋白质和核酸是不能被标利用的是已经形成了的噬菌体， 其体内的蛋白质和核酸是不能被标 记的。由于噬菌体是专性寄生在细胞内的，所以我们可以利用噬菌记的。由于噬菌体是专性寄生在细胞内的，所以我们可以利用噬菌 体在标记的细菌体内繁殖产生子代噬菌体， 进而被相应的同位素标体在标记的细菌体内繁殖产生子代噬菌体， 进而被相应的同位素标 记，然后再侵染未标记的

3、细菌，通过观察放射性进行分析判断，我记，然后再侵染未标记的细菌，通过观察放射性进行分析判断，我 们只有仔细了解整个过程设计的精妙，才能全面理解实验结果。们只有仔细了解整个过程设计的精妙，才能全面理解实验结果。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 例例 1 1 在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探 究，包括著名的究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验”。 (1)(1)某人曾重复了某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以，步骤如下。请分析以 下实验并回答问题：下实验并回答问题： A

4、 A将一部分将一部分 S S 型细菌加热杀死；型细菌加热杀死； B B制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到 各组培养基上各组培养基上( (接种的菌种见图中文字所示。注：接种的菌种见图中文字所示。注：为为 S S 型菌落，型菌落， 为为 R R 型菌落型菌落) )； C C将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌 落生长情况落生长情况( (如图如图 3 36 61)1)。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 图图3-6-1 1.图片对齐 在我们插入PPT图片或是

5、输入文字的时候，为了整齐都需要将插入的文本框对齐 ，但是又不想一个一个的进行操作，这时按住Ctrl键将需要进行对齐的文本选中 ，点击开始排列对齐垂直居中即可； 2.巧用格式刷 在制作PPT的时候为了保证PPT风格的统一，很多任通常会使用复制粘贴来确保 每一页PPT格式相同，这样对于少页数来说可以进行操作，但是碎玉多页面的话 就有点麻烦了，其实我们可以巧用格式刷：首先，在开始菜单栏下方有一个格式 刷，点击格式刷，很快就能看到效果； 3.去除所有动画效果 很多人在制作PPT的时候都是直接在模板库里下载模板进行使用的，但是下载的 模板大多数都是有幻灯片的，这样在演讲的时候很不方便，怎样将其进行去除呢

6、 ？单击幻灯片放映选择设置幻灯片放映，放映类型选择演讲者放映；换片方式 选择手动即可； 4.PPT快键 PPT逼格提升技巧逼格提升技巧 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂 外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等， 并调整并调整 pHpH。 本实验中的对照组是本实验中的对照组是_。 本实验能得出的结论是本实验能得出的结论是_。 从你现有的知识分析，从你现有的知识分析，“R“R 型菌变成型菌变成 S S 型菌型菌”

7、这一变异属于这一变异属于 _，加热杀死的，加热杀死的 S S 型菌中的型菌中的 DNADNA 仍有活性的原因可能是仍有活性的原因可能是 _。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 (2)(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转 化作用的是化作用的是 DNADNA。请利用。请利用 DNADNA 酶酶( (可降解可降解 DNA)DNA)做试剂，选择适当的做试剂，选择适当的 材料用具，设计实验方案，验证材料用具，设计实验方案，验证“促进促进 R R 型细菌转化成型细菌转化成 S S 型细菌的型细菌的 物质是物质是 DNA”DNA”，

8、并预测实验结果，得出实验结论。，并预测实验结果，得出实验结论。 实验设计方案：实验设计方案： 第一步：从第一步：从 S S 型细菌中提取型细菌中提取 DNADNA。 第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为 A A、B B、 C C，分别作如下处理。，分别作如下处理。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 第三步第三步： _。 第四步第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间， 观察菌落生长情况观察菌落生长情况。 预测实验结果预测实验结果： _

9、。 得出实验结论得出实验结论：DNADNA 分子可以使分子可以使 R R 型细菌转化为型细菌转化为 S S 型细菌型细菌、 DNADNA 结构要保持结构要保持_才能完成此转化过程才能完成此转化过程。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【答案答案】 ( (1 1) )1 1、2 2、3 3 组组 S S 型细菌中的某种物质型细菌中的某种物质( (转化因转化因 子子) )能使能使 R R 型细菌转化成型细菌转化成 S S 型细菌型细菌 基因重组基因重组 DNADNA 对热稳定性较对热稳定性较 高高 ( (2 2) )第二步第二步：加入提取出的加入提取出的 S S 型细菌型细菌 DNADNA

