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专题五 生物的遗传、变异和进化
考点一 遗传的物质基础
[考点解读] 1、考点
（1）DNA是主要的遗传物质
（2）DNA的结构和复制
2、解读
本章节涉及到的知识点较多，在高考中经常以选择题的形式呈现。本章节重点是DNA分子碱基互补配对规律的计算、DNA分子的特性、DNA分子复制以及DNA分子复制与细胞分裂和基因突变等章节的联系。对于DNA分子互补配对规律的计算，只要记住和熟练应用一些常见的规律、公式，做10道左右的相关试题，这样的试题应当比较容易应付；对于DNA分子的特性要求理解（多样性、特异性、稳定性）；对于DNA分子复制的条件、场所、时间要求能够理解并应用，还有DNA分子的半保留复制也是高考的重点，在高考中会以多种形式考查（例如设计实验证明DNA分子的半保留复制，利用同位素标记法和DNA分子半保留复制解答一些计算题）。
[构建知识网络]
[学习流程]
流程·自学指导·
通过阅读课本，总结归纳以下知识：
一、DNA是主要的遗传物质
1.肺炎双球菌的转化实验
（1）、体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思等人进行。
①实验过程
结论：在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。
（2）、体外转化实验：1944年由美国科学家艾弗里等人进行。
①实验过程
结论：DNA是遗传物质（无“主要”两字）
2.噬菌体侵染细菌的实验
1、实验过程
①标记噬菌体
含35S的培养基含35S的细菌35S蛋白质外壳含35S的噬菌体
含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的噬菌体
②噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体细菌体内没有放射性35S
含32P的噬菌体细菌体内有放射线32P
结论：进一步确立DNA是遗传物质
同时也可说明DNA具有自我复制和控制蛋白质合成的功能
3.烟草花叶病毒感染烟草实验：
（1）、实验过程
（2）、实验结果分析与结论
烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。
4、生物的遗传物质
非细胞结构：DNA或RNA
生物 原核生物：DNA
细胞结构
真核生物：DNA
结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
DNA的载体：染色体（主要）、线粒体、叶绿体
细胞质的核酸主要是RNA，而遗传物质是DNA。
二、DNA的分子结构
1. DNA分子的结构
（1）基本单位---脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）
2、DNA分子的特点
⑴稳定性
是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。G与C碱基比例越大，DNA就越稳定。
⑵多样性
构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。
⑶特异性
每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
3.DNA双螺旋结构的特点：
⑴DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
⑵DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。
⑶DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。
4．在DNA分子中，一个脱氧核糖连接一个碱基和两个磷酸；在一条脱氧核苷酸链中，相邻2个碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖间接连接。
5．相关计算：（双链DNA）
（1）A=T C=G
（2）（A+ C ）/ （T+G ）= 1或A+G / T+C = 1或A+G= T+C= A+ C = T+G=50%
（3）如果（A1+C1 ） / （ T1+G1 ）=b
那么（A2+C2 ） / （T2+G2 ） =1/b
（4） （A+ T ） / （ C +G ） =（A1+ T1 ） / （ C1 +G1 ）
= （ A2 + T2 ） / （ C2+G2 ）
= a
4.判断核酸种类
（1）如有U无T，则此核酸为RNA；
（2）如有T且A=T C=G，则为双链DNA；
（3）如有T且A≠ T C≠ G，则为单链DNA ；
（4）U和T都有，则处于转录阶段。
三、 DNA的复制
(一)、DNA分子复制的过程
1、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程
2、复制时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期
3. 复制方式：半保留复制
4、复制条件 （1）模板：亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链
（2）原料：4种脱氧核苷酸
（3）能量：ATP
（4）酶：解旋酶、 DNA聚合酶等
5、复制特点：边解旋边复制
6、复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。
7、复制意义：保持了遗传信息的连续性。
(二)、与DNA复制有关的碱基计算
1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n
2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)
3.若某DNA分子中含碱基T为a，
(1)则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)
(2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1
·平行训练·
1、(08江苏生物，8)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
A．存活、存活、存活、死亡 B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活
2、下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.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
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
