《微专题五 基因本质的相关题型突破》基因的本质PPT

第3章基因的本质微专题五基因本质的相关题型突破一、噬菌体侵染细菌的实验中上清液和沉淀物放射性分析1.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌2.35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌例1某校生物研究性学习小组仿照赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，过程如图所示，下列有关分析正确的是A.理论上，b和c中不应具有放射性B.实验中b含少量放射性与①过程中培养时间过长或过短有关C.实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关D.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质√例2关于赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，以下分析正确的是A.35S标记组：培养时间过长，沉淀物放射性增高B.32P标记组：搅拌不够充分，上清液放射性增高C.35S标记组：培养时间越长，含35S的子代噬菌体比例越高D.32P标记组：培养时间越长，含32P的子代噬菌体比例越低√解析35S标记组：35S标记的是亲代噬菌体的蛋白质外壳，侵染大肠杆菌时蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，离心后，35S主要存在于上清液中，故无论培养时间长或短，只要搅拌充分，放射性均存在于上清液中，且子代噬菌体均不含35S，A、C错误；32P标记组：32P标记的是亲代噬菌体的DNA，培养时间越长，子代噬菌体越多，且原料都来自未被32P标记的大肠杆菌，所以含32P的子代噬菌体比例越低，故D正确。解析35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是噬菌体的DNA，所以离心后，理论上，b和c中不应具有放射性，A正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射性，说明搅拌不充分，B错误；实验中c含有放射性与③过程中培养时间过长或过短有关，C错误；该实验只证明了DNA是遗传物质，并没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。二、DNA分子结构的有关计算1.碱基互补配对原则是核酸中碱基数量计算的基础根据碱基互补配对原则可推知以下多条用于碱基计算的规律。项目双链DNA分子1链2链A、G、T、C的关系A＝T；G＝CA1＝T2；G1＝C2A2＝T1；G2＝C1A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝DNA中碱基总数50%非互补碱基和之比：或1m互补碱基和之比：或nnn某种碱基的比例(X为A、T、G、C中某种碱基的含量)(X1%＋X2%)X1%X2%A＋GT＋CA＋CT＋GA＋TG＋CG＋CA＋T1m122.碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性(1)共性：不因生物种类的不同而不同AT＝TA＝1；GC＝CG＝1；A＋CT＋G＝A＋GT＋C＝1。(2)特异性：的值在不同DNA分子中一般是不同的，是DNA分子多样性和特异性的表现。A＋TC＋G3.进行碱基计算要注意的三点(1)单位是“对”还是“个”，这方面往往带来数据成倍的错误。(2)注意提供的数据是DNA双链还是DNA的一条单链。(3)解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清引起的错误。例3(2019·马鞍山二中质检)下列有关双链DNA分子的叙述，不正确的是A.若DNA分子中碱基A所占比例为a，则碱基C所占比例为1/2－aB.如果一条链上(A＋T)/(G＋C)＝m，则另一条链上该比值也为mC.如果一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上该比值为4∶3∶2∶1D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为100个√解析依题意知，A和T所占比例均为a，则C和G所占比例均为1/2－a，A项正确；如果一条链上(A＋T)/(G＋C)＝m，根据碱基互补配对原则，可知另一条链上该比值也为m，B项正确；如果一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上该比值为2∶1∶4∶3，C项错误；由50个碱基对组成的DNA分子片段只含有A—T碱基对时，含有的氢键数目最少，此时该DNA分子中含有100个氢键，D项正确。例4对DNA分子的碱基进行数量分析，可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测某DNA分子得知碱基A的数目为x，其所占比例为y，以下推断正确的是A.碱基总数量为x/yB.碱基C的数目为x(0.5y－1)C.嘌呤数与嘧啶数之比为x/(1－y)D.碱基G的比例为(1－y)/2√解析根据题意知，A＝x，则T＝x，它们所占比例均为y，则碱基总数量为x/y，A正确；C＋G＝x/y－A－T＝x/y－2x，则C＝G＝x12y－1，B错误；嘌呤数与嘧啶数之比为1，C错误；碱基G的比例为(1－2y)/2，D错误。三、DNA复制的有关计算DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：1.DNA分子数(1)子代DNA分子数＝2n个。(2)含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个。(3)不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。2.脱氧核苷酸链数(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。(2)亲代脱氧核苷酸链数＝2条。(3)新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。3.消耗的脱氧核苷酸数(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸总数为m·(2n－1)个。(2)第n次复制需该脱氧核苷酸数＝m·2n－1个。例5(2019·正定模拟)一个双链被32P标记的DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，将其置于含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是A.该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是60个B.第三次复制过程需要240个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.