通用版高考生物二轮复习第1部分专题5遗传的分子基础考点1DNA是主要的遗传物质教案
2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—遗传的分子基础

2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—遗传的分子基础高考感知课标要求——明考向近年考情——知规律5.1亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上。
5.2概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
5.3概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成,通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构,碱基的排列顺序编码了遗传信息。
5.4概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
5.5概述DNA分子上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质的合成,细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质表现。
5.6概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。
(2023·浙江)遗传信息的翻译、PCR扩增的原理与过程;(2023·海南)DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录;(2023·全国)细胞器之间的协调配合、遗传信息的转录、遗传信息的翻译;(2023·海南)表观遗传;(2023·山东)伴性遗传的遗传规律及应用、表观遗传;(2023·山东)真核细胞与原核细胞的异同、遗传信息的转录、遗传信息的翻译;(2023·山东)DNA分子的结构和特点、DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子的复制过程、特点及意义;(2023·湖南)遗传信息的转录、遗传信息的翻译;(2023·湖南)基因、蛋白质与性状的关系、基因突变;(2023·浙江)中心法则及其发展;(2023·广东)细胞学说及其建立过程、酶的本质、中心法则及其发展;(2023·北京)DNA分子的复制过程、特点及意义、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用;(2023·广东)细胞的衰老、遗传信息的转录、遗传信息的翻译;命题趋势1.考查题型:多以选择题呈现。
2.命题趋势:遗传的分子基础多为遗传物质的实验探究、遗传信息传递过程的实例分析与实验探究。
高考生物学二轮总复习课后习题 专题5 遗传的分子基础、变异与进化 (6)

专题五遗传的分子基础、变异与进化A组基础对点练考点1 遗传的分子基础1.(四川广安一模)科学研究发现,T2噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌自身蛋白质的合成立即停止,转而合成噬菌体蛋白质。
下列叙述正确的是( )A.T2噬菌体和大肠杆菌主要的遗传物质都是DNAB.噬菌体蛋白质的合成需要大肠杆菌提供酶和能量C.噬菌体基因控制合成的蛋白质需内质网进行加工D.噬菌体蛋白质外壳会侵入大肠杆菌影响细菌代谢2.(山东联考二模)DNA复制过程中,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处称为复制叉。
研究发现,啤酒酵母中某种蛋白被加载到复制叉时,被招募并停滞在复制叉处的Mec1蛋白就会被激活并随复制叉向前移动,从而完成DNA的复制。
下列说法错误的是( )A.DNA一条链中的磷酸基团和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接B.DNA解旋过程中解旋酶需在ATP供能驱动下断裂两条链间的氢键C.Mec1蛋白被激活后会与RNA聚合酶结合,进而完成DNA的复制过程D.抑制细胞中Mec1基因的表达,细胞可能会被阻滞在细胞分裂间期3.(浙江台州二模)唾液腺细胞合成淀粉酶的局部过程如图所示,图中①表示某种细胞器,②表示某种大分子化合物。
下列叙述错误的是( )A.图中的囊腔是内质网腔B.①识别②上的启动子,启动多肽合成C.多个①结合在②上合成同一种多肽,提高翻译效率D.图示过程需三种RNA参与,三种RNA都是基因转录产物4.(山东模拟)不同核酸类型的病毒完成遗传信息传递的具体方式不同。
下图为某“双链±RNA病毒”基因表达示意图。
这类病毒携带有RNA复制酶,在该酶的作用下,-RNA作为模板复制出新的+RNA。
合成的+RNA既可以翻译出病毒的蛋白质,又可以作为模板合成-RNA,最终形成“±RNA”。
已知逆转录病毒的核酸为“+RNA”。
