第旋單元遺傳的分子基礎

第1講DNA是主要的遺傳物質(zhì)

說明DNA分子是主要的遺傳物質(zhì)

課

標

要

求

1.認識DNA分子作為遺傳物質(zhì)所應具備的特征（生命觀念）

核

心2.總結細菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程（科學

素

養(yǎng)思維）

3.分析人類探究遺傳物質(zhì)的實驗設計思路（科學探究）

考點一肺炎雙球菌轉化實驗

［知識?能力?素養(yǎng)】

徽貓N研?讀］

1.肺炎雙球菌類型

特點

類型

菌落莢膜毒性

S型光滑有

R型粗糙無無

2.格里菲思的體內(nèi)轉化實驗

過

程

與

現(xiàn)

象

（1）實驗①②對比，說明R型細菌無毒性、S型細菌有毒性。

（2）實驗②③對比，說明被加熱殺死的S型細菌無毒性。

⑶實驗②③④對比，說明R型細菌轉化為S型細菌。

⑷結論：已經(jīng)加熱殺死的S型細菌中，含有使R型細菌轉化為S型細菌的“轉

化因子”。

3.艾弗里的體外轉化實驗

（1）實驗①②分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉化作用。

（2）實驗③④說明DNA有轉化作用，DNA的水解產(chǎn)物沒有轉化作用。

斷正誤

1.格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗直接證明了DNA是遺傳物質(zhì)。（X）

提示：格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗只是證明了S型細菌中存在“轉化因

子”，使無毒的R型細菌轉化為有毒的S型細菌。

2.從格里菲思的第④組死亡小鼠身上分離得到的S型活細菌是由S型死細

菌轉化而來的。（X）

提示：S型活細菌是由R型細菌轉化來的。

3.從格里菲思實驗中的第④組病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎雙球菌只有S

型細菌而無R型細菌。（X）

提示：病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎雙球菌有兩種類型。

4.在艾弗里的實驗中，DNA酶將S型細菌的DNA分解為脫氧核甘酸，因

此不能使R型細菌發(fā)生轉化。（V）

5.艾弗里的體外轉化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術。（J）

ffl晚?突-破1

肺炎雙球菌體內(nèi)轉化實驗和體外轉化實驗的比較

項目體內(nèi)轉化實驗體外轉化實驗

培養(yǎng)細菌在小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基

實驗對照R型細菌與S型細菌的毒性對S型細菌各組成成分的作用進

照行對照

將加熱殺死的S型細菌注射到將物質(zhì)提純分離后，直接地、

巧妙構思小鼠體內(nèi)作為對照實驗來證明單獨地觀察某種物質(zhì)在實驗中

確實發(fā)生了轉化所起的作用

實驗結論S型細菌體內(nèi)有“轉化因子”S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì)

(1)所用材料相同

⑵體內(nèi)轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，體外轉化實驗是體內(nèi)轉

聯(lián)系

化實驗的延伸

(3)兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則

累豌一提?升1

"科學探究——實驗設計加

1.在體內(nèi)轉化實驗中，如果沒有實驗③,能否得出格里菲思的結論？為什么？

提示：不能。因為無對照實驗，不能說明加熱后殺死的S型細菌中含有促成

R型活細菌轉化成S型活細菌的轉化因子。

2.請在格里菲思實驗的基礎上利用R型活細菌、加熱殺死的S型細菌、小

鼠等實驗材料，設計一個實驗方案證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。

簡要寫出實驗思路并預期實驗結果及結論。

提示：實驗思路：①將加熱殺死的S型細菌體內(nèi)物質(zhì)分離，分別得到蛋白質(zhì)

和DNA。②將分離得到的S型細菌蛋白質(zhì)和DNA分別與R型細菌混合培養(yǎng)一段

時間后，再分別注射入甲、乙兩組小鼠體內(nèi)，觀察兩組小鼠的生活情況。實驗結

果及結論：甲組小鼠不死亡，乙組小鼠死亡，并從乙組小鼠體內(nèi)分離出活的S

型細菌，則證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。

［考法?考技?考能】

考法1＞考查肺炎雙球菌轉化實驗

1.格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗過程和結果如圖所示。下列說法正確的是

()

