高中生物高考复习：第6单元遗传的分子基础（教师用书）

第旋单元遗传的分子基础

第1讲DNA是主要的遗传物质

说明DNA分子是主要的遗传物质

课

标

要

求

1.认识DNA分子作为遗传物质所应具备的特征(生命观念)

核

心2.总结细菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程(科学

素

养思维)

3.分析人类探究遗传物质的实验设计思路(科学探究)

考点一肺炎双球菌转化实验

［知识•能力•素养】

用即科读1

1.肺炎双球菌类型

特点

类型

菌落荚膜毒性

S型逊有直

R型粗糙无无

2.格里菲思的体内转化实验

n：W

，Q)R理活细曲|_-一不死亡

一

过注射死亡,分离出

程②S型活细菌

一s险活细值一

与③加热杀死注射小

现—•不死亡_____

象的S型细赭

④R型活细曲+加混合死亡,分肉出

热杀死的S刑期雨7EF一R■活细活和S

■活细活

(1)实验①②对比，说明R型细菌无毒性、S型细菌有毒性。

(2)实验②③对比，说明被加热杀死的S型细菌无毒性。

(3)实验②③④对比，说明R型细④转化为S型细菌。

(4)结论:已经加热杀死的S型细菌中，含有使R型细菌转化为S网细菌的“转

化因了”。

3.艾弗里的体外转化实验

(1)实验①②分别说明荚膜多糖、蛋白质没仃转化作用。

(2)实验③④说明DNA有转化作用，DNA的水解产物没有转化作用。

。判断正误

I.格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质。(X)

提示：格里菲思的肺炎双球菌转化实脸只是证明了S型细菌中存在“转化因

子”，使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌。

2.从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细

菌转化而来的。(X)

提示：S型活细菌是由R型细菌转化来的。

3.从格里菲思实验中的第④组病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S

型细菌而无R型细菌。(X)

提示：病死小鼠体内分离得月的肺炎双球前有两种类型。

4.在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氢核甘酸，因

此不能使R型细菌发生转化。(V)

5.艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。(J)

难-突・破

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S型细菌各组成成分的作用进

八昭行对照

将加热杀死的S型圳菌注射到将物质提纯分离后，直接地、

巧妙构思小鼠体内作为对照实验来证明单独地观察某种物质在实验中

确实发生了转化所起的作用

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

(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

联系

化实验的延伸

(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则

素养-提升1

"科学柒究一实及没"”

I.在体内转化实验中，如果没有实验③,能否得出格里菲思的结论？为什么？

提示：不能。因为无对照实验，不能说明加热后杀死的S型细菌中含有促成

R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。

2.请在格里菲思实验的基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小

鼠等实验材料，设计一个实验方案证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

简要写出实验思路并预期实验结果及结论。

提示：实脸思路：①耨加热杀死的S型细菌体内物质分离，分别得到蛋白质

和DNA。②将分离得到的S型细菌蛋白质和DNA分别与R型细菌混合培养一段

时间后，再分别注射入甲、乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的生活情况。实脸结

果及结论：甲组小鼠不死,亡，乙组小鼠死亡，并从乙组小鼠体内分离出活的S

型细菌，则证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

［考法・考技・考能】

考法1＞考查肺炎双球菌转化实验

I.格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程和结果如图所示。下列说法正确的是

()