10、和和 DNADNA 酶酶 第三步第三步： 将将 R R 型细菌分别接种到三组培养基上型细菌分别接种到三组培养基上 A A、 C C 组中未出现组中未出现 S S 型细菌型细菌； 只有只有 B B 组培养基中出现组培养基中出现 S S 型细菌型细菌 完整完整 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【解析】【解析】 (1) (1)通过对比可知加热杀死的通过对比可知加热杀死的 S S 型细菌与型细菌与 R R 型细菌混合在型细菌混合在 一起，可以产生活的一起，可以产生活的 S S 型细菌，说明型细菌，说明 R R 型细菌中有某种物质能使型细菌中有某种物质能使 R R 型型 细菌转化成细菌转化成 S

11、 S 型细菌。型细菌。(2)(2)第二步中要形成对比主要体现第二步中要形成对比主要体现 S S 型细菌型细菌 的的 DNADNA 能发生转化，而经过能发生转化，而经过 DNADNA 酶使酶使 DNADNA 水解而无法发生转化。水解而无法发生转化。只只 有加入有加入 S S 型细菌的型细菌的 DNADNA 才能发生转化成才能发生转化成 S S 型活细菌， 经过型活细菌， 经过 DNADNA 酶处理酶处理 后的后的 S S 型细菌的型细菌的 DNADNA 经过水解失去原有经过水解失去原有 DNADNA 的作用而无法发生转化。的作用而无法发生转化。 通过对比可知只加入通过对比可知只加入 R R 型细

12、菌不会产生型细菌不会产生 S S 型细菌，型细菌， 只有加入只有加入 S S 型细型细 菌的菌的 DNADNA 能发生转化， 从能发生转化， 从 S S 型细菌型细菌 DNADNA 和和 DNADNA 酶不能产生酶不能产生 S S 型细菌从型细菌从 反面又证明使反面又证明使 R R 型细菌转化为型细菌转化为 S S 型细菌的物质是型细菌的物质是 DNADNA。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【点评】人类对遗传物质的探索过程：【点评】人类对遗传物质的探索过程： (1)(1)肺炎双球菌的转化过程肺炎双球菌的转化过程 实验目的：研究实验目的：研究 DNADNA 和蛋白质中谁是遗传物质。和蛋

13、白质中谁是遗传物质。 实验原理：实验原理：S S 型肺炎双球菌能使人患肺炎或使小动物患败血型肺炎双球菌能使人患肺炎或使小动物患败血 症；症；R R 型肺炎双球菌对人和动物基本无影响。型肺炎双球菌对人和动物基本无影响。 (2)(2)肺炎双球菌的体外转化实验肺炎双球菌的体外转化实验 实验中，艾弗里等发现实验中，艾弗里等发现 DNADNA 的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 (3)(3)噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 证明了证明了 T T2 2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，DNA

14、DNA 才是遗传物质。才是遗传物质。 (4)(4)烟草花叶病毒的感染和重建实验烟草花叶病毒的感染和重建实验 证明了在只有证明了在只有 RNARNA 没有没有 DNADNA 的病毒中，的病毒中，RNARNA 是遗传物质。是遗传物质。 (5)(5)朊病毒的发现，证实在某些情况下蛋白质可以作为生物体朊病毒的发现，证实在某些情况下蛋白质可以作为生物体 的遗传物质而存在。肺炎双球菌的转化实验证明的遗传物质而存在。肺炎双球菌的转化实验证明 DNADNA 是遗传物质、是遗传物质、 蛋白质不是遗传物质。 噬菌体侵染细菌的实验是进一步证明， 更直蛋白质不是遗传物质。 噬菌体侵染细菌的实验是进一步证明， 更直 接

15、、更具有说服力。而接、更具有说服力。而 DNADNA 作为遗传物质要具备的条件是：作为遗传物质要具备的条件是： 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 分子结构具有相对的稳定性， 但在特殊情况下又能产生可遗分子结构具有相对的稳定性， 但在特殊情况下又能产生可遗 传的变异；传的变异； 能自我复制，前后代保持一定的连续性；能自我复制，前后代保持一定的连续性； 能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状；能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状； 具有存储巨大数量遗传信息的能力。具有存储巨大数量遗传信息的能力。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 例例 2 2 赫尔希和蔡斯做了赫尔

