第 9 章 基因的本质
第 1 节 DNA 是主要的遗传物质
遗传物质的探索
肺炎链 型 有荚膜 有致病性 菌落表面光滑
S : 、 、 ;
球菌 型 无荚膜 无致病性 菌落表面粗糙
R : 、 、
肺
炎 格里菲 过程与
链 思的转 现象
球 化实验
菌
结论 加热致死的 型细菌内含有转化因子 促使 型活细菌转化为 型活细菌
的 S , R S
)
转 实验思路 利用减法
: &
化 艾弗里 原理 人为去除某个 ;+F
, 3 3 3 384 38
实 及其同 过程 影响因素 ( 加入酶分 4 38+36 ) 3/"F 8+#
验 事的转 解相应物质 ) 后观察 ' FF
化实验 实验结果的变化 %/"F 3 38
结论 才是使 型细菌产生稳定遗传变化的物质
DNA R
技术 放射性同位素标记
噬菌体增
T２ 殖过程 噬菌体增殖需要的条件
噬 T２
菌 模板 噬菌体的 原料 大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 合成 噬菌体 氨
① :T２ DNA;② : ( T２ DNA)、
体
基酸 合成 噬菌体蛋白质 噬菌体蛋白质的合成场所 大肠杆菌的核糖体
侵 ( T２ );③T２ :
染 14+ 5 8
大 5 8 145 8 145 8
肠
杆
!"' F 8
菌 15 8
的 @+ # 9P#" =?38 " "1 4 5 8+E
实 实验过程 5 8 #" 5 8 @ 'B%/"
验 45 8 . 9P!"' "4
︵ 及结论
赫
7
尔
5 8+%/"E5 8U;+B! E
希
和 保温的目的是使 噬菌体侵染大肠杆菌 搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的 噬菌
蔡 (１) T２ ;(２) T２
体和大肠杆菌分离 离心的目的是让上清液中析出质量较轻的 噬菌体颗粒 而离心管的
斯 ;(３) T２ ,
︶ 沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
D-
F 8 5 8
K
8 #" #"P
误差 (１) 13 F5 83=?
DJ
分析
43 F 8 5 8. !"'P
(２)
８６ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学续表
烟草花叶
3/" &8=
&
病毒的侵 &87 * 8 3/"E'B
;+B &8 =
染实验
是主要的遗传物质 除极少数生物 病毒 的遗传物质为 外 其余几乎全部生物
结论 DNA , (RNA ) RNA ,
病毒 真核生物和原核生物 的遗传物质均为
(DNA 、 ) DNA
易混易错 ()转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎链球菌转化实验中 型细菌的 片段整合到了
１ S DNA R
型细菌的 中,即发生了基因重组(属于广义上的).
DNA
()加热致死的 型细菌,其蛋白质变性失活, 双螺旋结构打开,但冷却后 的结构可以恢复.
２ S DNA DNA
小表达 () 噬菌体侵染大肠杆菌的实验 (填“能”或“不能”)用 和 对 噬菌体的 和蛋白
１４ １８
１T２ C O T２ DNA
质分别进行标记,原因是 ; (填“能”或“不能”)用 和 标记同一 噬
３５ ３２
S P T２
菌体,原因是 .
()利用放射性同位素标记技术探究新型病毒的遗传物质是 还是 ,请简述该实验的设计思路.
２ DNA RNA
.
