1、第三章基因本質第一節(jié)DNA是主要遺傳物質【高考目標指南】人類對遺傳物質的探索過程【基礎知識整理】一、遺傳物質的早期推測1 .主導觀點：蛋白質是主要遺傳物質。2 .對DNA的認識：(1)基本構成單元：脫氧核苷酸化學組成：磷酸、脫氧核糖、堿三部分種類： 4種，由堿決定(2)生物高分子：多數脫氧核苷酸聚合而成的物質。二、肺炎雙球菌轉化實驗1、肺炎雙球菌s型菌門丙型菌蟻群表面光滑表面粗糙菌體有多糖莢膜無多糖莢膜毒性有毒，致小鼠敗血癥死亡無毒2、格里菲斯轉化實驗(體內轉化)(一)實驗過程和結果；(2)結論：加熱死亡的s型細菌中，含有某種促進r型細菌向s型細菌轉化的“轉化因子”。3、艾弗里轉化實驗(體外轉

2、化)(1)設定修訂構想：將s型細菌的DNA與其他各構成成分分離，分別研究各自的功能。(二)程序和結果：(3)結論DNA是使r型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質，蛋白質、多糖及DNA水解物均不是如此。三、噬菌體感染細菌的實驗1 .實驗方法：放射性同位素示蹤法。2，T2噬菌體的特征(1)結構：外殼由蛋白質組成，頭部含有DNA。(2)生活方式：寄生于細胞內，不能獨立新陳代謝。(3)結構成分：蛋白質構成其頭和尾兩部分的外殼，DNA被頭部外殼所包裹。(3)增殖特點：噬菌體DNA利用大腸桿菌體內的物質合成自身成分并進行增殖。3 .實驗過程和結果(1)標記細菌：將細菌培養(yǎng)在含35S的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)含35S細菌的細

3、菌在含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)含32P的細菌。(2)標記噬菌體：將噬菌體培養(yǎng)到含有35S的細菌中，將培養(yǎng)含有35S的噬菌體的噬菌體培養(yǎng)到含有32P的細菌中，培養(yǎng)含有32P的噬菌體。(3)噬菌體感染細菌：用35s標記的噬菌體培養(yǎng)細菌，培養(yǎng)的子噬菌體中沒有35s。用32p標記的噬菌體培養(yǎng)細菌，培養(yǎng)的子噬菌體中有32p。(4)結果分析：噬菌體感染細菌時，DNA進入細菌細胞，蛋白質殼留在外面。子噬菌體的各種性狀由親DNA遺傳。(5)結論DNA是一種遺傳物質。四、RNA也是關于遺傳物質的實驗1、材料：煙草花葉病毒。2 .實驗過程和結果：3、結論RNA是一種遺傳物質。4 .人類的探索結論因為實驗證明，D

4、NA是主要的遺傳物質，大部分生物的遺傳物質是DNA，大部分生物的遺傳物質是RNA。【要點名士透析】一、肺炎雙球菌的轉化實驗體內轉換實驗體外轉化實驗研究者英格里菲斯1944年冬季奧林匹克運動會過程結果無毒r型活菌小鼠不死亡有毒s型活菌小鼠死亡有毒s型活菌有毒s型死菌老鼠不死無毒r活菌加熱死亡的s菌小鼠死亡(從體內分離s型活菌)s型活細菌是下箭頭下箭頭下箭頭多糖脂蛋白RNA DNA DNA水解產物分別與r型活菌混合培養(yǎng)是下箭頭下箭頭下箭頭是下箭頭下箭頭下箭頭得到的活菌： R R R R S R R分析a組結果表明，r型細菌無毒性b組結果表明，s型細菌具有毒性c組結果表明，加熱殺死的s型細菌失活d組

5、結果證明r型無毒細菌轉化為s型有毒細菌，表明s型細菌內含有將r型細菌轉化為s型細菌的物質s型細菌的DNA能轉化r型細菌s型細菌的其他物質不能轉化r型細菌結論在d組實驗中，加熱殺死的s型細菌體內含有“轉化因子”，使r型細菌轉化為s型細菌(主要由d組證明)。在s型細菌體內只有DNA是“轉化因子”，即DNA是遺傳物質同一點1 .巧選r型和s型兩種肺炎雙球菌2 .實驗目的都是探究遺傳物質的成分3 .體內轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，后者是前者的延長4 .實驗設施修訂均遵循對照原則和單一變量原則(2011北京模擬) ably在證明遺傳物質是DNA的實驗中，用DNA酶處理從s型活菌中提取的DNA，將處理后

