高中生物 第1讲 DNA是主要的遗传物质

第二单元 遗传的分子基础

最新考纲

1．人类对遗传物质的探索过程 Ⅱ 2．DNA 分子结构的主要特点 Ⅱ 3．基因的概念 Ⅱ 4．DNA 分子的复制 Ⅱ 5．遗传信息的转录和翻译 Ⅱ 6．基因与性状的关系 Ⅱ

考纲解读

1．两个经典实验的设计思路和结论分析 2．DNA 分子的结构特点、复制及相关计算

3．基因与DNA 、染色体、遗传信息、脱氧核苷酸之间的关系 4．DNA 分子多样性和特异性

5．遗传信息的转录和翻译过程及相关计算

6．中心法则的内容及相关内容的区别、联系和应用 7．基因与蛋白质及性状的关系

第1讲 DNA 是主要的遗传物质

知识点三 RNA 也是遗传物质的实验

25________，所以说○26________是主要的遗传物质

综上所述：绝大多数生物的遗传物质是○

判断正误

1．肺炎双球菌体外转化实验以体内转化实验作基础( ) 。 2．艾弗里证明转化因子是DNA 而不是蛋白质( ) 。 3．转化的实质是基因突变( ) 。

4．同位素标记噬菌体时不能直接将噬菌体放在培养基上( ) 。 5．同时用35S 、32P 标记一组噬菌体实验效果更明显( ) 。 6．有细胞的生物以DNA 作为主要遗传物质( ) 。

7．有少数病毒不含DNA ，只有RNA ，此时RNA 才是遗传物质( ) 。 学习笔记：

学习笔记：

自我校对：

①格里菲思 ②菌体无多糖荚膜、菌落表面粗糙、无毒性 ③菌体有多糖荚膜、菌落表面光滑、有毒性 ④小鼠不死亡 ⑤小鼠死亡 ⑥小鼠不死亡 ⑦小鼠死亡 ⑧“转化因子” ⑨艾弗里 ⑩既有R 型菌，也有S 型菌 ⑪只有R 型菌 ⑫只有R 型菌 ⑬只有R 型菌 ⑭

35323532

15S ⑯P ⑰S ⑱P ⑲宿主细胞内 DNA 是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质 ○

21宿主细胞外 ○22宿主细胞 ○23DNA ○24RNA ⑳宿主细胞 ○

25DNA ○26DNA ○

判断正误：1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. × 6. × 7. √

, 肺炎双球菌转化实验

高考地位：5年6考 （2011广东卷，2010江苏卷，2009广东卷、江苏卷„„）

注意 ①格里菲思实验第4组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里

S 型菌的DNA ＋R 型活菌培养基上生存的细菌都是R 型菌和S 型菌都有，但是R 型菌多。

②加热杀死的S 型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA 氢键断裂变性失活后随温度降低又恢复活性(类似于PCR 扩增) 。

③转化导致的变异方式类似于转基因技术，故应界定为基因重组。

本考点的考查主要有三个方向：一是实验操作过程，二是实验的目的，三是考查探究性实验设计的基本思路和方法。全国卷近几年没有命题，为冷考点。 【典例1】►(2011·广东卷) 艾弗里和同事用R 型和S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。

A. ①不能证明S 型菌的蛋白质不是转化因子 B ．②说明S 型菌的荚膜多糖有酶活性 C ．③和④说明S 型菌的DNA 是转化因子 D ．①～④说明DNA 是主要的遗传物质

解析 本题考查艾弗里的肺炎双球菌转化实验，属于对理解层次的考查。由表格信息可以看出，含有S 型细菌的蛋白质和荚膜多糖的培养皿中没有S 型细菌的产生，说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子，A 不符合题意；酶的化学本质是蛋白质或RNA ，B 不符合题意；③和④的自变量为DNA 的完整性，在DNA 保持完整的培养皿中有S 型细菌出现，说明DNA 是转化因子，C 符合题意； 因为大多数生物的遗传物质是DNA ，我们才能说DNA 是主要的遗传物质，①～④只能说明DNA 是遗传物质，D 不符合题意。 答案 C

题后反思 S 型菌的DNA ＋DNA 水解酶＋R 型活细菌――→只有R 型细菌，该实验是从另一个角度进一步证明DNA 是遗传物质，而不是为了证明DNA 的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物质，尽管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。

【训练1】►(新视角) 艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为( ) 。

培养

A ．实验一 B ．实验二

C ．实验三 D ．实验一和三

解析 实验二中加入的DNA 酶能分解S 型细菌的DNA 活性片段，使基因无法转移进入R 型细菌中，所以菌落只有一种，即R 型菌落。 答案 B

, 噬菌体侵染细菌的实验及遗传物质辨析

高考地位：5年8考 （2011江苏卷，2010海南卷，2009江苏卷„„）

一、噬菌体侵染细菌的实验分析 1．实验思路及方法

S 是蛋白质特有的元素，P 几乎都存在于噬菌体DNA 分子中，用放射性同位素32P 和35S 分别标记DNA 和蛋白质，直接地单独地观察它们各自的作用。 2．侵染特点及过程

(1)进入细菌体内的是噬菌体的DNA ，噬菌体蛋白质外壳留在外面不起作用。 (2)噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入核酸→合成→组装→释放五个过程。

提醒 噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内，除噬菌体的DNA 做模板起指导作用外，其余的原料——脱氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP 和相关酶全由大肠杆菌提供。