答案:()不能 噬菌体的蛋白质和 分子中都含有这两种元素 不能 检测时无法区分放射性物质的种类
１ T２ DNA
()用含同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸的原料分别培养活细胞,再用含有上述标记的两种
２
细胞培养新型病毒,一段时间后分别检测子代病毒中是否出现放射性
学生用书 P76
真题选改判
教考衔接
１( 贵州, )注射加热致死的 型肺炎链球 典例 ( 全国乙,, 分)在格里菲思所做的
．２０２４ １５ S
２０２１ ５６
菌 小鼠不死亡 推测 型肺炎链球菌的
肺炎双 链 球菌转化实验中 无毒性的 型活细
, , S ( ) , R
被破坏 菌与被加热杀死的 型细菌混合后注射到小鼠
DNA . ( ) S
１答案 体内 从小鼠体内分离出了有毒性的 型活细
． ✕ , S
２( 甘肃,)噬菌体侵染实验中 用放射性同 菌 某同学根据上述实验 结合现有生物学知识
．２０２４ ５ , . ,
位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和 所做的下列推测中 不合理的是
, ( )
发现其 进入宿主细胞后 利用自 与 型菌相比 型菌的毒性可能与荚膜多
DNA, DNA , A． R ,S
身原料和酶完成自我复制 糖有关
. ( )
２答案 型菌的 能够进入 型菌细胞指导蛋
． ✕ B．S DNA R
白质的合成
３( 天津,)艾弗里证明 是肺炎链球菌
．２０２３ ５ DNA
加热杀死 型菌使其蛋白质功能丧失而
的转化因子实验和探究抗生素对细菌的选择
C． S
功能可能不受影响
作用实验都是用减法原理
DNA
. ( )
将 型菌的 经 酶处理后与 型
３答案
D． S DNA DNA R
． ✕
菌混合 可以得到 型菌
４( 浙江 月选考, )噬菌体侵染细菌的实验 , S
．２０２２ ６ ２２ 答案 D
证明了大肠杆菌的遗传物质是
DNA. ( )
链接教材 必修 — 肺炎链球菌转化实验的思
４答案 ２P４３ ４４
． ✕
考 在格里菲思第四组实验中 小鼠体内 型细
５( 河北,)孟德尔描述的 遗传因子 与格里菲 , S
．２０２２ ８ “ ”
菌 型细菌含量的变化情况如图所示 则
思提出的 转化因子 化学本质相同 、R ,
“ ” . ( )
５答案
． √
第 9章 基因的本质 ８７
F 低小鼠的免疫力 造成 型细菌大量繁殖
4 38 , R
D 3 38 ２后期出现的大量 型细菌是怎么来的
． S ?
B
.
C
２答案 由 型细菌转化成的 型细菌繁殖而
0 K ． R S
来的
１ 段 型细菌数量减少的原因是
．ab R ３在上述转化实验中导致 型细菌转化为 型
段 型细菌数量增多的 ． R S
;bc R 细菌时所需转化因子 原料 能量分别由哪方
、 、
原因是
提供
?
.
１答案 小鼠体内形成大量的抗 型细菌的抗
.
． R ３答案 所需转化因子来自 型细菌 而原料
体 使 型细菌数量减少 点之前 已有少 ． S ,
, R b , 和能量均来自 型细菌
量 型细菌转化为 型细菌 型细菌能降 R
R S ,S
８８ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
第 2 节 DNA 的结构和复制
一、DNA的结构
构建者 沃森 克里克
、
结构
要点
DNA的
多样性 特异性 多样性和特异性均体现在碱基排列顺序 稳定性
特点 、 ( )、
知识拓展 分子的方向性由形成磷酸二酯键的磷酸基团和脱氧核糖上的羟基(— )决定,磷酸基团、羟基
DNA OH
(— )分别连接在脱氧核糖的 和 上,故 单链的磷酸基团端为 端,羟基(— )端为 端.每个双
OH ５′ＧC ３′ＧC DNA ５′ OH ３′
链 分子片段中,有 个游离的磷酸基团.
DNA ２
易混易错 () 双链中互补配对的碱基通过氢键连接,单链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸基团—脱氧
１DNA
核糖—”连接.
()基因通常是有遗传效应的 片段,故 分子的碱基总数 分子上所有基因的碱基数之和.
２ DNA DNA ＞DNA
二、DNA的复制
DNA复制方式的
三种假说
J%/" * * 续表
技术 密度梯度离心 同位素标记法
、
DNA半
保留复
制的实
过程
验证据
(假说—
演绎法)
结论 以半保留的方式复制
DNA
时间 主要是细胞分裂前的间期
场所 真核细胞主要在细胞核 其次在叶绿体和线粒体 原核细胞在拟核和细胞质
, ;
F< J+ J,4<4
%/"+ J
?F #.+.6! 8F
F
过程 %/"5 F %/"5 F0
DNA
J 00
的复制
?
- =F
L>366FU 4 U!J=U "55"($$(
L>?F+* J?
特点 半保留复制 边解旋边复制
、
准确复制 原因 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
(１) :DNA , ; ,
的原因 能准确进行
.
及意义 意义 分子通过复制 将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞 保持了遗传信息的连续性
(２) :DNA , ,
知识拓展
() 复制的半不连续性
１DNA
由于 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到已有核苷酸
DNA
链的 端,即子链的延伸方向只能为 ,因此, 复制以
３′ ５′→３′ DNA
链为模板时,子链可以沿 方向连续复制;以另一条链
３′→５′ ５′→３′
为模板时,每解旋至足够长度,子链再沿 方向复制,复制合
５′→３′
成的 片段,再通过 连接酶连接起来.
DNA DNA
()细胞内 分子复制时需要引物,该引物为一段单链的 分子.
