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1、知识内容 考纲要求(1)人类对遗传物质的探索过程(2)DNA 分子结构的主要特点(3)DNA 分子的复制(4)基因和遗传信息的关系(1)肺炎双球菌的转化实验设计思路及所体现的对照原则(2)噬菌体侵染细菌的实验设计思路、结论(3)DNA 分子结构的主要特点及碱基互补配对原则的应用(4)DNA 分子复制过程(5)DNA 分子的多样性和特异性第1节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测1主导观点：_是生物的遗传物质。2对DNA 的认识(1)生物大分子：由许多_聚合而成。(2)基本组成单位脱氧核苷酸化学组成：_、_和_三部分。种类：_种，由含氮_决定。蛋白质脱氧核苷酸磷酸 脱氧核糖 碱基4碱基
2、二、肺炎双球菌转化实验1肺炎双球菌 种类比较项目S 型细菌 R 型细菌菌落_ _菌体 _多糖类荚膜 _多糖类荚膜毒性有毒性，使小鼠患败血症死亡_光滑粗糙有 无无毒性2.格里菲思的实验(1)实验材料：_和_肺炎双球菌，_。(2)实验原理：S 型细菌_。(3)实验过程及结果S 型R 型小鼠使小鼠患败血症R 型活细菌S 型活细菌(4)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“_”。S 型活细菌转化因子S 型活细菌3艾弗里的实验(1)方法：将S 型细菌的_和_、_等物质分开，分别加入到培养R 型细菌的培养基中。(2)结果：只有加入DNA，R 型细菌才能转化为S 型细菌。(
3、3)结论：_才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。DNA蛋白质 多糖DNA三、噬菌体侵染细菌的实验1实验材料：T2噬菌体、_。2实验方法：放射性同位素标记法。3T2噬菌体的特点(1)结构：外壳由_构成，头部内含有_。(2)生活方式：_于大肠杆菌内。(3)增殖特点：在自身DNA 的作用下，利用_体内的物质合成自身成分，进行增殖。大肠杆菌蛋白质DNA寄生大肠杆菌没有3532P 标记5实验表明(1)噬菌体侵染细菌时，_进入细菌细胞中，而_留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代_来遗传的。6结论：_是遗传物质。DNA蛋白质外壳DNADNA四、RNA 也是遗传物质1组成：烟草花叶病毒由蛋白质和
4、_组成。2侵染过程(1)烟草花叶病毒_烟草烟草不感染病毒。(2)烟草花叶病毒_烟草烟草感染病毒。3结论：_。RNA蛋白质RNARNA 是遗传物质五、生物的遗传物质绝大多数生物的遗传物质是_，所以DNA 是主要的遗传物质。DNA一、肺炎双球菌转化实验分析1体内转化实验(1)结果分析：格里菲思的实验说明R 型细菌无毒性。S 型细菌有毒性。加热杀死的S 型细菌已失活。加热杀死的S 型细菌内含有使R 型细菌转化为S 型细菌的物质。(2)结论：加热杀死的S 型细菌中含有“转化因子”。加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。2体外转化实验
5、研究人1944 美 艾弗里过程结果分析S 型细菌的DNA 使R 型细菌发生转化S 型细菌的其他物质不能使R 型细菌发生转化结论S 型细菌体内只有DNA 才是“转化因子”，即DNA 是遗传物质，其他物质不是遗传物质3.体内转化与体外转化实验的关系体内转化实验说明S 型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA。11944年，科学家从S 型活细菌中提取出DNA、蛋白质和多糖等物质，将S 型菌的DNA 加入到培养R 型细菌的培养基中，结果发现其中的R型细菌转化成了S 型细菌；而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R 型细菌不能发生这种变化。这一现象不能说明的是()A S 型细菌的性状是
6、由其DNA 决定的B 在转化过程中，S 型细菌的DNA 可能进入到R 型细菌细胞中C DNA 是主要的遗传物质D DNA 是遗传物质【解析】题干所述实验里能说明DNA 是遗传物质。DNA 是主要的遗传物质的结论的得出是基于绝大多数生物以DNA 作为遗传物质。【答案】C二、噬菌体侵染细菌的实验分析2实验思路及方法S 是蛋白质特有的元素，P 是DNA 特有的元素，用放射性同位素分别标记DNA 和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。3侵染特点及过程(1)进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质留在外面不起作用。(2)噬菌体侵染细菌要经过吸附注入合成组装释放五个过程。4实验结论：DNA 是遗传物质。
7、5噬菌体侵染细菌实验说明(1)DNA 能自我复制，使前后代保持一定的连续性。(2)DNA 能控制蛋白质的生物合成。2下面是关于35S 标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是()A 与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的B 所使用的噬菌体，必须是接种在含35S 的大肠杆菌的培养基中再释放出来的C 采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA 分开再分别检测其放射性D 新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明DNA 是遗传物质而蛋白质不是【解析】实验的依据是让蛋白质和DNA分开，单独地观察它们所起的作用；因为噬菌体不能在人工培养基上独立地生活，要用35S 标记噬菌体