实验1：R型细菌+小鼠一存活

实验2：S型细菌+小鼠一死亡

实验3：S型细菌+加热+小.鼠一存活

实验4：S型细菌+加热+R型细菌+小鼠一死亡

A.实验1为空白对照组，实验2、3、4均为实验组

B.能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出S型活细菌和R型活细菌

C.该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活细菌内表达出相应的蛋白质

D.对比实验2、3的结果，说明加热能使有毒性的S型活细菌失去毒性

D［本题主要考查遗传物质的探索历程，考查学生的理解能力和实脸与探究

能力。四组实脸相互对照，均为实脸组，A项错误；实验2中小鼠米内只存在S

型细菌，B项错误：该实险只能证明转化因子的存在，但不能证明共化学成分，

C项错误。］

2.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表

可知（）

实验接种培养皿长

加入S型细菌的物质

组号菌型菌情况

©R型蛋白质R型

②R型荚膜多糖R型

③R型DNAR型、S型

④R型DNA（经DNA酶处理）R型

A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子

B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性

C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子

D.①〜④说明DNA是主要的遗传物质

C［第①②组实脸说明蛋白质和美膜多糖与R型菌转化为S型菌无关，A、

B项错误；第③组实脸说明DNA与R型的转化为S型的有关，第④组实脸说明

DNA被水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，C项正确：①〜④只能说明

DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误,1

题区警示“有关肺炎双球菌“转化”的两个易错点

（1）转化的实质是基因重组而丰基因突变。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，而只是一小部分R型细菌被转化成S型细菌。

考法2＞考查肺炎双球菌转化实验的拓展

3.将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠体内S

型、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列有关叙述不正确的是()

A.实验过程中，R型细菌内DNA发生了重组

B.曲线山)段，小鼠体内还没形成大量的相应抗体

C.曲线尻・段，绝大多数的R型细前转化成了S型细菌

D.4段上升的原因可能是S型细菌降低了小鼠的免疫能力

C［R型细菌转化为S型细菌，是S型细菌的DNA进入R型细菌内，使R

型细菌内DNA发生了重组，A正确；蚂线ab段上升的原因是小鼠的体内还没有

形成大量的针对R型细菌的抗体，因而R型细菌能大量繁殖，B正确；曲线和

段下降的原因是一部分R型细菌被小鼠的免疫系统消灭，且只有少数R型细菌转

化成S型细菌，C错误：从曲线中看出，可能是S型细菌数量逐渐上升，可能是

S型细菌降低了小鼠的免疫能力，从而导致cd段R型细菌的数量上升，D正确。］

考点二噬菌体侵染细菌实验

［知识•能力•素养】

材-6升读1

I.实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等

(1)T2噬菌体的结构:

L近门质外光：含特征元素§

yj—DNA：含符征元素P

(2)T2噬菌体的发制式增殖:

增殖需要的条件内容

模板T2噬菌体的DNA

合成T2噬菌体DNA的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核核酸

合成T2噬菌原料大肠杆菌的氨基酸

体蛋白质场所大肠杆菌的核糖体

实验方法：放射性同位素标记法

3.实验过程和结果

I含哆的培养入I处书塔A畛的火整杆做I

Ia”P的靖老与I螂g驾「"3"P的大肠杆曲］

3

0

三蚪工的啤菌体侵柒雪坛色的大肠红曲

。

4.实验结果分析

组别现象分析原因

上清液放射性很蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心

高后存在于上清液中

3ss标记T2噬

搅拌不充分，有少量含35s的T2噬菌

菌体一细菌

沉淀物放射性低体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细

菌离心到沉淀物中

32P标记T2噬沉淀物放射性很DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉

菌体一细菌高淀物中

(1)保温时间过短，有一部分T2噬菌体

还没有侵染到大肠杆菌细胞内：(2)保

上清液放射性低温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌内

增殖后，细菌裂解释放出子代T2噬菌

体

。判断正误

1.噬菌体侵染细菌的实验不如肺炎双球菌转化实验具有说服力。(X)

提示：噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力。

2.赫尔希和蔡斯分别用35和32P标记口噬菌体的蛋白质和DNA,下列被

标记的部位组合为①②。(V)

NH,

H-C-CD®_

I~®

COOHD

3.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。

(X)

提示；分别用含有放射性同住米35s和放射性同仁米32P的培养会培养大肠杆

菌，而不是培养噬菌体，再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体。

4.噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠

杆菌细胞中。(J)

5.用1个含3ss标记的Tz噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体

中只有2个含"S。(X)

提示：子代噬蔺体都不含35s.