實驗1：R型細菌+小鼠一存活

實驗2：S型細菌+小鼠一死亡

實驗3：S型細菌+加熱+小鼠一存活

實驗4：S型細菌+加熱+R型細菌+小鼠一死亡

A.實驗1為空白對照組，實驗2、3、4均為實驗組

B.能從實驗2和實驗4中死亡的小鼠體內(nèi)分離出S型活細菌和R型活細菌

C.該實驗證明了S型細菌的DNA可在R型活細菌內(nèi)表達出相應的蛋白質(zhì)

D.對比實驗2、3的結果，說明加熱能使有毒性的S型活細菌失去毒性

D［本題主要考查遺傳物質(zhì)的探索歷程，考查學生的理解能力和實驗與探究

能力。四組實驗相互對照，均為實驗組，A項錯誤；實驗2中小鼠體內(nèi)只存在S

型細菌，B項錯誤；該實驗只能證明轉化因子的存在，但不能證明其化學成分，

C項錯誤。］

2.艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結果如表所示。由表

可知（）

實驗接種培養(yǎng)皿長

加入S型細菌的物質(zhì)

組號菌型菌情況

①R型蛋白質(zhì)R型

②R型莢膜多糖R型

③R型DNAR型、S型

④R型DNA（經(jīng)DNA酶處理）R型

A.①不能證明S型細菌的蛋白質(zhì)不是轉化因子

B.②說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性

C.③和④說明S型細菌的DNA是轉化因子

D.①?④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)

C［第①②組實驗說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖與R型菌轉化為S型菌無關，A、

B項錯誤；第③組實驗說明DNA與R型菌轉化為S型菌有關，第④組實驗說明

DNA被水解后的產(chǎn)物不能使R型菌轉化為S型菌，C項正確；①?④只能說明

DNA是遺傳物質(zhì)，而不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項錯誤。］

■區(qū)警示?有關肺炎雙球菌“轉化”的兩個易錯點

（1）轉化的實質(zhì)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。由于轉化受到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，而只是一小部分R型細菌被轉化成S型細菌。

考法2,考查肺炎雙球菌轉化實驗的拓展

3.將加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠體內(nèi)S

型、R型細菌含量的變化情況如圖所示。下列有關敘述不正確的是()

A.實驗過程中，R型細菌內(nèi)DNA發(fā)生了重組

B.曲線時段，小鼠體內(nèi)還沒形成大量的相應抗體

C.曲線歷段，絕大多數(shù)的R型細菌轉化成了S型細菌

D.cd段上升的原因可能是S型細菌降低了小鼠的免疫能力

C［R型細菌轉化為S型細菌，是S型細菌的DNA進入R型細菌內(nèi)，使R

型細菌內(nèi)DNA發(fā)生了重組，A正確；曲線ab段上升的原因是小鼠的體內(nèi)還沒有

形成大量的針對R型細菌的抗體，因而R型細菌能大量繁殖，B正確；曲線Ac

段下降的原因是一部分R型細菌被小鼠的免疫系統(tǒng)消滅，且只有少數(shù)R型細菌轉

化成S型細菌，C錯誤；從曲線中看出，可能是S型細菌數(shù)量逐漸上升，可能是

S型細菌降低了小鼠的免疫能力，從而導致cd段R型細菌的數(shù)量上升，D正確。］

考點二噬菌體侵染細菌實驗

［知識'能力'素養(yǎng)】

氯碼-研r賣~1

1.實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌等

(1)T2噬菌體的結構：

蛋白質(zhì)外殼：含特征元素S

DNA：含特征元素巳

(2)T2噬菌體的復制式增殖:

