高中生物2019新人教版必修二第三第四章旁栏问题及课后练习答案

高中生物2019新人教版必修二

第三章第1节 DNA是主要的遗传物质

问题探讨

20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。

讨论

1.你认为遗传物质可能具有什么特点？

【提示】遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。

2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?

【提示】提示：这是一道开放性问题，答案并不唯一，只要提出正确的思路即可。例如，将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现，等等。思考与讨论

1.艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？

【提示】细菌和病毒作为实验材料，具有以下优点：（1）个体很小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。（2）繁殖快，细菌20~30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。

2. 从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？

【答案】从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）。

3.艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？

【答案】艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等（学生可能回答出其他技术，但只要回答出上述主要技术即可）。

科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。

练习与应用

一、概念检测

1. 枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中提取的某种物质，加入培养基中，培养不能合成组氨酸的枯草杆菌，结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是（D）

A. 多肽

B.多糖

C.组氨酸

D. DNA

2. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明(A）

A. DNA是遗传物质

B. 遗传物质包括蛋白质和DNA

C. 病毒中有DNA，但没有蛋白质

D. 细菌中有DNA，但没有蛋白质

二、拓展应用

1. T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。大肠杆菌裂解后，释放出的大量噬菌体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。请分析子代噬菌体的蛋白质外壳的来源。

【提示】实验表明，噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋白质却留在大肠杆菌外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。

2.结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点。

【提示】肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个特点：能够精确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定，等等。

第2节DNA的结构

思考与讨论

1. 请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题。

(1) DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？

【答案】DNA是由两条链构成的。它的立体结构为：DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

(2) DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？

【答案】DNA的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA的外侧。(3)DNA中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？

【答案】DNA中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA的内侧。碱基配对有一定的规律：A一定与T配对；G一定与C配对。

2. 沃森和克里克默契配合，揭示了DNA的双螺旋结构，是科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示？

【提示】要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。

探究与实践

讨论

1. DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？

【答案】DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基排列顺序的千变万化，使DNA储存了大量的遗传信息。

2. DNA是如何维系它的遗传稳定性的？

【提示】(1)靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；(2)在DNA双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力。

3. 你能够根据DNA的结构特点，设想DNA的复制方式吗?【提示】不一定要求学生答出半保留复制，可以引导学生从DNA的结构来进行推测，如从碱基互补配对原则出发去思考。

练习与应用

一、概念检测

1. DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。

(1) DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基。 ( √ )

(2) 在DNA的双链结构中，碱基的比例总是(A+G)/(T+C)=1。 ( √ )

2.下面是DNA的结构模式图，请写出图中①～⑩的名称。

【答案】①胞嘧啶②腺嘌呤③鸟嘌呤④胸腺嘧啶⑤脱氧核糖⑥磷酸⑦脱氧核苷酸⑧碱基对⑨氢键⑩一条脱氧核苷酸链的片段

3. 在含有4种碱基的DNA区段中，腺嘌呤有a 个，占该区段全部碱基的比例为b，则( C )

A. b≤0.5

B. b≥0.5

C. 胞嘧啶为a( 1/2b-1 )个

D. 胞嘧啶为b(1/2a-1)个

4. 一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是( C )

A. 5'-CTATGG-3'

B. 5'-GATACC-3'

C. 5'-GGTATC-3'

D. 5'-CCATAG-3'

二、拓展应用

碱基互补配对原则对遗传信息的传递具有什么意义？

【提示】学生还未学习DNA的复制，因此，不一定能说出碱基互补配对原则在DNA复制过程中的意义。教师可引导学生根据碱基互补配对原则，推测DNA的复制方式，进而引导学生思考碱基互补配对原则对遗传信息传递的意义（根据碱基互补配对原则，DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，保证了遗传信息传递的准确性）。

第3节DNA的复制

问题探讨

1. 碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的？

【提示】碱基互补配对原则是指DNA两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA的复制可能需要先解开DNA双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。

2. 这句话中为什么要用“可能”二字？这反映科学研究具有什么特点?

【提示】科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。思考与讨论