《生物第3章 基因的本質 第1節(jié) DNA 是主要的遺傳物質 必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《生物第3章 基因的本質 第1節(jié) DNA 是主要的遺傳物質 必修2（51頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第3章基因的本質考綱導讀考綱內容能力要求命題分析1.人類對遺傳物質的探索過程2.DNA分子結構的主要特點3.基因的概念4.DNA分子的復制1.本部分內容新課標卷主要以選擇題的形式出現，有時會有非選擇題出現，屬于中頻考點，考查內容包括肺炎雙球菌的轉化實驗、噬菌體侵染細菌實驗及DNA分子的結構及復制等。2017年考查了噬菌體侵染細菌實驗及應用。2.命題趨勢：主要以選擇題形式考查實驗思路以及DNA的結構、特性、復制等知識。第1節(jié) DNA 是主要的遺傳物質粗糙無無一、肺炎雙球菌的轉化實驗1肺炎雙球菌的類型(1)R 型細菌：菌落_，_莢膜，_毒性。(2)S 型細菌：菌落_，_莢膜，_毒性。光滑有有2格里

2、菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗(1)實驗過程及結果R 型活細菌S 型活細菌小鼠不死。小鼠死亡。加熱殺死的 S 型活細菌小鼠不死。加熱殺死的 S 型活細菌R 型細菌小鼠死亡。(2)實驗結論：加熱殺死的 S 型細菌中，含有某種促成無毒性的 R 型細菌轉化為有毒性的 S 型細菌的_。轉化因子3艾弗里及其同事的肺炎雙球菌體外轉化實驗(1)設計思路：設法將_分開，單獨研究它們各自的功能。DNA 和其他物質(2)實驗過程及結果R 型和 S 型R 型(3) 實驗結論：使 R 型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質是_，而不是蛋白質等其他物質。DNA二、噬菌體侵染細菌的實驗1噬菌體的結構和元素組成_：含 C、H、O、N、

3、_元素 _：含 C、H、O、N、_元素DNAP蛋白質S2實驗過程及結果(1)標記噬菌體噬菌體噬菌體高低低高(2)侵染細菌：3結論：DNA 是遺傳物質。三、RNA 也是遺傳物質的實驗1實驗流程示意圖2結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是_。正常RNARNA染色體線粒體葉綠體四、生物的遺傳物質總結1遺傳物質 DNA 的主要載體是_，此外_和_兩種細胞器中也存在少量 DNA 分子。2DNA 是_的遺傳物質，因為自然界中_生物的遺傳物質是 DNA，只有少數病毒的遺傳物質為 RNA。主要絕大多數判斷正誤1艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗證明了 DNA 是遺傳物質。()2格里菲思的體內轉化實驗證明了 DNA 是遺傳物

4、質。)3艾弗里的體外轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術。()4噬菌體能利用宿主細菌的 DNA 為模板合成子代噬菌體的核酸。()5用 35S 標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。()答案：1.2.3.4.5.項目格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗艾弗里體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗( 赫爾希和蔡斯)實驗材料小鼠、肺炎雙球菌(R 型和 S 型)R 型和 S 型肺炎雙球菌T2 噬菌體和大腸桿菌實驗思路整體處理細菌個體，加熱殺死 S型菌對 S 型菌中的物質進行提取、分離，分別單獨觀察各種物質的作用用放射性同位素分別標記噬菌體的 DNA 和蛋白質外殼，觀察兩種物質在噬

5、菌體繁殖過程中的作用考點一DNA 是遺傳物質的實驗證據考點梳理1肺炎雙球菌轉化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的比較項目格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗艾弗里體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗(赫爾希和蔡斯)實驗分析S 型菌的多糖莢膜保護細菌不被小鼠免疫系統(tǒng)消滅，從而使小鼠患敗血癥；加熱殺死 S 型菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的 DNA 在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性R 型菌轉化成 S 型菌的實質是 S 型菌的 DNA 與 R 型菌的 DNA 實現重組 表現出 S 型菌的性狀，此變異屬于廣義上的基因重組 35 32用 S 和 P 分別標記噬菌體蛋白質外殼和內部的DNA ，在細菌體內只能檢 3

