1、第3章 基因的本質考綱內容能力要求命題分析1. 人類對遺傳物質的探索過程2DNA 分子結構的主要特點3.基因的概念4.DNA 分子的復制1.近幾年新課標卷主要以選擇題的形式考查了肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體的結構及其侵染細菌的實驗過程。常以噬菌體侵染細菌的實驗為載體，考查同位素標記法，也常與 DNA 結構一起綜合考查。2016年考查了 DNA 的復制、噬菌體侵染細菌的實驗。2.命題趨勢：主要以選擇題形式考查實驗思路、DNA 結構、特性、復制等知識；結合細胞分裂、遺傳變異、基因表達等進行綜合命題。第1節 DNA 是主要的遺傳物質一、肺炎雙球菌的轉化實驗1肺炎雙球菌的類型：(1)R 型細菌：菌落_

2、；_ 莢膜；_毒性。(2)S 型細菌：菌落_；_莢膜；_毒性。2格里菲思的肺炎雙球菌的體內轉化實驗：(1)實驗過程及結果：粗糙無無光滑有有加熱殺死的 S 型活細菌小鼠不死。注射(2)實驗結論：加熱殺死的 S 型細菌中，含有某種促成無毒性的 R 型細菌轉化為有毒性的 S 型細菌的_。3艾弗里及其同事的肺炎雙球菌的體外轉化實驗：(1)設計思路：設法將_分開，單獨研究它們各自的功能。轉化因子DNA和其他物質(2)實驗過程及結果：R 型細菌和 S 型R 型(3) 實驗結論：使 R 型細菌產生穩定遺傳變化的物質是_，而不是蛋白質等其他物質。DNA二、噬菌體侵染細菌的實驗1噬菌體的結構和元素組成：_：含

3、C、H、O、N、_元素_：含 C、H、O、N、_元素DNAP蛋白質S2實驗過程及結果：(1)標記噬菌體：噬菌體噬菌體(2)侵染細菌：3結論：DNA 是遺傳物質。高低低高三、RNA 也是遺傳物質的實驗1實驗流程示意圖：正常RNARNA2結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是_。染色體線粒體葉綠體主要絕大多數四、生物的遺傳物質總結1遺傳物質 DNA 的主要載體是_，此外_和_兩種細胞器中也存在少量 DNA 分子。2 DNA 是 _ 的 遺 傳 物 質 ， 因 為 自 然 界 中_生物的遺傳物質是 DNA，只有少數病毒的遺傳物質為 RNA。判斷正誤1艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗證明了 DNA 是遺傳物質。()

4、2格里菲思的體內轉化實驗證明了 DNA 是遺傳物質。)3艾弗里的體外轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養等技術。()4噬菌體能利用宿主細菌的 DNA 為模板合成子代噬菌體的核酸。()5用 35S 標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。()答案：1.2.3.4.5.項目格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗艾弗里體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗(赫爾希和蔡斯)實驗材料小鼠、肺炎雙球菌(R 型和 S 型)R 型和 S 型肺炎雙球菌T2 噬菌體和大腸桿菌實驗思路整體處理細菌個體，加熱殺死 S型菌對 S 型菌中的物質進行提取、分離，分別單獨觀察各種物質的作用用放射性同位素分別標記噬

5、菌體的 DNA 和蛋白質外殼，觀察兩種物質在噬菌體繁殖過程中的作用考點一DNA 是遺傳物質的實驗證據1肺炎雙球菌轉化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的比較：（續表）項目格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗艾弗里體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗(赫爾希和蔡斯)實驗分析S型菌的多糖莢膜保護細菌不被小鼠免疫系統消滅，從而使小鼠患敗血癥；加熱殺死S型菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性R型菌轉化成S型菌的實質是S型菌的DNA與R型菌的DNA實現重組，表現出S型菌的性狀，此變異屬于廣義上的基因重組用35S和32P分別標記噬菌體蛋白質外殼和內部的DNA，在細菌體內只能檢測到3

