专题04 基因的本质-2021-2022学年下学期高一生物期末复习之重难点突破（人教版2019必修2）

2021-2022学年高一生物期末复习重难点探究 重难点04 基因的本质 方法探究 1.肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较 项目 体内转化实验 体外转化实验 培养细菌 在小鼠体内 体外培养基 实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照 巧妙构思 用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 实验结论 S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质 联系 (1)所用材料相同 (2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸 (3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则 [易错警示] 有关“转化”的四个易误点 (1)转化的实质是基因重组而非基因突变 肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。 (2)并非所有的R型细菌都被转化 由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。 (3)格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是遗传物质。最终证明DNA是遗传物质的是艾弗里的体外转化实验。 2．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 相同点 ①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同 ②都遵循了对照原则 ③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质 不同点 方法 不同 艾弗里 实验 直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养 噬菌体侵染细菌实验 同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S) 结论 不同 ①肺炎双球菌体外转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 ②噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内 3．本质上认识噬菌体侵染细菌实验中的放射性问题 (1)上清液中的结构是噬菌体：包括亲代噬菌体外壳和少数子代噬菌体(培养时间过长所致)；沉淀中的结构是细菌：包括大肠杆菌、大肠杆菌上附着的少量亲代噬菌体外壳(搅拌不充分所致)和大肠杆菌中的子代噬菌体。 (2)子代噬菌体的物质来源：DNA组分大部分来自细菌，少部分来自亲代噬菌体(提供模板)；蛋白质组分全部来自细菌。 [易错警示]　 (1)噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位： 　 (2)噬菌体侵染细菌实验还能证明以下三点： ①DNA分子具有相对稳定性。 ②DNA分子能自我复制，使前后代保持一定的连续性。 ③DNA能控制蛋白质的生物合成，但不能证明DNA分子能产生可遗传变异。 (3)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。 (4)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。 4．生物体内遗传物质的判别 [易错警示] (1)一切有细胞结构的生物，遗传物质都是DNA。 (2)生物的遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要的遗传物质，是针对整个生物界而言。 (3)蛋白质不可能是遗传物质的原因：①不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定；②分子结构也不稳定(易变性)；③不能遗传给后代。 5．探索遗传物质的经典实验总结 6．DNA分子结构模式图信息解读 (1)每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。 (2)一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连，用限制性核酸内切酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接。 (3)碱基对之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。 (4)每个脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接。 (5)若碱基对为n，则氢键数为2n～3n之间，若已知A有m个，则氢键数为3n－m。 7．基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系 关系 内容 基因与脱 氧核苷酸 基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息 基因与DNA 基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有很多个基因 基因与染色体 基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体 图示 [易错警示] (1)脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水，即脱氧核苷酸―→DNA＋H2O。 (2)DNA分子结构可简记为5种元素，4种碱基(脱氧核苷酸)，3种小分子，2条长链，1个双螺旋。 (3)D