6、2 35測到 P，檢測不到 S。由此證明，侵染時注入細菌的是 DNA，蛋白質成分的外殼未進入細菌細胞內；因為病毒必須在細胞內營寄生生活，故應先培養(yǎng)帶放射性的細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體實驗結論S 型菌中含有轉化因子，能使 R 型菌發(fā)生轉化DNA 是遺傳物質，而 其 他 物 質 不 是遺傳物質DNA 是遺傳物質（續(xù)表）2.噬菌體侵染大腸桿菌的實驗(1)噬菌體侵染細菌的實驗分析實驗材料：T2 噬菌體。T2 噬菌體在自身 DNA 的控制下，利用細菌的原料、能量合成自身的蛋白質和 DNA，進行大量增殖。噬菌體侵染細菌的過程如下圖所示：A吸附，B.注入，C.復制合成，D.組裝，E.釋放實驗原理：一般來說，蛋

7、白質含 S 不含 P，而 DNA 含 P不含 S。因而可將噬菌體內的 DNA 和蛋白質分別用不同的同位素標記，來分析 DNA 和蛋白質在噬菌體生命活動過程中所起的作用。實驗過程及結果實驗過程第1步標記細菌細菌含35S的培養(yǎng)基含35S的細菌細菌含32P的培養(yǎng)基含32P的細菌第2步標記噬菌體噬菌體含35S的細菌含35S的噬菌體噬菌體含32P的細菌含32P的噬菌體第3步侵染細菌（續(xù)表）結果及分析含35S的噬菌體細菌懸浮液放射性高，沉淀物放射性很低，表明35S標記的蛋白質外殼并未進入宿主細胞內，而是留在外面含32P的噬菌體細菌懸浮液放射性低，沉淀物放射性很高，表明32P標記的DNA進入到了宿主細胞內，

8、子代噬菌體的性狀是通過親代的DNA遺傳的結論DNA是噬菌體的遺傳物質噬菌體親子代個體與細菌之間同位素的標記關系(2)上清液和沉淀物放射性分析用 32P 標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液含放射性的原因a保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，上清液中出現放射性。內容DNA蛋白質DNA和蛋白質噬菌體32P35S14C、3H、18O、15N細菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌體32P、31P32SC、H、O、N兩種都有b保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液中，也會使上清液出現放射性。用 35S 標記的噬菌體侵染大

9、腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因，由于攪拌不充分，有少量含 35S 的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。(1)因放射性檢測時只能檢測到部位，不能確定是何種元素的放射性，故35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，應將二者分別標記，即把實驗分成兩組。(2)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。(3)噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA 是遺傳物質，但是沒有證明蛋白質不是遺傳物質。該實驗可同時證明：DNA 分子具有相對穩(wěn)定性；DNA 能自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性；DNA 能控制蛋白質的生物合成，

10、但不能證明DNA分子產生可遺傳的變異。(4)噬菌體侵染細菌實驗中32P 和35S 的存在部位。(5)肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗設計的基本思路是設法把 DNA 和蛋白質分開單獨觀察它們的作用。高考探究考向1肺炎雙球菌轉化實驗典例1下列關于肺炎雙球菌轉化實驗的敘述，錯誤的是()A格里菲思的實驗證明加熱殺死的 S 型菌存在某種促進細菌轉化的因子B艾弗里的實驗證明促成 R 型細菌向 S 型細菌轉化的物質是 DNAC艾弗里用化學方法將 S 型細菌的各種成分分離，分別研究其作用D將 S 型細菌的 DNA 與 R 型細菌混合后可將 R 型細菌全部轉化為 S 型細菌解析格里菲思根據肺炎雙球菌在小

