第1部分 专题3 第6讲 遗传的分子基础

第6讲遗传的分子基础构建知识体系·串联主干知识提示：①规则的双螺旋结构②具有遗传效应的DNA片段③特定的碱基（脱氧核苷酸）排列顺序④有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期⑤细胞核⑥RNA⑦mRNA⑧⑨通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状(对应学生用书第31页)1．(2018·全国卷Ⅲ)下列研究工作中由我国科学家完成的是()A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成D[奥地利的孟德尔以豌豆为实验材料发现了性状遗传规律，A项不符合题意；美国的卡尔文利用小球藻，用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用过程中转化成有机物中C的途径，这就是著名的卡尔文循环，B项不符合题意；英国的格里菲思和美国的艾弗里分别完成了肺炎双球菌的体内和体外转化实验，C项不符合题意；1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的人工合成，D项符合题意。

]2．(2018·全国卷Ⅱ)下列关于病毒的叙述，错误的是()A．从烟草花叶病毒中可以提取到RNAB．T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解C．HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征D．阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率B[烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，A项正确；T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，其不能感染肺炎双球菌，B项错误；HIV是艾滋病(获得性免疫缺陷综合征)的病原体，C项正确；阻断病原体的传播可降低其所致疾病的发病率，D项正确。

]3．(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．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B．T2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殖过程相同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殖，A错。

T2噬菌体只有在宿主细胞内才能合成mRNA和蛋白质，B错。

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的脱氧核苷酸等)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对。

人类免疫缺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。

]4．(2017·全国卷Ⅲ)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补C[tRNA、rRNA和mRNA均由DNA转录而来，A对。

RNA的合成以DNA 的一条链为模板，边解旋边转录，同一细胞中可能有多个DNA分子同时发生转录，故两种RNA可同时合成，B对。

RNA的合成主要发生在细胞核中，另外在线粒体、叶绿体中也可发生，C错。

转录时遵循碱基互补配对原则，故转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D对。

]5．(2017·全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是() A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的D[身高是由基因和环境条件(例如营养条件)共同决定的，故身高不同的两个个体基因型可能不同，也可能相同，A对。

植物呈现绿色是由于在光照条件下合成了叶绿素，无光时不能合成叶绿素。

某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的，B对。

O型血个体相应基因型为隐性纯合子，故O 型血夫妇的子代都是O型血，体现了基因决定性状，C对。

高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎是性状分离的结果，从根本上来说是杂合子在产生配子时等位基因分离的结果，与环境无关，D错。

]6．(2015·全国卷Ⅰ)人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrP c)，该蛋白无致病性。

PrP c的空间结构改变后成为PrP sc(朊粒)，就具有了致病性。

PrP sc可以诱导更多的PrP c转变为PrP sc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。

据此判断，下列叙述正确的是()A．朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B．朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化D．PrP c转变为PrP sc的过程属于遗传信息的翻译过程C[首先要理解PrP c与PrP sc的关系：PrP c本身无致病性，但其空间结构改变后，就成为具有致病性的PrP sc。

朊粒是蛋白质，所以不会整合到宿主的基因组中，A项错误；朊粒属于有毒的蛋白质，它是基因表达出的PrP c经诱导后改变相关结构形成的。

肺炎双球菌的增殖方式为二分裂，B项错误；蛋白质的功能取决于其空间结构，蛋白质的空间结构改变会引起其功能发生改变，C项正确；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。

由题意可知，PrP c转变为PrP sc是原有的蛋白质空间结构改变的过程，不属于遗传信息的翻译过程，D项错误。

]高考考查点和特点：近五年全国卷高考对本讲的考查点主要有噬菌体侵染细菌实验，DNA的复制和基因的表达，既有选择题，也有非选择题，选择题较容易，非选择题考查学生的科学探究能力，难度较大。

命题方向：本讲内容中证明DNA是遗传物质的细菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验是生物学史上的经典实验。

