第3章 基因的本質(zhì) 能力提升

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

【例題分析】

 

例1 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),能證明的結(jié)論是(   )。

 

A.DNA是主要的遺傳物質(zhì)  B.DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異

 

C.DNA是遺傳物質(zhì)     D.蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

 

解析 噬菌體的組成就是DNA和蛋白質(zhì)外殼。通過同位素標(biāo)記證明,在整個(gè)噬菌體侵染細(xì)菌的過程中,蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi),只有DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)在起作用,說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。這只是對(duì)一種生物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不能證明其他生物的遺傳物質(zhì)是否也是DNA。因此,該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),要對(duì)其他許多生物進(jìn)行研究,得出絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,才能得出DNA是主要的遺傳物質(zhì)的結(jié)論。

 

答案 C。

 

例2。2004年春季理綜卷)現(xiàn)有一待測(cè)核酸樣品,經(jīng)檢測(cè)后,對(duì)堿基個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得到下列結(jié)果:(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1根據(jù)此結(jié)果,該樣品( 。

 

A.無法被確定是脫氧核糖核酸還是核糖核酸

 

B.可被確定為雙鏈DNA

 

C.無法被確定是單鏈DNA還是雙鏈DNA

 

D.可被確定為單鏈DNA

 

解析 此題主要考查DNA的結(jié)構(gòu),在雙鏈DNA中,堿基比例的含量符合堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,單鏈DNA中不符合該原則。雙鏈DNA分子中,A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1。(A+T)/(G+C)的堿基比率在特殊情況下等于1,在絕大多數(shù)情況下不等于1;在單鏈DNA分子中,A和T,G和C之間無對(duì)應(yīng)關(guān)系,其(A+G)/(T+C)的比例在絕大多數(shù)情況下不等于1,特殊情況下等于1,所以題干給出的情況無法判斷該核酸是單鏈DNA還是雙鏈DNA。

 

答案 C。

 

例3 從分子水平看,生物所以有遺傳現(xiàn)象,主要與下列哪項(xiàng)有關(guān)?( 。

 

A.DNA分子的種類  B.DNA分子的數(shù)量

 

C.染色體的復(fù)制  D.DNA分子的復(fù)制

 

解析 生物的遺傳物質(zhì)主要是DNA。生物之所以遺傳,是由于遺傳物質(zhì)遺傳決定的。親代的遺傳物質(zhì)——DNA通過復(fù)制,隨著細(xì)胞的分裂傳遞給后代,使后代得到親代的遺傳物質(zhì),從而表現(xiàn)出遺傳現(xiàn)象。染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,不是遺傳物質(zhì)。在細(xì)胞分裂過程中,染色體的規(guī)律性的變化,實(shí)質(zhì)上是完成了DNA的規(guī)律性的變化。

 

答案 D。

 

例4 將大腸桿菌放在含有同位素15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代后,細(xì)菌DNA所有氮均為15N,它比14N分子密度大。然后將DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌再移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng),每隔4小時(shí)(相當(dāng)于分裂繁殖一代的時(shí)間)取樣一次,測(cè)定其不同世代細(xì)菌DNA的密度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:DNA復(fù)制的密度梯度離心試驗(yàn)如右圖所示。

 

(1)中帶含有的氮元素是        。

 

(2)如果測(cè)定第四代DNA分子密度,15N標(biāo)記的比例表示為      。

 

(3)如果將第一代(全中)DNA鏈的氫鍵斷裂后再測(cè)定密度,它的兩條DNA單鏈在試管中的分布位置應(yīng)為                 。

 

(4)上述實(shí)驗(yàn)表明,子代DNA合成的方式是            。

 

解析 DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制,即以親代DNA分子的每條鏈為模板,合成相應(yīng)的子鏈,子鏈與對(duì)應(yīng)的母鏈形成新的DNA分子,一個(gè)DNA分子經(jīng)復(fù)制形成兩個(gè)子代DNA分子。將DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng),因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA鏈均含14N。根據(jù)半保留復(fù)制的特點(diǎn),第一代的DNA分子應(yīng)一條鏈含15N,一條鏈含14N。一個(gè)親代DNA分子復(fù)制到第二代形成22=4個(gè)DNA,其中兩個(gè)各保留親代DNA分子的一條鏈(含15N),另一條鏈為14N,另兩個(gè)DNA分子的兩條鏈均含14N;以后各代中含有一條15N鏈、一條14N鏈的DNA分子始終為2個(gè)(來自于同一個(gè)親代DNA),其余DNA分子兩條鏈均含14N。全含15N的DNA分子比純含14N的DNA分子密度大,在密度梯度離心試驗(yàn)中,含15N的DNA分子均位于試管下部,而含14N的DNA分子應(yīng)位于試管中較靠上的位置。一條鏈含15N,一條鏈含14N的DNA分子位置應(yīng)位于前兩者之間,試驗(yàn)的結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。據(jù)此可知,(1)中帶(DNA)含有氮元素為兩種:15N和14N;(2)第四代中由一個(gè)親代DNA分子產(chǎn)生的子代DNA數(shù)為24=16個(gè),一條鏈為14N,一條鏈為15N的DNA分子為2個(gè),占總數(shù)的1/8,位于梯度離心分離的中帶,其余DNA分子含14N,有14個(gè),占7/8,位于輕帶;(3)將第一代DNA鏈(一條含15N,一條含14N)的氫鍵斷裂后(兩鏈分開)測(cè)定密度,應(yīng)一半鏈在輕帶,一半鏈在重帶。