11、鼠體內的轉化實驗，提出 S 型細菌中存在某種轉化因子的假說。艾弗里用化學方法將 S 型細菌的各種成分分開，分別進行實驗，證明了起轉化作用的物質是 S 型細菌的 DNA。只有少數 R 型細菌轉化為 S 型細菌。答案D有關“轉化”的三個易誤點(1)轉化的實質是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉化實驗是指S 型細菌的 DNA 片段整合到R型細菌的DNA 中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。(2)并非所有的R 型細菌都被轉化。轉化受到DNA 的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，因此轉化過程中并不是所有的R 型細菌都被轉化成S 型細菌，而只是少部分R 型細菌被轉化成S

12、型細菌。(3)加熱并沒有使DNA 完全失去活性。加熱殺死 S 型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的 DNA 在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。考向2相關實驗的綜合考察典例2(2016 年江蘇卷)下列關于探索 DNA 是遺傳物質實驗的相關敘述，正確的是()A格里菲思實驗中肺炎雙球菌 R 型轉化為 S 型是基因突變的結果B格里菲思實驗證明了 DNA 是肺炎雙球菌的遺傳物質C赫爾希和蔡斯實驗中 T2 噬菌體的 DNA 是用 32P 直接標記的D赫爾希和蔡斯實驗證明了 DNA 是 T2 噬菌體的遺傳物質解析格里菲思實驗中肺炎雙球菌 R 型轉化為 S 型是基因重組的結果，A 錯誤；格里菲

13、思實驗證明了 S 型細菌中存在一種轉化因子，使 R 型細菌轉化為 S 型細菌，B 錯誤；T2 噬菌體營寄生生活，需先標記細菌，再用已標記的細菌培養(yǎng)噬菌體，C 錯誤；赫爾希和蔡斯的 T2 噬菌體侵染細菌實驗證明了 DNA是 T2 噬菌體的遺傳物質，D 正確。答案D考向3噬菌體侵染細菌的實驗典例3(2017 年新課標卷)在證明 DNA 是遺傳物質的過程中，T2 噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是()AT2 噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖BT2 噬菌體病毒顆粒內可以合成 mRNA 和蛋白質C培養(yǎng)基中的 32P 經宿主攝取后可出現在 T2 噬菌體的核酸中D

14、人體免疫缺陷病毒與 T2 噬菌體的核酸類型和增殖過程相同解析T2 噬菌體只能侵染大腸桿菌，A 錯誤；T2 噬菌體病毒要借助宿主細胞合成 mRNA 和蛋白質，B 錯誤；用含有 32P培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用含 32P 標記的大腸桿菌培養(yǎng) T2 噬菌體，能將 T2 噬菌體的 DNA 標記上 32P，即培養(yǎng)基中的 32P 經宿主攝取后可出現在 T2 噬菌體的核酸中，C 正確；人體免疫缺陷病毒為 HIV，它的遺傳物質是 RNA，T2 噬菌體的遺傳物質是DNA，D 錯誤。答案C考向預測1下列有關格里菲思做的肺炎雙球菌轉化實驗的說法，錯誤的是()A與 R 型菌混合前必須將 S 型菌慢慢冷卻B無毒的 R 型

15、菌轉化為有毒的 S 型菌屬于基因重組C該轉化實驗不能證明 DNA 是遺傳物質DS 型菌的 DNA 能抵抗機體的免疫系統(tǒng)，從而引發(fā)疾病解析：與 R 型菌混合前必須將 S 型菌慢慢冷卻，以使變性的 DNA 能夠復性并可以防止高溫殺死 R 型菌，A 正確；S 型菌的 DNA 進入 R 型菌中，使 R 型菌有毒性，實際上就是外源基因整合到受體 DNA 上并得以表達，這屬于基因重組，B 正確；該轉化實驗不能證明 DNA 是遺傳物質，C 正確；由于 S 型菌有莢膜，進入吞噬細胞后，受莢膜的保護，能抵抗吞噬細胞的吞噬和消化，從而迅速增殖、擴散，引起機體發(fā)生疾病，D 錯誤。答案：D2(2017 年江蘇卷)下列