6.32p、35s标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白

质不是遗传物质。(X)

提示：不能说明蛋白质不是送传物质。

难-突・破

噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验的比较

比较项目噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验

设法将DNA和其他物质分开，单独研究它们各自不同的功

设计思路

能

放射性同位素标记法：分别直接分离法：分离S型细菌

处理方法标记DNA和蛋白质的特有的多种组成物质，分别与R

元素型细菌混合培养

检测结果

检测放射性位置观察菌落类型

的方式

DNA是遗传物质，蛋白质等

结论DNA是遗，专物质

物质不是遗传物质

素养

"科学思维—力纳与向转”

1.在生物实验设计中，适宜的实验材料是实验成功的关键。在证明哪类物质

是遗传物质的实验中，艾弗里和赫尔希选用细菌或病毒作实验材料的优点是什

么？

提示：实验材料的优点是个体小、结构简单；繁殖快。

2.结合教材中两大经典实验.尝试总结作为遗传物质应具备的条件有哪些。

提示：(I)在细胞生长和繁殓的过程中能够精确地复制自己，使得前后代具有

一定的延续性。

(2)能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。

(3)具有储存大量遗传信息的潜在能力。

(4)结构比较稳定，但在特殊恬况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复

制，并能遗传给后代。

［考法・考技・考能】

考法1＞考查噬菌体侵染细菌实验

I.如图是用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程，有关叙述正确的是()

②被标记的

①用3叩标记噬菌体一噬菌体侵染细菌一③搅拌、离心一

④检测上清液和

沉淀物中的放射性

A.过程①3叩标记的是噬菌体外壳的磷脂分子和内部的DNA分子

B.过程②应短时保温，有利于吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离

C.过程③离心的目的是析出噬菌体外壳，使被感染的大肠杆菌沉淀

D.过程④沉淀物的放射性很高，说明DNA是噬菌体的遗传物质

C［过程①32P标记的是噬菌体内部的DNA分子，A项错误；过程②短时保

温的目的是让噬菌体侵入细菌细胞，B项错误：过程③离心的目的走析出噬菌体

颗粒，使被感染的大肠杆菌沉淀，C项正确；过程④沉淀物的放射在很高，说明

噬菌体的DNA进入了细菌细胞中，在子代噬菌体中检测到放射性，才能说明噬

菌体的DNA是遗传物质，D项错误。］

2.下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是（）

A.标记蛋白质和DNA时，可用含35s和32P的合成培养基分别培养噬菌体

B.用32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液有放射性可能是保温时间过

长所致

C.该实验的结果说明DNA是主要的遗传物质，而蛋白质不是

D.该实验还可说明噬菌体的蛋白质外壳是由细菌的遗传物质控制合成的

B［标记蛋白质和DNA时，应先用含35s和32P的合成培养基标记细菌，再

用含35s和32P标记的细菌侵染噬菌体，A项错误；用32P标记的噬菌体侵染细菌，

离心后上清液有放射性可能是保温时间过长，子代噬菌体释放出来造成的，B项

正确；该实验的结果说明DNA是遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质，

也不能说明蛋白质不是遗传物质，C项错误：噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的

遗传物质控制合成的，D项错误。］

考法2a噬菌休侵染细菌实喊的拓展考查

3.用T2噬菌体侵染大肠杆菌，在感染后2、4、6、8、10min时向培养基中

加入•定量的3卜1一尿啮咤，培养适宜时间后，粉碎大肠杆菌分离得到RNA,并

分别与热变性后的含T2噬菌体DNA的单链组、含大肠杆菌DNA的单链组混合

杂交，检测两组的放射性强度并把结果绘制成曲线，两组杂交后的结果对应的曲

线分别是（）

放射性RNA-DNA的百分it/%

°246810

侵染时间/min

A.b、aB.c、d

C.d、cD.a、b

D［分析题意可知，大肠杆菌感染T2噬菌体后，其内T?噬菌体的DNA上基

因表达强烈，且随着感染时间的延长，粉碎大肠杆菌分离得到的RNA中放射性

越强，而大肠杆菌的基因表达反而会越来越弱。因此两组杂交后的州果为T2噬菌

体组杂交带放射性比例逐渐上升最后达到饱和，对应曲线a;大肠杆菌组杂交带

放射性比例呈下降趋势，对应曲线b。1

4.根据遗传物质的化学组成.可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类

型。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的

方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验确定一种新病毒的类型。简要

写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论。(要求：实验包含可相互印证的甲、

乙两个组)

