專題4遺傳的分子基礎(chǔ) 1 人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程 2 DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) 3 基因的概念 4 DNA分子的復(fù)制 5 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 6 基因與性狀的關(guān)系 直擊考綱 考點(diǎn)13聚焦探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 依綱聯(lián)想 欄目索引 核心梳理 真題重溫 典題特訓(xùn) 1 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的3點(diǎn)誤區(qū)提醒 1 轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組而非基因突變 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中 使受體菌獲得了新的遺傳信息 即發(fā)生了基因重組 2 轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細(xì)菌 由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度 兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系 受體菌的狀態(tài)等的影響 實(shí)驗(yàn)中并不是所有的R型細(xì)菌都轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌 而只是小部分R型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化 核心梳理 3 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只是證明已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì) 莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì) 2 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的4點(diǎn)誤區(qū)提醒 1 放射性同位素標(biāo)記法的元素選擇 用35S標(biāo)記蛋白質(zhì) 用32P標(biāo)記DNA 2 35S 標(biāo)記蛋白質(zhì) 和32P 標(biāo)記DNA 不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上 因?yàn)橛梅派湫詸z測(cè)時(shí)只能檢測(cè)到放射性的存在部位 不能確定是何種元素的放射性 3 獲得具有放射性的T2噬菌體的方法 先培養(yǎng)具有放射性的大腸桿菌 然后用具有放射性的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體 4 侵染時(shí)間要合適 侵染時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短會(huì)使32P組 用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 的上清液中出現(xiàn)放射性 原因是部分噬菌體未侵染或子代噬菌體被釋放出來(lái) 攪拌要充分 如果攪拌不充分 35S組 用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 部分噬菌體與大腸桿菌沒(méi)有分離 噬菌體和細(xì)菌會(huì)共同存在于沉淀物中 這樣會(huì)造成沉淀物中出現(xiàn)放射性 1 2011 廣東 2改編 艾弗里和其同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 結(jié)果如下表 據(jù)表判斷下列敘述 真題重溫 1 A不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 2 B說(shuō)明S型菌的莢膜多糖有酶活性 3 C和D說(shuō)明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 4 A D說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 2 依據(jù)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 判斷下列相關(guān)敘述 1 分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 2011 江蘇 12A 提示用32P 35S 對(duì)噬菌體的標(biāo)記過(guò)程為用含32P 35S 的培養(yǎng)基先培養(yǎng)細(xì)菌 再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體 2 分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌 進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫培養(yǎng) 2011 江蘇 12B 3 用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中 沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 2011 江蘇 12C 4 T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)都含有硫元素 其寄生于酵母菌和大腸桿菌中 2009 江蘇 5C改編 5 利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) 以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 2012 重慶 2AB 6 噬菌體能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖 使該細(xì)菌裂解 2012 重慶 2D 7 赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA 證明了DNA的半保留復(fù)制 2014 江蘇 4D 1 本考點(diǎn)多以選擇題的形式出現(xiàn) 所涉及的內(nèi)容多集中在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的原理 方法 步驟和結(jié)果 考查角度多有兩種 其一直接考查基礎(chǔ)知識(shí) 其二給定實(shí)驗(yàn)方案 讓考生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 因此 我們?cè)趶?fù)習(xí)備考中 要運(yùn)用對(duì)比法深入理解各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)在原理 方法 設(shè)計(jì)思路等 并區(qū)分掌握內(nèi)在邏輯關(guān)系 辨析清楚現(xiàn)象與結(jié)論的對(duì)應(yīng)關(guān)系 練后反思 2 兩看法 解答噬菌體侵染細(xì)菌的同位素標(biāo)記問(wèn)題 1 多題整合 下圖甲是某興趣小組利用兩種肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 各組肺炎雙球菌先進(jìn)行圖示處理 再培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi) 圖乙是該興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)判斷 典題特訓(xùn) 1 圖甲中通過(guò) 對(duì)照能說(shuō)明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) 2 組產(chǎn)生的S型菌可能是基因重組的結(jié)果 3 能導(dǎo)致小鼠死亡的是 四組 4 組為空白對(duì)照 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是小鼠不死亡 5 組實(shí)驗(yàn)表明 加入S型菌體的蛋白質(zhì)后試管中長(zhǎng)出的是有莢膜的菌體 6 組中產(chǎn)生的有毒性的S型菌體不能將該性狀遺傳給后代 7 圖乙中理論上b中不應(yīng)具有放射性 若有放射性 則與過(guò)程 中的攪拌是否充分有關(guān) 而與培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān) 