第1部分 专题5 遗传的分子基础.docx

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第1部分专题5遗传的分子基础

专题五

　遗传的分子基础

构建知识体系·串联主干知识

■核心要点清误····························································

DNA是主要的遗传物质

1．格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。

（×）

提示：

格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明了S型菌中含有“转化因子”，而不能证明DNA是遗传物质。

2．将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射给小鼠，从死亡小鼠体内只能分离出S型菌。

（×）

提示：

加热杀死的S型菌只能转化一部分R型菌，未被转化的R型菌在小鼠体内也能增殖产生后代。

3．分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体。

（×）

提示：

噬菌体必须寄生在细菌内才能繁殖，在培养基上无法生存，得不到被标记的噬菌体。

4．在噬菌体侵染细菌实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。

（×）

提示：

在该实验中，搅拌、离心的目的是将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离开。

5．肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质。

（×）

提示：

肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质。

6．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。

（√）

7．噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。

（×）

提示：

噬菌体是利用自己的DNA为模板合成子代的DNA。

8．在用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。

（√）

DNA分子的结构和复制

1．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架。

（√）

2．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。

（√）

3．同一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过氢键相连。

（×）

提示：

同一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接。

4．DNA分子中每个脱氧核糖都连接两个磷酸，每个碱基都连接一个脱氧核糖。

（×）

提示：

DNA双链两端的脱氧核糖只连接一个磷酸。

5．腺嘌呤和胸腺嘧啶含量高的DNA分子，结构更稳定。

（×）

提示：

A—T之间形成二个氢键，G—C之间形成三个氢键，因此鸟嘌呤和胞嘧啶含量高的DNA分子结构更稳定。

6．DNA分子的多样性决定于碱基对排列顺序和空间结构的不同。

（×）

提示：

DNA分子的多样性不决定于空间结构。

7．解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶都能作用于DNA分子，它们的作用部位都是相同的。

（×）

提示：

解旋酶作用于DNA中的氢键，DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶作用于磷酸二酯键。

8．已知某双链DNA分子的一条链中（A＋C）/（T＋G）＝0.25，（A＋T）/（G＋C）＝0.25，则同样是这两个比例在该DNA分子的另一条链中为4与0.25，在整个DNA分子中是1与0.25。

（√）

基因对性状的控制

1．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与。

（√）

2．核糖体可在mRNA上移动。

（√）

3．一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可能由多种tRNA转运。

（√）

4．每种氨基酸都对应多个密码子，每个密码子都决定一种氨基酸。

（×）

提示：

有的氨基酸只对应一个密码子，如甲硫氨酸，有的密码子不决定氨基酸，如终止密码子。

5．存在于叶绿体和线粒体中的DNA都能进行复制、转录，进而翻译出蛋白质。

（√）

6．一个mRNA中含有多个密码子，一个tRNA中只含有一个反密码子。

（√）

7．核糖体与mRNA结合部位形成3个tRNA结合位点。

（×）

提示：

核糖体与mRNA结合部位形成2个tRNA结合位点。

8．某些性状由多个基因共同决定，有的基因可能影响多个性状。

（√）

考点1　DNA是主要的遗传物质

（对应学生用书第36页）

■核心整合——知识内化　融会贯通··································

1．DNA是遗传物质的实验证据

（1）肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较

实验

项目

肺炎双球菌转化实验

噬菌体侵染细菌实验

设计思路

设法将DNA和其他成分分开，单独地研究它们各自的功能

分离处理方法

直接分离法：

分离S型菌的DNA与其他成分

放射性同位素标记法：

分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质

结论

DNA是遗传物质，而蛋白质等物质不是遗传物质

DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质

联系

以上两个实验都证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质

（2）“两看”法分析噬菌体侵染细菌实验中的放射性

2．明确不同生物的遗传物质

（1）细胞生物的遗传物质：

DNA。

（2）病毒的遗传物质：

DNA或RNA。

（3）绝大多数生物的遗传物质：

DNA。

（4）生物界主要的遗传物质：

DNA。

■素养提升——规范表述　严谨准确··································

1．作为遗传物质应具备的条件有哪些？

提示：

（1）能精确复制自己；

（2）能指导蛋白质合成，从而控制生物性状及新陈代谢；（3）结构比较稳定；（4）能携带遗传信息。

2．在生物实验设计中实验思路和实验材料是实验成功的关键。

在证明哪类物质是遗传物质的实验中，艾弗里和赫尔希等人共同的、最关键的实验设计思路是什么？

他们选用细菌或病毒作实验材料的优点是什么？

提示：

他们的设计思路是设法把DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察DNA或蛋白质的作用。

他们选用细菌或病毒作实验材料的优点是

（1）个体小、结构简单；

（2）繁殖快。

3．请在格里菲思实验的基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等为实验材料，设计一个实验方案证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

