31DNA是主要遺傳物質(zhì)任編輯

1、第第1節(jié)節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)考綱考頻人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(3年8考)考向預(yù)測主要從兩個經(jīng)典實驗的實驗方法和實驗處理技巧等方面出題，是歷年高考命題的熱點。閱讀教材P42-46的內(nèi)容，完成P113自主導(dǎo)學(xué)（6分鐘）。考點一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗1格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗(1)過程R型活細(xì)菌S型活細(xì)菌(2)結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有某種促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的“_”。轉(zhuǎn)化因子？么？2艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗(1)過程(2)分析實驗過程：只有加入_，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。S型細(xì)菌的DNA加入_后不能使R型活細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。(3)得出實驗結(jié)論：_ _是“轉(zhuǎn)化因子

2、”，即_。S型細(xì)菌的DNADNA酶S型細(xì)菌的DNADNA是遺傳物質(zhì)【典例【典例1 1】(2011(2011廣東卷，廣東卷，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如下表。從表可知()實驗組號接種菌型加入S型菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長菌情況R蛋白質(zhì)R型R莢膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A. 不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C和說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)C體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗實驗者格里菲思艾弗里及其同事培養(yǎng)細(xì)菌用小鼠(體內(nèi))用培養(yǎng)基(體外)實驗結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)含有“轉(zhuǎn)化 因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳

3、物質(zhì)，蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是聯(lián)系所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則小結(jié)：肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗的比較小結(jié)：肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗的比較注意格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只提出“S型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子”，并沒有具體證明哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子。艾弗里的實驗可以證明DNA是遺傳物質(zhì)。加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA氫鍵斷裂變性失活后隨溫度降低又恢復(fù)活性(類似于PCR擴增)?！靖呖季尽糠窝纂p球菌轉(zhuǎn)化實驗的實質(zhì)和分析(1)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，

4、即發(fā)生了基因重組。(2)轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細(xì)菌：由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，因此轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌都轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，而只是小部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。（3）S型菌的DNADNA水解酶R型活細(xì)菌只有R型細(xì)菌，該實驗是從另一個角度進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，也能說明DNA的基本構(gòu)成成分不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。【典例2】將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，兩種細(xì)菌含量變化如圖所示。從免疫學(xué)角度解釋：曲線ab段下降的原因是什么？曲線bc段上升的原因是什么？_ 曲線a、b段下降是因為R型細(xì)菌被小鼠的免疫系統(tǒng)殺死。曲線b、c段上升是因為

5、有毒的 S型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)增殖，導(dǎo)致小鼠的免疫力下降。2 (2015廣州模擬)如圖為“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”的部分研究過程，能充分說明“DNA是遺傳物質(zhì)”的是()ABCD解析：實驗為相互對照。D考點二噬菌體侵染細(xì)菌的實驗1噬菌體的復(fù)制式增殖過程（flash ）(1)模板：進入細(xì)菌體內(nèi)的_。(2)合成噬菌體DNA的原料：_提供的四種脫氧核苷酸。(4)合成噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的能量來自于 _。(3)合成噬菌體的蛋白質(zhì)? 原料：_場所：_ 噬菌體DNA大腸桿菌大腸桿菌的氨基酸大腸桿菌的核糖體大腸桿菌的ATP2 實驗過程及結(jié)果 (1) 標(biāo)記細(xì)菌? 細(xì)菌含35S的培養(yǎng)基含_ 的細(xì)菌細(xì)菌含32P 的培養(yǎng)基含

6、_ 的細(xì)菌 (2) 標(biāo)記噬菌體? 含35S的細(xì)菌噬菌體 _ 標(biāo)記的噬菌體含32P的細(xì)菌噬菌體 _標(biāo)記的噬菌體 35S32P35S32P（3）讓噬菌體侵染細(xì)菌含32P的DNA和含35S的蛋白質(zhì)細(xì)菌被感染的大腸桿菌（3 3）讓噬菌體侵染細(xì)菌）讓噬菌體侵染細(xì)菌沉淀物沉淀物上清液上清液DNA 蛋白質(zhì)外殼DNA （4）實驗結(jié)論：_。DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)保溫的目的保證增殖(相應(yīng)酶活性)順利進行。提醒：保溫時間既不能過長也不能過短。攪拌的目的將蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌 (含子代噬菌體)分開。提醒：攪拌要充分，否則會影響實驗結(jié)果。離心利用蛋白質(zhì)外殼和大腸桿菌密度不同，將兩者分離開。注意：【典例【典例3 3】(

7、2011(2011江蘇高考江蘇高考) )關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的敘述，正確的是( )A.分別用含有放射性同位素35S S和放射性同位素32P P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.分別用35S S和和32P P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng)C.用3535S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D.32P P、35S S標(biāo)記的噬菌體侵染實驗分別說明標(biāo)記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)C【高考警示】1、標(biāo)記噬菌體侵染細(xì)菌實驗中的誤區(qū)(1)該實驗不能標(biāo)記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開