复制3次后，子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D.复制3次后，子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1∶3√解析该DNA片段有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，则腺嘌呤数目是100×2×20%＝40(个)，根据碱基互补配对原则A＝T，G＝C，该DNA片段中含有胞嘧啶的数目是(100×2－40×2)÷2＝60(个)，A正确；第三次复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸60×23－1＝240(个)，B正确；复制3次后，共得到8个DNA分子，16条DNA单链，其中只有两条单链含32P，含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7，C正确；由于DNA复制为半保留复制，子代DNA均含31P，其中有2个DNA分子含32P，所以复制3次后，子代DNA中含32P与含31P的分子数之比为1∶4，D错误。例6如果把人的精原细胞核中的46个DNA分子用15N标记，此细胞在不含15N的环境中依次经过1次有丝分裂和1次减数分裂，则下列相关描述正确的是A.在有丝分裂的后期，含有放射性的染色体有92条B.在减数分裂Ⅰ后期，一个初级精母细胞中含有放射性的DNA分子有92个C.在减数分裂Ⅱ中期，一个次级精母细胞中含放射性的DNA分子是46个D.形成的8个精细胞中，含有放射性的细胞最少占25%√解析精原细胞中每个DNA分子都有15N，根据DNA半保留复制可知，有丝分裂后期产生的92个DNA分子都有15N，A正确；经过有丝分裂产生的子细胞中，每个DNA都有放射性，但每个DNA分子只有一条链有放射性，因此减数分裂Ⅰ后期，形成的46条染色体都有放射性，其中46个DNA分子有放射性，另外46个DNA分子没有，B错误；减数分裂Ⅱ中期，一个次级精母细胞中含放射性的DNA分子只有23个，C错误；减数分裂产生的8个细胞中，至少有4个有放射性，占，D错误。12解析DNA中含P，蛋白质中含S，而N是DNA和蛋白质共有的元素，因此32P只标记DNA,35S只标记蛋白质，而15N同时标记DNA和蛋白质。噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S和15N标记的蛋白质。跟踪训练1.(2019·安徽合肥一中高二月考)如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的标记元素为A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外壳中找到15N和32PD.在DNA中找到15N、32P和35S√1234562.(2019·扬州中学期末)甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基组成为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是A.发菜、变形虫B.玉米、T2噬菌体C.硝化细菌、绵羊D.乳酸菌、SARS病毒√解析甲生物核酸的碱基组成中嘌呤数不等于嘧啶数，可能是含有DNA和RNA两种核酸，也可能是只含有RNA一种核酸；乙生物遗传物质的碱基组成中嘌呤数不等于嘧啶数，说明只含有RNA。而上述答案中，只有D项中SARS病毒的遗传物质是RNA。1234563.某一个DNA片段，经过连续三次复制，共需要消耗210个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、560个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该DNA片段具有的碱基对数是A.110对B.220对C.330对D.440对√解析经过连续三次复制形成了8个DNA片段，增加了7个DNA片段，而共需要210个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、560个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，说明每个DNA片段中有30个腺嘌呤、80个胞嘧啶，因此有110个碱基对，A项正确。1234564.(2019·江西临川二中期末)DNA的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.2，该比值在其互补链和整个DNA分子中分别是A.0.4和0.6B.5和1C.0.4和0.4D.0.6和1√解析根据碱基互补配对原则A＝T、C＝G可知，DNA的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.2，则另一条链中(A＋G)/(T＋C)＝5；整个DNA分子符合碱基的互补配对原则，所以(A＋G)/(T＋C)＝1，故选B。1234565.用15N标记细菌的DNA分子后，将它们放入含14N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c代表三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，则图中所示这三种DNA分子的比例正确的是解析亲代1个DNA分子复制4次后，DNA分子总数为16个，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含14N和15N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有14个，它们的比例如题中D选项所示。123456√6.在试管中合成DNA的实验过程是先把高能磷酸基团接到四种脱氧核苷酸上，然后将这四种磷酸脱氧核苷酸放入一支试管中，还要加入从某种生物体内提取的DNA聚合酶系，最后放入一个带15N标记的DNA分子，并将试管放在适宜温度的环境中。据下列实验结果回答：(1)由分析得知：新合成的DNA分子中，A＝T，G＝C，这个事实说明DNA的合成遵循__________________。新合成的DNA分子中，的比例与带15N标记的DNA分子一样，这说明新DNA分子是________________________。分析还得知，新合成的DNA分子带有15N标记的DNA的链占50%，这个事实说明_______________________。123456碱基互补配对原则A＋TG＋C以标记DNA为模板的产物DNA的复制是半保留复制(2)在一个新合成的DNA中，的值是否与它的模板DNA的任一单链相同？_____。理由是____________________________________________________________________________。(3)一段时间内测得容器内共有8个DNA分子，此段时间DNA分子共进行____次复制。在这8个DNA分子中，不被15N标记的DNA、只有一条链被15N标记的DNA和两条链都被15N标记的DNA数目之比是________。123456A＋TC＋G相同DNA分子的一条单链中的比值等于其互补链和整个DNA分子中该比A＋TC＋G例的比值36∶2∶0