1、高考资源网（ ），您身边的高考专家第3章基因的本质考纲点击权威解读1.人类对遗传物质的探索过程（）理解探索遗传物质的几个经典实验的设计思路、方法、原理和问题分析2.DNA分子结构的主要特点（）记住DNA分子的元素组成、结构单位及双螺旋结构特点3.基因的概念（）理解基因的本质，说明基因与DNA、染色体、脱氧核苷酸的关系4.DNA分子的复制（）知道DNA分子复制的时间、场所及过程，理解DNA复制的条件、特点及意义第1讲DNA是主要的遗传物质一、DNA是遗传物质的实验证据1肺炎双球菌的转化实验（1）格里菲思的体内转化实验。实验材料：_型和_型肺炎双球菌、小鼠。实验原理：_型肺炎双球菌使小鼠患败血症死
2、亡。实验过程及结果。结论。加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“_”。（2）艾弗里等人的体外转化实验。实验材料：_型和_型肺炎双球菌。设计思路。设法将_与其他物质分开，单独研究它们各自的功能。实验过程及结果。结论。使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是_，而不是_、多糖及DNA的水解产物。2噬菌体侵染细菌实验（1）噬菌体。所属生物：_。生活方式：细胞内寄生，不能独立进行_。结构成分（2）标记细菌。细菌含_的培养基含35S的细菌。细菌含32P的培养基含_的细菌。（3）标记噬菌体。噬菌体含35S的细菌含_的噬菌体。噬菌体含_的细菌含32P的噬菌体。（4）噬菌体侵染细菌。含35S的
3、噬菌体细菌（无标记元素）上清液中放射性_，沉淀物中放射性_。含32P的噬菌体细菌（无标记元素）上清液中放射性_，沉淀物中放射性_。（5）结论。_是遗传物质。二、RNA也是遗传物质的实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是_。三、生物的遗传物质总结1遗传物质DNA的主要载体是_，此外_和_两种细胞器中也存在少量DNA分子。2DNA是_的遗传物质，因为自然界中_生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质为RNA。1肺炎双球菌分为具有荚膜的S型菌株和不具有荚膜的R型菌株。艾弗里分别提取了S型菌株的蛋白质、DNA和荚膜多糖等成分，再分别与活R型菌株混合后倒平板。实验中，使艾弗里发现DNA是遗传物质的现象
4、是（）A与DNA混合后所倒的平板出现的菌落全部是具有荚膜的B与蛋白质混合后所倒的平板出现的菌落全部都不具有荚膜C比较各种混合后所倒的平板，与DNA混合的那一组既有具有荚膜的菌落，又有不具有荚膜的菌落，其他组均为不具有荚膜的菌落D与多糖混合后所倒的平板没有出现具有荚膜的菌落2格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，关于实验的结论不正确的是（）A说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNAB说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌C说明了R型活细菌是无毒性的D说明了加热杀死的S型细菌是无毒性的3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（）
5、A不出现在T2噬菌体中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4下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点的叙述，正确的是（）A实验材料都是原核生物B都利用了放射性同位素标记法C都能证明DNA是主要的遗传物质D实验设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开5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35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B分别用35S和32P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35S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D32P、3
6、5S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考点一肺炎双球菌转化实验体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里等人培养细菌用小鼠（体内）用培养基（体外）实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型活细菌转化成 S型活细菌S型细菌的DNA使R型细菌转化成S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质两实验联系1.所用材料相同，都是肺炎双球菌（R型和S型）2.体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA3.两实验都遵循对照原则、单一变量原则思维拓
7、展（1）加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又恢复活性。（2）R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌的DNA进入到R型细菌的体内，表现出S型细菌的性状，此变异属于基因重组。（3）由于在自然状态下转化的效率是很低的，所以无论是体内转化实验还是体外转化实验中，R型细菌转化为S型细菌的数量都是很少的。【例1】（2012湖南长沙模拟）在遗传物质的探索历程中，格里菲思和艾弗里利用肺炎双球菌，设计实验证明了DNA是遗传物质。下列关于“肺炎双球菌的转化实验”的叙述，正确的是（）A该实验证明了DNA以半保留的方式复制BS型细菌的DNA能够使小鼠患败血症而死亡C
8、无毒R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后不能产生S型细菌DR型与S型肺炎双球菌属于同一物种解析：该实验不能证明DNA以半保留的方式复制。使小鼠患败血症死亡的是S型活细菌，而不是其DNA。无毒R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，能产生S型细菌。R型细菌和S型肺炎双球菌是同一物种的两种不同类型。答案：D变式训练 1 艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知（）实验组号接种菌型加入S型细菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R型R荚膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA（经DNA酶处理）R型A不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C和说明S型细菌的DNA是
