发布时间 : 星期三 文章人教版2020高中生物 第3章 基因的本质 微专题五 基因本质的相关题型突破学案 新人教版必修2更新完毕开始阅读c6c7931da48da0116c175f0e7cd184254a351bfe
微专题五 基因本质的相关题型突破
[学习目标] 1.掌握DNA分子结构的相关计算。2.掌握DNA分子复制过程中的相关计算。3.了解同位素标记噬菌体的相关分析。
一、噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
例1 有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程。设计实验如图：
一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是( )
选项 A B C D 答案 D
解析 病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞。由图可知，病毒先在含
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放射性 全部无 全部有 少数有 全部有 S元素 全部S 全部S 全部S 全部S 35323532P元素 全部P 多数P、少数P 少数P、多数P 少数P、多数P 32313231323131P的宿主细胞1中培养(其DNA被P标记)，然后转移到含S的宿主细胞2中培养。病毒
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以自身的遗传物质为模板，利用宿主细胞的原料合成子代病毒的遗传物质和蛋白质外壳，故子代病毒的核酸多数含P，少数含P，蛋白质全部被S标记。 方法总结
1．P噬菌体侵染大肠杆菌
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1
2．S噬菌体侵染大肠杆菌
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变式1 下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( ) A．分别用含有放射性同位素S和放射性同位素P的培养基培养噬菌体
B．分别用S和P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C．用S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D．P、S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 答案 C
解析 噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记，A项错误；实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使一些含P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中检测到P，B项错误；
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S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，理论上应存在于上清液中，但可能会因搅拌不充分，使
部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，C项正确；本实验可说明DNA是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验，不能证明蛋白质不是遗传物质，D项错误。 二、DNA分子结构的计算
例2 已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( ) A．34%和16% C．16%和34% 答案 A
解析 设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则A＋T占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同，因此A1＋T1＝66%，G1＋C1＝34%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A1＝66%－32%＝34%，G1＝34%－18%＝16%。根据DNA分子的碱基互补配对关系可知，T2＝A1＝34%，C2＝G1＝16%。
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B．34%和18% D．32%和18%
方法总结
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 A1＝T2；G1＝C2 A、G、T、C的关系 1链 2链 A＝T；G＝C A2＝T1；G2＝C1 A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝DNA中碱基总数50% A＋G非互补碱基和之比：或T＋CA＋C T＋GA＋T互补碱基和之比：或G＋CG＋C A＋T某种碱基的比例(X为A、T、G、C中某种碱基的含量)
2．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 ATGCA＋CA＋G
＝＝1；＝＝1；＝＝1。 TACGT＋GT＋C
1 m 1m n n n 1(X1%＋X2%) 2X1% X2% A＋T
(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。
C＋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。 变式2 DNA的一条单链中( ) A．0.4、0.6 C．0.4、0.4 答案 B
B．2.5、1.0 D．0.6、1.0
A＋G
＝0.4。上述比值在其互补单链和整个DNA分子中分别为T＋C
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A＋G
解析 根据碱基互补配对原则，在整个DNA分子中，因为A＝T，G＝C，所以的比值为
T＋CA＋GT＋C
1.0。在双链DNA分子中，一条链上的与其互补链上的值相等，为0.4，因而互补
T＋CA＋GA＋G
链中＝2.5。
T＋C三、DNA复制的有关计算
例3 某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是( ) A．在第一次复制时，需要(m－A)个 B．在第二次复制时，需要2(m－A)个 C．在第n次复制时，需要2
n－1
(m－A)个
nD．在n次复制过程中，总共需要2(m－A)个 答案 D
解析 DNA复制n次是指DNA连续复制了n次，产生的子代DNA分子为2个，形成的脱氧核苷酸链有2
n＋1
n条。第n次复制是指DNA已复制了n－1次，产生的子代DNA分子继续进行第
n次复制。两种复制情况下所需的脱氧核苷酸的数目是不同的。在计算DNA分子在第n次复
制过程中所需含某种碱基的脱氧核苷酸数目时，要先计算出复制n次所需要的该种脱氧核苷酸数，再减去(n－1)次复制过程中所需要的该种脱氧核苷酸数。该DNA分子含胞嘧啶数目为(m－A)个，复制n次需胞嘧啶脱氧核苷酸数目为(m－A)(2－1)个。 方法总结
DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：
n
(1)DNA分子数
①子代DNA分子数＝2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＝(2－2)个。(2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2②亲代脱氧核苷酸链数＝2条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2(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数为
n＋1
n＋1
nn条。
－2)条。
m·(2n－1)个。
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