6、2P，檢測不到35S。由此證明，侵染時注入細菌的是DNA，蛋白質成分的外殼未進入細菌細胞內；因為病毒必須在細胞內營寄生生活，故應先培養帶放射性的細菌，再用細菌培養噬菌體實驗結論S型菌中含有轉化因子，能使R型菌轉化DNA是遺傳物質，而其他物質不是遺傳物質DNA是遺傳物質2.噬菌體侵染大腸桿菌的實驗：(1)噬菌體侵染細菌的實驗分析：實驗材料：T2 噬菌體。T2 噬菌體在自身 DNA 的控制下，利用細菌的原料、能量合成自身的蛋白質和 DNA，進行大量增殖。噬菌體侵染細菌的過程如下圖所示：A吸附，B.注入，C.復制合成，D.組裝，E.釋放實驗原理：一般來說，蛋白質含 S 不含 P，而 DNA 含 P不

7、含 S。因而可將噬菌體內的 DNA 和蛋白質分別用不同的同位素標記，來分析 DNA 和蛋白質在噬菌體生命活動過程中所起的作用。實驗過程及結果：實驗過程第1步標記細菌細菌含35S的培養基含35S的細菌；細菌含32P的培養基含32P的細菌第2步標記噬菌體噬菌體含35S的細菌含35S的噬菌體；噬菌體含32P的細菌含32P的噬菌體第3步侵染細菌（續表）結果及分析含35S的噬菌體細菌懸浮液放射性高，沉淀物放射性很低，表明35S標記的蛋白質外殼并未進入宿主細胞內，而是留在外面含32P的噬菌體細菌懸浮液放射性低，沉淀物放射性很高，表明32P標記的DNA進入到了宿主細胞內，子代噬菌體的性狀是通過親代的DNA遺

8、傳的結論DNA是噬菌體的遺傳物質噬菌體親子代個體與細菌之間同位素的標記關系：(2)上清液和沉淀物放射性分析：用 32P 標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液含放射性的原因。a保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，上清液中出現放射性。b保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，也會使上清液出現放射性。內容DNA蛋白質DNA和蛋白質噬菌體32P35S14C、3H、18O、15N細菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌體32P、31P32SC、H、O、N兩種都有用35S 標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因，由

9、于攪拌不充分，有少量含35S 的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。(1)因放射性檢測時只能檢測到部位，不能確定是何種元素的放射性，故35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，應將二者分別標記，即把實驗分成兩組。(2)含放射性標記的噬菌體不能用培養基直接培養，因為病毒營專性寄生生活，故應先培養細菌，再用細菌培養噬菌體。(3)噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA 是遺傳物質，但是沒有證明蛋白質不是遺傳物質。該實驗可同時證明：DNA 分子具有相對穩定性；DNA 能自我復制，使前后代保持一定的連續性；DNA 能控制蛋白質的生物合成，但不能證明DNA分子產生可遺傳的變異

10、。(4)噬菌體侵染細菌實驗中32P 和35S 的存在部位。(5)肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗設計的基本思路是設法把 DNA 和蛋白質分開單獨觀察它們的作用。 高考探究 考向 1 肺炎雙球菌轉化實驗例 1下列關于肺炎雙球菌轉化實驗的敘述錯誤的是()A格里菲思的實驗證明加熱殺死的 S 型菌存在某種促進細菌轉化的因子B艾弗里的實驗證明促成 R 型細菌向 S 型細菌轉化的物質是 DNAC艾弗里用化學方法將 S 型細菌的各種成分分離，分別研究其作用D將 S 型細菌的 DNA 與 R 型細菌混合后可將 R 型細菌全部轉化為 S 型細菌解析格里菲思根據肺炎雙球菌在小鼠體內的轉化實驗，提出S 型細

11、菌中存在某種轉化因子的假說。艾弗里用化學方法將S 型細菌的各種成分分開，分別進行實驗，證明了起轉化作用的物質是 S 型細菌的DNA。只有少數R 型細菌轉化為S 型細菌。答案D有關“轉化”的三個易誤點(1)轉化的實質是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉化實驗是指 S 型細菌的 DNA 片段整合到 R 型細菌的 DNA 中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發生了基因重組。(2)并非所有的 R 型細菌都被轉化。由于轉化受到 DNA 的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態等因素的影響，因此轉化過程中并不是所有的 R 型細菌都被轉化成 S 型細菌，而只是少部分 R 型細菌被轉化成 S 型細菌。(3)加