3、（09江苏卷,5） 下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
4、（09广东卷,24） 有关DNA分子结构的叙述，正确的是
A. DNA分子由4种脱氧核苷酸组成
B. DNA单链上相邻碱基以氢键连接
C. 碱基与磷酸相连接
D. 磷酸与核糖交替连接构成DNA链的基本骨架
5、（09海南卷,12） 有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是
A．两种过程都可在细胞核中发生 B．两种过程都有酶参与反应
C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料 C．两种过程都以DNA为模板
6、关于细胞内DNA复制的叙述，正确的是
A.发生在细胞分裂的各个时期
B.子代DNA分子由两条新链组成
C．需要模板、原料、能量和酶等
D.形成的两条新链碱基序列相同
7、下列有关DNA分子复制的叙述，正确的是
A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸
B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子
8、用一个32P标记的噬菌体侵染细菌，若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有
A.0个 B.2个 C.30个 D.32个
9、下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的
A．若一条链A和T的数目相等，则另条链A和T的数目也相等
B．若一条链G的数目为C的2倍，则另条链G的数目为C的0.5倍
C．若一条链的A:T:G:C＝1:2:3:4，则另条链相应碱基比为2:1:4:3
D．若一条链的G:T＝1:2，则另条链的C:A＝2:1
10、某双链DNA分子共含有46％的碱基是胞嘧啶和鸟嘌呤，其中一条链中腺嘌呤与胞嘧啶分别占该链碱基总数的28％和22％，那么由它转录的RNA中腺嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的
A．22％、28％ B．23％、27％ C．26％、24％ D．54％、6％
11、从噬菌体中提取出DNA片段进行化学分析，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数的48%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中24％是鸟嘌呤，问与H链相对应的另一条链中胞嘧啶占该链全部碱基数的
A．24％ B．26％ C．16％ D．17％
12、(07上海生物，24)已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上A：G：T：C=l：2：3：4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是
A．600个 B．900个 C．1200个 D．1800个
13、 (08上海生物，26)某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为
A．330 B．660 C．990 D．1320
.14、有100个碱基对的某DNA分子片段，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，若连续复制n次，则这n次复制共需游离腺嘌呤脱氧核苷酸（ ）个。
A.40n-1 B.40n C.40×2n-1 D.40×(2n-1)
15、(08海南，1)下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是
A．核苷酸的组成种类 B．核苷酸的连接方式
C．核苷酸的排列顺序 D．核苷酸的数量多少
16、某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质（如下表所示）。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
噬菌体 细菌
DNA或脱氧核糖核苷酸 32P标记 31P标记
蛋白质或氨基酸 32P标记 35P标记
（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的 和 元素，各占 个和 个。
（2）子代噬菌体中，只含32P的有 个；只含31P的有 个；同时含有32P、31P的有 个。
（3）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有 元素，由此说明 ；子代噬菌体蛋白质都含有 元素，这是因为
答案 （1）31P 32P n 2(或32P 31P 2 n)
(2)0 n-2 2 (3)32S 噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内 35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是以细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的
[我的收获—我快乐]________________________________________
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[我的不足—我改正] 你有做错的题吗？请你记录下来并更正到错题记录本！
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肺炎双球菌转化实验
人类对遗传物质的探索过程
DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌实验
DNA是主要的遗传物质
遗传的物质基 础
基本组成单位
DNA的双螺旋结构
DNA分子的结构
DNA分子的结构和复 制
结构特点
时间、条件、过程、特点、意义
DNA分子的复制
解旋酶：解开DNA双链HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
聚合酶：以母链为模板，游离的四种脱氧核苷酸为原料，严格遵循碱基互补配对原则，合成子链HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
连接酶： 把DNA子链片段连接起来HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
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