6、的DNA和r型菌混合培養(yǎng)的結果，培養(yǎng)基中只生長著r型菌。 本實驗步驟的目的是()證明a.r型菌的生長不需要DNAb .與“用s型菌混合培養(yǎng)DNA和r型菌”的實驗對照補充c.r型菌生長所必需的營養(yǎng)物質直接證明d.s型菌DNA不是促進r型菌轉化的因子本實驗真正的實驗組發(fā)現，從s型活菌中提取的DNA和r型菌混合培養(yǎng)的結果是，在培養(yǎng)基上r型菌和s型菌都生長，為了證明DNA的作用，設置了對照實驗，進一步證明了實驗的結論?！敬鸢浮縝二、噬菌體感染細菌的實驗實驗材料T2噬菌體，大腸桿菌實驗方法同位素標記法巧妙地構思噬菌體只有DNA和蛋白質兩種成分實驗性的想法s是蛋白質特有的元素，p大部分存在于DNA分子中，

7、用放射性同位素32P和35S分別標記DNA和蛋白質，直接單獨觀察它們的作用。過程，結果標記細菌含細菌35S的培養(yǎng)基含35S的細菌含有細菌32P的培養(yǎng)基含有32P的細菌標記噬菌體含有噬菌體35S的細菌含有35S的噬菌體含有噬菌體32P的細菌含有32P的噬菌體噬菌體感染細菌含有35S的噬菌體細菌宿主細胞內沒有35S，35S分布在宿主細胞外含有32P的噬菌體細菌宿主細胞外幾乎沒有32P，32P主要分布在宿主細胞內實驗分析過程3表明，噬菌體的蛋白質殼不進入細菌內部，而噬菌體的DNA進入細菌內部實驗的結論DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質將健康和蔡斯用32P標記T2噬菌體與未標記細菌培養(yǎng)液混合，攪拌一

8、段時間，離心分離得到上清液和沉淀物。 關于這個的記述不正確的是()a .上清液有少量放射性是因為部分噬菌體沒有完成感染細菌的過程在細菌體內復制B.32P標記T2噬菌體的DNA時，必要的酶通過噬菌體輸送到細菌體內c .本實驗最后得到的子噬菌體大部分不含放射性d .細菌體內產生的mRNA不含放射性含有放射性的DNA進入細菌體內進行復制，沉淀物中應該有放射性，但只有很少一部分。 因為DNA具有半保留復制的特征。 新形成的脫氧核苷酸鏈是利用細菌體內的物質合成的，沒有放射性，同樣新生成的mRNA也沒有放射性。 感染時間過短，部分噬菌體感染細菌的過程不完成，存在于上清液中?！敬鸢浮縝三、肺炎雙球菌與噬菌體

9、感染細菌的比較同一點1 .分離DNA和蛋白質，單獨處理，觀察各自的作用，但兩個實驗中DNA和蛋白質的分離方式不同2、一切遵循對照原則3、雖然可以證明DNA是遺傳物質，但不能證明DNA是主要遺傳物質不同點方法不同艾弗里實驗直接分離：分離s型細菌的DNA、多糖、蛋白質等，分別與r型細菌混合培養(yǎng)噬菌體感染細菌實驗同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質特殊元素，感染時自然分離【感化高考真題】1、(2011廣東高考)艾莉和同事用r型和s型肺炎雙球菌進行實驗，結果如下表： 從表中可以看出()實驗組編號菌型接種加入s型菌物質培養(yǎng)皿生菌時r蛋白質r型血r莢膜多糖r型血r核糖核酸r型、s型rDNA (用DNA酶處

10、理)r型血不能證明A.型菌的蛋白質不是轉化因子說明B.型菌莢膜多糖具有酶活性說明C.和s型菌的DNA是轉化因子D.說明DNA是主要的遺傳物質【解析】a項，組： R S型菌的蛋白質顯示，只有r型菌生長，蛋白質不是轉化因子。 b項，組： R S型菌莢膜多糖只顯示r型菌生長，莢膜多糖不是轉化因子。 無法證明s型菌莢膜多糖具有酶活性。 c項、組： R S型菌的DNA，結果說明有r型菌和s型菌，DNA可以將r型菌轉化為s型菌，組：用DNA酶水解DNA，結果說明只生長r型菌，DNA的水解產物不能將r型菌轉化為s型菌， 一方面僅說明DNA的d項這個實驗只涉及r型和s型肺炎雙球菌兩種生物，不涉及RNA病毒，不