8、。(2) S是蛋白質(zhì)特有的元素，P幾乎都存在于噬菌體DNA分子中。35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時標(biāo)記在同一噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。2、該實驗結(jié)論: DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因為蛋白質(zhì)外殼留在外面，其作用不能證明。該實驗可同時證明：DNA分子具有相對穩(wěn)定性。DNA能自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性。DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成。但不能證明DNA分子產(chǎn)生可遺傳的變異?！咀兪接?xùn)練】 1、（2013海南卷）關(guān)于T2噬菌體的敘述，正確的是（）AT2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含硫元素BT2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿

9、菌中CRNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)DT2噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖D D肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗的相同點有哪些？均使均使DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨處理，觀察它和蛋白質(zhì)分開，單獨處理，觀察它們各自的作用；都遵循了對照原則；都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2、關(guān)于T2噬菌體侵染細(xì)菌實驗的敘述正確的是( )A.選用T2噬菌體作為實驗材料的原因之一是其成分只有蛋白質(zhì)和DNAB.被35S標(biāo)記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中直接獲得的C.實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分離D.該實

10、驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)【解析】選A。選用T2噬菌體作為實驗材料的原因之一是其成分只有蛋白質(zhì)和DNA；被35S標(biāo)記的噬菌體是接種在被35S標(biāo)記的大腸桿菌中獲得的；實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把噬菌體和細(xì)菌分離開；該實驗證明了 DNA是遺傳物質(zhì)。3在探索遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。下列有關(guān)敘述正確的是()A用32P、35S標(biāo)記同一組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)B該實驗的步驟是標(biāo)記、培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測C用含有充足有機物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體D該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析：若用32P、35S同時標(biāo)記噬菌體，則無法區(qū)分物質(zhì)的遺傳情況。因此，應(yīng)用

11、32P、35S標(biāo)記不同組 T2 噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，A錯誤。T2噬菌體只能用活的 細(xì)菌培養(yǎng)，不 能用培養(yǎng)基培養(yǎng)，C錯誤。該實驗可證明DNA是遺傳 物質(zhì)，而不 能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D錯誤。B4如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的標(biāo)記元素為()A在外殼中找到15N和35SB在DNA中找到15N和32PC在外殼中找到15ND在DNA中找到15N、32P知35S解析：用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體時，15N可標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P可標(biāo)記噬菌體的核酸，35S可標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。B考點三聚焦生

12、物的遺傳物質(zhì)正常患病RNA1、RNA也是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)(1)實驗材料煙草花葉病毒和煙草，煙草花葉病毒的組成是_。(2)過程及結(jié)果蛋白質(zhì)和RNA(3)實驗結(jié)果分析與結(jié)論煙草花葉病毒的_能自我復(fù)制，控制生物的遺傳性狀，因此_是它的遺傳物質(zhì)。RNARNA(4)煙草花葉病毒重建實驗a.過程b.構(gòu)建的重組病毒，其遺傳性狀與提供_的病毒性狀完全一致 ，與提供 _的病毒性狀不同 ，說明_是遺傳物質(zhì)。結(jié)論：只有RNA而沒有DNA的病毒中，RNA是_。RNA蛋白質(zhì)RNA遺傳物質(zhì)2判斷下表中生物體內(nèi)核酸種類及遺傳物質(zhì)判斷下表中生物體內(nèi)核酸種類及遺傳物質(zhì)生物類型核酸種類遺傳物質(zhì)實例有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物真核生物DNA

13、、_玉米、小麥、人原核生物乳酸菌、藍藻無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物DNA病毒DNADNA噬菌體RNA病毒RNARNA煙草花葉病毒RNADNA絕大多數(shù)生物(具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和大部分病毒)的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌實驗中子代噬菌體元素來源的判斷方法【典例】某科學(xué)家在做“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”時，用放射性同位素標(biāo)記某個噬菌體和細(xì)菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如下表所示)。產(chǎn)生的n個子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。(1)子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的_和_元素。32P 31P(2)(2)子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中，都沒有_元素，由此說明_；子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子都含_元素，這

14、是因為_ 。(3)實驗中用放射性同位素標(biāo)記噬菌體時，選取35S和32P，這兩種同位素分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA的原因是_ _?？煞裼?4C和18O標(biāo)記(并說明原因)？_ 。不能用14C和18O標(biāo)記，因為噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA都含有這兩種元素，侵染細(xì)菌后無法確認(rèn)放射性物質(zhì)的來源子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是在細(xì)菌體內(nèi)用32S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的35S噬菌體侵染細(xì)菌時，蛋白質(zhì)外殼沒有進入32S因為S僅存在于蛋白質(zhì)外殼中，而P僅存在于DNA中5某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，重新組合為重新組合為“ 雜合雜合” 噬菌體噬菌體,然后分別感染大腸桿菌,