12、熱并沒有使 DNA 完全失去活性。加熱殺死 S 型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的 DNA 在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。考向2相關實驗的綜合考察例2(2016 年江蘇卷)下列關于探索 DNA 是遺傳物質實驗的相關敘述，正確的是()A格里菲思實驗中肺炎雙球菌 R 型轉化為 S 型是基因突變的結果B格里菲思實驗證明了 DNA 是肺炎雙球菌的遺傳物質C赫爾希和蔡斯實驗中 T2 噬菌體的 DNA 是用 32P 直接標記的D赫爾希和蔡斯實驗證明了 DNA 是 T2 噬菌體的遺傳物質解析格里菲思實驗中肺炎雙球菌R 型轉化為S 型是基因重組的結果，A 錯誤；格里菲思實驗證明了S 型細

13、菌中存在一種轉化因子，使R 型細菌轉化為 S 型細菌，B 錯誤；T2 噬菌體營寄生生活，需先標記細菌，再用已標記的細菌培養噬菌體，C 錯誤；赫爾希和蔡斯的 T2 噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是T2 噬菌體的遺傳物質，D 正確。答案D考向3噬菌體侵染細菌的實驗例 3(2016 年豫北四市統考)某同學模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實驗，有關分析錯誤的是()A35S 標記的是噬菌體的 DNAB沉淀物 b 中含放射性的高低，與過程中攪拌是否充分有關C上清液 a 中放射性較強D上述實驗過程并不能證明 DNA 是遺傳物質解析35S 標記的是噬菌體的蛋白質外殼，DNA 不含有S元素；充分攪拌

14、離心后，含放射性的蛋白質外殼進入上清液，使上清液 a 中放射性較強；若攪拌不充分，一部分蛋白質外殼不能與大腸桿菌分離，會隨大腸桿菌進入沉淀中，使沉淀物 b中放射性增強；該實驗沒有標記DNA，不能說明DNA 的作用，故不能證明DNA 是遺傳物質。答案A【考點練透】1下列有關格里菲思做的肺炎雙球菌轉化實驗的說法錯誤的是()(導學號 57130045)A與 R 型菌混合前必須將 S 型菌慢慢冷卻B無毒的 R 型菌轉化為有毒的 S 型菌屬于基因重組C該轉化實驗不能證明 DNA 是遺傳物質DS 型菌的 DNA 能抵抗機體的免疫系統，從而引發疾病解析：與 R 型菌混合前必須將S 型菌慢慢冷卻，以使變性的D

15、NA 能夠復性并可以防止高溫殺死R 型菌，A 正確；S 型菌的DNA 進入R 型菌中，使R 型菌有毒性，實際上就是外源基因整合到受體DNA 上并得以表達，這屬于基因重組，B 正確；該轉化實驗不能證明DNA 是遺傳物質，C 正確；由于S 型菌有莢膜，進入吞噬細胞后，受莢膜的保護，能抵抗吞噬細胞的吞噬和消化，從而迅速增殖、擴散，引起機體發生疾病，D 錯誤。答案：D2(2015 年河南鄭州質檢)下圖 2 為用標記的 T2 噬菌體侵)染大腸桿菌的實驗，據圖判斷下列敘述正確的是(圖 1圖 2A圖 2 中用 35S、32P 分別標記噬菌體的蛋白質、DNA，標記元素所在部位分別對應于圖 1 中的B錐形瓶中的

16、培養液是用來培養 32P 標記的 T2 噬菌體的，其營養成分中應含有 32PC圖 2 中的分別代表攪拌、離心過程，其中的目的之一是讓乙上清液中析出質量較輕的 T2 噬菌體顆粒D噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等解析：蛋白質、DNA 的特征元素分別為 S、P，圖1 中的為磷酸基團，含有P 元素，為肽鍵，含N 元素，為R 基團，可能含有S 元素；錐形瓶中的培養液是用來培養大腸桿菌的，不能含有 32P，否則離心后沉淀物中的放射性無法確定；噬菌體是 DNA 病毒，其增殖過程中所需的原料、酶來自大腸桿菌，而 DNA 模板則由噬菌體自身提供。答案：C3(2016 年河南鄭州一模)下列關于遺傳物質的相關

17、敘述，正確的是()A艾弗里進行的肺炎雙球菌轉化實驗，證明了 DNA 是主要的遺傳物質BS 型菌的 DNA 與 R 型菌混合培養后，能夠得到 S 型和R 型兩種細菌C同位素示蹤實驗證明了 DNA 半保留復制，通過 DNA復制實現遺傳信息的表達D在培養基中加入含 35S 的氨基酸可獲得被 35S 標記的噬菌體答案：B考點二RNA 是遺傳物質的實驗證據及不同生物的遺傳物質1RNA 也可作為遺傳物質煙草花葉病毒實驗：(1)實驗材料：煙草花葉病毒、煙草。(2)實驗過程：(3)實驗結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是 RNA，而不是蛋白質。2探索遺傳物質的經典實驗：3不同生物的遺傳物質：(1)生物的遺傳物質是