16、希和蔡斯做了 T T2 2噬菌体侵染细菌的实验。 下列有噬菌体侵染细菌的实验。 下列有 关叙述正确的是关叙述正确的是( ( ) ) A A该实验证明了该实验证明了 DNADNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质 B B不能用不能用 3232P P、 、 3535S S 标记同一组 标记同一组 T T2 2噬菌体的噬菌体的 DNADNA 和蛋白质和蛋白质 C CT T2 2噬菌体在细菌中增殖时，需要利用噬菌体在细菌中增殖时，需要利用 RNARNA 聚合酶、逆转录聚合酶、逆转录 酶等酶等 D D用用 3535S S 标记的 标记的 T T2 2噬菌体侵染细菌、经离心处理，若沉淀物噬菌体侵染细菌、经

17、离心处理，若沉淀物 的放射性较高，可能原因是培养时间过长或过短的放射性较高，可能原因是培养时间过长或过短 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【解析】【解析】 B 该实验证明了该实验证明了 DNA 是遗传物质；是遗传物质；B 项不能项不能 用用 32P、 、 35P 标记同一组噬菌体的 标记同一组噬菌体的 DNA 和蛋白质正确， 因为该实和蛋白质正确， 因为该实 验是通过用验是通过用 32P、 、35S 标记的是两组噬菌体分别侵染未标记的细标记的是两组噬菌体分别侵染未标记的细 菌，经搅拌、离心，观察放射性物质存在的部位，来证明菌，经搅拌、离心，观察放射性物质存在的部位，来证明 DNA 是遗

18、传物质的。是遗传物质的。T2噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质是 DNA, 不需要进行逆转不需要进行逆转 录，因此不需逆转录酶；录，因此不需逆转录酶；D 项中沉淀物的放射性较高，可能的项中沉淀物的放射性较高，可能的 原因是离心不充分、 细菌表面吸附噬菌体或吸附噬蛋白质外壳，原因是离心不充分、 细菌表面吸附噬菌体或吸附噬蛋白质外壳， 与培养时间长短无关，故与培养时间长短无关，故 D 错。错。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【点评】【点评】 T T2 2噬菌体是噬菌体的一个品系，属于噬菌体是噬菌体的一个品系，属于 T T 系噬菌体。系噬菌体。 这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状

19、外形，头部呈正这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈正 2020 面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹 DNADNA 作为遗传物质。侵染寄作为遗传物质。侵染寄 主时，尾鞘收缩，头部的主时，尾鞘收缩，头部的 DNADNA 即通过中空的尾部注入细胞内。进而即通过中空的尾部注入细胞内。进而 通过寄主体内的物质合成子代噬菌体。通过寄主体内的物质合成子代噬菌体。19521952 年， 赫尔希和蔡斯等利年， 赫尔希和蔡斯等利 用用 T T2 2噬菌体侵染实验证明了遗传物质是噬菌体侵染实验证明了遗传物质是 DNADNA 而非蛋白质。见下图：而非蛋白质。见下图：

20、专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 噬菌体的生理特性，是侵染寄主细胞，注入噬菌体的生理特性，是侵染寄主细胞，注入 DNADNA，用寄主细胞，用寄主细胞 的营养合成蛋白质， 复制的营养合成蛋白质， 复制 DNA,DNA, 3535S S 是蛋白质特有的而 是蛋白质特有的而 DNADNA 则不含有。则不含有。 所以可以用所以可以用 3535S S 标记蛋白质。同理 标记蛋白质。同理 3232P P 是 是 DNADNA 特有。来实现其自身的特有。来实现其自身的 生长和增殖。一旦离开了宿主细胞，噬菌体既不能生长，也不能复生长和增殖。一旦离开了宿主细胞，噬菌

21、体既不能生长，也不能复 制。被标记的物质如下：制。被标记的物质如下： 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 标记噬菌体标记噬菌体 含含 3535S S的培养基 的培养基 培养培养 含含 3535S S的细菌 的细菌 培养培养 蛋白质外壳含蛋白质外壳含 3535S S的噬菌体 的噬菌体 含含 3232P P 的培养基 的培养基 培养培养 含含 3232P P 的细菌 的细菌 培养培养 内部内部 DNADNA 含含 3232P P 的噬菌体 的噬菌体 噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌 含含 3535S S 的噬菌体 的噬菌体 侵染细菌侵染细菌细菌体内没有放射性 细菌体内没有放射性 3535S S 含

