1、知識內(nèi)容考綱要求考綱理解人類對遺傳物質(zhì)的探索過程掌握探究DNA為遺傳物質(zhì)的思維方法；掌握肺炎雙球菌實驗和噬菌體侵染細菌實驗過程、結(jié)果及二者之間異同點；理解“同位素標(biāo)記法”的科學(xué)研究方法；理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點掌握DNA分子的組成單位、過程方式及特點；有關(guān)堿基數(shù)量的計算實驗：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型實驗與探究能力掌握制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的原理及注意事項 一、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1DNA是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)：從生殖角度看，親子代間染色體保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性；從染色體組成看，DNA在染色體上含量穩(wěn)定，性質(zhì)穩(wěn)定，以染色體為其主要載體。 2DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)：

2、肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗、肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗。 (1)肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗(格里菲思) 肺炎雙球菌的類型： 過程：特點類型菌落莢膜毒性是否致病S型光滑有有是R型粗糙無無否 結(jié)論：加熱殺死的_細菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”，將無毒_轉(zhuǎn)化成有毒_。R型S型S型 (2)肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗(艾弗里) 結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子”是_，也就是說_是遺傳物質(zhì)，而_不是遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)DNADNA (3)噬菌體侵染細菌的實驗 T2噬菌體： T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌內(nèi)的一種病毒。它由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的DNA組成。 實驗原理： 噬菌體侵染細菌后，在自身_的作用下，利用細菌體內(nèi)的物質(zhì)來合

3、成_，從而大量增殖。 實驗方法：同位素標(biāo)記法(同位素示蹤法) 實驗過程遺傳物質(zhì)自身所需的物質(zhì) a用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA(方法：用分別含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再分別用上述細菌培養(yǎng)噬菌體)； b用標(biāo)記的噬菌體分別侵染未標(biāo)記的細菌； c離心分離后，分別測定不同情況下放射性位置。 .35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)噬菌體侵染細菌細菌內(nèi)無放射性表明噬菌體蛋白質(zhì)未進入到細菌內(nèi)部。 .32P標(biāo)記的DNA噬菌體侵染細菌細菌內(nèi)有放射性表明噬菌體DNA進入到細菌內(nèi)部。 結(jié)論：在噬菌體中，親子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)，噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的，因而_。D

4、NA是遺傳物質(zhì) 注：以上實驗證實的是DNA是遺傳物質(zhì)，而不是證明DNA是主要遺傳物質(zhì)。 噬菌體侵染細菌實驗還證明了DNA能自我復(fù)制，并能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。 噬菌體DNA復(fù)制和噬菌體蛋白質(zhì)合成所需的酶、原料、能量、場所等條件均由細菌提供。 病毒的繁殖方式為增殖，不同于無性生殖和有性生殖。 3少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA 煙草花葉病毒(TMV)的遺傳物質(zhì)是RNA。 4DNA是主要的遺傳物質(zhì) 絕大多數(shù)生物以_作為遺傳物質(zhì)，包括具有細胞結(jié)構(gòu)(包括原核生物和真核生物)的生物和DNA病毒；少數(shù)_以RNA作為遺傳物質(zhì)，如煙草花葉病毒、流感病毒、致癌病毒等。DNARNA病毒 二、DNA分子的結(jié)構(gòu) 1化學(xué)組成 (

5、1)組成元素：C、H、O、N、P。 (2)基本單位：_脫氧核苷酸(腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸)。 (3)化學(xué)結(jié)構(gòu)：4種脫氧核苷酸聚合成為脫氧核苷酸鏈。 (4)空間結(jié)構(gòu)：兩條脫氧核苷酸鏈按_方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；_和磷酸交替連接，排列在外 側(cè) ， 構(gòu) 成 基 本 骨 架 ， 堿 基 之 間 通 過 氫 鍵 按 照_原則構(gòu)成堿基對，排列在內(nèi)側(cè)。4種反向平行脫氧核糖堿基互補配對 2結(jié)構(gòu)特性 (1)穩(wěn)定性：脫氧核糖與磷酸交替排列形成的基本骨架和堿基互補配對的方式不變。 (2)多樣性：一個最短的DNA分子也大約有4000個堿基對，可能的排列方式有44000種

