1、【考纲展示】 1人类对遗传物质的探索过程 () 2DNA分子结构的主要特点 () 3基因的概念 () 4DNA分子的复制 (),【热点考向】 1肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实 验过程分析及应用 2DNA分子结构、复制特点及碱基计算 3基因与DNA、染色体的关系,一、肺炎双球菌的转化实验 1肺炎双球菌,粗糙,有,无,2体内转化实验 (1)实验过程,(2)结论 加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的 。,转化因子,3体外转化实验 (1)方法：将S型细菌的 和蛋白质、多糖等物质分开， 分别加入到培养R型细菌的培养基中。 (2)结果：只有加入S型细菌的 ，R型细菌才能
2、转化为S型细菌。 (3)结论： 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。,DNA,DNA,DNA,二、噬菌体侵染细菌实验,1T2噬菌体,2实验过程 (1)标记噬菌体：用分别含 的培养基培养细菌，再分别培养T2噬菌体得到分别含35S蛋白质和32P DNA的噬菌体。,35S和32P,(2)侵染细菌：,3结论： 是遗传物质。,DNA,三、证明RNA是遗传物质的实验 1烟草花叶病毒组成： 和蛋白质。,RNA,2实验过程,3结论： 是遗传物质。,RNA,四、DNA是主要的遗传物质 因为绝大多数生物的遗传物质是 ，所以说 是主要的遗传物质。,DNA,DNA,转化作用的实质是S型细菌的DNA与R型细菌的DNA
3、之间实现了重组，因此，从变异类型看，该过程属于基因重组。,例1 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： S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠 R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠 R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠 S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个实验中的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,课堂笔记 选 肺炎双球菌的遗传物质是DNA，DNA在DNA酶催化作用下水解，因此S型菌的DNA在DNA酶的作用下分解而失去转化
4、作用，加入R菌后，子代仍为R型菌，小鼠存活。R型菌的DNADNA酶后，加入S型菌注射入小鼠，小鼠体内有S型菌，小鼠患败血症而死。R型菌DNA酶，经高温加热后冷却，加入S型菌的DNA后注射入小鼠，小鼠体内无活细菌，因此小鼠存活。第组小鼠体内也无活细菌，小鼠存活。,D,1将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小 鼠体内，小鼠死亡。下列有关叙述中错误的是 ( ) A加热杀死的S型细菌的DNA结构未被破坏 B死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种活细菌 C死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是两种细菌细胞融合的结果 D死亡的小鼠体内S型细菌的出现是R型细菌转化的结果,解析：加热杀死的S型细菌中含有转化因
5、子，死亡的小鼠体内较多的还是R型细菌，也有少量R型细菌转化形成的S型细菌。死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是由于加热杀死的S型细菌中的转化因子进入R型细菌内，使R型细菌发生转化。,答案：C,1.噬菌体的复制式增殖 (1)模板：噬菌体DNA。 (2)合成DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 (3)合成蛋白质,原料：大肠杆菌的氨基酸 场所：大肠杆菌核糖体,2实验步骤及结果与结论,3上清液和沉淀物放射性分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因： 保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。 噬菌体和大肠杆菌混合
6、培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。,(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的 原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,噬菌体侵染细菌实验与肺炎双球菌转化实验的设计思路相同：都是设法把DNA与蛋白质分开，单独观察它们各自的作用。不同的是前者借助同位素标记间接将DNA与蛋白质分离，而后者则是直接将它们分开。,例2 (2010佛山质检)在噬菌体侵染细菌实验中，如果细菌体内的DNA和蛋白质分别含有31P和32S，噬菌体中的DNA和蛋白质分别含有32P和3