18、DNA 或 RNA，即生物的遺傳物質是核酸。(2)既含有 DNA 又含有 RNA 的生物和只含有 DNA 的生物，其遺傳物質是 DNA。(3)只含 RNA 的病毒中，RNA 才作為遺傳物質。(4)由于絕大多數生物的遺傳物質是 DNA，所以說 DNA 是主要的遺傳物質。 高考探究 考向1RNA 是遺傳物質的實驗證據例1下圖表示科研人員驗證煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質的實驗過程，由此推斷正確的是()A煙草細胞的遺傳物質是 RNAB煙草細胞的細胞膜上有 RNA 的載體C感染煙草的病毒的蛋白質和 TMV 的相同D接種的 RNA 在煙草細胞中進行了逆轉錄解析從TMV 中提取的RNA 能使煙草感染病毒，

19、而提取的蛋白質卻不能使煙草感染病毒，這說明RNA 是TMV 的遺傳物質，可在煙草細胞內合成TMV 的蛋白質。答案C考向2不同生物的遺傳物質例 2下列關于病毒遺傳物質的敘述中，正確的是()A都是脫氧核糖核酸B都是核糖核酸C同時存在脫氧核糖核酸和核糖核酸D有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸解析病毒只含有一種核酸，DNA 或RNA，所以病毒的遺傳物質有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸。答案D【考點練透】4在生命科學發展過程中，證明 DNA 是遺傳物質的實驗是()孟德爾的豌豆雜交實驗摩爾根的果蠅雜交實驗T2 噬菌體侵染大腸桿菌實驗肺炎雙球菌轉化實驗DNA 的 X 光衍射實驗ACBD解析：孟德爾通過豌豆

20、雜交實驗發現了基因的分離定律和自由組合定律；摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上；DNA 的X 光衍射實驗為DNA 雙螺旋結構的發現提供了重要依據；肺炎雙球菌轉化實驗和 T2 噬菌體侵染大腸桿菌實驗均證明了DNA 是遺傳物質。答案：C5核酸是生物的遺傳物質，下列有關核酸的說法正確的是()A煙草的遺傳物質中含有 4 種堿基B真核生物的遺傳物質都是 DNA，部分原核生物的遺傳物質是 RNACHIV 與噬菌體含有相同的核苷酸DRNA 病毒的遺傳物質均能在宿主細胞中反轉錄生成DNA解析：真核、原核生物的遺傳物質都是DNA。HIV 是RNA病毒，含有核糖核苷酸，而噬菌體是DNA 病毒，含有脫氧核

21、苷酸。有些 RNA 病毒不能反轉錄。答案：A1肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的 S 菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無莢膜的 R 菌無毒性。下圖為某同學所做的細菌轉化實驗。相關說法錯誤的是()A丙組為空白對照，實驗結果為小鼠不死亡B能導致小鼠患敗血癥死亡的有甲、丁兩組C戊組實驗表明，加 S 菌的蛋白質后試管中長出的還是無毒性的 R 菌D丁組產生的有毒性的肺炎雙球菌不能將該性狀遺傳給后代解析：含有莢膜的肺炎雙球菌是甲、乙、丁三組，煮沸處理能使有莢膜的肺炎雙球菌失去毒性，所以只有甲、丁兩組能導致小鼠死亡。戊組加 S 型菌的蛋白質后試管中長出的還是無毒性的 R 型菌，而丁組產生的有毒性的肺炎雙球菌是由遺傳物質的改變引起的，可以遺傳給后代。答案：D2下圖為肺炎雙球菌轉化實驗中的基本步驟，有關說法正確的是()(導學號 57130046)A都要加熱處理B要將所有提取物與 R 菌共同培養C的結果是只有 S 或 R 一種菌落D的結果可能是有 S、R 兩種菌落解析：過程是將加熱殺死的S 菌和R 菌混合培養，接種到固體培養基上，經過程后，可以培養出 S、R 兩種菌落，過程是分離出 S 菌的 DNA 和蛋白質等大分子物質，不需加熱，經過程分別和 R 菌混合培養，接種到固體培養基，經過程后，可以培養出 S、R 兩