16、關于探索 DNA 是遺傳物質的實驗，敘述正確的是()A格里菲思實驗證明 DNA 可以改變生物體的遺傳性狀B艾弗里實驗證明從 S 型肺炎雙球菌中提取的 DNA 可以使小鼠死亡C赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中D赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標記P 標記親代解析：格里菲思證明了 S 型菌中存在轉化因子，能夠使 R型菌轉化為 S 型菌，但沒有提出轉化因子是什么，A 錯誤；艾弗里沒有利用小鼠做實驗，而是將肺炎雙球菌在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，根據菌落特征進行判斷，證明了 DNA 是遺傳物質，B 錯誤；赫爾希和蔡斯實驗中離心的目的是讓上清液析出重量較輕的 T2 噬菌體顆粒，沉淀物

17、中留下被感染的細菌，C 正確；32噬菌體的 DNA，復制形成的子代噬菌體中有的帶有 32P 標記，有的不帶有 32P 標記，D 錯誤。答案：C3(2017 年江西師范大學附屬中學月考)艾弗里、赫爾希與蔡斯在遺傳物質的探索中都做出卓越的貢獻，下列有關敘述中正確的是()A在格里菲思的實驗基礎上，艾弗里通過實驗證明了 DNA是主要的遺傳物質B在含有加熱殺死的 S 型菌 DNA 和 R 型活菌的培養(yǎng)基上，R 型菌可通過基因重組轉化為 S 型菌，S 型菌可通過基因突變又變?yōu)?R 型菌C艾弗里、赫爾希與蔡斯的實驗都使用了物質分離提純、細菌培養(yǎng)和放射性同位素標記等技術D艾弗里的實驗和赫爾希與蔡斯的實驗設計原

18、理相同，都是依據 DNA 的半保留復制方式而設計的解析：艾弗里通過實驗只能證明 DNA 是遺傳物質，A 錯誤；在含有加熱殺死的 S 型菌 DNA 和 R 型活菌的培養(yǎng)基上，R 型菌可通過基因重組轉化為 S 型菌，S 型菌可通過基因突變而又變?yōu)?R 型菌，B 正確；艾弗里的實驗使用了物質分離提純技術，而赫爾希與蔡斯用的是噬菌體，利用的是同位素標記技術，C錯誤；艾弗里的實驗和赫爾希與蔡斯的實驗設計原理相同，都是設法將 DNA 和蛋白質分開，單獨觀察各自的作用，D 錯誤。答案：B4下圖為肺炎雙球菌轉化實驗中的基本步驟，有關說法正確的是()A都要加熱處理B要將所有提取物與 R 型菌共同培養(yǎng)C的結果是只

19、有 S 型或 R 型一種菌落D的結果可能是有 S 型、R 型兩種菌落解析：過程是將加熱殺死的 S 型菌和 R 型菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基上，經過程后，可以培養(yǎng)出 S 型、R 型兩種菌落，過程是分離出 S 型菌的 DNA 和蛋白質等大分子物質，不需加熱，經過程分別和 R 型菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基上，經過程后，可以培養(yǎng)出 S 型、R 型兩種菌落或 R型一種菌落。答案：D5探索遺傳物質的過程是漫長的，直到 20 世紀初期，人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質。當時人們作出判斷的理由不包括()A不同生物的蛋白質在結構上存在差異B蛋白質與生物的性狀密切相關C蛋白質比 DNA 具有更高的熱穩(wěn)定性，并且

20、能夠自我復制D蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息解析：蛋白質的熱穩(wěn)定性比DNA低，而且也不具備自我復制的能力。答案：C61952 年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質和 DNA 在侵染細菌過程中的功能，請回答下列有關問題：(1)實驗材料對實驗成功具有重要的作用，選擇 T2 噬菌體作為理想的實驗材料，是因為它的結構簡單，只含有蛋白質和DNA，且_。(2)獲得分別被 32P、35S 標記的噬菌體的具體方法是_。(3)侵染一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如上圖所示的實驗結果。實驗結果表明當攪拌時間在 25 min 時，上清液

