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1、第17讲核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点考纲要求1.噬菌体侵染细菌的实验(b)。2.肺炎双球菌转化实验(b)。3.烟草花叶病毒的感染和重建实验(a)。4.核酸分子的组成(a)。5.DNA分子的结构和特点(b)。6.活动：制作DNA双螺旋结构模型(b)。考点一核酸是遗传物质的证据1.噬菌体侵染细菌的实验(1)T2噬菌体的结构及生活方式(2)实验过程(3)结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。2.肺炎双球菌转化实验(1)原理：活的S型菌使小鼠患败血症而死亡。(2)材料：S型(有毒)和R型(无毒)肺炎双球菌、小鼠。(3)过程活体细菌转化实验过程
2、和结论离体细菌转化实验过程和结论3.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象(2)结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。4.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(1)实验过程及现象(2)结果分析与结论：重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系，而不是提供蛋白质的株系。(1)可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()(2)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等()(3)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质()(4)用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌与噬菌体混合保温时间过短是上清液中出现
3、较弱放射性的原因之一()(5)在活体细菌转化实验中大部分R型菌转化为S型菌()(6)在离体细菌转化实验中，DNA酶将S型菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型菌发生转化()(7)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上()分析噬菌体侵染细菌实验(1)为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记，而不用14C和18O进行标记？提示S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素。若用14C和18O进行标记，由于蛋白质和DNA都含有C和O，因此无法确认被标记的是何种物质。(2)搅拌、离心的目的在于把蛋白质外壳和细菌分开，再分别检测其放射性。某科研小组搅拌离心后的实验数据如图所示，则：图
4、中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解。细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。(3)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实验中含有少量放射性的原因是什么？提示可能是搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。(4)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？提示保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；保温时间过长，噬
5、菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。1.噬菌体的复制式增殖过程(1)模板：进入细菌体内的是噬菌体DNA。(2)合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。(3)合成噬菌体的蛋白质(4)噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌细胞，蛋白质外壳没有进入。2.噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌3.生物体内核酸种类及遗传物质生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物DNA和RNADNA酵母菌、玉米、人等原核生物DNA和RNADNA细菌、蓝细菌、放线菌等非细胞生物大多数
6、病毒仅有DNADNA乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒等极少数病毒仅有RNARNA烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等命题点一噬菌体侵染细菌的实验1.(2018浙江超级全能生联考)下列有关用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，错误的是()A.培养温度、离心时间等是本实验的无关变量B.用含32P的大肠杆菌作实验材料不影响本实验结果C.该实验结果不能证明噬菌体的DNA是其遗传物质D.混合培养时间过长或过短都会导致上清液出现放射性答案B解析培养温度、离心时间等是本实验的无关变量，A项正确；用含32P的大肠杆菌作实验材料不能检测出放射性物质是来自噬菌体还是大肠杆菌，会影响对实验结果的分析，B项错
7、误；该实验缺少对照，其结果不能证明噬菌体的DNA是其遗传物质，C项正确；混合培养时间过短，部分32P标记的噬菌体还未注入大肠杆菌，而培养时间过长，一部分带有32P标记的子代噬菌体已经释放出来，这两种情况都会导致上清液出现放射性，D项正确。2.(2019绍兴联考)T2噬菌体侵染细菌实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是()A.的培养液中含有35S或32PB.使细菌细胞外的噬菌体更易侵染细菌C.需分别检测悬浮液和沉淀物中的放射性D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质答案C解析标记噬菌体的过程是先标记大肠杆菌，然后用含有35S或32P标记的大肠杆菌来培养噬菌体，但的培养液中不含35S或32P，A错
8、误；搅拌是为了使噬菌体蛋白质外壳和细菌分离开，B错误；离心是为了将较轻的噬菌体和较重的大肠杆菌分离开，需要分别检测悬浮液和沉淀物中的放射性，C正确；该实验证明了DNA是遗传物质，而没有证明DNA是主要的遗传物质，D错误。命题点二肺炎双球菌转化实验3.1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验：项目第一组第二组第三组第四组实验处理注射活的R型菌注射活的S型菌注射加热杀死的S型菌注射活的R型菌与加热杀死的S型菌实验结果小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌下列关于此实验的分析不正确的是()A.实验的关键现象是第四组小鼠死亡并分离出
9、S型活菌B.对第四组实验的分析必须是以第一组至第三组的实验为参照C.本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化D.本实验结论为DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子答案D解析本实验只能得出存在某种转化因子，能使R型菌转化为S型菌，但是转化因子的化学本质需要通过离体细菌转化实验来证明，D错误。4.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个实验中小鼠存活的情况依次是()A.存活、存活
10、、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、存活答案D解析肺炎双球菌转化实验中，能使小鼠死亡的是活的S型菌。DNA酶会将S型菌的DNA水解，从而失去转化作用，因此R型菌未发生转化，小鼠存活；虽然DNA酶存在，但因加入了S型菌，因此小鼠死亡；中没有R型活菌，S型菌的DNA不起作用，小鼠存活；高温加热使S型菌的蛋白质及DNA酶变性，虽然S型菌的DNA还存在，但由于后面加的是R型菌的DNA，所以不能发生转化作用，小鼠存活。命题点三烟草花叶病毒的感染和重建实验5.下图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此推断正确的是()A.烟草细胞的遗
11、传物质是RNAB.烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体C.感染病毒的烟草体内的蛋白质中有TMV的外壳蛋白D.接种的RNA在烟草细胞中进行了逆转录答案C解析从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒，这说明RNA是烟草病毒的遗传物质，它进入烟草细胞后能控制TMV的蛋白质合成，故C正确。6.(2018浙江名校新高考联盟联考)如图为烟草花叶病毒对叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图，相关描述正确的是()A.该实验证明了病毒的遗传物质是RNAB.烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成C.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶D.烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了
12、逆转录答案B解析该实验只证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不能证明其他病毒的遗传物质也是RNA，A错误；由图可知，烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成，B正确；不能用蛋白酶对烟草花叶病毒进行降解，因为蛋白酶会分解蛋白质，C错误；烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了翻译，而不是逆转录，D错误。考点二DNA的分子结构1.DNA分子的化学组成及结构特点2.卡伽夫法则在DNA分子中，A和T的分子数相等，G和C的分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量。3.DNA分子的特性(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：不同的DN
13、A分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。(1)要确定核酸类型，可分析碱基类型，确定碱基比例()(2)DNA彻底水解后的产物是四种脱氧核苷酸()(3)双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的()(4)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定()(5)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的()(6)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差()(7)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的
14、遗传信息一定相同()(8)DNA分子中每个脱氧核糖都连接着两个磷酸基团()据图回答相关问题：(1)基本结构由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为111。磷酸：每个DNA片段中，游离的磷酸基团有 2个。(2)水解产物DNA的初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(3)DNA分子中的氢键和磷酸二酯键氢键：形成于碱基对之间，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键。磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键。(4)碱基对数与氢键数的关系若碱基对数为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个，则氢键数为3nm。(5)下列中，哪些项在不同双链DNA分子中，并无特异性？A/T(AG)/(TC)(AC)/(TG)(AT)/(GC)G/C提示不同双链DNA分子中，AT、GC，且嘌呤数目与嘧啶数目相等，故、均不具特异性；但不同DNA含有的AT与GC未必相同，故具有特异性。命题点一DNA分子的结构和特点1.(2018衢州一中期末)下列有关双链DNA结构特点的叙述，错误的是()A.每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团B.每个DNA分子中脱氧核糖上都连接1个磷酸基团和1个碱基C.每个DNA分子中嘌呤数与嘧