22、含 3232P P 的噬菌体 的噬菌体 侵染细菌侵染细菌细菌体内有放射线 细菌体内有放射线 3232P P 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 探究点二探究点二 DNA分子的结构和复制及碱基计算的一般规律分子的结构和复制及碱基计算的一般规律 1 1同位素示踪同位素示踪DNADNA分子复制若干代结果分析表分子复制若干代结果分析表 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 例例 3 3 已知某已知某 DNADNA 分子中分子中，G G 与与 C C 之和占全部碱基总数的之和占全部碱基总数的 35.8%35.8%，其中一条链的其中一条链的 T T 与与 C

23、C 分别占该链碱基总数的分别占该链碱基总数的 32.9%32.9%和和 17.1%17.1%。则在它的互补链中则在它的互补链中，T T 和和 C C 分别占该链碱基总数的分别占该链碱基总数的 ( ( ) ) A.A. 32.9%32.9%, ,17.1%17.1% B.B. 31.3%31.3%, ,18.7%18.7% C.C. 18.7%18.7%, ,31.3%31.3% D.D. 17.1%17.1%, ,32.9%32.9% 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【解析】【解析】 B B 考查考查 DNADNA 结构相关计算结构相关计算， 属考纲分析推理层次属考纲分析推理层次。 由

24、由 “G G与与C C之和占全部碱基总数的之和占全部碱基总数的35.8%35.8%”可知该可知该DNADNA中中G GC C17.9%17.9%； A AT T32.1%32.1%。一条链中一条链中 T T 占该链占该链 32.9%32.9%，则该链中则该链中 T T 占整个占整个 DNADNA 比比 例为例为 16.4516.45% %，则另一条链中的则另一条链中的 T T 占整个占整个 DNADNA 的的 32.1%32.1%16.45%16.45% 15.65%15.65%，则另一条链中则另一条链中 T T 占占 31.3%31.3%，同样方法可推出另一条链中同样方法可推出另一条链中 C

25、 C 占占 18.7%18.7%。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【点评】【点评】双链双链 DNADNA 碱基的计算问题要注意的是规律碱基的计算问题要注意的是规律：嘌嘌 呤和嘧啶的总数要相等呤和嘧啶的总数要相等；鸟嘌呤和胞嘧啶相等鸟嘌呤和胞嘧啶相等；腺嘌呤和胸腺嘌呤和胸 腺嘧啶相等腺嘧啶相等。对于碱基计算的这类题目对于碱基计算的这类题目，关键是抓住几个基关键是抓住几个基 础的关系础的关系。 只要能掌握三个关系式只要能掌握三个关系式， 灵活运用这三个关系式灵活运用这三个关系式， 就可解决一般的碱基计算的题目就可解决一般的碱基计算的题目。这三个关系式分别是这三个关系式分别是： 专题六专题

26、六 要点热点探究要点热点探究 1 1如果把如果把 DNADNA 的两条链分别定为的两条链分别定为链和链和链的话，那么根据碱链的话，那么根据碱 基互补配对原则，基互补配对原则，链上的腺嘌呤链上的腺嘌呤(A)(A)一定等于一定等于链上的胸腺嘧啶链上的胸腺嘧啶 (T)(T)，链上的鸟嘌呤链上的鸟嘌呤(G)(G)一定等于一定等于链上的胞嘧啶链上的胞嘧啶(C)(C)，反之亦然。，反之亦然。 可简写为：可简写为：A A T T，T TA A，C CG G，G GC C。 2 2根据根据 A A T T，T TA A，C CG G，G GC C，对于整个，对于整个 DNADNA 分分 子来说，子来说，A A

27、 的总量等于的总量等于 T T 的总量，的总量，C C 的总量等于的总量等于 G G 的总量。可简写为的总量。可简写为 A A总 总T T总总，G G总总C C总总。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 3 3 若若 DNADNA 的的链中链中 A AT T 的量占的量占链碱基总量的链碱基总量的 a%a%， 由由 A A T T、 T T A A及及链的碱基总量等于链的碱基总量等于链的总量链的总量，可得在可得在 DNADNA 的的链中链中 A A T T 的量也占的量也占链碱基总量的链碱基总量的 a%a%。同理同理，可得可得 mRNAmRNA 中的中的 A AU U 的量的量 占占 mRN