增殖需要的條件內(nèi)容

模板T2噬菌體的DNA

合成T2噬菌體DNA的原料大腸桿菌提供的四種脫氧核甘酸

合成T2噬菌原料大腸桿菌的氨基酸

體蛋白質(zhì)場所大腸桿菌的核糖體

實驗方法：放射，生同位素標記法

3.實驗過程和結果

0

含3ss的Tz噬菌體含"P的4噬菌體

r-一一侵染一——

普通大腸桿菌普通大腸桿菌

攪拌、離心后

n___r\

檢測放射性

上清液放射性高,上清液放射性低，

沉淀物放射性低沉淀物放射性直

大腸桿菌裂解后T

檢測新T2噬菌體的

沒有”s標記情況存在32P

4.實驗結果分析

組別現(xiàn)象分析原因

上清液放射性很蛋白質(zhì)外殼沒有進入大腸桿菌，離心

高后存在于上清液中

35S標記T2噬

攪拌不充分，有少量含35s的T2噬菌

菌體一細菌

沉淀物放射性低體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面，隨細

菌離心到沉淀物中

32P標記T2噬沉淀物放射性很DNA進入大腸桿菌，離心后存在于沉

菌體一細菌高淀物中

（1）保溫時間過短，有一部分T2噬菌體

還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)；（2）保

上清液放射性低溫時間過長，T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)

增殖后，細菌裂解釋放出子代T2噬菌

體

0判斷正誤I

1.噬菌體侵染細菌的實驗不如肺炎雙球菌轉化實驗具有說服力。（X）

提示：噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌轉化實驗更具有說服力。

2.赫爾希和蔡斯分別用35s和32P標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,下列被

標記的部位組合為①②。（V）

NH2

I------?

COOHJ

3.分別用含有放射性同位素35s和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。

（X）

提示：分別用含有放射性同位素35s和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿

菌，而不是培養(yǎng)噬菌體，再用被標記的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。

4.噬菌體侵染細菌的實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸

桿菌細胞中。（J）

5.用1個含35s標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體

中只有2個含35s。（X）

提示：子代噬菌體都不含35S。

6.32p、35s標記的噬菌體侵染細菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白

質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。（X）

提示：不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。

n圈■突-破1

噬菌體侵染細菌實驗和肺炎雙球菌體外轉化實驗的比較

比較項目噬菌體侵染細菌實驗肺炎雙球菌體外轉化實驗

設法將DNA和其他物質(zhì)分開，單獨研究它們各自不同的功

設計思路

能

放射性同位素標記法：分別直接分離法：分離S型細菌

處理方法標記DNA和蛋白質(zhì)的特有的多種組成物質(zhì)，分別與R

元素型細菌混合培養(yǎng)

檢測結果

檢測放射性位置觀察菌落類型

的方式

DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等

結論DNA是遺傳物質(zhì)

物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

a豌-提,升i

加科學思維―歸納行概括加

i.在生物實驗設計中，適宜的實驗材料是實驗成功的關鍵。在證明哪類物質(zhì)

是遺傳物質(zhì)的實驗中，艾弗里和赫爾希選用細菌或病毒作實驗材料的優(yōu)點是什

么？

提示：實驗材料的優(yōu)點是個體小、結構簡單；繁殖快。

2.結合教材中兩大經(jīng)典實驗，嘗試總結作為遺傳物質(zhì)應具備的條件有哪些。

提示：(1)在細胞生長和繁殖的過程中能夠精確地復制自己，使得前后代具有

一定的延續(xù)性。

(2)能夠指導蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝的過程。

(3)具有儲存大量遺傳信息的潛在能力。

(4)結構比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復

制，并能遺傳給后代。

［考法?考技?考能】

考法”考查噬菌體侵染細菌實驗

1.如圖是用32P標記噬菌體并侵染細菌的過程，有關敘述正確的是()

②被標記的

①用32P標記噬菌體一一③攪拌、離心

噬菌體侵染細菌

④檢測上清液和

沉淀物中的放射性

A.過程①32P標記的是噬菌體外殼的磷脂分子和內(nèi)部的DNA分子

B.過程②應短時保溫，有利于吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離

C.過程③離心的目的是析出噬菌體外殼，使被感染的大腸桿菌沉淀

D.過程④沉淀物的放射性很高，說明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)

