内容正文:
第1讲 遗传的分子基础
【考纲解读】
考纲要求
命题立意
1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)。
2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。
3.基因的概念(Ⅱ)。
4.DNA分子的复制(Ⅱ)。
5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。
6.基因与性状的关系(Ⅱ)。
1.DNA是遗传物质的经典实验及其拓展。
2.同位素标记法与DNA复制的过程和特点的探究。
3.遗传信息传递过程中DNA复制、转录和翻译的区别与联系。
4.与DNA的分子结构、复制和基因表达相关的计算。
考情:
从近3年全国卷试题分析可知,选择题部分主要集中在基因的本质和表达上。其中遗传物质发现实验的理解分析是高频考点;基因的表达常结合生物变异与进化进行综合考查,难度一般。
【知识体系】
考点一 遗传物质探索的经典实验
1.肺炎链球菌体外转化实验
(1)过程:S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质、脂质、DNA经DNA酶处理后的水解物(分别加入)+R型细菌观察菌落特征。
(2)结论:DNA是遗传物质。
2.噬菌体侵染细菌的实验
(1)用35S标记蛋白质的噬菌体细菌―→搅拌、离心上清液放射性高,沉淀物放射性低。
(2)用32P标记DNA的噬菌体细菌―→搅拌、离心上清液放射性低,沉淀物放射性高。
(3)结论:(1)DNA是遗传物质(不能证明蛋白质不是遗传物质)。
【易错易混】
1.细胞核的遗传物质是DNA,细胞质的遗传物质是RNA( )
2.具有细胞结构的生物,其细胞中通常同时含有DNA与RNA,并且其遗传物质都是DNA( )
3.DNA不是一切生物的遗传物质,但一切细胞生物的遗传物质都是DNA( )
4.在肺炎链球菌转化实验中,R型菌与加热杀死的S型菌混合产生了S型菌,其生理基础是发生了基因重组( )
5.在噬菌体侵染细菌的实验中,同位素标记是一种基本的技术。在侵染实验前首先要获得同时含有32P与35S标记的噬菌体( )
6.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体( )
7.噬菌体侵染细菌的实验不仅直接证明了DNA是遗传物质,也直接证明了蛋白质不是遗传物质( )
8.噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸( )
9.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致( )
答案:1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.× 7.× 8.× 9.√
题组一 肺炎链球菌转化实验
1.在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是( )
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
D 与R型菌相比,S型菌具有荚膜多糖,S型菌有毒,故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状,可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成,B正确;加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡,说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失,而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化,可知其DNA功能不受影响,C正确;将S型菌的DNA经DNA酶处理后,DNA被水解为小分子物质,故与R型菌混合,不能得到S型菌,D错误。
2.科学家艾弗里和同事花了多年时间研究肺炎链球菌的“转化因子”。他们将S型菌破碎,设法去除糖类、蛋白质和脂质,过滤得到无菌提取液,然后进行实验。下列有关叙述错误的是( )
A.上述提取物与R型菌混合培养,不会出现S型菌落
B.上述提取物中加入RNA酶后再与R型菌混合培养,会出现S型菌落
C.艾弗里实验得出的结论是DNA是肺炎链球菌的“转化因子”
D.由于提取物中还含有极少量的蛋白质,其实验结论仍受到质疑
A S型菌进行破碎,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,过滤得到无菌提取液中含有DNA,与R型菌混合培养,会出现S型菌落,A错误;在提取物中加入RNA酶后,只能将RNA水解,其中的DNA与R型菌混合培养,仍会出现S型菌落,B正确;实验获得的结论是DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质,C正确;设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,提取物中混有极少量的蛋白质,其实验结论受到质疑,D正确。
肺炎链球菌转化实验的三个相关问题分析
(1)加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活;而DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
(2)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