28、AmRNA 碱基总量的碱基总量的 a a% %。对于整个对于整个 DNADNA 分子来说分子来说，A A总 总T T总总A AA A T T T T2 2( (A AT T) )， 整个整个 DNADNA 分子的碱基总量等于分子的碱基总量等于 2 2 倍倍链碱基链碱基 总量总量，所以所以 A A总 总T T总总的量占整个的量占整个 DNADNA 分子碱基总量的分子碱基总量的 a%a%。可简写为可简写为： 若若( (A A T T) )/ /总总a%a%， 则则( (A AT T) )/ /总总a%a%， ( (A A总总T T总总 ) )/DNA/DNA总总a%a%， ( (A AU U) )

29、/mRNA/mRNAa%a%。C CG G 同样有此关系同样有此关系：若若( (C C G G) )/ /总总b%b%，则则 ( (C C G G) )/ /总总b%b%，( (C C总总G G总总 ) )/DNA/DNA总总b%b%，( (C CG G) )/mRNA/mRNAb%b%。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 例例 4 4 蚕豆根尖细胞蚕豆根尖细胞在含在含 3 3H H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养 基中完成一个细胞周期基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中然后在不含放射性标记的培养基中 继续分裂至中期继续分裂至中期，其染色体的放射性

30、标记分布情况是其染色体的放射性标记分布情况是( ( ) ) A A每条染色体的两条单体都被标记每条染色体的两条单体都被标记 B B每条染色体中都只有一条单体被标记每条染色体中都只有一条单体被标记 C C只有半数的染色体中一条单体被标记只有半数的染色体中一条单体被标记 D D每条染色体的两条单体都不被标记每条染色体的两条单体都不被标记 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【解析】【解析】 B B 考查考查 DNADNA 复制与放射性同位素标记法的综复制与放射性同位素标记法的综合合。由于由于 DNADNA 分子的复制方式为半保留复制分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中一在有放射

31、性标记的培养基中一 个细胞周期后个细胞周期后，每个每个 DNADNA 分子中有一条链含放射性分子中有一条链含放射性。继续在无放射继续在无放射 性的培养基中培养时性的培养基中培养时，由于由于 DNADNA 的半保留复制的半保留复制，所以所以 DNADNA 分子一半分子一半 含放射性含放射性，一半不含放射性一半不含放射性，每个染色单体含一个每个染色单体含一个 DNADNA 分子分子，所以所以 一半的染色单体含放射性一半的染色单体含放射性。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【点评】【点评】 本题是一道经典实验题本题是一道经典实验题，即用含即用含 3 3H H 标记物的培养基处 标记物的培养基

32、处 理蚕豆根尖细胞来观察理蚕豆根尖细胞来观察 DNADNA 半保留复制半保留复制。本题只在含本题只在含 3 3H H 的培养中培 的培养中培 养一代养一代， 完成一次分裂后形成的每条染色体上的一个完成一次分裂后形成的每条染色体上的一个 DNADNA 分子两条链分子两条链 中一条有放射性一条没有放射性中一条有放射性一条没有放射性； 再在不含放射性的培养茎中再在不含放射性的培养茎中分裂至分裂至 中期每条染色体上都有放射性中期每条染色体上都有放射性， 而每条染色体上的两条染色单体一条而每条染色体上的两条染色单体一条 有放射性一条没有放射性有放射性一条没有放射性。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探

33、究 例例 5 5 科学家以大肠杆菌为实验对象科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技运用同位素示踪技 术及密度梯度离心方法进行了术及密度梯度离心方法进行了 DNADNA 复制方式的探索实验复制方式的探索实验，实实 验内容及结果见下表验内容及结果见下表。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 请分析并回答：请分析并回答： (1)(1)要得到要得到 DNADNA 中的中的 N N 全部被放射性标记的大肠杆菌全部被放射性标记的大肠杆菌 B B，必须经，必须经 过过_代培养，且培养液中的代培养，且培养液中的_是唯一氮是唯一氮 源。源。 (2)(2)综合分析