下列说法正确的是( )B.与DNA的复制不同,±RNA的双链可能都是新合成的C.该病毒与逆转录病毒基因表达时都存在A—T、A—U的配对D.逆转录病毒与该病毒繁殖时均有+RNA到-RNA的过程5.DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化下,DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被选择性地添加甲基。
2023届高考二轮总复习试题生物(适用于广东福建重庆湖北浙江海南)专题5遗传的分子基础变异与进化专题

专题提升练5一、单项选择题1.(2022广东卷)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是()A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式2.(2022广东广州二模)烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)是两种亲缘关系较近的RNA病毒。
将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后,用两种RNA分别感染烟草植株的叶片,叶片上出现不同形状的病灶,用两类蛋白质分别感染,则叶片上均不出现病灶。
将一种RNA与另一种病毒的蛋白质重组,得到两种杂交体,再用杂交体分别感染烟叶,烟叶上也出现病灶,病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关。
下列叙述正确的是()A.实验结果说明病毒RNA可独立完成完整的生命活动B.因两种病毒RNA的亲缘关系较近,故二者的核苷酸含量相同C.在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体D.实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是3.(2022广东深圳模拟)非编码RNA是一大类不编码蛋白质,但在细胞中起着调控作用的环状RNA分子,其调控失衡与一系列重大疾病的发生、发展相关。
下列有关非编码RNA的叙述,正确的是()A.嘌呤碱基数和嘧啶碱基数相等B.形成过程需要DNA聚合酶参与C.每个非编码RNA都有一个游离的磷酸基团D.不编码蛋白质可能是因为缺乏起始密码子4.(2022广东深圳模拟)受体蛋白是一类介导细胞信号转导的功能蛋白,能通过信号放大系统触发后续的生理反应。
下列各种识别中需要依赖受体蛋白才能实现的是()A.酶对底物的识别B.靶细胞对激素的识别C.tRNA对氨基酸的识别D.反密码子对密码子的识别5.(2022辽宁一模)表观遗传中生物表型的改变可能是通过DNA甲基化、RNA干扰等多种机制来实现的。
某基因在启动子上存在富含双核苷酸“C—G”的区域,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,仍能在DNA复制过程中与鸟嘌呤互补配对,甲基化会抑制基因的表达。
高中生物遗传学基础知识点

高中生物遗传学基础知识点遗传学是高中生物的重要组成部分,它研究的是生物遗传和变异的规律。
掌握好遗传学的基础知识,对于理解生命的奥秘和解决相关的生物学问题具有重要意义。
接下来,让我们一起深入了解高中生物遗传学的基础知识点。
一、遗传物质1、 DNA 是主要的遗传物质大多数生物的遗传物质是 DNA(脱氧核糖核酸),少数病毒的遗传物质是 RNA(核糖核酸)。
DNA 具有独特的双螺旋结构,由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成,通过碱基互补配对原则(A 与 T 配对,G 与 C 配对)连接。
2、基因基因是具有遗传效应的 DNA 片段,它控制着生物的性状。
基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成,从而实现对生物性状的表达。
二、孟德尔遗传定律1、分离定律孟德尔通过豌豆杂交实验提出了分离定律。
该定律指出,在生物体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
例如,对于豌豆的高茎和矮茎这一对相对性状,假设控制高茎的基因是 D,控制矮茎的基因是 d。
纯合高茎(DD)和纯合矮茎(dd)杂交,F1 代均为高茎(Dd)。
F1 自交产生 F2 代,F2 代中高茎(DD、Dd):矮茎(dd)= 3:1。
2、自由组合定律孟德尔还提出了自由组合定律。
该定律指出,控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
例如,豌豆的黄色圆粒和绿色皱粒杂交。
黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。
纯合的黄色圆粒(YYRR)和绿色皱粒(yyrr)杂交,F1 代均为黄色圆粒(YyRr)。
F1 自交产生 F2 代,F2 代中表现型的比例为 9:3:3:1。
三、减数分裂1、过程减数分裂是有性生殖生物在形成配子时发生的特殊分裂方式。
它包括减数第一次分裂和减数第二次分裂两个阶段。