［解析］考查实脸设计的对照原则、噬菌体侵染细菌实脸、同位素标记法。

该实验的目的是篓定一种病毒的遗传物质是DNA还是RNA,要求使用的实验方

法是同位素标记法。DNA和RNA的元素组成相同，都含有C、H、O、N、P,

因此只标记化学元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之处在于含氮碱基不同，

因此可在培养基中分别加入含有放射性标记的胸腺喀噫和含有放射性标记的尿喀

吸，看病毒的增殖是利用了含有放射性标记的胸腺喀。定来合成DNA,还是利用了

含有放射性标记的尿嘴。定来合成RNAo

I答案I(1)思路：

甲组：将宿在细胞培养在含有放射性标记尿啼喔的培养基中，之后接种新病

毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺啥呢的培养基中，之后接种

新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

(2)结果及结论:

若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒：反之，则

为DNA病毒。

考点三烟草花叶病毒感染烟草叶实验及生物的遗传物质

［知识•能力•素养】

材-6升读1

I.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：

烟草

花叶

病毒

（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捕毒的遗传物质。

2.探索结论

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.

。判断正误

I.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。（X）

提示：病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。

2.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗

传物质是RNA。（J）

3.生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核甘酸或核糖核甘酸。（，）

4.细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA0（X）

提示：细胞生物的遗传物质是DNA。

5.小麦的遗传物质主要是DNA,（X）

提示：小麦的遗传物质是DNA。

难-突・破］

探索“遗传物质”的思路和方法

(I)探究思路：

①若探究哪种物质是遗传物质——设法将该物质分开，单独看作用。

②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。

(2)4种方法:

分雨文弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外轴

提纯切一―化实验，缺点是物质纯度不能保证100%

(标记DNA、RNA特定MSI

/确认是DNA、一依据其是否被消耗确认

破病毒遗传物质——耗“T”

、为DNA,耗"U"为RNA

「分别标记病毒组成物质——

三八认病毒病核酸、出白质中的特右元兴:

V哪类分子起一再将病毒的化学物庾分开，

传作用,单独、直接地观察它们各自

、的作用

'将•种病际的核酸与另•种病毒的蛋白

＜质外光甲新加介，得到杂有病毒,再用

I杂种病毒感染寄上细胞

伊用除的。一性，如加入DNA水解除,将

DNA水斛，观察起控制作用的物质是否还

有控制作用，若“是”，则其遗传物质不

U&DNA,若“否”，则其遗传物质可能是ONA

素养-提升1

科学&维——町地‘市括

归纳不同生物的遗传物质

生物类型病毒原核生物真核生物

体内核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA

体内碱基种类生种1种工种

体内核甘酸种类生种区种2种

遗传物质DNA或RNADNADNA

噬菌体、烟草

实例乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人

花叶病毒

［考法・考技・考能］

考法1》考查烟草花叶病毒侵染烟草叶实睑

I.继发现DNA是生物体的遗传物质之后，科学家们又将目光转向部分不含

DNA的RNA病毒，烟草花叶病毒(TMV)就是其中的一种，它能使烟草叶片出现

花叶病斑，如图所示为相关的实验过程。下列叙述错误的是()