由上表分析可知：噬菌体的DNA 是其亲代与子代之间联系的“桥梁”，即“DNA 是遗传

物质”(结论) 。

提醒 该实验可同时证明： ①DNA 分子具有相对稳定性。

②DNA 能自我复制，使前后代保持一定的连续性。 ③DNA 能控制蛋白质的生物合成。

都不能证明DNA 分子产生可遗传的变异。 二、与肺炎双球菌转化实验的比较

三、生物的遗传物质

1．烟草花叶病毒侵染烟草实验 (1)过程及结果

(2)结论：RNA 是遗传物质。 2．主要的遗传物质 (1)事实

非细胞结构生物（病毒）的遗传物质：DNA 或RNA ⎧⎪

⎧生物⎨ ⎪原核生物的遗传物质：DNA ⎨细胞结构⎪⎪真核生物的遗传物质：DNA ⎩⎩

(2)结论：绝大多数生物的遗传物质都是DNA ，所以说DNA 是主要的遗传物质。

★ 本考点高考命题多以实验分析选择题形式出现，涉及内容有：同位素标记法的应用，噬

菌体的成分、结构与增殖，探究性实验设计的原则、方法等，题目有一定难度和区分度。 【典例2】►(2011·江苏卷) 关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( ) 。 A ．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

B ．分别用35S 和32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C ．用35S 标记的噬菌体侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D ．35S 、32P 标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质

解析 “噬菌体侵染细菌的实验”应分别用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培养基培养大肠杆菌，再用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的大肠杆菌分别培养噬菌体得到含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的噬菌体，再让带标记的噬菌体分别侵染未带标记的大肠杆菌，进行短时间的保温培养，所以A 、B 选项均错误；C 选项用35S 标记的噬菌体侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分导致部分亲代噬菌体蛋白

质外壳仍然吸附在大肠杆菌表面，所以C 选项正确；35S 、32P 标记的噬菌体侵染实验分别说明蛋白质不是遗传物质、DNA 是遗传物质，所以D 选项错误。 答案 C

易错点评 噬菌体等病毒都是严格在活细胞内寄生并繁殖的，人工提供的培养基不能直接培养(并标记) 病毒，必须用活细胞(寄主) 培养(并标记) 病毒。因此“标记噬菌体”必须分两步进行！

标记噬菌体

3235

⎧⎪方法：用分别含P 和S 的大肠杆菌培养噬菌体，让噬菌体大量繁殖⎨ 3235⎪⎩结果：分别获得DNA 含P 和蛋白质含S 的噬菌体

3235方法：用分别含P 和S 的培养基培养大肠杆菌，让其繁殖若干代 3235

结果：分别获得含P 和S 的大肠杆菌【训练2】►(2012·南通调研) 下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实

验过程，由此可以判断( ) 。

A ．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B ．TMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中

C ．侵入烟草细胞的RNA 进行了逆转录过程 D ．RNA 是TMV 的主要遗传物质

解析 从图示分析，TMV 放入水和苯酚中后，RNA 和蛋白质分离，A 正确；通过接种的方式，TMV 的蛋白质可以进入烟草细胞中，B 错；此实验不能看出TMV 的RNA 在烟草细胞中进行了逆转录过程，C 错误；此实验说明TMV 的遗传物质是RNA ，而不是蛋白质，同种生物的遗传物质没有主次之分，D 错误。 答案 A

, 遗传物质的探索实验考查

1．(2010·海南卷) 某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA ，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测见下表。其中预测正确的是( ) 。

A.1、3 B ．1、4 C ．2、3 D ．2、4

解析 由题可知，两种噬菌体均为DNA 病毒，即DNA 决定了病毒的遗传性状，甲的DNA ＋乙的蛋白质组成“杂合”噬菌体，“杂合”噬菌体的子代表现型与甲种一致；乙的DNA ＋甲的蛋白质组成“杂合”噬菌体，“杂合”噬菌体的子代表现型与乙种一致。 答案 B 2．(2010·上海) 若1个35S 标记的大肠杆菌被1个32P 标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体( ) 。

A ．一定有35S ，可能有32P B ．只有35S

C ．一定有32P ，可能有35S D ．只有32P

解析 1个被32P 标记的噬菌体侵染35S 标记的大肠杆菌，含32P 标记的噬菌体DNA 侵入大肠杆菌，以大肠杆菌内的物质为原料进行复制，故释放的噬菌体可能有2个含32P 的；以大肠杆菌内的35S 氨基酸为原料合成噬菌体蛋白质，故释放的噬菌体一定含有35S 。 答案 A

, 生物体内的遗传物质3. 判断正误

(1)(2010·广东卷—D)DNA 是主要的遗传物质( ) 。 (2)(2009·江苏生物5—A) 豌豆的遗传物质主要是DNA( ) 。 (3)(2009·江苏生物5—B) 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上( ) 。

解析 (1)由于绝大多数生物的遗传物质都是DNA ，所以DNA 是主要的遗传物质。(2)豌豆属于真核生物，其遗传物质只有DNA ；(3)酵母菌的遗传物质DNA 主要分布在染色体上，细胞质中也有。

答案 (1)√ (2) (3)√ 4．(2008·广东理基，38) 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 ．T 2噬菌体 D 引起AIDS 的病原体

解析 考查生物遗传物质的具体类型，属于考纲理解层次，难度较小。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，T 2噬菌体是DNA 病毒。 答案 C 5．(2008·江苏生物，10) 叶绿体的DNA 能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是( ) 。 A ．叶绿体DNA 能够转录 B ．叶绿体DNA 是遗传物质 C ．叶绿体内存在核糖体

D ．叶绿体功能不受细胞核调控

解析 叶绿体的DNA 能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成，因此叶绿体的DNA 能够转录和翻译，也是细胞质内的遗传物质。叶绿体功能受细胞核调控。 答案 D