7、5S，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，那么从细菌体内释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和含有35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的 ( ) A1/4和1 B3/4和0 C1/4和0 D3/4和1,课堂笔记 选 噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌体内，只有其DNA注入细菌，并作为模板合成子代DNA，并指导蛋白质合成。新的噬菌体的蛋白质是以细菌的氨基酸为原料重新合成的，因此所有新的噬菌体中都不含35S。假如一个含有32P的噬菌体在细菌体内利用31P复制了三次，在复制后的8个噬菌体中，只有2个含有32P，占所有噬菌体的1/4。,C,标记哪种元素。若标记32P和35S，则分别标记了DNA和蛋
8、白质，若标记C、H、O等，则同时标记DNA和蛋白质。,在解答此类问题时，应明确,注意标记对象是噬菌体还是细菌，标记对象不同对应结果不同，具体见下表：,1.RNA也可作为遗传物质烟草花叶病毒实验,2DNA是主要的遗传物质,例3 (2009江苏高考)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是( ),A.实验 B实验 C实验 D实验,课堂笔记 选 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，侵染烟草后，病斑类型及病斑中分离出的病毒类型应与RNA相一致。实验中组合病毒(a型TMV的蛋白质b型TMV的RNA)感染植物，病斑类
9、型为b型，病斑中分离出来的病毒类型也为b型。,C,2各种生物的遗传物质都是核酸。下列说法错误的是 ( ) A微生物的遗传物质都是RNA B真核生物的遗传物质都是DNA C原核生物的遗传物质都是DNA D病毒的遗传物质是DNA或RNA,解析：病毒居于微生物中，大多数微生物的遗传物质是DNA，部分病毒的遗传物质是RNA。,答案：A,R型肺炎双球菌存在控制荚膜不能形成的基因，S型肺炎双球菌存在控制荚膜合成的基因。将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后，注入小鼠体内，发生了R型菌向S型菌的转化。并非任意两株R型菌与S型菌之间的接触都可发生转化。据研究，凡能发生转化的，其R型菌必须处于感受态。所谓感受态是指
10、受体菌最易接受外源DNA片段，,命题设计,并能实现转化的一种生理状态。处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化：首先分泌感受态因子，该因子与细胞表面受体相互作用，诱导产生一些感受态特异蛋白，其中包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。 请回答下列问题：,(1)步骤_是将S型菌加热杀死。(2)S型菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链在_酶的作用下水解，另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内。(3)完成步骤需要_酶和_酶，实现了_。(4)C细胞经DNA复制和细胞分裂后，产生大量的_型菌导致小鼠患败血症死亡。这说明_得到了表达。,(5)肺炎双球菌的转化
11、实验说明了，通过DNA可以实现细菌间_的转移。(6)以后科学家在不同物种之间的相关实验，说明生物界基因基本机制是相同的，一种生物的基因表达系统能够识别另一种生物所携带的遗传信息，并可在适当条件下加以表达。性状的表达需经过_和_的过程。,【解题指导】 由图可看出经过处理后得到了双链DNA分子，故是将S型细菌杀死的过程。S型细菌的DNA分子与R型细菌的感受态特异蛋白结合后进入R型细菌。水解DNA的是核酸酶，DNA连接可以使基因重组，在这个过程中需要用到限制性内切酶和DNA连接酶。导致小鼠患败血症的是S型细菌。基因经过转录和翻译来控制生物性状。,【答案】 (1) (2)核酸 (3)限制性内切 DNA
12、连接 基因重组 (4)S 重组的S型基因(或DNA)(或重组的控制荚膜合成的基因) (5)性状 (6)(基因的)转录 翻译,同位素标记法在实验中的应用,1标记某元素，追踪其转移过程。如在光合作用中，分 别用18O标记HO和用14C标记14CO2，以追踪18O和14C的转移途径： (1)14CO214C3(14CH2O) (2)HO 18O2,理论指导,2标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细 菌实验： (1)32PDNA，证明DNA是遗传物质。 (2)35S蛋白质，证明蛋白质外壳未进入细菌体内，推测蛋白质不是遗传物质。 3标记特征化合物，探究详细生理过程。如： (1)3H标记亮氨酸
13、，探究分泌蛋白的合成、加工、运输过程。 (2)15N标记DNA，证明了DNA的半保留复制特点。,(2010南京质检)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：,命题设计,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 ( ),【解题指导】 选 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32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P
