内容正文:
专题04 基因的本质与表达
知识网络
知能突破
知能点一 DNA是主要的遗传物质
1.格里菲思的体内转化实验
2.艾弗里的体外转化实验
3.噬菌体侵染细菌实验
(1)T2噬菌体的模式图
(2)噬菌体的增殖
(3)实验过程
①标记噬菌体
②标记大肠杆菌
(4)实验结果分析
分组
结果
结果分析
对比
实验
(相互
对照)
被32P标记的噬菌体+大肠杆菌
上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内
32P—DNA进入了宿主细胞内
被35S标记的噬菌体+大肠杆菌
宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中
35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞,留在外面
(5)结论:DNA才是真正的遗传物质。
4.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
5.探索结论
DNA是主要的遗传物质,因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部分生物的遗传物质是RNA。
【易错警示】噬菌体侵染细菌实验中“保温”与“搅拌”对放射性检测结果的影响
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
典例1 下列关于遗传物质的探索实验及其拓展分析的叙述,错误的是( )
A.肺炎链球菌活体转化实验中,能从死亡小鼠中获得S型肺炎链球菌
B.离体细菌转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
C.烟草花叶病毒的RNA用RNA酶处理后,不能使烟草出现感染病毒的症状
D.噬菌体侵染细菌实验中,32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体少数具有放射性
【答案】B
【解析】肺炎链球菌活体转化实验中,加热杀死的S菌能使R菌转化形成S菌,所以能从死亡小鼠中获得S型肺炎链球菌,A正确;离体细菌转化实验中只有DNA能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传,蛋白质等其他物质不可以,B错误;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,用RNA酶处理后,RNA被分解,不能把遗传信息传递给下一代,不能使烟草出现感染病毒的症状,C正确;噬菌体侵染细菌实验中,32P标记的噬菌体亲代具有放射性,侵染的细菌中无放射性,也就是原料无放射性,侵染后的子代噬菌体少数具有放射性,大部分无放射性,D正确。
变式训练1 如图为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的流程图,有关该实验的表述正确的是( )
A.实验中噬菌体是用含35S的培养基直接培养并标记的
B.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
C.35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,若搅拌不充分,上清液中的放射性会降低
D.32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性
【答案】C
【解析】噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,因此标记噬菌体时不可用含有35S的培养基直接培养噬菌体,应先用35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去感染被35S标记的大肠杆菌,可得到35S标记的噬菌体,A错误;T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,但没有证明蛋白质不是遗传物质,B错误;搅拌使噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,所以35S标记的噬菌体侵染实验中,若搅拌不充分,上清液中的放射性会降低,C正确;用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,保温时间过长或过短都会增加上清液的放射性。保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液放射性升高;保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高,D错误。
知能点二 DNA的结构、复制与基因的关系
1.DNA分子的结构
(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。
(3)内侧:两链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则:A=T(两个氢键)、 G=C(三个氢键)。
2.DNA分子结构特点
(1)多样性:若DNA含有n个碱基对,则其可能有4n种碱基对排列顺序。
(2)特异性:每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
(3)稳定性:两条主链中磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基对配对方式不变等。
3.DNA分子的复制
(1)时间:有丝分裂和减数第一次分裂前的间期。
(2)过程:
(3)特点:边解旋边复制、半保留复制。
(4)准确复制的原因和意义:①DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板,碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。②DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性。
4.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
【规律总结】“图解法”分析DNA复制相关计算
(