8、，必须先用35S 来标记细菌。【答案】B 实验：同位素标记法的实验应用1概述用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程的方法。2方法应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。3应用分析(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O 标记HO，光合作用只产生18O2；再用18O 标记C18O2，光合作用只产生O2；证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P 标记噬菌体的DNA，大
9、肠杆菌内发现放射性物质；35S 标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA 是噬菌体的遗传物质。(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H 标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H 标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N 标记DNA，证明了DNA 复制的特点是半保留复制。下图为用32P 标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：(1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液是用来培养_，其内的营养成分中是否含有32P？_。(2)对下列可能出现的实验误差进行分析：测定发现在搅
10、拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体_，仍存在于_。当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体_。(3)请你设计一个给T2噬菌体标记上32P 的实验：配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入_，作为合成DNA 的原料；_；在培养液中提取出所需要的T2噬菌体，其体内的_被标记上32P。【解析】(1)大肠杆菌应培养在适宜的培养基中。用32P 标记的噬菌体侵染没有标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，放射性物质存在于沉淀物中，说明被32P 标记的DNA 进入了大肠杆菌细胞内。(2)若培养时间较短，可能有部分噬菌体
11、没有侵入大肠杆菌，而存在于培养液中；若培养时间过长，大肠杆菌可能会裂解，释放出增殖的噬菌体。(3)要给T2噬菌体标记上32P，首先用含32P 的培养基培养大肠杆菌，然后让噬菌体侵染被32P 标记的大肠杆菌，从而得到被32P 标记的噬菌体。【答案】(1)大肠杆菌不含有(2)没有侵入大肠杆菌培养液中从大肠杆菌体内释放出来(3)用32P 标记的脱氧核苷酸在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接种T2噬菌体，继续进行培养DNA(2009 年广东高考)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA 是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是()A 重组DNA 片段，研
12、究其表型效应B 诱发DNA 突变，研究其表型效应C 设法把DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应D 应用同位素示踪技术，研究DNA 在亲代与子代之间的传递【自主探究】C【解析】艾弗里将肺炎双球菌的组成成分分离并单独、直接地观察它们的作用，从而得出DNA 才是遗传物质的结论；赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素35S 和放射性同位素32P标记噬菌体，然后用32P 或35S 标记的T2噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，观察子代噬菌体的放射性。两个实验都设法将DNA 和蛋白质分开，单独、直接地研究各自的效应。有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如下图：一段时间后，检测子代H5N
13、1病毒的放射性及S、P 元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是()选项 放射性 S 元素 P 元素A 全部无 全部32S 全部31PB 全部有 全部35S 多数32P，少数31PC 少数有 全部32S 少数32P，多数31PD 全部有 全部35S 少数32P，多数31P【自主探究】D【解析】本题主要考查利用同位素标记法了解病毒的侵染过程，解答本题可从以下几点分析：明确同位素标记的化合物明确噬菌体结构特点及侵染过程。正确分析图示程序。禽流感病毒的蛋白质外壳的合成场所是什么？提示：在家禽体细胞的核糖体上。(2010 年海淀区抽查)下列关于“DNA 是生物的主要遗传物质”的叙述正确的是()A 细胞
14、核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNAB“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA 是主要的遗传物质C 真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNAD 细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA【自主探究】C【解析】本题考查生物种类与遗传物质种类的关系，以及对DNA 是主要遗传物质的理解。解答本题应先明确原核生物和真核生物都属于细胞生物，非细胞生物只有病毒。再结合选项予以确定。生物体内核酸的种类及遗传物质的判别：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、人原核生物细菌、