9、转化因子D说明DNA是主要的遗传物质考点二噬菌体侵染大肠杆菌的实验1噬菌体侵染细菌的实验分析（1）实验材料：T2噬菌体。T2噬菌体在自身DNA的控制下，利用细菌的原料、能量合成自身的蛋白质和DNA，进行大量增殖。噬菌体侵染细菌的过程如图所示：（2）实验原理：一般来说，蛋白质含S不含P，而DNA含P不含S。因而可将噬菌体内的DNA和蛋白质分别用不同的同位素标记，来分析DNA和蛋白质在噬菌体生命活动过程中所起的作用。（3）实验过程及结果。实验过程第1步标记细菌细菌含35S的培养基含35S的细菌；细菌含32P的培养基含32P的细菌第2步标记噬菌体噬菌体含35S的细菌含35S的噬菌体；噬菌体含32P的
10、细菌含32P的噬菌体第3步侵染细菌结果及分析含35S的噬菌体细菌悬浮液放射性高，沉淀物放射性很低，表明35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，而是留在外面含32P的噬菌体细菌悬浮液放射性低，沉淀物放射性很高，表明32P标记的DNA进入到了宿主细胞内，子代噬菌体的性状是通过亲代的DNA遗传的结论DNA是噬菌体的遗传物质2.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验思路相同都是设法将DNA与其他物质分开，单独地研究它们各自不同的遗传功能处理方式有区别直接分离；分离S型细菌的DNA、荚膜、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特
11、殊元素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。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。思维拓展（1）因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故35S（标记蛋白质）和32P（标记DNA）不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把实验
12、分成两组。（2）因为磷几乎都存在于DNA中，而硫仅存在于蛋白质中，所以用32P标记DNA，用35S标记蛋白质；因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能标记C、H、O、N元素。（3）噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位。（4）该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳留在外面，其作用不能证明。该实验可同时证明：DNA分子具有相对稳定性。DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性。DNA能控制蛋白质的生物合成，但不能证明DNA分子产生可遗传的变异。（5）肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的基本思路是设法把DNA和蛋白质分开单独观察它们的作用。【例2】（2
13、012山东潍坊质量监测）在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，下列对于沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是（）A经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上B离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中CT2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SD少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌解析：在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在沉淀物中含有少量放射性，原因是搅拌不充分，有少量的含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上。答案：A考点三DNA是主要的遗传物质【例3】下图表示科研人员探究“烟草花
14、叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，由此可以判断（）A水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNABTMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程DRNA是TMV的主要遗传物质解析：从图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离；通过接种的方式，TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中；此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，没有主次之分。答案：A变式训练 2 （2012福建高考理综，2）下表是生物科学史上一些经典实验的叙述，表中“方法与结果”和“结论或观点”能相匹配的是（）选项方法与结果结论或观点A观察
15、到植物通过细胞分裂产生新细胞；观察到动物受精卵分裂产生新细胞所有的细胞都来源于先前存在的细胞B单侧光照射下，金丝雀虉草胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲生长素具有极性运输的特点C将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中，用极细光束照射后，细菌集中于有光照的部位光合作用产生的氧气来自于水D将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠体内出现活的S型菌DNA是主要遗传物质1（2012山东临沂一模）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。有关这两个实验的叙述中，不正确的是（）A都选用结构简单的生物作为实