一炳华被感象

烟

LRNA--一烟草被感染

烟草花叶病毒一X济空济上磔

―蛋白质一烟草未被感染

A.通过本实验能够证明极少数病毒的遗传物质是RNA

B.图中用X溶液处理TMV的目的是将病毒的RNA和蛋白质分离

C.组成RNA的化学元素为C、H、0、N、P

D.该实验能够说明蛋白质不是TMV的遗传物质

A［本实脸只能证明TMV的遗传物质是RNA,A项错误；为探究病毒的遗

传物质类型，需进行图示操作，即使用X溶液将病毒的RNA和妥白质分离，分

别研究两者的作用，B项正确：组成RNA的元素包括C、H、O、N、P,C项正

确：该实验能够说明蛋白质不是TMV的遗传物质，D项正确。］

2.科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植

物产生的病斑形态不同。下列4组实验（见下表）中，不可能出现的结果是（）

实验洁果

实验

实验过程病斑病斑中分离出

编号

类型的病毒类型

Aa型TMV感染植物a型a型

Bb型TMV感染植物b型b型

组合病毒（a型TMV的蛋白质+b型TMV的

Cb型a型

RNA）-感染植物

组合病毒（b型TMV的蛋白质+a型TMV的

Da型a型

RNA）-感染植物

C〔因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,所以决定病毒类型和病斑类型的

足RNA,而不是妥白质。C中的RNA足b型TMV的，分离出的痛毒矣型就应

该是b型。］

考法2＞考查生物的遗传物质

3.下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，不正确的是（）

A.同时含有DNA和RNA的生物体，其遗传物质主要是DNA,其次是RNA

B.细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质也是DNA

C.具有细胞结构的生物体均以DNA作为遗传物质

D.在生物界中，只有部分病毒的遗传物质是RNA

\［同时含有DNA和RNA的生物体，其遗传物质是DNA,A错误；细胞

生物的遗传物质是DNA,主要存在于细胞核中，少量存在于细胞质的线粒体和叶

绿体中，B正确：具有细胞结构的生物体均以DNA作为遗传物质，C正确；DNA

是绝大多数生物的遗传物质，RNA是少数病毒的遗传物质，D正确。J

易错珞正突破选择题长句背诵突破非选择题

1.细菌转化的实质是基因重组而非基因1.格里菲思实验的结论是加热杀

突变：肺炎双球菌转化实验是指S型细死的S型细菌中存在“转化因

菌的DNA进入R型细菌中，使受体细子”。

胞获得了新的遗传信息，即发生了基因2.艾弗里实验的结论是DNA才

重组。是使R型细菌产生稳定性变化的

2.加热并没有使DNA完全失去活性：物质，即DNA是遗传物质，且蛋

加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质白质不是遗传物质。

变性失活，但是其内部的DNA在加热3.在T?噬菌体的化学总成中，仅

结束后随着温度的降低又逐渐恢复活蛋白质分子中含有S,P几乎都存

性。在于DNA分子中。

3.并非所有的R型细菌都能被转化，4.证明DNA是遗传物质的相关

只是小部分R型细菌被转化成S型细实验的实验思路是设法将DNA与

菌。转化效率与DNA纯度有关，纯度蛋白质等其他物质分离开，单独

越高，转化效率越高。地、直接地观察它们的生理作用。

4.体内转化实验不能简单地说成S型5.病毒的遗传物质是DNA或

细菌的DNA可使小鼠死亡，而是具有RNA；细胞生物的遗传物质是

毒性的S型细菌可使小鼠死亡。DNAo

真题体验I感悟高考淬炼考能

［新高考・选择性考试示范］

I.(2020-7月浙江选考)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是

()

A.活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传

B.活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌

C.离体转化实验中，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

D.离体转化实验中，经DNA随处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S

型菌

D|R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定遗传，A

项错误。能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA,而不是英膜物

质，B项错误。转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型菌转化

为S型菌，C项错误。S型菌提取物中的DNA经过DNA脸处理后会被降解，从

而不能使R型的转化为S型菌，D项正碉。］

［全国卷•命题研析借鉴］

2.（2019•海南高考）下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗

传物质”的是（）

A.红花植株与白花植株杂交，Fi为红花，F2中红花：白花=3：I

B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲

C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离壮S型活菌

D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射

性

B［红花植株与白花植株杂交，Fi为红花，F2中红花：白花=3：I,属于性

状分离现象，不能说明RNA是遗传物质，A错误：病毒甲的RNA月病每乙的蛋

白质混合后感染烟草只能得到病喜甲，说明病毒甲的RNA是遗传物质，B正确：

加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活薄，只能说明

加热杀死的S型菌中存在转化因子，不能说明RNA是遗传物质，C错误：用放

射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明外壳

发白未进入大肠杆菌，不能证明RNA是遗传物质，D错误。］

3.（2019・江苏高考）赫尔希和藜斯的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,5N代替32P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