15、并對子代噬并對子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預(yù)測如表所示。其中預(yù)測正確的是()“雜合雜合”噬菌體的噬菌體的組成實驗預(yù)期結(jié)果預(yù)期結(jié)果序號子代表現(xiàn)型甲種DNA乙種蛋白質(zhì)1與甲種一致2與乙種一致乙種乙種DNA甲種蛋甲種蛋白質(zhì)3與甲種一致4與乙種一致BA.1、3B1、4C2、3D2、4解析：以DNA為遺傳物質(zhì)的噬菌體侵染大腸桿菌時，蛋白質(zhì)外殼留在體外，DNA注入大腸桿菌中，指導(dǎo)合成相應(yīng)噬菌體的蛋白質(zhì)。因此當(dāng)甲種 DNA乙種蛋白質(zhì)的重組噬菌體侵染大腸桿菌時，其子代表現(xiàn)為甲種噬菌體的性狀；當(dāng)乙種 DNA甲種蛋白質(zhì)的重組噬菌體侵染大腸桿菌時，其子代應(yīng)表現(xiàn)為乙種噬菌體的性狀。6(2015浙江紹興一中階段測試)下列關(guān)于

16、遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是()真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAABCD解析：真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA；細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA；甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒，遺傳物質(zhì)是RNA。C1.(2012上海高考)赫爾希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細(xì)菌的著名實驗進一步證實了DNA是遺傳物質(zhì)。這項實驗獲得成功的原因之一是噬菌體( )A.侵染大腸桿菌后會裂解宿主細(xì)胞B.只將其DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中C.DNA可用15N

17、放射性同位素標(biāo)記D.蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標(biāo)記【解析】選B。噬菌體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)有蛋白質(zhì)和 DNA，對蛋白質(zhì)和DNA進行標(biāo)記要用特有的元素，即分別用35S和32P進行標(biāo)記，而不能用共有的元素15N進行標(biāo)記。噬菌體侵染大腸桿菌時把 DNA注入大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，這一特性將蛋白質(zhì)和DNA分離開，實驗結(jié)果更科學(xué)、更準(zhǔn)確。2.（20152015年新課標(biāo)卷年新課標(biāo)卷）下列敘述錯誤的是（）A.DNA和ATP中所含元素的種類相同B.一個tRNA分子中只有一個反密碼子C.T2噬菌體的核酸由脫氧核苷酸組成D.控制細(xì)菌性狀的基因位于擬核和線粒體 DNA上3.（2013年新課標(biāo)卷）在生命科學(xué)發(fā)展過程

18、中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是 ( ）孟德爾的豌豆雜交實驗?zāi)柛墓夒s交實驗肺炎雙球的轉(zhuǎn)化實驗T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗DNA的X光衍射實驗ABCDDC4.(2010江蘇高考)探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的，直到20世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時人們作出判斷的理由不包括( )A.不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異B.蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)C.蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息C解析：教材42頁中第一段：當(dāng)時人們認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的理由：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣性； 與性狀關(guān)系密切；氨基酸不同排列組合可以貯存大量

19、遺傳信息。5.(20105.(2010海南高考海南高考) )某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNADNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別感染大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預(yù)測，見下表。其中腸桿菌，并對子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預(yù)測，見下表。其中預(yù)測正確的是( )A.1、3 B.1、4 C.24 C.2、3 D.2、4 4B易錯點1誤認(rèn)為肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是“S型細(xì)菌的DNA可使小鼠致死”點撥加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)時，S型細(xì)菌的DNA進入R型細(xì)菌體內(nèi)。結(jié)果在S型細(xì)菌DNA的控制下，R型細(xì)菌體內(nèi)合成了S型細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì)，從

20、而組裝成了具有毒性的S型細(xì)菌。易錯點易錯點2誤認(rèn)為加熱殺死的誤認(rèn)為加熱殺死的S型細(xì)菌可使所有R型細(xì)菌實現(xiàn)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化點撥并非所有的R型細(xì)菌都轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，事實上轉(zhuǎn)化的效率很低，并且轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩 種細(xì)菌 的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素影響，因此只有少部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。易錯點3未明確“標(biāo)記”對象與實驗結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系點撥(1)若用32P和35S標(biāo)記病毒而宿主細(xì)胞未被標(biāo)記，相當(dāng)于間接地將核酸和蛋白質(zhì)分開，只在子代病毒的核酸中有32P標(biāo)記。(2)若用32P和35S標(biāo)記宿主細(xì)胞而病毒未被標(biāo)記，則在子代病毒的核酸和外殼中均有標(biāo)記元素。(3)若用C、H、O、N等標(biāo)記病毒而宿主細(xì)胞未被標(biāo)記，則只在子代病毒的核酸中有標(biāo)記元素。(4)若用C、H、O、N等標(biāo)記宿主細(xì)胞而病毒未被標(biāo)記，則在子代病毒的核酸和外殼中均可找到標(biāo)記元素。易錯點4實驗誤差分析不到位而失分點撥(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因：保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