C［過程①32P標記的是噬菌體內(nèi)部的DNA分子，A項錯誤；過程②短時保

溫的目的是讓噬菌體侵入細菌細胞，B項錯誤；過程③離心的目的是析出噬菌體

顆粒，使被感染的大腸桿菌沉淀，C項正確；過程④沉淀物的放射性很高，說明

噬菌體的DNA進入了細菌細胞中，在子代噬菌體中檢測到放射性，才能說明噬

菌體的DNA是遺傳物質(zhì)，D項錯誤。］

2.下列關于噬菌體侵染細菌實驗的敘述，正確的是（）

A.標記蛋白質(zhì)和DNA時，可用含35s和32P的合成培養(yǎng)基分別培養(yǎng)噬菌體

B.用32P標記的噬菌體侵染細菌，離心后上清液有放射性可能是保溫時間過

長所致

C.該實驗的結果說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是

D.該實驗還可說明噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是由細菌的遺傳物質(zhì)控制合成的

B［標記蛋白質(zhì)和DNA時，應先用含35s和32P的合成培養(yǎng)基標記細菌，再

用含35s和32P標記的細菌侵染噬菌體，A項錯誤；用32P標記的噬菌體侵染細菌，

離心后上清液有放射性可能是保溫時間過長，子代噬菌體釋放出來造成的，B項

正確；該實驗的結果說明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，

也不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，C項錯誤；噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是由噬菌體的

遺傳物質(zhì)控制合成的，D項錯誤。］

考法2，噬菌體侵染細菌實驗的拓展考查

3.用T2噬菌體侵染大腸桿菌，在感染后2、4、6、8、10min時向培養(yǎng)基中

加入一定量的3H—尿喀咤，培養(yǎng)適宜時間后，粉碎大腸桿菌分離得到RNA,并

分別與熱變性后的含T2噬菌體DNA的單鏈組、含大腸桿菌DNA的單鏈組混合

雜交，檢測兩組的放射性強度并把結果繪制成曲線，兩組雜交后的結果對應的曲

線分別是（）

放射性RNA-DNA的百分比/%

A.b、aB.c、d

C.d、cD.a、b

D［分析題意可知，大腸桿菌感染T2噬菌體后，其內(nèi)T2噬菌體的DNA上基

因表達強烈，且隨著感染時間的延長，粉碎大腸桿菌分離得到的RNA中放射性

越強，而大腸桿菌的基因表達反而會越來越弱。因此兩組雜交后的結果為T2噬菌

體組雜交帶放射性比例逐漸上升最后達到飽和，對應曲線a;大腸桿菌組雜交帶

放射性比例呈下降趨勢，對應曲線b。］

4.根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類

型。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。

假設在宿主細胞內(nèi)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，設計實驗確定一種新病毒的類型。簡要

寫出⑴實驗思路，（2）預期實驗結果及結論。（要求：實驗包含可相互印證的甲、

乙兩個組）

［解析］考查實驗設計的對照原則、噬菌體侵染細菌實驗、同位素標記法。

該實驗的目的是鑒定一種病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA,要求使用的實驗方

法是同位素標記法。DNA和RNA的元素組成相同，都含有C、H、0、N、P,

因此只標記化學元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之處在于含氮堿基不同，

因此可在培養(yǎng)基中分別加入含有放射性標記的胸腺喀咤和含有放射性標記的尿喘

看病毒的增殖是利用了含有放射性標記的胸腺喀唉來合成DNA,還是利用了

含有放射性標記的尿瞎噫來合成RNAo

［答案］⑴思路：

甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿喀咤的培養(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)在含有放射性標記的胸腺喀咤的培養(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）結果及結論:

若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，則該新病毒為RNA病毒；反之，則

為DNA病毒。

考點三煙草花葉病毒感染煙草葉實驗及生物的遺傳物質(zhì)

［知識'能力'素養(yǎng)】

1.煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗

⑴實驗過程及現(xiàn)象:

分不出現(xiàn)病斑

別

煙草感

花葉染出現(xiàn)病斑

病毒煙

草

不出現(xiàn)病斑

(2)實驗結論:

邸區(qū)是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。

2.探索結論

是主要的遺傳物質(zhì)，因為實驗證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,

只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNAo

斷正誤

1.只有細胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。(X)

提示：病毒的核酸也是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。

2.真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA,少部分病毒的遺

傳物質(zhì)是RNA。(V)

3.生物的遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核糖核甘酸或核糖核甘酸。(J)

4.細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA,細胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA。(X)

提示：細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA。

5.小麥的遺傳物質(zhì)主要是DNA。(X)