基因的表达和调控又是生物学领域科学研究的热点。

这些内容可能在今后在高考中成为命题点。

考点1 人类对遗传物质的探索历程(对应学生用书第32页)■通知识——核心要点填充·1．DNA 是遗传物质的实验证据(1)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较2．明确不同生物的遗传物质(1)细胞生物的遗传物质：DNA 。

(2)病毒的遗传物质：DNA 或RNA 。

(3)绝大多数生物的遗传物质：DNA 。

(4)生物界主要的遗传物质：DNA 。

[判断与表述]1．思考辨析清除误区(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。

()(2)将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射给小鼠，从死亡小鼠体内只能分离出S型菌。

()(3)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体。

()(4)在噬菌体侵染细菌实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA 分开。

()(5)肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质。

()(6)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。

()(7)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。

()(8)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。

()【提示】(1)×格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明了S型菌中含有“转化因子”，而不能证明DNA是遗传物质。

(2)×加热杀死的S型菌只能转化一部分R型菌，未被转化的R型菌在小鼠体内也能增殖产生后代。

(3)×噬菌体必须寄生在细菌内才能繁殖，在培养基上无法生存，得不到被标记的噬菌体。

(4)×在该实验中，搅拌、离心的目的是将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离开。

(5)×肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质。

(6)√(7)×噬菌体是利用自己的DNA为模板合成子代的DNA。

(8)√2．思考回答规范表述S型肺炎双球菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等不同类型，它们是通过基因突变形成的。

对小鼠均有致死效应，其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。

研究人员用加热杀死型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内，小鼠死亡。

小鼠死亡的原因可的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌能是R型菌突变成S型菌所致，也可能是杀死的SⅢ所致。

研究人员通过检测死亡小鼠体内S型菌的类型，探究小鼠死亡是由上述哪种原因所致，请预期结果和结论。

【提示】若只检测到SⅢ型菌，则小鼠死因可能是杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌，也可能是R型菌突变成S型菌；若检测到其他类型的S型菌，则小鼠死因是R型菌突变为S型菌。

■通能力——考向对点专练·考向考查探索DNA是遗传物质的经典实验1．(2018·临沂期中)下列有关探索DNA是遗传物质实验的叙述，错误的是()A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果B．艾弗里实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C．保温时间过长会使32P标记的噬菌体组上清液的放射性偏低D．搅拌不充分会使35S标记的噬菌体组沉淀物的放射性偏高C[格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A项正确；艾弗里实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质，B项正确；32P标记的噬菌体组实验中，保温时间过长，细菌破裂释放出子代噬菌体会使上清液的放射性偏高，C项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，35S标记的蛋白质外壳不进入细菌体内，因此搅拌不充分会使35S标记的噬菌体组沉淀物的放射性偏高，D项正确。

]2．(2018·福州期末)下列关于遗传物质探究的几个经典实验的叙述中，错误的是()A．R型菌与加热杀死的S型菌混合后注射入小鼠体内，部分R型菌获得转化因子B．R型菌与加热杀死的S型菌体外混合培养，S型菌小分子DNA进入部分R型菌内C．用35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，含35S的蛋白质不进入细菌体内D．用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，有的子代噬菌体DNA两条链均含32PD[R型菌与加热杀死的S型菌混合后注射入小鼠体内，部分R型菌获得转化因子，A项正确；R型菌与加热杀死的S型菌体外混合培养，S型菌小分子DNA进入部分R型菌内使R型菌转化为S型菌，B项正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，因此用35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，含35S的蛋白质不进入细菌体内，C项正确；用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，有的子代噬菌体DNA被32P标记，但被32P标记的只是DNA两条链中的一条链，D项错误。

][易错警示]经典实验的5个易错点(1)肺炎双球菌的体内转化实验仅证明S型细菌含有能让R型细菌转化的因子，但不能证明这种“转化因子”是何种物质。

(2)由于噬菌体属于细菌病毒，无细胞结构，所以不能用含放射性的培养基直接培养噬菌体。