34、本实验的综合分析本实验的 DNADNA 离心结果， 第离心结果， 第_组结果对得到组结果对得到 结论起到了关键作用，但需把它与第结论起到了关键作用，但需把它与第_组和第组和第_组的组的 结果进行比较，才能说明结果进行比较，才能说明 DNADNA 分子的复制方式是分子的复制方式是_。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 (3)(3)分析讨论：分析讨论： 若子若子代代 DNADNA 的离心结果为的离心结果为“轻轻”和和“重重”两条密度带，则两条密度带，则“重重 带带”DNA”DNA 来自于来自于_代， 据此可判断代， 据此可判断 DNADNA 分子的复制方式不是分子的复制方式不是_复制。复制。

35、 若将子若将子代代 DNADNA 双链分开后再离心，其结果双链分开后再离心，其结果_(_(选填选填 “能能”或或“不能不能”)”)判断判断 DNADNA 的复制方式。的复制方式。 若在同等条件下将子若在同等条件下将子代继续培养，子代继续培养，子 n n 代代 DNADNA 离心的结果是：离心的结果是： 密度带的数量和位置密度带的数量和位置_，放射性强度发生变化的是，放射性强度发生变化的是_带。带。 若某次实验的结果中，子若某次实验的结果中，子代代 DNADNA 的的“中带中带”比以往实验结果的比以往实验结果的 “中带中带”略宽， 可能的原因是新合成略宽， 可能的原因是新合成DNADNA单链中的

36、单链中的N N尚有少部分为尚有少部分为_。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【答案答案】( (1 1) )多多 1515N N 或 或 1515NH NH4 4ClCl ( (2 2) )3 3 1 1 2 2 半保留复制半保留复制 ( (3 3) )B B 半保留半保留 不能不能 没有变化没有变化 轻轻 1515N N 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【解析】【解析】 (1) (1) 要得到要得到 DNADNA 中的中的 N N 全部被放射性标记的大肠杆菌全部被放射性标记的大肠杆菌 B B，即，即 2 2 组的结果，所以应培养多代，唯一氮源为组的结果，所以应培养多代，唯一氮源

37、为 1515NH NH4 4ClCl。(2)(2)第第 3 3 组实验最为重要，组实验最为重要， 因为因为 B B 为为 1515N/ N/ 1515N N， ，B B 的子一代为的子一代为 1515N/ N/ 1414N N，这就说明复制为半保留复制。但中带 ，这就说明复制为半保留复制。但中带 只有与轻带和重带进行比较才能得出。所以它要与第只有与轻带和重带进行比较才能得出。所以它要与第 1 1 组和第组和第 2 2 组进行比较。组进行比较。 这样才能说明这样才能说明 DNADNA 分子的复制方式为半保留复制。分子的复制方式为半保留复制。(3)(3)若子若子代代 DNADNA 的离心的离心 结

38、果为结果为“轻轻”和和“重重”两条密度带，两条密度带，说明不是半保留复制，而是全保留复制。说明不是半保留复制，而是全保留复制。 重带是原来的重带是原来的 B B。若把若把 DNADNA 双链分开，就无法得知双链分开，就无法得知 DNADNA 的复制方式了。的复制方式了。当当 对子二代的对子二代的 1414N/ N/ 1414N N、 、 1515N/ N/ 1414N N 进行培养 进行培养 n n 代后，离心还是得两个密度带，位置和代后，离心还是得两个密度带，位置和 原来相同，密度带的数量和位置没有变化。原来相同，密度带的数量和位置没有变化。当新合成当新合成 DNADNA 单链中的单链中的

39、N N 含有少含有少 量量 1515N N 时，条带会比正常情况下宽一些。 时，条带会比正常情况下宽一些。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 【点评】以经典实验为背景，这是命题者出题时经常考虑的问题。【点评】以经典实验为背景，这是命题者出题时经常考虑的问题。 本题模仿科学家的经典实验本题模仿科学家的经典实验以大肠杆菌为实验材料， 运用同位素示以大肠杆菌为实验材料， 运用同位素示 踪技术，来证实踪技术，来证实 DNADNA 复制是半保留复制。复制是半保留复制。WastonWaston 和和 ClickClick 在提出在提出 DNADNA 双螺旋结构模型时曾就双螺旋结构模型时曾就 DNAD