21、中的 35S、32P 分別占初始標記噬菌體放射性的 90%和 20%，由此可以推斷出_。圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在 100%，本組數據的意義是作為對照組，以證明_。(4)通過噬菌體侵染細菌實驗發(fā)現，細菌裂解后釋放出來的噬菌體大小、形狀等都與原來噬菌體一致，實驗證明_。答案：(1)侵染細菌過程中蛋白質與 DNA(核酸)會自然分離(2)分別用含 32P 和 35S 的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被 32P 和 35S 標記的大腸桿菌細菌沒有裂解，(3)DNA 進入細菌，蛋白質沒有進入細菌子代噬菌體沒有被釋放出來(4)DNA 是噬菌體的遺傳物質考點二RNA 是遺傳物質的實驗證

22、據及不同生物的遺傳物質考點梳理1RNA 也可作為遺傳物質煙草花葉病毒實驗(1)實驗材料：煙草花葉病毒、煙草。(2)實驗過程(3)實驗結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是 RNA，而不是蛋白質。2探索遺傳物質的經典實驗3不同生物的遺傳物質(1)生物的遺傳物質是 DNA 或 RNA，即生物的遺傳物質是核酸。(2)既含有 DNA 又含有 RNA 的生物和只含有 DNA 的生物，其遺傳物質是 DNA。(3)只含 RNA 的病毒中，RNA 才作為遺傳物質。(4)由于絕大多數生物的遺傳物質是 DNA，所以說 DNA 是主要的遺傳物質。高考探究考向1RNA 是遺傳物質的實驗證據典例4下圖表示科研人員驗證煙草花葉病

23、毒(TMV)遺傳物質的實驗過程，由此推斷正確的是()A煙草細胞的遺傳物質是 RNAB煙草細胞的細胞膜上有 RNA 的載體C從被感染的煙草中分離出的病毒其蛋白質和 TMV 的相同D接種的 RNA 在煙草細胞中進行了逆轉錄解析從 TMV 中提取的 RNA 能使煙草感染病毒，而提取的蛋白質卻不能使煙草感染病毒，這說明 RNA 是 TMV 的遺傳物質，可在煙草細胞內合成 TMV 的蛋白質。答案C考向2不同生物的遺傳物質典例5(2017 年新課標卷)根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為 RNA 病毒和 DNA 病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。假

24、設在宿主細胞內不發(fā)生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出(1)實驗思路，(2) 預 期實驗結果及結論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)解析(1)DNA 和 RNA 的化學組成存在差異，如 DNA 特有的堿基是 T，而 RNA 特有的堿基是 U，因此可用放射性同位素分別標記堿基 T 和堿基 U，通過檢測子代的放射性可知該病毒的類型。實驗思路如下：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。另一組中，將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)

25、基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為 RNA 病毒；反之為 DNA 病毒。答案(1)實驗思路甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)預期實驗結果及結論若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為 RNA 病毒；反之為 DNA 病毒?？枷蝾A測7在生命科學發(fā)展過程中，證明 DNA 是遺傳物質的實驗是()孟德爾的豌豆雜交實驗摩爾根的果蠅雜交實驗肺炎雙球菌轉化

26、實驗T2 噬菌體侵染大腸桿菌實驗DNA 的 X 光衍射實驗ACBD解析：孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現了基因的分離定律和自由組合定律；摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上；DNA 的 X 光衍射實驗為 DNA 雙螺旋結構的發(fā)現提供了重要依據；肺炎雙球菌轉化實驗和 T2 噬菌體侵染大腸桿菌實驗均證明了 DNA 是遺傳物質。答案：C8核酸是生物的遺傳物質，下列有關核酸的說法正確的是()A煙草的遺傳物質中含有 4 種堿基B真核生物的遺傳物質都是 DNA，部分原核生物的遺傳物質是 RNACHIV 與噬菌體含有相同的核苷酸DRNA 病毒的遺傳物質均能在宿主細胞中反轉錄生成DNA解析：真核、原核生物的遺傳物質都是 DNA。HIV 是 RNA病毒，含有核糖核苷酸，而噬菌體是 DNA 病毒，含有脫氧核苷酸。有些 RNA 病毒不能在宿主細胞中反轉錄生成 DNA。答案：A