8 圖乙實(shí)驗(yàn)過(guò)程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 9 圖甲和圖乙所示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路相同 都是設(shè)法將DNA和其他成分 特別是蛋白質(zhì) 分開 單獨(dú)地直接觀察它們各自的作用 只是分離方法有差異 判斷正誤 1 題中 組只能產(chǎn)生有毒性的S型菌體 因?yàn)镾型菌體的DNA已促使R型菌體發(fā)生了轉(zhuǎn)化 2 在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中 S型菌有S S S 等多種類型 R型菌是由S 型突變產(chǎn)生的 利用加熱殺死的S 與R型菌混合培養(yǎng) 出現(xiàn)了S型菌 有人認(rèn)為S型菌出現(xiàn)是由于R型菌突變產(chǎn)生 但該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的S型菌全為S 型 否定了這種說(shuō)法 思維延伸 3 用35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌 經(jīng)離心處理 沉淀物的放射性較高 4 高溫處理過(guò)的S型菌的蛋白質(zhì)因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 5 T2噬菌體在細(xì)菌中增殖時(shí)遺傳信息傳遞途徑可表示為 6 在T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中 不能用32P 35S標(biāo)記同一組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) 7 T2噬菌體在細(xì)菌中增殖時(shí) 只利用逆轉(zhuǎn)錄酶 而肺炎雙球菌利用人體或小鼠細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì) 8 噬菌體和大腸桿菌的遺傳都遵循基因分離定律 二者自然狀態(tài)下出現(xiàn)可遺傳變異的類型也都為基因突變 9 S型菌的DNA能夠抵抗機(jī)體的免疫系統(tǒng) 從而引發(fā)疾病 10 之所以說(shuō) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 是因?yàn)?大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)為DNA 少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA 11 S型肺炎雙球菌再次進(jìn)入人體后 可刺激記憶細(xì)胞中某些基因的表達(dá) 深度思考 1 噬菌體能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)嗎 如何獲得被35S標(biāo)記的噬菌體呢 答案不能 因?yàn)槠錄](méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu) 專營(yíng)細(xì)菌寄生 只能用細(xì)菌來(lái)培養(yǎng) 標(biāo)記細(xì)菌 用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌 標(biāo)記噬菌體 用噬菌體侵染含35S的大腸桿菌 2 若要證明DNA是遺傳物質(zhì) 在題1圖乙所示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 如何補(bǔ)充設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 若在補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)中上清液出現(xiàn)放射性 則原因可能是什么 答案設(shè)計(jì)一組用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn) 經(jīng)過(guò)圖乙中過(guò)程 觀察上清液和沉淀物中的放射性 若在上清液中出現(xiàn)放射性 原因可能是 培養(yǎng)時(shí)間過(guò)短 部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi) 離心后分布于上清液中 培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放出子代 離心后分布于上清液中 3 肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中 小鼠體內(nèi)S型菌 R型菌含量的變化情況如圖所示 則 ab段中R型菌數(shù)量增多的原因是什么 bc段中R型菌數(shù)量減少的原因是什么 答案ab段 小鼠體內(nèi)還沒(méi)形成大量的對(duì)抗R型菌的抗體 bc段 小鼠體內(nèi)形成大量的對(duì)抗R型菌的抗體 致使R型菌數(shù)量減少 cd段R型菌數(shù)量增多的原因是什么呢 答案c之前 已有少量R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌 S型菌能降低小鼠的免疫能力 造成R型菌大量繁殖 S型菌是如何產(chǎn)生的 答案少量R型菌獲得了S型菌的DNA 并轉(zhuǎn)化為S型菌 2 實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充分析 某研究小組在南極冰層中發(fā)現(xiàn)一種全新的病毒 為探究該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA 做了如下實(shí)驗(yàn) 回答下列問(wèn)題 1 材料用具 該病毒核酸提取物 DNA酶 RNA酶 小白鼠及等滲生理鹽水 注射器等 2 實(shí)驗(yàn)步驟 取健康且生長(zhǎng)狀況基本一致的小白鼠若干 隨機(jī)均分成四組 編號(hào)分別為A B C D 補(bǔ)充完整下表 并將配制溶液分別注射入小白鼠體內(nèi) 相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后 觀察比較各組小白鼠的發(fā)病情況 解析 根據(jù)酶的專一性 即一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) DNA酶可以催化DNA的水解 最終產(chǎn)物中沒(méi)有DNA RNA酶可以催化RNA的水解 最終產(chǎn)物中沒(méi)有RNA 因此表中B處加入的是DNA酶 探究實(shí)驗(yàn)要遵循對(duì)照原則和單一變量原則 因此還需要設(shè)置對(duì)照組 即D處應(yīng)該加入的是等量的生理鹽水 答案 B DNA酶D 等量生理鹽水 3 結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論 A C組發(fā)病 說(shuō)明DNA是該病毒的遺傳物質(zhì) 說(shuō)明 解析結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論 若DNA是該病毒的遺傳物質(zhì) 則B組DNA被水解 而A C組DNA完好 因此A C組發(fā)病 B D組未發(fā)病 若RNA是該病毒的遺傳物質(zhì) 則A組RNA被水解 而B C組RNA完好 因此B C組發(fā)病 A D組未發(fā)病 B D組未發(fā)病 B C組發(fā)病 A D組未發(fā)病 RNA是該病毒的遺傳物質(zhì) 4 從注射的物質(zhì)看 該探究實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的生物學(xué)原理是 從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)和相關(guān)判斷看 該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的生物學(xué)原理是 解析由第 2 題可知 注射物質(zhì)根據(jù)的原理是酶的專一性 從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)和相關(guān)判斷看 該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的生物學(xué)原理是核酸控制生物體的性狀 酶具有專一性 核酸控制生物體的性狀 5 若該病毒的遺傳物質(zhì)為DNA 則其徹底水解產(chǎn)物有 種 解析若該病毒的遺傳物質(zhì)為DNA 則其初步水解產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸 其徹底水解產(chǎn)物有6種 即磷酸 脫氧核糖 四種堿基 6