 

答案(1)14N和15N(2)1/8中,7/8輕(3)1/2重,1/2輕(4)半保留復(fù)制

 

【變式訓(xùn)練】

 

1.格里菲思提出的“轉(zhuǎn)化因子”,后來被艾弗里證實(shí)了它的化學(xué)成分是(  )。

 

A.DNA  B.蛋白質(zhì)  C.多糖  D.脂質(zhì)

 

2.從分析一個(gè)DNA分子的成分得知,含有鳥嘌呤的脫氧核苷酸占總數(shù)的20%,數(shù)目是400個(gè),則該DNA分子有A=T堿基對(duì)(  )。

 

A.2000個(gè)  B.1200個(gè)  C.600個(gè)  D.1 000個(gè)

 

3.當(dāng)蛙的精原細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí),細(xì)胞中不可能發(fā)生(  )。

 

A.DNA的解旋  B.基因重組

 

C.基因突變   D.蛋白質(zhì)的合成

 

4.下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述中,不正確的是(    )。

 

A.遺傳信息可通過細(xì)胞分裂向子細(xì)胞中傳遞

 

B.遺傳信息可通過減數(shù)分裂和有性生殖向下代傳遞

 

C.通過有絲分裂和無性生殖,遺傳信息也可以向下代傳遞

 

D.在同一生物體中,遺傳信息不能傳遞

 

5.對(duì)以下材料進(jìn)行分析,并得出結(jié)論:

 

 

材料一:通過對(duì)生物在傳種接代中細(xì)胞分析可知,染色體的數(shù)量在生物的生殖與發(fā)育過程中的變化如上圖(N為生殖細(xì)胞中染色體的個(gè)數(shù))。

 

材料二:通過對(duì)染色體化學(xué)成分的分析發(fā)現(xiàn),染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,其中DNA的含量穩(wěn)定而蛋白質(zhì)的含量不穩(wěn)定。

 

材料三:病毒只有核酸(核心)和蛋白質(zhì)(外殼)兩種物質(zhì)組成,用病毒侵染相應(yīng)的生物細(xì)胞發(fā)現(xiàn),病毒的蛋白質(zhì)外殼都沒有進(jìn)入相應(yīng)的被侵染的細(xì)胞,只有核酸被注入到受侵染的細(xì)胞內(nèi),被侵染的細(xì)胞最后裂解能釋放出很多新的病毒。

 

材料四:研究發(fā)現(xiàn),人類、動(dòng)物、植物、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA。病毒中有的種類的遺傳物質(zhì)是DNA,另一部分種類的病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。

 

(1)從遺傳學(xué)的角度分析“材料一”,可以看出染色體在生物的傳種接代中保持著 性和 性。

 

(2)通過“材料二”你認(rèn)為        應(yīng)該是遺傳物質(zhì)。

 

(3)通過分析“材料三”,你認(rèn)為在病毒中起遺傳作用的物質(zhì)應(yīng)該是    ,“材料三”也是證明    是遺傳物質(zhì)的    證據(jù)。

 

(4)從“材料四”中,你可以歸納出的結(jié)論是:        是主要的遺傳物質(zhì)。

 

6.現(xiàn)有從生物體內(nèi)提取的一個(gè)DNA分子(稱第一代)和標(biāo)記放射性同位素3H的四種脫氧核苷酸,要在實(shí)驗(yàn)室里合成新的DNA分子。

 

(1)除上述幾種物質(zhì)外,還必須有    和    ,方能合成第二代的DNA分子。

 

(2)在第二代的全部DNA分子中,有    條含3H的鏈。

 

(3)在第二代的全部DNA分子中,含有3H鏈的堿基序列相同嗎?    。

 

(4)在第五代的全部DNA分子中,有    條不含3H的鏈。
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