专题六 遗传的分子基础
1.说明DNA分子是主要的遗传物质。 2.概述DNA分子结
构的主要特点。 3.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。 4.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 5.概述遗传信息的转录和翻译。 6.概述细胞分化的实质是基因选择性表达的结果。 7.活动：(1)搜集DNA分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流。 (2)制作DNA分子双螺旋结构模型。
?[疏漏诊断]
1．DNA结构与复制的正误判断
(1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质( √ )
(2)分别用含有放射性同位素S和放射性同位素P的培养基培养噬菌体( × ) (3)P、S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验分别说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质( × )
(4)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数( × ) (5)DNA复制需要消耗能量、需要解旋酶( √ )
(6)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期( × ) 2．基因表达的正误判断
(7)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程( × ) (8)每种tRNA只转运一种氨基酸( √ )
(9)真核细胞的转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料( × ) (10)tRNA上的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息( × )
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(11)每种氨基酸仅由一种密码子编码( × ) (12)DNA复制就是基因表达的过程( × ) ?[长句冲关] 1．概述性知识
(1)肺炎双球菌转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
(2)DNA分子复制的时期是细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
(3)DNA分子复制的意义是通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。
(4)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
2．程序性诱问
(5)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有P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P的噬菌体所占比例为2/n，原因是一个含有P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带标记。
(6)已知某亲代DNA中含某碱基m个。试分析：“复制n次”和“第n次复制”消耗的该碱基数分别是：m·(2－1)；m·2
nn－1
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。
(7)地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子，根据这一事实，你能想到：共用一套密码子为一种生物的基因在另一种生物体内表达奠定了基础；生物是由同一祖先进化来的。
(8)遗传密码子具有简并性，你认为这对生物的生存有何意义？试分析：有利于保持蛋白质(或生物性状)的稳定性。
微专题1 探索生物的遗传物质
1．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验遵循相同的实验设计原则——对照原则
设计思路：都是设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地去观察各自的作用。 (1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照
?DNA是遗传物质，其他物??糖类?相互对照
S型细菌?蛋白质＋R型细菌――――→?质不是遗传物质，DNA水 得出结论
?脂质?解物也不是遗传物质
??DNA水解物
DNA
(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
2．分析噬菌体侵染细菌实验中的放射性 (1)P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
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(2)S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
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3．“遗传物质”探索的4种方法
1．(2017·高考全国卷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P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
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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
解析：选C。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中，A项错误；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中，B项错误；T2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C项正确；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同，D项错误。
2．(2019·高考江苏卷)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N代替P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
解析：选C。蛋白质和DNA都含有N，所以不能用N代替P标记DNA，A错误；噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的，B错误；DNA的复制方式为半保留复制，噬菌体侵染大肠杆菌后，会利用大肠杆菌体内的物质来合成噬菌体DNA，C正确；该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
本部分常以选择题形式考查，涉及肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的过程、实验设计思路及实验结论，归纳各实验的关键语句，对照实验类型及各类生物的遗传物质是解题关键，特别是探究DNA是遗传物质的实验思路应重点掌握。
一、考查生命观念
1．1944年，艾弗里及其同事通过细菌转化实验，得出DNA是遗传物质的结论；1952年，赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验，证明了DNA是遗传物质。下列相关叙述正确的是( )
A．都以大肠杆菌为实验生物 B．都采用了放射性同位素标记法 C．实验利用的原理都是基因突变
D．关键实验思路都是设法把DNA与蛋白质分开
解析：选D。艾弗里及其同事做转化实验所用的实验生物是肺炎双球菌；赫尔希和蔡斯做噬菌体侵染细菌实验所用的实验生物是大肠杆菌和T2噬菌体，A错误。噬菌体侵染细菌实验利用了放射性同位素标记法，而肺炎双球菌体外转化实验没有利用放射性同位素标记法，B错误。细菌转化实验利用了基因重组的原理，噬菌体侵染细菌实验没有利用基因突变的原理，C错误。两个实验的关键实验思路都是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直
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接地观察它们的作用，D正确。
2．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程为用同位素标记T2噬菌体→T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌→搅拌→离心→检测上清液和沉淀物中的放射性，下列说法正确的是( )
A．标记T2噬菌体需要两次培养过程，可以说明病毒的生命活动离不开细胞 B．T2噬菌体侵染的是未标记的大肠杆菌，为保证侵染的效果可以延长保温的时间 C．离心的目的是让T2噬菌体和大肠杆菌分离
D．用P标记的一组实验中，放射性主要分布在上清液中
解析：选A。解答本题的关键是正确理解和掌握噬菌体侵染细菌实验的过程及操作目的。病毒没有细胞结构，不能自主代谢，生命活动必须依赖活细胞，因此需要先用被标记的培养基培养大肠杆菌，再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体，才能得到被标记的噬菌体，A正确。T2噬菌体侵染细菌的实验中，保温时间不宜过长，否则会导致大肠杆菌裂解，释放出组装好的子代噬菌体，B错误。离心的目的是让质量较轻的T2噬菌体颗粒分布于上清液中，而沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，C错误。由于P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体的DNA又是注入大肠杆菌细胞内的，所以用P标记的一组实验中，放射性主要分布在沉淀物中，D错误。
二、考查科学探究
3．已知烟草花叶病毒有多种株系。研究人员利用烟草和烟草花叶病毒S株系与HR株系做了如下6组实验，下列有关说法错误的是( )
①S株系蛋白质＋烟草→烟草未感病； ②S株系RNA＋烟草→烟草出现Ⅰ型病斑； ③HR株系蛋白质＋烟草→烟草未感病； ④HR株系RNA＋烟草→烟草出现Ⅱ型病斑；
⑤S株系蛋白质和HR株系RNA的重组病毒＋烟草→？ ⑥HR株系蛋白质和S株系RNA的重组病毒＋烟草→？ A．上述实验运用了相互对照的方法
B．第⑤组的预期实验结果是烟草出现Ⅱ型病斑 C．可从第⑥组烟草细胞中提取到烟草花叶病毒S株系
D．该实验不能证明蛋白质是不是遗传物质，也不能证明DNA是遗传物质
解析：选D。分析该实验可知，实验采用了相互对照的方法，A正确；第⑤组重组病毒的遗传物质是HR株系的RNA，因此，预期实验结果是烟草出现Ⅱ型病斑，B正确；第⑥组重组病毒的遗传物质是S株系的RNA，第⑥组重组病毒侵染烟草，RNA作为遗传物质，利用烟草的物质合成子代病毒S株系，因此能从烟草细胞中提取到烟草花叶病毒S株系，C正确；通过几组实验的对比分析，只能证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是其遗传物质，D错误。
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(新高考)2020高考生物二轮复习第一部分专题突破方略板块三遗传专题六遗传的分子基础教学案