6、，排列順序千變?nèi)f化。 (3)特異性：每個DNA分子中堿基對的特定排列順序，構(gòu)成了每個DNA分子的特異性。 一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細菌實驗不同點處理方式不同艾弗里的實驗：直接將S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等分開，分別與R型細菌混合培養(yǎng)赫爾希和蔡斯的實驗：分別用同位素35S、32p標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)和DNA，讓其分別侵染大腸桿菌實驗結(jié)論不同證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)證明DNA是遺傳物質(zhì)，在親子代之間保持連續(xù)性相同點實驗思路相同：設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨地直接研究它們各自的作用； 實驗設(shè)計原則相同：都遵循對照性原則特別提醒：

7、本實驗不能標(biāo)記C、H、N等元素，因為C、H、N元素在蛋白質(zhì)和DNA中都含有，無法起到區(qū)分蛋白質(zhì)和DNA的作用。 二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的幾個問題 1為什么有莢膜的S型細菌可以使人患肺炎或使小鼠患敗血癥，而無莢膜的R型細菌不能夠引起上述癥狀呢？ 因為當(dāng)有莢膜的S型細菌被吞噬細胞吞噬后，由于受莢膜的保護，其能抵抗吞噬和消化作用，從而迅速繁殖、擴散，引起機體發(fā)生疾病，嚴重時引起死亡，這才是S型細菌有毒性的真正原因。 2為什么加熱殺死的S型細菌里的DNA還有生物活性？ 加熱到一定溫度，蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)會被破壞而變性(喪失生物活性)，導(dǎo)致S型細菌死亡。 實驗證明，把DNA溶液加熱到沸點，可使其氫鍵斷裂

8、，雙螺旋解體，但如將其緩慢冷卻，分離的單鏈又可部分重聚，恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。因此，在一定溫度范圍內(nèi)加熱不會導(dǎo)致DNA變性。 3為什么S型細菌的DNA水解后的產(chǎn)物就不能轉(zhuǎn)化成R型活細菌？ 如果用DNA酶處理從S型細菌中提取的DNA，使DNA分解為游離的脫氧核苷酸，因為不存在控制莢膜形成的基因，所以不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。知識點1：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗【例1】某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，進行了以下4個實驗：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酶高溫加熱后冷卻加入S型菌的DNA注射入小鼠S型菌DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型菌的DNA注射入

9、小鼠以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是()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D【思路點撥】 中DNA酶能夠?qū)NA水解成脫氧核苷酸，而脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)，不能夠?qū)型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，因此小鼠能夠存活；中加入有毒的S型細菌，因此小鼠死亡；由于高溫加熱，可導(dǎo)致R型菌死亡和DNA酶變性失活，注入小鼠體內(nèi)的只是S型細菌的DNA，因此小鼠存活；由于高溫加熱導(dǎo)致S型菌死亡和DNA酶變性失活，注入小鼠體內(nèi)的只是R型菌的DNA，因此小鼠存活。【規(guī)律方法】小鼠的死亡與S型菌的多糖類莢膜有關(guān)，若只給小鼠注射S型細菌的DNA，只有DNA，S型

10、細菌不能繁殖，對小鼠沒有毒性，小鼠不能致死。【舉一反三】肺炎雙球菌中的S型菌具有多糖類莢膜，R型菌則不具有，下列敘述錯誤的是( )A培養(yǎng)R型活細菌時，加入S型細菌的多糖類物質(zhì)，能產(chǎn)生一些具莢膜的細菌B培養(yǎng)R型活細菌時，加入S型細菌的DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具莢膜的細菌C培養(yǎng)R型活細菌時，加入S型細菌的DNA，能產(chǎn)生具莢膜的細菌D培養(yǎng)R型活細菌時，加入S型細菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具莢膜的細菌A【思路點撥】35S型細菌的多糖類物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，所以不能使R型活細菌轉(zhuǎn)化，不能產(chǎn)生具莢膜的細菌。知識點2：噬菌體侵染細菌實驗【例2】 (2010黑龍江月考)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染32P標(biāo)記的大腸桿菌