C［蛋白质和DNA都含有N,所以不能用代替32P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。］

4.（2018•浙江高考）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的实验的叙述，正确

的是（）

A.噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多

数具有放射性

B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因

突变的结果

C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,

说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质

D.烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白

质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的

遗传物质

D［DNA复制为半保留复制，新犍合成过程中的原料由细菌提供，故只有少

部分子代噬菌体具有放射性，A错误；肺炎双球菌活体细菌转化实险中，R型肺

炎双球菌转化为S型的是基因重组的结果，B错误；肺炎双球菌离体细菌转化实

验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型茵，说明DNA是遗传物质，但没有做

S型菌的蛋白质能否使R型菌转化为S型菌的实脸，不能说明蛋白质不是遗传物

质，C错误；烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的

蛋白质混合后感染烟草，所繁殖的病毒类型为A型，说明RNA是TMVA的遗传

物质，D正确。］

5.（2017•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.T?噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖

B.T?噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质

C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中

D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增苑过程相同

C[T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，并在其细胞中复制和增琉，A错误；

T2噬菌体只有在宿主细胞内才能合成111RNA和蛋白质，B错误：培养基中的32P

经宿主摄取后进入宿主细胞内部，在宿主细胞内，T2噬菌体以自身DNA为模板，

以宿主细胞内的物质（含32P的脱工核昔酸等）为原料合成子代噬菌体，因此培养基

中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人类免疫我陷病毒

所含的核酸是RNA,T2噬菌体所含的核酸是DNA,故两者的核酸类型不同，增

殖过程不完全相同，D错误。]

第2讲DNA分子的结构、复制与基因的本质

L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

课在RNA分子上

标

要

求2.概述DNA分子由四种脱氧核甘酸构成，通常由两条碱基互补配

对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传

信息

3.概述DNA分子通过半保留方式进行复制

I.DNA的结构决定DNA的功能（生命观念）

2.建立DNA分子双螺旋结构模型（科学思维）

>3.验证DNA分子通过半保留方式进行复制（科学探究）

考点一DNA分子的结构和基因的本质

【知识•能力•素养】

材-6升读1

1.DNA分子的结构

（元京加成）

股代核件酸（4肿）含加“整不M

脱y核什

助卜御:&酸与脱*

抵建交件连接.构

成将本骨架

②内假:喊M对通过

③<基配对:A=T.

G8C

▼.两条K母按反向平行方式做坛；

L:成双螺旋结构

2.DNA分子的特性

（1）相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变,两条链

间碱基互补配对的方式不变。

（2）多样性：不同的DNA分子中脱氧核昔酸数目不同,排列顺序多种多样。

若某DNA分子中有〃个碱基对，则排列顺序有41种。

（3）特异性：每种DNA分子都有区别丁其他DNA的特定的碱基对排列顺序,

代表了特定的遗传信息。

3.基因的本质

（1）染色体、DNA、基因和脱氧核甘酸的关系：

染色体是DNA每条染色体I：含力个或2个

的主要载体DNA分子

:是主整的遨传物质

整囚禁八石遗传

l=J><5=1期个DNA分子含布业个基囚

效应的DNA片段

修因在染色体匚处遗传物陵的结构和功娓单位

上星找性排列

（2）基因与碱基的关系

遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中,构成基因的碱基数小于（填“大

于”“小于”或“等于"）DNA分子的碱基总数。

。边角拾遗

（人教版必修2P58“科学・技术•社会”）如何获得DNA指纹图谱？该技术有哪

些应用？

提示：（1）应用DNA指纹图谱技术，首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA

切成片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，再经过一系列步骤，最后

形成DNA指纹图；（2）由于每个人的DNA指纹图是独一无二的，所以我们可以根

据指纹图的吻合程度来帮助确认身份。因而此技术被广泛应用于刑侦领域、亲子

鉴定、遗骸卷定等。

。判断正送

I.沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。3

2.喋吟碱基与喀嚏碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定。（J）

3.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。（X）

提示：核酸分子所携带的遗传信息取决于碱基对排列顺序。

4.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸一脱氧核糖一磷酸相连。（X）

提示：一条链上相邻的碱基通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖相连。

5.不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同。(J)