２ DNA RNA
()真核细胞核 复制时会形成图中所示的泡状结构,叫作 复制泡,是 上
３ DNA DNA DNA
正在复制的部分,图中显示有多个复制泡,说明 多起点复制,可提高复制速率.
DNA
易混易错 氢键形成不要酶,而断裂需要解旋酶( 复制过程)、 聚合酶(转录
DNA RNA
过程)或加热处理等.解旋酶和 聚合酶的作用:解旋酶使氢键打开,将 双螺旋 CQ
DNA DNA
的两条链解开; 聚合酶催化形成磷酸二酯键,从而形成新的子链.
DNA
小表达 蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞,是否都能进行 复制过程? .
DNA
答案:蛙的红细胞可进行无丝分裂,该过程需进行 分子的复制;哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,也无各种细胞
DNA
第 9章 基因的本质 ８９器,不会发生分裂,也不能进行 分子的复制
DNA
知识归纳 结构及复制中的相关计算
DNA
()双链 中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数( );
总 总 总 总
１ DNA A ＋G ＝T ＋C
()互补碱基之和的比值在任意一条链及整个 分子中都相等,简记为
２ DNA
" 5 $ ( “补则等”(A１＋T１ A２＋T２ A 总 ＋T 总);
＝ ＝ 总 总
结构 G１＋C１ G２＋C２ C ＋G
DNA ()非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数,简记为“不补则倒”
5 " ( $
３
(如A１＋G１ T２＋C２,但A 总 ＋G 总 );
＝ 总 总 ＝１
T１＋C１ A２＋G２ T ＋C
()某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半
４
/ /
/ / / /
复制
DNA
(n次复制)
O
９０ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
() 分子总数为 n,含 标记的 分子数为 ,含 标记的 １５ １４
１DNA ２ N DNA ２ N
分子数为 n,仅含 标记的 分子数为 ,仅含 标记的
１５ １４
DNA ２ N DNA ０ N DNA
分子数为 n .
２－２
()若一亲代 分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消
２ DNA
耗该种脱氧核苷酸数为[m(n )]个;第n次复制需要该种脱氧核苷酸
２－１
数为(m n －１ )个
２
学生用书 P79
真题选改判 游离的 这一端称作 端 另一端
, ５′ ,
１( 浙江 月选考,) 分子双链中 磷酸 有一个 称作 端(必修 )
．２０２４ ６ ９DNA , , ３′ ２P５０ .
与脱氧核糖交替连接构成了 的基本 的两条单链方向相反 一般书写时左侧
DNA DNA ,
骨架 或上侧单链是从 右侧或下侧
. ( ) ,
１答案 单链则是从 ( 山东,)(
． √ ２０２３ ５ ２０２３
２( 河北,) 复制时 解旋酶使 双 浙江 月选考, )( 海南, )( 广东,
．２０２４ ４DNA , DNA ６ １６ ２０２３ １３ ２０２２
链由 端向 端解旋 )( 辽宁,)
５′ ３′ . ( ) １２ ２０２１ ４ .
２答案 ７答案 磷酸基团 羟基 端 端
． ✕ ． (—OH) ５′ →３′
３( 浙江 月选考, )制作 双螺旋结 端 端
．２０２２ ６ １３ DNA ３′ →５′
构模型时 鸟嘌呤与胞嘧啶之间用 个氢键 ８ 中 碱基对的含量越多
, ２ ．DNA ,DNA
连接物相连 热稳定性越高 单链合成过程中 相邻
. ( ) .DNA ,
３答案 两个核苷酸通过 方式形成化学
． ✕
４( 天津,)性状都是由染色体上的基因控 键
．２０２２ ９ ——— .
制的
. ( ) ８
．
答案
G—C
脱水缩合 磷酸二酯键
４答案
９ 复制时 首先在 的作用下将
． ✕ ．DNA ,
５( 河北, ) 分子的多样性 特异性及
双链解开变成单链 然后引物结合在模
．２０２２ １６DNA 、
DNA ,
稳定性是 鉴定技术的基础
DNA . ( ) 板链的 填 端 或 端 接着
( “３′ ” “５′ ”),
５答案
在 的作用下使子链开始沿
． √
６( 辽宁,) 复制时 子链延伸时游离
．２０２１ ４DNA , 的方向延伸(必修 )( 浙江 月选
的脱氧核苷酸添加到 端 ２P５５ ２０２３ ６
３′ . ( ) 考, )( 山东,)( 辽宁,)
６答案 １６ ２０２３ ５ ２０２１ ４ .
． √ ９答案 解旋酶 端 聚合酶 端
． ３′ DNA ５′ →
从真题到教材
端
３′
７ 的一条单链具有两个末端 一端有一个
．DNA ,