简要写出实验思路并预期实验结果及结论。

提示：

实验思路：

①将加热杀死的S型细菌分离，分别得到蛋白质和DNA。

②将分离得到的S型细菌的蛋白质和DNA分别与R型细菌混合一段时间后，再分别注射入甲、乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的生活情况。

预期实验结果及结论：

甲组小鼠不死亡，乙组小鼠死亡，并在乙组小鼠体内发现活的S型细菌，则证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

■真题再做——思悟方法　体验感悟·································

1．（2019·江苏高考）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是（　　）

A．实验中可用15N代替32P标记DNA

B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的

C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌

D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA

C　[N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，不能区分噬菌体的蛋白质和DNA，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA作模板，利用大肠杆菌体内的原料编码合成的，B错误；子代噬菌体DNA合成的模板来自亲代噬菌体自身的DNA，而合成的原料来自大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。

]

2．（2018·江苏高考）下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是（　　）

A．原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物

B．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成

C．肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质

D．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与

D　[原核细胞内DNA的合成需要RNA作为引物，A错误；真核细胞中的DNA和RNA的合成主要发生在细胞核中，此外线粒体和叶绿体中也能合成DNA和RNA，B错误；肺炎双球菌的体内转化实验说明了转化因子的存在，体外转化实验证明了其遗传物质是DNA，C错误；真核细胞和原核细胞中基因的表达过程都包括转录和翻译两个过程，都需要DNA和RNA的参与，D正确。

]

3．（2019·海南高考）下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是（　　）

A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1

B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲

C．加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌

D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性

B　[红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1，属于性状分离现象，不能说明核糖核酸是遗传物质，A错误；病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲的核糖核酸是遗传物质，B正确；加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能说明加入杀死的S型菌存在转化因子，不能说明核糖核酸是遗传物质，C错误；用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明核糖核酸是遗传物质，D错误。

故选B。

]

4．（2017·全国卷Ⅰ）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。

有些病毒对人类健康会造成很大危害。

通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。

请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。

简要写出

（1）实验思路；

（2）预期实验结果及结论。

（要求：

实验包含可相互印证的甲、乙两个组）

解析：

该实验的目的是鉴定一种病毒的遗传物质是DNA还是RNA，要求使用的实验方法是同位素标记法。

DNA和RNA的元素组成相同，都含有C、H、O、N、P，因此只标记化学元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之处在于含氮碱基不同，因此可在培养基中分别加入含有放射性标记的胸腺嘧啶和含有放射性标记的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性标记的胸腺嘧啶来合成DNA，还是利用了含有放射性标记的尿嘧啶来合成RNA。

答案：

（1）实验思路

甲组：

将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。

培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

乙组：

将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。

培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

（2）预期实验结果及结论

若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，则为RNA病毒；反之，为DNA病毒。

■考向专练——题点研练　触类旁通·································

　探索DNA是遗传物质的经典实验

1．（2019·衡水中学五调）格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程和结果如下图所示。

下列说法正确的是（　　）

实验1：

R型细菌＋小鼠→存活

实验2：

S型细菌＋小鼠→死亡

实验3：

S型细菌＋加热＋小鼠→存活

实验4：

S型细菌＋加热＋R型细菌＋小鼠→死亡

A．实验1为空白对照组，实验2、3和4均为实验组

B．能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出S型活细菌和R型活细菌

C．该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活细菌内表达出相应的蛋白质

D．对比实验2、3的结果，说明加热能使有毒性的S型活细菌失去毒性

D　[四个实验相互对照，四组实验均为实验组，A项错误；实验2中小鼠体内只存在S型细菌，B项错误；该实验只能证明转化因子的存在，但不能证明其化学成分，C项错误。

]

2．（2019·云南曲靖一中模拟）下图是用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程，有关叙述正确的是（　　）

①用32P标记噬菌体―→

―→③搅拌、离心―→

A．过程①中32P标记的是噬菌体外壳的磷脂分子和内部的DNA分子

B．过程②中应短时保温，有利于吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离

C．过程③中离心的目的是析出噬菌体外壳，使被感染的大肠杆菌沉淀

D．过程④中沉淀物的放射性很高，说明噬菌体的DNA是遗传物质

C　[