提示：小麥的遺傳物質(zhì)是DNA。

垂一突.破1

探索“遺傳物質(zhì)”的思路和方法

(1)探究思路:

①若探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)——設法將該物質(zhì)分開，單獨看作用。

②若探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA——利用酶的專一性。

(2)4種方法:

，艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的體外轉

I化實驗，缺點是物質(zhì)純度不能保證100%

「標記DNA、RNA特定堿基

/確認是DNA、一依據(jù)其是否被消耗確認

該病毒遺傳物質(zhì)--耗“T”

、為DNA,耗“U”為RNA

標記達)------、「分別標記病毒組成物質(zhì)一

八》認病毒中核酸、蛋白質(zhì)中的特有元素;

\哪類分子起一再將病毒的化學物質(zhì)分開，

、遺傳作用,單獨、直接地觀察它們各自

、的作用

［將一種病毒的核酸與另一種病毒的蛋白

方法＜質(zhì)外殼重新組合，得到雜種病毒，再用

〔雜種病毒感染寄主細胞

「利用酶的專一性，如加入DNA水解酶,將

水解，觀察起控制作用的物質(zhì)是否還

原理IDNA

［有控制作用，若“是”，則其遺傳物質(zhì)不

尾DNA,若“否”，則其遺傳物質(zhì)可能是DNA

盤朝-提?升1

科學思維——m納與概括加

歸納不同生物的遺傳物質(zhì)

生物類型病毒原核生物真核生物

體內(nèi)核酸種類DNA或RNADNA和RNADNA和RNA

體內(nèi)堿基種類生種，種1種

體內(nèi)核甘酸種類生種也種也種

遺傳物質(zhì)DNA或RNADNADNA

噬菌體、煙草

實例乳酸菌、藍藻玉米、小麥、人

花葉病毒

［考法?考技?考能】

考法1,考查煙草花葉病毒侵染煙草葉實驗

1.繼發(fā)現(xiàn)DNA是生物體的遺傳物質(zhì)之后，科學家們又將目光轉向部分不含

DNA的RNA病毒，煙草花葉病毒(TMV)就是其中的一種，它能使煙草葉片出現(xiàn)

花葉病斑，如圖所示為相關的實驗過程。下列敘述錯誤的是()

一煙草被感染

煙

LRNA^一煙草被感染

煙草花葉病毒X溶液.

一蛋白質(zhì)一?一煙草未被感染

A.通過本實驗能夠證明極少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA

B.圖中用X溶液處理TMV的目的是將病毒的RNA和蛋白質(zhì)分離

C.組成RNA的化學元素為C、H、0、N、P

D.該實驗能夠說明蛋白質(zhì)不是TMV的遺傳物質(zhì)

A［本實驗只能證明TMV的遺傳物質(zhì)是RNA,A項錯誤；為探究病毒的遺

傳物質(zhì)類型，需進行圖示操作，即使用X溶液將病毒的RNA和蛋白質(zhì)分離，分

別研究兩者的作用，B項正確；組成RNA的元素包括C、H、0、N、P,C項正

確；該實驗能夠說明蛋白質(zhì)不是TMV的遺傳物質(zhì)，D項正確。］

2.科學家從煙草花葉病毒（TMV）中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植

物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗（見下表）中，不可能出現(xiàn)的結果是（）

實驗結果

實驗

實驗過程病斑病斑中分離出

編號

類型的病毒類型

Aa型TMV感染植物a型a型

Bb型TMV感染植物b型b型

組合病毒（a型TMV的蛋白質(zhì)+b型TMV的

Cb型a型

RNA）-感染植物

組合病毒（b型TMV的蛋白質(zhì)+a型TMV的

Da型a型

RNA）-感染植物

C［因為煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,所以決定病毒類型和病斑類型的

是RNA,而不是蛋白質(zhì)。C中的RNA是b型TMV的，分離出的病毒類型就應

該是b型。］

考法2＞考查生物的遺傳物質(zhì)

3.下列有關“DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”的敘述，不正確的是（）

A.同時含有DNA和RNA的生物體，其遺傳物質(zhì)主要是DNA,其次是RNA

B.細胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA,細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)也是DNA

C.具有細胞結構的生物體均以DNA作為遺傳物質(zhì)