2012高考生物冲刺:“遗传的分子基础”考点分析

2012高考生物冲刺:“遗传的分子基础”考点分析遗传的分子基础内容说明(1)DNA是主要的遗传物质(2)DNA的结构和复制(3)基因是有遗传效应的DNA片断(4)基因指导蛋白质的合成(5)基因对性状的控制 (1) (2) (3) (4 )是授课的重点和难点.一、考点解读1. 考点盘点2、考点解读本部分内容市近几年高考考查的重点,有关DNA的问题是社会关注的热点,基因工程、基因污染、基因产物等都是高考考察的着手点。
从近几年的高考来看,本部分内容的考查题型主要以选择题的形式出现的比较多,主要的是考查考生的能力。
同时也包括阅读信息获取信息的能力,并能够运用所学的知识解答相关的问题。
在复习过程中,严禁采取死记硬背的方式,要在理解的基础上进行升华。
K|S|5U二、知识网络三、本单元分课时复习方案第一节 DNA是主要的遗传物质肺炎双球菌的转化实验1、体内转化实验研究人1928•英•格里菲思过程结果无毒R型活菌→→小鼠→→不死亡有毒S型活菌→→小鼠→→死亡有毒S型活菌→→有毒S型死菌→→小鼠→→不死亡无毒R活菌+加热杀死的S菌→→小鼠→→死亡(从体内分离出S型活细菌)分析 a组结果说明:R型细菌无毒性b组结果说明:S型细菌有毒性c组结果说明:加热杀死的S型细菌已失活d组结果证明:有R型无毒细菌已转化为S型有毒细菌,说明S 型细菌内含有使R型细菌转化为S型细菌的物质结论d组实验中,已加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”,促使R型细菌转化为S型细菌(主要通过d组证明)2、体外转化实验研究人1944•美•艾弗里过程结果 S型活细菌↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓多糖脂质蛋白质 RNA DNA DNA水解物↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓所得活菌:R R R R S+R R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是遗传物质噬菌体侵染细菌的实验实验材料 T2噬菌体、大肠杆菌过程、结果①标记细菌细菌+含35S的培养基→→含35S的细菌细菌+含32P的培养基→→含32P的细菌②标记噬菌体噬菌体+含35S的细菌→→含35S的噬菌体噬菌体+含32P的细菌→→含32P的噬菌体④噬茵体侵染细菌含35S的噬菌体+细菌→→宿主细胞内没有35S,35S分布在宿主细胞外含32P的噬菌体+细菌→→宿主细胞外几乎没有32P,32P主要分布在宿主细胞内实验分析过程3表明,噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部,噬菌体的DNA进入了细菌的内部实验结论 DNA是遗传物质烟草花叶病毒感染烟草的实验1、实验过程(1) 完整的烟草花叶病毒————→烟草叶出现病斑→蛋白质————→烟草叶不出现病斑(2)→RNA————→烟草叶出现病斑2.实验结果分析与结论:烟草花叶病毒的RNA能自我复制,控制生物的遗传性状,因此RNA是它的遗传物质。
高中生物《遗传的物质基础》知识梳理专题辅导

高中生物《遗传的物质基础》知识梳理一、DNA是主要的遗传物质1. DNA是遗传物质的间接证据:从生殖角度看,亲子代间染色体保持一定的稳定性和连续性;从染色体组成看,DNA在染色体上含量稳定,性质稳定,以染色体为其主要载体。
2. DNA是遗传物质的直接证据:肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。
3. 具备遗传物质的几个特点:具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力;在细胞生长和繁殖的过程中,能够精确地自我复制;能够指导蛋白质的合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;结构比较稳定,但特殊情况下能发生突变,而且能够继续复制并能遗传给后代。
4. 生物的遗传物质:绝大多数生物以DNA作为遗传物质,包括具有细胞结构的生物和DNA病毒;少数RNA病毒以RNA作为遗传物质,如烟草花叶病毒、流感病毒、致癌病毒等。
二、DNA分子结构1. 化学组成(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)基本单位:4种脱氧核苷酸,聚合形成脱氧核苷酸长链。
2. 结构特点(1)两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成,内侧是碱基。
(3)DNA两条长链间的碱基通过氢键以碱基互补配对原则形成碱基对,即A与T配对,G与C配对。
3. 分子特性(1)稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列形成的基本骨架和碱基互补配对的方式不变;碱基对之间的氢键和两条脱核苷酸的空间螺旋加强了DNA的稳定性。