6.DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。(X)

提示：DNA的空间结构都是双螺旋结构，与多样性和特异性无关。

7.人体内控制0珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排

列方式有4n00种。(X)

提示：B一珠蛋白的基因的碱基排列方式是特定的。

8.DNA分子中G和C所占的比例越大，其稳定性越低。(X)

提示：G和C之间有三个氢键，A和T之间有两个敏键，因此，DNA分子

中G和C所占的比例越大，稳定性越南。

重［难-突•破

碱基互补配对原则及相关计算

DNA碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时，A一定与T配对，

G一定与C配对的一一对应关系。推论如下：

1.双性DNA分子中嗦吟总数与喀喘总数相等，即A+G-T+Co简记为

“DNA分子中两个非互补碱基之和是DNA分子总碱基数的一半”,

2.在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA

分子中都相等。

A1=T2

设在双链DNA分子中的一条链上Ai+Ti=n%,则^=>AI+TI=A2

A2=TIJ

”,〃％+〃％

+T2=〃％,所以A+T=Al+A2+Tl+T2=-—=〃％。

同记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。

3.双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数。

设双链DNA分子中一条链上，*

Ti+Ci

Ai+GiT2+C2A2+G2__1_

则==,互补链中=a

TI+CIA24-G2T2+C2w

简记为：“DNA两条互补链中，不配对两触基之和的比值互为倒数，乘积为

4.双链DNA分子中，若蠡=6%,则彘=聂。

素养

“生命电会一进化与适应现勿

I.基因是碱基对随机排列成的DNA分子片段吗？为什么？

提示：基因不是碱基对随机排列成的DNA分子。在自然选择过程中，由大

部分随机排列的脱氧核菩酸序列控制性状的生物不能成活，被淘汰掉了。

〃科学总维——模型建校"

2.根据下列两个DNA的模型思考回答：

(1)由图1可知，每个DNA分子片段中，游离磷酸基团含有1个。单链中相

邻碱基通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接。互补链中相邻碱基通过氢键连接。

(2)图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键,②是氢键。解旋酶作用于

②部位，限制性核酸内切酶和DNA连接荫作用于①部位。

[考法・考技・考能】

考法1»考查DNA分子的结构

I.下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是()

A.DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息

B.1个双链DNA分子片段中有1个游离的磷酸

C.嚓吟与噂吟之间、啼咤与啥呢之间通过氢键相连

D.DNA分子的基本骨架由磷酸和含氮碱基交替连接构成

A[DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息，A项正确；I个双犍DNA

分子片段中有2个游离的磷酸，B项错误：嚓吟与啥啧之间通过氮键相连，C项

错误；DNA分子的基本骨架由璘酸和脱乳核糖交替连接构成，D项错误。|

2.2019年是DNA分子双螺旋结构被发现的第66年。下列关于DNA分子

的叙述，错误的是（）

A.DNA分子中G和C所占的比例越高，DNA分子的热稳定性越强

B.DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架

C.不同生物的DNA分子中，（A+T）/（G+C）的值越接近，亲缘关系越近

D.DNA分子发生碱基对替换后，不会改变DNA分子中喀吃碱基所占的比

例

C［生物的遗传信息蕴藏在碱基对的排列顺序中，与DNA分子中碱基的比

例没有直接关系，C项错误。|

考法2＞考查基因的本质及与DNA和染色体的关系

3.下列有关基因的叙述，正确的是（）

A.真核细胞中的基因都以染色体为载体

B.唾液淀粉晦基因在人体所有细胞中都能表达

C.等位基因的根本区别是脱氧核昔酸的排列顺序不同

D.基因是由碱基对随机排列成的DNA片段

C［真核细胞的细胞核基因以染色体为载体，细胞质基因不是以染色体为载

体，A错误；唾液淀粉悔基因只在唾液腺细胞中表达，B错误：等位基因是基因

突变产生的，两者的根本区别是脱氧核甘酸的排列顺序不同，C正确；基因是有

遗传效应的DNA片段，其中的碱基对具有特定的排列顺序，D