D.在生物界中，只有部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA

A［同時含有DNA和RNA的生物體，其遺傳物質(zhì)是DNA,A錯誤；細胞

生物的遺傳物質(zhì)是DNA,主栗存在于細胞核中，少量存在于細胞質(zhì)的線粒體和葉

綠體中，B正確；具有細胞結構的生物體均以DNA作為遺傳物質(zhì)，C正確；DNA

是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，RNA是少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)，D正確。］

易錯矯正突破選擇題長句背誦突破非選擇題

1.細菌轉化的實質(zhì)是基因重組而非基因1.格里菲思實驗的結論是加熱殺

突變：肺炎雙球菌轉化實驗是指S型細死的S型細菌中存在“轉化因

菌的DNA進入R型細菌中，使受體細子”。

胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因2.艾弗里實驗的結論是DNA才

重組。是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的

2.加熱并沒有使DNA完全失去活性：物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)，且蛋

加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質(zhì)白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。

變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱3.在T2噬菌體的化學組成中，僅

結束后隨著溫度的降低又逐漸恢復活蛋白質(zhì)分子中含有S,P幾乎都存

性。在于DNA分子中。

3.并非所有的R型細菌都能被轉化，4.證明DNA是遺傳物質(zhì)的相關

只是小部分R型細菌被轉化成S型細實驗的實驗思路是設法將DNA與

菌。轉化效率與DNA純度有關，純度蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分離開，單獨

越高，轉化效率越高。地、直接地觀察它們的生理作用。

4.體內(nèi)轉化實驗不能簡單地說成S型5.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或

細菌的DNA可使小鼠死亡，而是具有RNA；細胞生物的遺傳物質(zhì)是

毒性的S型細菌可使小鼠死亡。DNAo

真題體驗I感悟高考淬煉考能

［新高考?選擇性考試示范］

1.(20201月浙江選考)下列關于“肺炎雙球菌轉化實驗”的敘述，正確的是

()

A.活體轉化實驗中，R型菌轉化成的S型菌不能穩(wěn)定遺傳

B.活體轉化實驗中，S型菌的莢膜物質(zhì)使R型菌轉化成有莢膜的S型菌

C.離體轉化實驗中，蛋白質(zhì)也能使部分R型菌轉化成S型菌且可實現(xiàn)穩(wěn)定

遺傳

D.離體轉化實驗中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物不能使R型菌轉化成S

型菌

D［R型菌轉化為S型菌屬于基因重組，是可遺傳變異，能夠穩(wěn)定遺傳，A

項錯誤。能使R型菌轉化為S型菌的轉化因子是S型菌的DNA,而不是莢膜物

質(zhì)，B項錯誤。轉化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，所以蛋白質(zhì)不會使R型菌轉化

為S型菌，C項錯誤。S型菌提取物中的DNA經(jīng)過DNA酶處理后會被降解，從

而不能使R型菌轉化為S型菌，D項正確。］

［全國卷?命題研析借鑒］

2.（2019?海南高考）下列實驗及結果中，能作為直接證據(jù)說明“核糖核酸是遺

傳物質(zhì)”的是（）

A.紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)i為紅花，F(xiàn)2中紅花：白花=3：1

B.病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲

C.加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌

D.用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射

性

B［紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)i為紅花，F(xiàn)2中紅花：白花=3：1,屬于性

狀分離現(xiàn)象，不能說明RNA是遺傳物質(zhì)，A錯誤；病毒甲的RNA與病毒乙的蛋

白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲，說明病毒甲的RNA是遺傳物質(zhì)，B正確；

加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌，只能說明

加熱殺死的S型菌中存在轉化因子，不能說明RNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤；用放

射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性，說明外殼

蛋白未進入大腸桿菌，不能證明RNA是遺傳物質(zhì)，D錯誤。］

3.（2019?江蘇高考）赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA

是遺傳物質(zhì)，下列關于該實驗的敘述正確的是（）

A.實驗中可用15N代替32P標記DNA

B.噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的

C.噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌

D.實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA

C［蛋白質(zhì)和DNA都含有N,所以不能用15N代替32P標記DNA,A錯誤；

噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內(nèi)控制噬菌體外殼蛋白合成的相關基因編碼的，B