40、NA 复制过程进行过研究，他们推测，复制过程进行过研究，他们推测，DNADNA 在复在复 制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋分开，每条链分别作模板制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋分开，每条链分别作模板 合成新链，每个子代合成新链，每个子代 DNADNA 的一条链来自亲代，另一条则是新合成的，故的一条链来自亲代，另一条则是新合成的，故 称之为半保留式复制。称之为半保留式复制。 19581958年年MeselsonMeselson 和和StahlStahl进行了实验证明了进行了实验证明了 DNADNA 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 分子是以半保留方式进行自我复制。首先让大肠

41、杆菌分子是以半保留方式进行自我复制。首先让大肠杆菌在以在以 1515NH NH4 4ClCl 为唯一氮源的培养基中连续培养为唯一氮源的培养基中连续培养 1212 代，使所有的代，使所有的 DNADNA 分子都被标记上分子都被标记上 1515N N。 。 1515N N DNADNA 的密度比普通的密度比普通 1414N N DNADNA 的大，在氯化铯密度梯度离心时，的大，在氯化铯密度梯度离心时， 这两种这两种 DNADNA 形成位置不同的区带。如果将有形成位置不同的区带。如果将有 1515N N 标记的大肠杆菌转移到 标记的大肠杆菌转移到 普通的培养基普通的培养基( (含含 1414N N

42、的氮源 的氮源) )中培养，经过一代之后，所有中培养，经过一代之后，所有 DNADNA 的密度的密度 都介于都介于 1515N N DNADNA 和和 1414N N DNADNA 之间，即形成之间，即形成 1515N N 1414N N 杂合分子。两代后， 杂合分子。两代后， 1414N N 分子和 分子和 1515N N 1414N N 杂合分子等量出现。 若再继续培养， 可以看到 杂合分子等量出现。 若再继续培养， 可以看到 1414N N DNADNA 增多，当把增多，当把 1515N N 1414N N 杂合分子加热变性时，它们只形成含 杂合分子加热变性时，它们只形成含 1 15 5

43、N N 的重链 的重链 DNADNA 与只含与只含 1414N N 的轻链 的轻链 DNA(DNA(即单链无即单链无 1515N N 1414N N 杂合 杂合) )。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 探究点三探究点三 基因、基因、DNA、性状和染色体相互之间的关系、性状和染色体相互之间的关系 1 1有关基因的特点、功能和位置有关基因的特点、功能和位置 (1)(1)基因有三个特点：是能严格地复制自己，以保持生物基因有三个特点：是能严格地复制自己，以保持生物 的基本特征；是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾的基本特征；是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾 病，另外的一小部分是非致

44、病突变。非致病突变给自然选择带病，另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带 来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然 的个体。的个体。 基因决定性状。某一区段的核苷酸顺序互补地决基因决定性状。某一区段的核苷酸顺序互补地决 定定mRNAmRNA的核苷酸顺序，进而专一地决定蛋白质的氨基酸顺序。的核苷酸顺序，进而专一地决定蛋白质的氨基酸顺序。 所以某一基因存在时，决定某种酶或其他蛋白质的合成，通过所以某一基因存在时，决定某种酶或其他蛋白质的合成，通过 生理生化过程，出现某一性状。生理生化过程，出现某一性状。 专题六专题六

45、要点热点探究要点热点探究 (2)(2)基因的功能：通过复制传递遗传信息；通过控制基因的功能：通过复制传递遗传信息；通过控制 蛋白质的合成表达遗传信息。蛋白质的合成表达遗传信息。 (3)(3)基因在染色体上都有其特定的位置。在自然群体中往基因在染色体上都有其特定的位置。在自然群体中往 往有一种占多数的往有一种占多数的( (因此常被视为正常的因此常被视为正常的) )等位基因，称为野等位基因，称为野 生型基因；同一位置上的其他等位基因一般都直接或间接地生型基因；同一位置上的其他等位基因一般都直接或间接地 由野生型基因通过突变产生，相对于野生型基因，称它们为由野生型基因通过突变产生，相对于野生型基因，称它们为 突变型基因。突变型基因。 专题六专题六 要点热点探究要点热点探究 2 2染色体、染色体、DNADNA、基因的关系、基因的关系 (1)(1)染色体与染色体与DNADNA的关系。染色体主要是由的关系。染色体主要是由DNADNA分子和蛋白分子和蛋白 质组成，质组成， DNADNA是绝大多数生物的遗传物质，主要分布在细胞是绝大多数生物的遗传物质，主要分布在细胞