15、蓝藻生物类型 所含核酸 遗传物质 举例非细胞生物大多数病毒仅有DNA DNAT2噬菌体极少数病毒仅有RNA RNA艾滋病病毒、SARS 病毒1(2009 年江苏高考题)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b 两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是()实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型a型TMV 感染植物 a型 a型b 型TMV 感染植物 b 型 b 型组合病毒(a 型TMV 蛋白质b 型TMV 的RNA)感染植物b 型 a型组合病毒(b 型TMV 的蛋白质a型TMV 的RNA)感染植物a型 a型A.实验 B 实验C
16、实验 D 实验【解析】烟草花叶病毒是RNA 病毒，遗传特性是由RNA 决定的，实验组合病毒的遗传物质是b 型TMV 的RNA，所以分离出的病毒类型应该是b 型。【答案】C2(2009 年江苏卷)下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是()A 豌豆的遗传物质主要是DNAB 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D HIV 的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸【解析】A 中豌豆的遗传物质只有DNA；B中酵母菌的遗传物质DNA 主要分布在染色体上，细胞质中也有；C 中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S 元素；D 中HIV 的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。【答案
17、】B3(2008 年江苏高考)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 型细菌的DNA DNA 酶加入R 型细菌注射入小鼠R 型细菌的DNA DNA 酶加入S 型细菌注射入小鼠R 型细菌DNA 酶高温加热后冷却加入S 型细菌的DNA 注射入小鼠S 型细菌DNA 酶高温加热后冷却加入R 型细菌的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，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【解析】中DNA 酶将S 型细菌的DNA 分解，转化因子不存在，R 型细菌不能转化为S 型细菌。直接将S 型细菌注射到小鼠体内
18、。在高温加热过程中，R 型细菌被杀死，虽加入了转化因子S 型细菌的DNA，也不能生成S 型细菌。中R 型细菌的DNA 不能使R 型细菌转化为S 型细菌。通过以上分析可知，只有中含有有毒的S 型细菌，导致小鼠死亡。【答案】D4(2007 年高考广东卷)格里菲思(F.Griffith)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果()A 证明了DNA 是遗传物质B 证明了RNA 是遗传物质C 证明了蛋白质是遗传物质D 没有具体证明哪一种物质是遗传物质【解析】本题考查对肺炎双球菌转化实验的理解。格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明了加热杀死的S 型菌中含有促使R 型菌转化为S 型菌的转化因子，
19、但不能证明哪种物质是遗传物质。【答案】D5(2007 年高考广东理基)下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA 分子中的是()A 引发禽流感的病原体 B 烟草花叶病毒C T2噬菌体 D 引起AIDS 的病原体【解析】对于常见的各种病毒的遗传物质要注意归类记忆。禽流感病毒(禽流感的病原体)、烟草花叶病毒、艾滋病病毒(引起AIDS的病原体)都是RNA 病毒，T2噬菌体是DNA 病毒。【答案】C6用一个32P 标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P 的噬菌体有()A 0个 B 2个C 30个 D 32个【解析】噬菌体中有一个DNA 分子，以这个被32P
20、标记的噬菌体DNA 为模板，复制出来的若干个DNA 分子，其中的两个DNA 分子各有一条链含有32P，其他都不含32P。这两条含32P 的DNA 链分别进入两个噬菌体中。【答案】B7在人类历史上，出现过多次由各种病毒引起的大规模传染病，近几年还爆发了非典(SARS)、禽流感、甲型H1N1流感等，科学家对病毒形态结构、繁殖特点和传播方式等进行了不懈地探索研究，提出了一系列行之有效的防治措施。(1)非典、禽流感、甲型H1N1流感的病原体都属于病毒，它们结构简单，由_和_组成。病毒只能生活在活的生物体细胞内，这种生活方式称为_。(2)甲型H1N1感病毒属于混合型重组流感病毒，此病毒发生重组的是_。(3)某同学参加传染病防治宣传活动，绘制了病毒增殖的示意图，其中排列顺序正确的是()A B C D【解析】(1)病毒是一种没有细胞结构的生物，主要由蛋白质外壳和核酸组成，病毒只有寄生在活细胞内才能表现出一定的生命活动。(2)决定生物性状的是核酸，因此发生重组的是病毒的遗传物质核酸。(3)病毒的增殖过程为：吸附侵入复制合成装配释放。【答案】(1)蛋白质核酸寄生(2)RNA(或遗传物质，基因，核酸)(3)C