11、能證明DNA是主要的遺傳物質。【答案】c2、(2011江蘇高考)“噬菌體感染細菌實驗”的描述準確()a .在分別含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)噬菌體b .用35S和32P標記的噬菌體分別感染未標記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng)在c.35s標記的噬菌體感染實驗中，沉淀物中存在少量放射性可以認為是攪拌不充分造成的D.32P、35S標記的噬菌體感染實驗分別顯示DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質a項分別在含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，用上述大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。 b項分別用35S和32P標記的噬菌體感染未標記的大腸桿菌，進行短時間的保溫培

12、養(yǎng)。 c項，沉淀物中存在少量放射性，表明沉淀物中有35S標記的噬菌體蛋白質殼，攪拌不充分。 d項，噬菌體感染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質，不能證明蛋白質不是遺傳物質，蛋白質沒有進入細菌體內?！敬鸢浮縞3、(2010江蘇高考)尋找遺傳物質的過程很長。 直到20世紀初期，人們都追求蛋白質作為遞質。 當時并不包含在人們做出判斷的理由中a .不同生物的蛋白質結構存在差異b .蛋白質與生物的性狀密切相關c .蛋白質比DNA熱穩(wěn)定性高，可以自我復制d .蛋白質中氨基酸的不同序列階段可以積累大量遺傳信息本問題通過科學發(fā)展史研究蛋白質的多樣性等特征。 蛋白質既不能熱穩(wěn)定也不能復制，所以選擇了c項。 其他選項

13、所述的蛋白質的特征與遺傳物質應具備的特征一致，成為遺傳物質的理由?！敬鸢浮縞4、(2010廣東高考)以下記載正確的是：A.DNA是蛋白質合成的直接模板每個b .氨基酸只有一個密碼子編碼C.DNA復制是基因表達的過程D. DNA是主要的遺傳物質【解析】本問題調查學生的理解能力。 蛋白質合成的直接模板是mRNA。一個氨基酸可以有一個或多個密碼子編碼的基因具有復制和表達兩個基本功能?；虻膹椭剖且訢NA為基本單位進行的基因的表達可以分為轉錄和翻譯兩個過程大部分生物的【回答】d5、(2009江蘇高考)科學家從煙草花葉病毒(TMV )中分離出a、b兩個不同品種，它們感染植物發(fā)生的病斑形態(tài)不同。 在以下4

14、組實驗(參照下表)中，不可能發(fā)生的結果是實驗實驗結果編號實驗過程病斑類型從病斑中分離出來的病毒類型a型TMV斗感染植物甲組聯賽甲組聯賽乙型TMV呻吟感染植物乙型乙型組合病毒(a型TMV的蛋白質b型TMV的RNA )感染植物乙型甲組聯賽組合病毒(b型TMV的蛋白質a型TMV的RNA )感染植物甲組聯賽甲組聯賽a .實驗 B .實驗 C .實驗 D .實驗【解析】本主題考察病毒遺傳物質的特征。 煙草鑲嵌病毒的遺傳物質是RNA，蛋白質不是遺傳物質，所以中病毒組合的遺傳物質是b型，病斑類型是b型，從病斑中分離的病毒類型也應該是b型?！敬鸢浮縞6、(2010海南高考)某學生分離純化甲、乙兩種噬菌體蛋白質

15、和DNA，重新組合成“雜合”噬菌體，然后感染大腸桿菌，預測子噬菌體表型，見表。 其中預測正確的是“雜合”噬菌體的組成實驗的預想結果預期結果序列號孩子的表現型甲的DNA乙的蛋白質1和甲種一致2和乙種一致乙的DNA甲的蛋白質3和甲種一致4和乙種一致A.1、3B.1、4C.2、3D.2、4【答案】b7、(2009廣東高考)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗和健康和蔡斯的噬菌體感染細菌試驗證明DNA是遺傳物質。 這兩個實驗在設計構想上的共同點a .重組DNA片段，研究其表型效應b .誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應c .將DNA和蛋白質分開，研究各自的效果d .應用同位素示蹤技術研究DNA父子之間的傳遞肺炎雙球菌轉化實驗未使用同位素示蹤技術，兩實驗均無突變或重組。【答案】c8、(2009江蘇高考)關于生物遺傳物質的以下記載，準確地說a .豌豆的遺傳物質主要是DNAb .酵母菌的遺傳物質主要分布在染色體上C.T2噬菌體的遺傳物質含有硫元素D.HIV的遺傳物質水解生成4種脫氧核苷酸【解析】a豌豆的遺傳物質只有DNA。 b中酵母菌的遺傳物質DNA主要分布在染色體上，細胞質中c中T2噬菌體的遺傳物質為DNA，不含s元素。 d中HIV的遺傳物質是RNA，可水解產生4種核糖核酸【答案】b【試驗點模擬演習】一、選擇問題在肺炎雙球菌的轉化實驗中，將加熱死亡的s型