(2)多样性:一个最短的DNA分子也大约有4000个碱基对,可能的排列方式有44000种,排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性。
(3)特异性:每个DNA分子中碱基对的特定排列顺序,构成了每个DNA分子的特异性。
三、DNA分子的复制1. 概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
2. 时间:细胞分裂间期(有丝分裂间期和减数第一次分裂间期)。
3. 场所:主要在细胞核,但在细胞质中也存在着DNA复制,如线粒体和叶绿体中的DNA。
高三生物“遗传、变异与进化”专题复习:第1讲 遗传的分子基础
D [步骤①中、酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A错误;步 骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B 错误;步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C错误;S 型细菌有荚膜,菌落光滑,R型细菌无荚膜,菌落粗糙。步骤⑤中,通过涂 布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,判断是否出现S型细菌,D正确。]
20.除了DNA甲基化外,构成染色体的 组蛋白发生甲基化 、 乙酰化 等修饰 也会影响基因的表达。(必修2 P74相关信息)
[真题易错·辨析清] 1.判断下列关于遗传物质的说法的正误 (1)赫尔希和蔡斯的实验证明DNA是遗传物质。(2021·广东卷)(√) (2)S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成。(2021·全国Ⅱ 卷)(√) (3)新冠病毒与肺炎(链)球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的。 (2020·全国卷Ⅱ)(×) (4)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究 DNA复制的场所。(2019·天津卷)(√) (5)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,噬菌体DNA的合成 原料来自大肠杆菌。(2019·江苏卷)(√)
4.从控制自变量的角度,艾弗里实验的基本思路是在每个实验组中 特异性地除去某一种物质 ,从而鉴定出 DNA 是遗传物质。在实际操作过 程中最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质。(必修2 P46思考·讨 论2)
5.艾弗里采用的主要技术手段有 细菌培养技术 、物质的 提纯和鉴 定技术 等。赫尔希采用的技术手段有 噬菌体培养技术 、 同位素标记技 术 ,以及 物质的分离和提取技术 等。科学成果的取得必须有技术手段作 为保证,技术的发展需要以科学原理为基础。(必修2 P46思考·讨论3)
17.囊性纤维化机理:编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因 缺失了3 个碱基 ,导致CFTR蛋白在第508位缺少 苯丙氨酸 ,进而影响了CFTR蛋 白的空间结构,使CFTR转运氯离子的功能异常,导致患者支气管中黏液增 多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。(必修2 P72正文)
专题五 遗传的分子基础(精讲)-备战高考生物二轮复习专题精讲精练(通用版)
专题五:遗传的分子基础第一篇:回归教材【基础回扣】1.遗传物质的特点:遗传物质必须稳定,要能储存________,可以准确地________,传递给下一代等。
2.S型细菌的________能使活的R型细菌转化为S型细菌。
噬菌体由________和________组成,在侵染细菌时只有________注入细菌内。
3.肺炎双球菌转化的实质是________。
4.艾弗里和赫尔希等人证明DNA是遗传物质的实验共同的思路:________。
5.在噬菌体侵染细菌的实验中选择35S和32P这两种同位素分别对________标记而不用14C和3H同位素标记的原因:________。
6.对噬菌体进行同位素标记的大致过程:先用含相应同位素的培养基培养________,再用得到的________培养________,就能得到含相应同位素标记的噬菌体。
7.选用细菌或病毒作为实验材料研究遗传物质的优点:________。
8.DNA分子双螺旋结构的特点:(1)两条长链按________方式盘旋成双螺旋结构。
(2)________和________交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成基本骨架,________排列在内侧。
(3)DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对,并且遵循____________原则。