錯誤；DNA的復制為半保留復制，噬菌體侵染大腸桿菌后，會利用大腸桿菌體內(nèi)

的物質(zhì)來合成噬菌體DNA,C正確；該實驗證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,

D錯誤。］

4.（2018?浙江高考）下列關于“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的實驗的敘述，正確

的是（）

A.噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多

數(shù)具有放射性

B.肺炎雙球菌活體細菌轉化實驗中，R型肺炎雙球菌轉化為S型菌是基因

突變的結果

C.肺炎雙球菌離體細菌轉化實驗中，S型菌的DNA使R型菌轉化為S型菌,

說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

D.煙草花葉病毒感染和重建實驗中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白

質(zhì)重建的病毒感染煙草葉片細胞后，可檢測到A型病毒，說明RNA是TMVA的

遺傳物質(zhì)

D［DNA復制為半保留復制，新鏈合成過程中的原料由細菌提供，故只有少

部分子代噬菌體具有放射性，A錯誤；肺炎雙球菌活體細菌轉化實驗中，R型肺

炎雙球菌轉化為S型菌是基因重組的結果，B錯誤；肺炎雙球菌離體細菌轉化實

驗中，S型菌的DNA使R型菌轉化為S型菌，說明DNA是遺傳物質(zhì)，但沒有做

S型菌的蛋白質(zhì)能否使R型菌轉化為S型菌的實驗，不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物

質(zhì)，C錯誤；煙草花葉病毒感染和重建實驗中，用TMVA的RNA和TMVB的

蛋白質(zhì)混合后感染煙草，所繁殖的病毒類型為A型，說明RNA是TMVA的遺傳

物質(zhì)，D正確。］

5.（2017.全國卷H）在證明DNA是遺傳物質(zhì)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（）

A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖

B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)

C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中

D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同

C[T2噬菌體只能寄生在大腸桿菌中，并在其細胞中復制和增殖，A錯誤；

T2噬菌體只有在宿主細胞內(nèi)才能合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯誤；培養(yǎng)基中的32P

經(jīng)宿主攝取后進入宿主細胞內(nèi)部，在宿主細胞內(nèi)，T2噬菌體以自身DNA為模板，

以宿主細胞內(nèi)的物質(zhì)（含32P的脫氧核甘酸等）為原料合成子代噬菌體，因此培養(yǎng)基

中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C正確；人類免疫缺陷病毒

所含的核酸是RNA,T2噬菌體所含的核酸是DNA,故兩者的核酸類型不同，增

殖過程不完全相同，D錯誤。]

第2講DNA分子的結構、復制與基因的本質(zhì)

1.概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因

課在RNA分子上

標

要

求2.概述DNA分子由四種脫氧核昔酸構成，通常由兩條堿基互補配

對的反向平行長鏈形成雙螺旋結構，堿基的排列順序編碼了遺傳

信息

3.概述DNA分子通過半保留方式進行復制

■

1.DNA的結構決定DNA的功能（生命觀念）

核2.建立DNA分子雙螺旋結構模型（科學思維）

心

素

養(yǎng)>3.驗證DNA分子通過半保留方式進行復制（科學探究）

考點一DNA分子的結構和基因的本質(zhì)

［知識?能力,素養(yǎng)】

氯口-研賣~1

1.DNA分子的結構

（元素組成）

（單體）脫氧核甘酸（4種）含氮堿基不同

脫氧核昔

①外側:磷酸與脫氧

核糖交替連接,構

（平面結構）

成基本骨架

，②內(nèi)側:堿基對通過

氫鍵連接

m：③堿基配對:A=T,

G^C

*:兩條長鏈按反向平行方式盤旋

（空面結構）；

:；成雙螺旋結構

2.DNA分子的特性

（1）相對穩(wěn)定性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變,兩條鏈

間堿基互補配對的方式不變。

（2）多樣性：不同的DNA分子中脫氧核昔酸數(shù)目不同,排列順序多種多樣。

若某DNA分子中有〃個堿基對，則排列順序有41種。

（3）特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對排列順序,

代表了特定的遺傳信息。

3.基因的本質(zhì)

