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1、第8讲遗传的分子基础考点考试内容考试要求人类对遗传物质的探索过程1.噬菌体侵染细菌的实验b2.肺炎双球菌转化实验b3.烟草花叶病毒的感染和重建实验aDNA分子的结构与复制1.核酸分子的组成a2.DNA分子的结构和特点b3.活动：制作DNA双螺旋结构模型b4.DNA分子的复制b5.活动：探究DNA的复制过程c遗传信息的表达1.DNA的功能a2.DNA与RNA的异同b3.转录、翻译的概念和过程b4.遗传密码、中心法则b5.基因的概念b6.复制、转录和翻译的异同bDNA是遗传物质的实验论证1肺炎双球菌转化实验(1)活体细菌转化实验过程结论：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、转化因子”。(2)离体细菌转化实验过程结论：DNA才是使R型活细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。(3)活体细菌转化和离体细菌转化实验的比较活体细菌转化实验离体细菌转化实验培养场所在小鼠体内培养基实验对照R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各组成成分的作用进行对照巧妙构思将加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质联系所用材料相同；活体细菌转化实验是离体细菌转化实验的基础，离体细菌转化实验是活体细菌转化实验的延伸；两实验都遵循对
3、照原则、单一变量原则2.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验方法：放射性同位素标记法。(2)实验过程及结果(3)结论：DNA是噬菌体的遗传物质。(4)噬菌体侵染细菌实验的结果分析用35S标记噬菌体侵染细菌的分析a放射性存在于上清液的原因：蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。b沉淀物中有放射性物质的原因：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。用32P标记噬菌体侵染细菌的分析a放射性存在于沉淀物的原因：DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。b上清液中有放射性物质的原因.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。
4、.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中。(5)肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较项目肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA结论(1)证明DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质；(2)说明了遗传物质可发生可遗传的变异(1)证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质；(2)说明DNA能控制蛋白质的合成；(3)说明DNA能自我复制3.RNA
5、是遗传物质的实验(1)过程及结果 (2)结论：RNA是遗传物质。(2018浙江4月选考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是()A噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性B肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果C肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMV A的遗传物质答案D(1)肺炎双球菌转化实验的三个
6、相关问题分析加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活；而DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 (2)噬菌体侵染细菌实验的相互对照(3)噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看法”题组突破考向一考查生物遗传物质经典实验的分析1(2019浙江4月选考)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：下列叙述正确的是()A甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破
7、坏转化物质的活性B乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质C丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNAD该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA解析：选C。转化的效率不是100%，所以甲组培养皿中存在的是R型和S型菌落，A错误；乙组蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以转化物质不是蛋白质，可能是其他物质，B错误；丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA，C正确；该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，D错误。2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述，正确的是()A噬菌体内可以合成mRNAB搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合C噬菌体与细菌混合培养的时间
8、越长，实验效果越好D噬菌体侵染细菌后，产生许多遗传信息相同的子代噬菌体答案：D考向二考查DNA是遗传物质的实验比较3下列关于艾弗里等人的肺炎双球菌离体转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验结果的分析中，正确的是()A噬菌体侵染细菌实验证明了染色体是遗传物质的主要载体B噬菌体侵染细菌实验揭示了DNA主要储存在细胞核中C艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有设置对照D肺炎双球菌离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA能够控制蛋白质的合成解析：选D。选项A错误，赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。选项B错误，噬菌体和细菌均无细胞核，噬菌体侵染细菌实验不能揭示DN
9、A主要储存在细胞核中。选项C错误，艾弗里的实验、赫尔希与蔡斯的实验都设计了对照实验。选项D正确，肺炎双球菌离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验都能够证明DNA能够控制蛋白质的合成。4下列有关遗传物质是核酸，而不是蛋白质的实验证据的叙述，正确的是()A格里菲思的肺炎双球菌的活体转化实验证明将R型细菌转化为S型细菌的物质是DNAB艾弗里的肺炎双球菌离体转化实验运用了物质提纯和鉴定技术、同位素示踪技术和细菌培养技术等C赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是：标记噬菌体噬菌体与细菌混合培养搅拌、离心检测放射性D库兰特用烟草花叶病毒(TMV)的重建实验证明了DNA是遗传物质解析：选C。格里菲思的肺炎双球菌
10、的活体转化实验证明S型细菌中存在转化因子，但没有证明该转化因子是DNA，A错误；艾弗里的肺炎双球菌离体转化实验运用了物质提纯和鉴定技术、细菌培养技术，没有使用同位素示踪技术，B错误；赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是：32P或35S分别标记噬菌体噬菌体与未标记的细菌混合培养搅拌、离心分别检测上清液和沉淀物中的放射性，C正确；库兰特用烟草花叶病毒(TMV)的重建实验证明了RNA也是遗传物质，D错误。DNA的结构与复制1DNA分子结构的模式图解读(1)磷酸基团：每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个，分别位于DNA分子的两端。(2)氢键碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶使其断裂，也可加热使
11、其断裂。A与T之间靠两个氢键连接，G与C之间靠三个氢键连接。(3)DNA分子的特性稳定性多样性：不同DNA分子中脱氧核苷酸的数量不同，排列顺序多种多样。n个碱基对构成的DNA分子中，排列顺序有4n种。特异性：每种DNA都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。2活动：制作DNA双螺旋结构模型(1)实验原理：依据DNA的结构特点，每个DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则双螺旋结构；DNA分子的外侧(基本骨架)是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的；两条链的内侧是碱基对，碱基对之间严格按碱基互补配对原则配对，并通过氢键连接。(2)方法步骤从小到大依次完成(共分五点)：分别“制”若干个材
12、料。“合成”若干个脱氧核苷酸。“连接”两条脱氧核苷酸链。“拼成”DNA分子平面结构(片段)。“旋成”DNA分子双螺旋结构(片段)。3双链DNA分子中碱基的计算规律(1)互补的两个碱基数量相等，即AT，CG。(2)任意两个不互补的碱基数量之和占碱基总数的50%，即嘌呤之和嘧啶之和总碱基数50%，AGTCACTG(ATCG)50%，1。(3)在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。设在双链DNA分子中的一条链上A1T1n%，因为A1T2，A2T1，则：A1T1A2T2n%。所以ATA1A2T1T2n%。简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。(4)
13、双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。设双链DNA分子中，一条链上：m，则：m，互补链上。简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基之和的比值乘积为1”。4DNA的复制(1)生物体中DNA分子复制的场所(2)过程概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程时期有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期过程解旋合成子链子链延伸亲子链复旋条件模板：亲代DNA的每一条链；原料：4种游离的脱氧核苷酸；能量：ATP释放的能量；酶：解旋酶和DNA聚合酶结果1个DNA复制形成2个完全相同的DNA特点边解旋边复制，半保留复制精确复制独特的双螺旋结构提供模板；碱基互补配对原则意义将遗传信息从亲
14、代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性(3)DNA复制的准确性一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因是DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可以造成碱基配对发生差错，引发基因突变。5探究DNA的复制过程活动(1)实验材料：大肠杆菌。(2)实验方法：放射性同位素标记技术和离心技术。(3)实验假设：DNA分子以半保留的方式复制。(4)实验过程：如图所示。(5)实验结果：与预期的相符。立即取出，提取DNA离心全部重带(15N/15N)。增殖一代后取出，提取DNA离心全部中带(14N/15N)。增殖两代后取出，提取DNA离心1/2轻带、1/2中带。(6)实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。6DNA分子复制中相关计算的规律方法DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下：(1)子代DNA分子数：2n个。无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。含14N的有2n个，只含14N的有(2n2