16、验材料，繁殖快、容易观察因遗传物质改变而引起的变异B设计思路上的共同点是设法把DNA与蛋白质分开研究各自的效应C肺炎双球菌的转化实验“R型菌S型菌DNA会得到S型菌”，因此用S型菌R型菌DNA也会得到R型菌D赫尔希和蔡斯用32P、35S分别标记DNA和蛋白质，研究DNA是噬菌体的遗传物质2（2012山东潍坊模拟）噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解死亡。以下说法不正确的是（）A噬菌体直接利用大肠杆菌内的ATP作为能源物质B噬菌体在增殖时需利用大肠杆菌提供的脱氧核糖核苷酸C噬菌体在增殖时需利用大肠杆菌提供的核糖核苷酸D噬菌体利用自身的核糖体以大肠杆菌内的氨基酸为原料合成蛋白质3烟草花叶病毒（TMV
17、）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是（）Aa过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用B. b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明其有侵染作用C. c、d两过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为烟叶感染车前草病毒的症状，并能从中分离出车前草病毒D该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质4探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断
18、的理由不包括（）A不同生物的蛋白质在结构上存在差异B蛋白质与生物的性状密切相关C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息5如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为（）A在外壳中找到15N和35SB在DNA中找到15N和32PC在外壳中找到15ND在DNA中找到15N、32P和35S参考答案基础梳理自测基础梳理一、1.（1）SRS不死亡死亡S型不死亡死亡转化因子（2）SRDNAR型细菌和S型细菌R型细菌DNA蛋白质2（1）病毒代谢蛋白质DNA（2）35S32P（
19、3）35S32P（4）高低低高（5）DNA二、正常RNARNA三、1.染色体线粒体叶绿体2主要绝大多数考点自测1C解析：艾弗里实验成功的关键是进行了物质的提取分离，然后分别对每种物质进行研究。在实验中，只有将提取的DNA与R型菌株混合后倒的平板上出现了具有荚膜的菌落，才说明DNA是遗传物质。2A解析：格里菲斯的实验属于体内转化实验，不能证明遗传物质是什么，只能证明S型细菌含有能让R型细菌转化的转化因子。3C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
20、DNA中都含有15N。4D解析：噬菌体为病毒；肺炎双球菌转化实验没有利用放射性同位素标记法；两个实验都不能证明DNA是主要的遗传物质，DNA是主要的遗传物质是因为绝大多数生物的遗传物质是DNA；二者的实验设计思路都是将蛋白质和DNA分开。5C解析：噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中，不能用普通的培养基培养；分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，若长时间保温，含32P标记的子代噬菌体会从裂解后的大肠杆菌中释放出来，使上清液中放射性增强；本实验中，如果搅拌不充分，导致有放射性的蛋白质外壳不能从大肠杆菌上脱落，使沉淀物中也有少量的放射性存在；32P、35S标记的噬菌体侵染实验是相互对
21、照，共同说明DNA是遗传物质，由于蛋白质未进入大肠杆菌中，所以不能证明蛋白质不是遗传物质。核心理解突破【变式训练1】 C解析：中R型菌中加入S型细菌的蛋白质，没有S型细菌生长，证明蛋白质不是转化因子。中加入S型细菌的荚膜多糖，没有S型细菌生长，证明荚膜多糖不是转化因子，也没有催化作用，因此无酶活性。中加入S型细菌的DNA，培养皿中长出了S型细菌，证明DNA是转化因子。中加入经DNA酶处理的DNA，DNA酶分解DNA，无S型细菌，进一步证明DNA是转化因子。说明DNA是遗传物质，不能说明是主要的遗传物质。【变式训练2】 A解析：用显微镜观察到植物、动物受精卵通过细胞分裂产生新细胞，德国的魏尔肖在
22、此基础上总结出“细胞通过分裂产生新细胞”“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”；B项中两组实验的自变量是胚芽鞘有无尖端，因此两组实验结果不同，说明胚芽鞘向光弯曲生长与尖端有关；C项中细菌集中于受光照的部位，说明光合作用需要光；D项的实验结果说明加热杀死的S型肺炎双球菌含有促使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化因子。演练巩固提升1C解析：肺炎双球菌的转化实验“R型菌S型菌DNA会产生S型菌”是因为S型菌的荚膜基因进入R型菌体内，并进行了表达，产生了荚膜。用S型菌R型菌DNA得到的菌体中仍含有荚膜基因，所以后代仍是S型肺炎双球菌。2D解析：噬菌体是寄生在细菌体内的病毒，利用大肠杆菌提供的能量、
23、原料和场所实现自身的增殖，病毒无细胞结构，不含核糖体。3D解析：由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟叶，因此无法证明烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。4C解析：蛋白质的热稳定性比DNA低，而且也不具备自我复制的能力。5B解析：用15N、32P、35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的核酸，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，核酸进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸，又由于DNA复制具有半保留复制的特点，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S标记的蛋白质。欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。