9.8.DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。
两种生物的DNA分子杂交________,说明这两种生物亲缘关系越近。
10.DNA分子具有________、________和稳定性等特点。
11.DNA分子复制的时期是________。
DNA复制的特点是边解旋边复制和________复制。
12.将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。
若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是________。
高中生物遗传的知识点总结
高中生物遗传的知识点总结遗传学是高中生物课程中的一个重要组成部分,它涉及生物体性状的传递和变异规律。
以下是高中生物遗传的知识点总结:1. 遗传的物质基础- DNA是主要的遗传物质,它的结构为双螺旋。
- 基因是DNA分子上的一段特定序列,负责编码生物体的特定性状。
- 染色体是DNA和相关蛋白质的复合体,存在于细胞的核中。
2. 孟德尔遗传定律- 孟德尔通过豌豆植物的杂交实验,提出了遗传的两个基本定律:分离定律和自由组合定律。
- 分离定律:在有性生殖过程中,一个性状的两个等位基因在形成配子时分离,每个配子只含有一个等位基因。
- 自由组合定律:不同性状的基因在形成配子时,它们的分离和组合是相互独立的。
3. 遗传的模式- 显性和隐性:显性基因在杂合子中能够表现出来,而隐性基因则不能。
- 等位基因:控制同一性状的不同形式的基因。
- 纯合子和杂合子:纯合子指两个等位基因相同的个体,杂合子则是指两个等位基因不同的个体。
4. 性别遗传- 性染色体:决定性别的染色体,人类中女性为XX,男性为XY。
- 性别连锁遗传:某些基因位于性染色体上,因此其遗传与性别相关联。
5. 遗传变异- 基因突变:基因序列发生改变,可能导致新的性状出现。
- 基因重组:在有性生殖过程中,父母的基因重新组合,产生新的基因型。
6. 人类遗传病- 单基因遗传病:由单个基因突变引起的遗传病,如遗传性肌营养不良。
- 多基因遗传病:由多个基因及环境因素共同作用引起的遗传病,如高血压、糖尿病。
- 染色体异常遗传病:由染色体数目或结构异常引起的遗传病,如唐氏综合症。
7. 遗传学的应用- 基因治疗:通过改变或替换异常基因来治疗遗传病。
- 遗传工程:通过人工手段改变生物体的遗传特性,如转基因技术。
8. 遗传咨询- 遗传咨询旨在帮助个体和家庭了解遗传病的风险,并提供相关的预防和治疗建议。
9. 遗传学实验技术- PCR技术:用于快速复制特定DNA片段的技术。
- DNA测序:确定DNA分子中精确的核苷酸序列。
高考生物遗传规律与基础概念全面总结
高考生物遗传规律与基础概念全面总结高考生物中,遗传规律和基础概念是重要的考点,理解并掌握这些内容对于取得优异成绩至关重要。
下面让我们来对高考生物中的遗传规律和基础概念进行一次全面的总结。
首先,我们来了解一下遗传物质的基础。
DNA 是主要的遗传物质,它具有双螺旋结构,由脱氧核苷酸组成。
脱氧核苷酸又包含脱氧核糖、磷酸和含氮碱基(A、T、G、C)。
基因是有遗传效应的 DNA 片段,它通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
遗传信息的传递过程包括 DNA 的复制、转录和翻译。
DNA 复制是在细胞分裂间期进行的,保证了亲子代细胞遗传物质的一致性。
在这个过程中,DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,碱基互补配对原则保证了复制能够准确无误地进行。
转录是指以 DNA 的一条链为模板,合成 RNA 的过程。
RNA 有三种类型:信使 RNA(mRNA)、转运 RNA(tRNA)和核糖体 RNA (rRNA)。
其中,mRNA 携带遗传信息,从细胞核进入细胞质,与核糖体结合,指导蛋白质的合成。
翻译则是在核糖体上进行的,以 mRNA 为模板,tRNA 搬运氨基酸,按照碱基互补配对原则,将氨基酸连接成多肽链,最终形成具有一定空间结构和功能的蛋白质。
接下来,我们重点探讨遗传规律。
孟德尔的分离定律和自由组合定律是遗传学的基石。
分离定律指的是在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
例如,对于豌豆的高茎和矮茎这一对相对性状,假设高茎由基因 D控制,矮茎由基因 d 控制。
当基因型为 Dd 的个体进行减数分裂时,会产生 D 和 d 两种配子,比例为 1:1。
自由组合定律则是指当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
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DNA是主要的遗传物质
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
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。