（1）染色體、DNA、基因和脫氧核昔酸的關系：

I染色體I

染色體是DNA」^位L,每條染色體上含有1個或2個

的主要載體[=y>|\r=]DNA分子

|DNA|<^是主要的遺傳物質(zhì)

基因是具有遺傳一

幽的氤森fg每個DNA分子含有四個基因

基因在染色體匚二〉|基’因仁1是遺傳物質(zhì)的結構和功能單位

上呈線性排列1/1-----z

（2）基因與堿基的關系

遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序中,構成基因的堿基數(shù)小于（填“大

于”“小于”或“等于"）DNA分子的堿基總數(shù)。

。邊角拾遺

（人教版必修2P58“科學?技術?社會”）如何獲得DNA指紋圖譜？該技術有哪

些應用？

提示：（1）應用DNA指紋圖譜技術,首先需要用合適的酶將待檢測的樣品DNA

切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經(jīng)過一系列步驟，最后

形成DNA指紋圖；（2）由于每個人的DNA指紋圖是獨一無二的，所以我們可以根

據(jù)指紋圖的吻合程度來幫助確認身份。因而此技術被廣泛應用于刑偵領域、親子

鑒定、遺骸鑒定等。

。判斷正誤I

1.沃森和克里克研究DNA分子的結構時，運用了構建物理模型的方法。（J）

2.喋吟堿基與喀咤堿基的結合保證了DNA分子空間結構的相對穩(wěn)定。（J）

3.分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。（X）

提示：核酸分子所攜帶的遺傳信息取決于堿基對排列順序。

4.DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過磷酸一脫氧核糖一磷酸相連。（X）

提示：一條鏈上相鄰的堿基通過脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖相連。

5.不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值可能相同。（J）

6.DNA分子的多樣性和特異性主要與它的空間結構密切相關。（X）

提示：DNA的空間結構都是雙螺旋結構，與多樣性和特異性無關。

7.人體內(nèi)控制B珠蛋白的基因由1700個堿基對組成，其堿基對可能的排

列方式有4"。。種。（X）

提示：。一珠蛋白的基因的堿基排列方式是特定的。

8.DNA分子中G和C所占的比例越大，其穩(wěn)定性越低。（X）

提示：G和C之間有三個氫鍵，A和T之間有兩個氫鍵，因此，DNA分子

中G和C所占的比例越大，穩(wěn)定性越高。

nSB突一破i

堿基互補配對原則及相關計算

A?iT?iC?iG?i

_???____I

Tz__Az____G___Cz

DNA堿基互補配對原則是指在DNA分子形成堿基對時，A一定與T配對，

G一定與C配對的一一對應關系。推論如下：

1.雙鏈DNA分子中口票吟總數(shù)與喀咤總數(shù)相等，即A+G=T+Co簡記為

“DNA分子中兩個非互補堿基之和是DNA分子總堿基數(shù)的一半”。

2.在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA

分子中都相等。

AI=T2]

設在雙鏈DNA分子中的一條鏈上AI+TI=〃％,則HAI+TI=A2

A2=TIJ

,,“%+〃％

+T2=〃％,所以A+T=AI+A2+TI+T2=2="%。

簡記為“配對的兩堿基之和在單、雙鏈中所占比例相等”。

3.雙鏈DNA分子中，非互補堿基之和所占比例在兩條互補鏈中互為倒數(shù)。

設雙鏈DNA分子中一條鏈上，

11十Ci

[Ai+GiT2+C2A2+G21

M，

則TI+C=A2+G2=互補鏈中O

T2+C2m

簡記為：“DNA兩條互補鏈中，不配對兩堿基之和的比值互為倒數(shù)，乘積為

1

yk?ykib

4.雙鏈DNA分子中，石單鏈=b%,則雙鏈=^%。

a鶻-提升i

"生命觀念一進化與適應觀"

1.基因是堿基對隨機排列成的DNA分子片段嗎？為什么？

提示：基因不是堿基對隨機排列成的DNA分子。在自然選擇過程中，由大

部分隨機排列的脫氧核甘酸序列控制性狀的生物不能成活，被淘汰掉了。

"科學思維—模型與建模勿

2.根據(jù)下列兩個DNA的模型思考回答:

?________

???GAATTC—

IIIIII