14、，少数含32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。,D,1用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病 和死亡 ( ) A加热杀死的有荚膜肺炎双球菌 BS型肺炎双球菌的多糖提取物 C加热杀死的S型肺炎双球菌和活R型肺炎双球菌的混合物 DR型肺炎双球菌与S型肺炎双球菌的荚膜多糖混合物,解析：加热杀死的S型肺炎双球菌和活R型肺炎双球菌混合后能够发生活S型细菌的转化，能使小鼠生病和死亡。,答案：C,2格里菲思和艾弗里用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著 名的转化实验，关于此实验的叙述不正确的是 ( ) A说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA B说明了R型活菌能够单独转化为
15、S型菌 C说明了R型活菌是无毒性的 D说明了加热杀死的S型细菌是无毒的,.,解析：单独的R型活菌不能够转化为S型菌，只有加入加热杀死的S型肺炎双球菌，才可以在S型肺炎双球菌内的转化因子作用下转化为S型细菌。,答案：B,3赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体 的遗传物质是DNA，以下实验步骤的先后顺序为( ) 用分别含有35S和32P的培养基培养细菌 利用培养基培养噬菌体 用噬菌体分别与含有35S和32P的细菌混合培养 放射性检测 离心分离 A B C D,解析： 噬菌体不能用一般培养基培养，应先获得分别由 35S和32P标记的细菌，再让噬菌体分别侵染被35S和32P标记 的细菌，
16、从而获得分别用35S和32P标记的噬菌体，与无标 记的细菌混合培养，再离心分离，最后进行放射性检测。,答案：A,4(2009广东高考)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和 赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是 ( ) A重组DNA片段，研究其表型效应 B诱发DNA突变，研究其表型效应 C设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 D应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间 的传递,解析：艾弗里从S型肺炎双球菌提取出了DNA、蛋白质， 与R型细菌混合培养，证明了DNA是遗传物质；赫尔希和 蔡斯用同位素标记法将噬菌体的DNA与蛋白质分开，单独
17、地、直接地去研究它们的作用。,答案：C,5.科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌 培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后15N(双选) ( )A.出现在T2噬菌体的外壳中B.仅发现于T2噬菌体的DNA中C.发现于T2噬菌体的外壳和DNA中D.仅发现于T2噬菌体的外壳中,解析：噬菌体在大肠杆菌中增殖时，所用原料(氨基酸和 脱氧核苷酸)都来自大肠杆菌。由于大肠杆菌在含15N的培 养基中培养，所以大肠杆菌内的氨基酸和脱氧核苷酸都含 15N。因此，在子代噬菌体的蛋白质和DNA中都含有15N。,答案：AC,6(2009江苏高考)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
18、质主要是DNA B酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素 DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,解析：豌豆、酵母菌均为真核生物，其遗传物质均为 DNA，且DNA主要分布于细胞核染色体上。T2噬菌体的 遗传物质为DNA、HIV的遗传物质为RNA，DNA、RNA的 组成元素均为C、H、O、N、P。RNA水解产生4种核糖 核苷酸。,答案：B,7下图为肺炎双球菌转化实验的图解。请回答：,(1)分析图A可以看出，加热杀死的有毒的S型细菌与活的R型无毒的细菌混合注入小鼠体内，小鼠将_， 原因是_。 (2)若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记，可选用下列哪一组 (
19、) A14C和18O B35S和32P C14C和32P D35S和18O (3)分析图B可以看出，该实验获得成功的最关键设计是 _。,解析：(1)此题考查肺炎双球菌的转化实验和结论，分析图A可以看出，加热杀死的有毒的S型细菌与活的无毒的R型细菌混合后，可转化为有毒性的S型活细菌，使小鼠死亡。(2)蛋白质含有S元素，不含P元素，核酸含有P元素而不含S元素，因此可用35S和32P分别对蛋白质和DNA进行标记。(3)分析图B可知，加入S型细菌DNA，无毒的R型细菌发生转化，表现了S型细菌的性状，这说明S型细菌的DNA进入了R型细菌细胞中，实现了对其性状的控制，也说明DNA是遗传物质。该实验获得成功的最关键设计是设法将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察它们的作用。,答案：(1)死亡 S型细菌的DNA将R型细菌转化成活的 有毒的S型细菌，使小鼠死亡 (2)B (3)设法将DNA与 蛋白质分开，单独地、直接地观察它们的作用,