11、，最可能的結(jié)果是()A所有的子代噬菌體都既含有35S又含有32PB所有的子代噬菌體都含32P不含35SC大部分子代噬菌體都只含35S不含32PD大部分子代噬菌體含32P，但是不含35S【思路點撥】35S標(biāo)記的噬菌體，35S存在于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，在侵染細菌時蛋白質(zhì)外殼留在外面。由于合成子代噬菌體時利用大腸桿菌的原料，所以子代噬菌體都有32P，即所有的子代噬菌體都含32P不含35S。B【舉一反三】噬菌體侵染細菌”的實驗中，操作及結(jié)果正確的是( )A噬菌體侵染細菌后，含35S的放射性同位素主要分布在離心管的沉淀物中B噬菌體侵染細菌后，含32P的放射性同位素主要分布在離心管的上清液中C用含35S的

12、培養(yǎng)基直接培養(yǎng)含35S的噬菌體D用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體【思路點撥】噬菌體必須在活菌細胞中培養(yǎng)，不能在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，噬菌體侵染細菌經(jīng)離心分離后，含35S的放射性同位素主要分布在離心管的上部，經(jīng)離心后含32P的放射性同位素主要分布在離心管的沉淀物中。D知識點3：DNA是主要的遺傳物質(zhì)【例3】所有病毒的遺傳物質(zhì)()A都是DNA B都是RNAC是DNA和RNA D是DNA或RNA【思路點撥】大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少量病毒遺傳物質(zhì)是RNA。例如，艾滋病病毒、煙草花葉病毒等 D【舉一反三】在下列生物中，既以DNA作為遺傳物質(zhì)又具有相同代謝類型的一組生物是( )A人和蛔

13、蟲B硝化細菌和大腸桿菌C細菌病毒和煙草花葉病毒D乳酸菌和蛔蟲【思路點撥】有細胞結(jié)構(gòu)(包括原核生物和真核生物)的生物既含有DNA又含有RNA，但都以DNA作為遺傳物質(zhì)；病毒只含有一種核酸(DNA或RNA)，含哪種核酸就以哪種核酸作為遺傳物質(zhì)。D知識點4：DNA分子結(jié)構(gòu)【例4】關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述不正確的是()A每個DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸B一個DNA分子中的堿基、磷酸、脫氧核苷酸、脫氧核糖的數(shù)目是相等的C每個脫氧核糖上均連著一個磷酸和一個堿基D雙鏈DNA分子中的一段，如果有40個腺嘌呤，就同時含有40個胸腺嘧啶C【舉一反三】下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的描述錯誤的是( )A每一個DNA分子由

14、一條多核苷酸鏈盤繞而成螺旋結(jié)構(gòu)B外側(cè)是由磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成的骨架，內(nèi)部是堿基CDNA兩條鏈上的堿基間以氫鍵相連，且A與T配對、G與C配對DDNA的兩條鏈等長，但是反向平行A【思路點撥】DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)具有如下特點：一個DNA分子是由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩條鏈等長且是反向平行的。DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成了基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，遵循一定規(guī)律：A與T配對，G與C配對。知識點5：關(guān)于堿基互補配對規(guī)律的計算【例5】 (2010揭陽市摸底)從某生物組織中提取DNA進行分析，其中鳥嘌呤和胞嘧啶之和占全部堿基的46%，又知該DNA分子的一條鏈(H鏈)所含堿基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，則與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤、胞嘧啶分別占該鏈全部堿基數(shù)的()A26%,22% B24%,28%C14%,11% D11%,14%A【思路點撥】本題考查DNA分子中有關(guān)堿基比率的計算。由DNA分子中G與C之和占全部堿基的46%，可知DNA中A與T之和占全部堿基的54%，則在DNA分子雙鏈中AT27%，GC23%，則與H鏈相對應(yīng)的另一條鏈中A占227%28%26%，C占223%24%22%。【舉一反三】某DNA分子中，G與C之和占全部堿基的35.8%，一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總