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。
1.(2018·全国卷Ⅱ)下列关于病毒的叙述,错误的是( )
A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNA
B.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率
B[烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,A项正确;T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能感染肺炎双球菌,B项错误;HIV是艾滋病(获得性免疫缺陷综合征)的病原体,C项正确;阻断病原体的传播可降低其所致疾病的发病率,D项正确。
]
2.(2017·全国卷Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。
下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
C[T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中,并在其细胞中复制和增殖,A错误;T2噬菌体只有在宿主细胞内才能合成mRNA和蛋白质,B错误;培养基中的32P经宿主摄取后进入宿主细胞内部,在宿主细胞内,T2噬菌体以自身DNA为模板,以宿主细胞内的物质(含32P的脱氧核苷酸等)为原料合成子代噬菌体,因此培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人类免疫缺陷病毒所含的核酸是RNA,T2噬菌体所含的核酸是DNA,故两者的核酸类型不同,增殖过程不完全相同,D错误。
]
巩固提升见P70第2题,P72第13题3.(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)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)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。
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( )
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―→②被标记的噬菌体侵染细菌―→③搅拌、离心―→④检测上清液和沉淀物中的放射性
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 [过程①中32P 标记的是噬菌体内部的DNA 分子,A 项错误;过程②中应短时保温的目的是让噬菌体侵入细菌细胞,B 项错误;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,C 项正确;过程④中沉淀物的放射性很高,说明噬菌体的DNA 进入了细菌细胞中,在子代噬菌体中检测到放射性,才能说明噬菌体的DNA 是遗传物质,
D 项错误。
]
经典实验的5个易错点
(1)肺炎双球菌的体内转化实验仅证明S 型细菌含有能让R 型细菌转化的因子,但不能证明这种“转化因子”是何种物质。
(2)由于噬菌体属于细菌病毒,无细胞结构,所以不能用含放射性的培养基直接培养噬菌体。
标记噬菌体时,首先要标记细菌,即用含放射性的培养基培养细菌,然后用噬菌体侵染被标记的细菌,即可完成对噬菌体的标记。
(3)噬菌体侵染细菌的实验采取了放射性同位素标记法,32P 和35S 分别标记的是噬菌体的DNA 和蛋白质。
实验结果中对于放射性的描述是“很高”或“很低”,而不是“有”或“无”。
(4)用32P 标记噬菌体的DNA ,噬菌体与大肠杆菌混合培养,再经搅拌、离心,放射性主要在沉淀物中,子代噬菌体部分含32P ;而用35S 标记噬菌体的蛋白质,噬菌体与大肠杆菌混合培养,再经搅拌、离心,放射性主要在上清液中,子代噬菌体不含35S 。
(5)RNA 起遗传作用仅适用于RNA 病毒。
只有针对“所有生物”时方可描述为“DNA 是主要的遗传物质”。
噬菌体侵染实验的拓展考查
用T 2噬菌体侵染大肠杆菌,在感染后2、4、6、8、10 min 时向培养基中加入一定量的3H 尿嘧啶,培养适宜时间后,粉碎大肠杆菌分离得到RNA ,并分别与加热变性后的含T 2噬菌体DNA 的单链组、含大肠杆菌DNA 的单链组混合杂交,检测两组的放射性强度并把结果绘制成曲线,两组杂交后的结果分别对应的曲线是( )
A .b 、a
B .c 、d
C .d 、c
D .a 、b
D [分析题意可知,大肠杆菌被感染T 2噬菌体后,其细胞内T 2噬菌体的DNA 上基因表达强烈,且随着感染时间的延长,粉碎大肠杆菌分离得到的RNA 中放射性越强,而大肠杆菌的
基因表达反而会越来越弱。
因此两组杂交后的结果为T2噬菌体组杂交带放射性比例逐渐上升最后达到饱和,对应曲线a;大肠杆菌组杂交带放射性比例呈下降趋势,对应曲线b。
]。