2016届高三生物二轮复习第一部分专题四遗传变异和

2．两个实验遵循相同的实验设计原则——对照原则
(1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照
DNA
S 糖类
R
DNA是遗传物质
型 蛋白质
细 脂质
＋型 细得相―出互―结对→论照
其他物质不是遗传物质 DNA水解物也不是遗传
菌
菌
物质
DNA水解物
(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
3．噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法
(2)条件
细胞核
①模板：DNA两条链分别作模板。
②原料：______________________。
③能量：细胞提供的能量(ATP)。
④酶：解旋酶、__________等。
(3)特点：边解旋边复制；半保留复制。
4种脱氧核苷酸
DNA聚合酶
5．影响 DNA 复制的外界条件
酶 细胞呼吸
6．比较DNA复制、转录和翻译的异同点 ①发生在核糖体中 ②以DNA的两条链为模板 ③以DNA的一条链为模板 ④以mRNA为模板 ⑤以4种 脱氧核苷酸为原料 ⑥以20种氨基酸为原料 ⑦酶和ATP ⑧产物为RNA ⑨发生G—C互补配对 ⑩发 生A—U互补配对 以上过程属于DNA复制的是__________；属于转录过程的是__________；属于翻译过程的是 ________________。
解析：赫尔希和蔡斯的实验应该用 32P、35S 分别标记噬菌体的 DNA 和蛋白质，不能同时标记，A 正确。噬菌体侵染细菌的过 程中，噬菌体将核酸注入细菌体内，蛋白质外壳留在外面。可 见，蛋白质与核酸分开是噬菌体自己完成的，不是搅拌的结果。 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，而不 是把 DNA 和蛋白质分开，B 错误。该实验的结论为 DNA 是遗 传物质，注意这个结论中不能加“主要”，C 错误。用 32P 标 记的 T2 噬菌体侵染细菌，侵染时间长短是决定实验成败的关 键。如果培养时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后被释放， 经离心后分布于上清液中，沉淀物的放射性将变低；如果培养 时间过短，部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，经离心后分布于上 清液中，使上清液中出现放射性，D 错误。
处理方法
直接向小鼠体内 注射
人工方法分离：分离出S型菌的 _D__N_A_、__蛋__白__质__、_多__糖____等成分，分别与
R型菌混合培养
同位素标记法：分别用 特殊元素 32P和35S标 记___________
DNA和蛋白质
实验 比较项目
格里菲思体内转化实验
艾弗里体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
(3)噬菌体营___寄_生______生活。要获得被 35S 标记的噬菌体需
35S的培养基
标记细菌(用含___________________培养大肠杆菌)→标记噬
35S的大肠杆菌
菌体(用噬菌体侵染含______________________________)。
(4)体内转化实验中，小鼠体内 S 型菌、R 型菌含量的变化情
B．S 型菌部分为 SⅢ
C．S 型菌中三种均有
D．S 型菌全部为 SⅡ
解析：肺炎双球菌的转化实验所遵循的遗传学原理为基因重 组，在该实验中这种变的 S 型菌全为 SⅢ，就说明 S 型菌不是由 R 型 菌突变产生的。
2．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了 T2 噬菌体 侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是( A ) A．不能用 32P、35S 标记同一组 T2 噬菌体的 DNA 和蛋白质 B．实验过程中搅拌的目的是把 DNA 和蛋白质分开 C．该实验证明了 DNA 是主要的遗传物质 D．用 32P 标记的 T2 噬菌体侵染细菌，经搅拌、离心处理， 沉淀物的放射性高低与培养时间长短无关
③⑦⑧⑨⑩
②⑤⑦⑨ ①④⑥⑦⑨⑩
7．基因对性状的控制 用字母表示下列生物的遗传信息的传递过程：
(1)细胞生物(如动、植物)_a_、_b_、_c_____。 (2)DNA 病毒(如噬菌体)__a、_b_、_c_____。 (3)复制型 RNA 病毒(如烟草花叶病毒)__d_、_c______。 (4)逆转录病毒(如艾滋病病毒)e_、_a_、_b、__c ____。
[思维延展 ] (1)细菌 和噬菌 体的遗 传 __不_遵_循______(遵循 、不 遵循 )遗 传的基 本规律，自然状态 下可遗传变异的类型有 __基_因_突_变_____。 (2)肺炎 双球菌和噬菌体的遗传物质 _均_为_D_N_A_____，二者遗 传所
遵循的中心法则为 _________________________。
[易错展台] (1)两个完整的经典实验___不_能_____(能、不能)说明 DNA 是主 要的遗传物质，___能______(能、不能)说明 DNA 是遗传物质。
(2)乙图中搅拌的目的是 _让_未_侵__染_的_噬_菌_体__蛋_白_质_外_壳_和__细_菌_分_离_____________________________； 离心的目的是__分_离_噬__菌_体_外_壳_和_细__菌________________________。
离心后分布于上清液中
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白 质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌 离心到沉淀物中
3.DNA的空间结构 (1)DNA的分子组成：
脱氧核糖
脱氧核核苷酸
(2)DNA分子的空间结构分析：
分类
主链
内侧
磷酸和脱氧核糖
构成方式
_____________________交替连接构成，两 条主链呈反向平行，有规则盘旋成双螺旋
[解析] 图甲中⑤S 型菌的蛋白质与 R 型菌混合培养，结果培 养液中只有 R 型菌，说明蛋白质不是遗传物质；⑥S 型菌的 DNA 和 R 型菌混合，结果培养液中有 R 型和 S 型菌，说明 DNA 是遗传物质，故(1)正确。S 型菌的 DNA 使 R 型菌发生 转化的实质是 S 型菌的 DNA 整合到 R 型菌的基因组中，故 (2)正确。只有含活的 S 型菌才能使小鼠死亡，故使小鼠死亡 的是②③⑥组，故(3)错误。
分子的复制(Ⅱ)
T5B
1.命题趋势：常针对中心法则涉及的五个过程进 行命题，命题多结合图示，分析考查上述生理 过程发生的场所、条件和相关计算。 2．备考指南：(1)对照法比较肺炎双球菌转化实 验和噬菌体侵染细菌实验。 (2)模型辅助法深刻理解DNA分子的结构与中心 法则。 (3)表格比较法理解DNA复制、转录和翻译的不 同。
专题四 遗传、变异和进化 [注]
高考印证2013，T5高考回放详见P186
1．经典实验比较
实验 格里菲思体内转
比较项目
化实验
艾弗里体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
实验思路
设法将DNA和其他成分分开，单独研究它们的作
向小鼠体内注射
_____用________________________________________________ ___________
4．遗传信息的转录和
翻译(Ⅱ)
T5A
专题四 遗传、变异和进化
[高考回放] (2014·高考全国卷Ⅱ，T5,6分)关于核酸的叙述，错误的是( ) A．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与 B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制 C．双链CDNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的 D．用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
④组中只有 R 型菌，为空白对照组，小鼠不死亡，故(4)正确。 S 型菌的蛋白质不能使 R 型菌发生转化，故⑤组的试管中仍 是无荚膜的 R 型菌，与加入的 S 型菌的蛋白质无关，故(5) 错误。基因重组是可遗传的变异，故(6)错误。35S 标记的是噬 菌体的蛋白质外壳，其不进入细菌，故 b 中含有放射性与搅 拌是否充分有关，而与培养时间长短无关，故(7)正确。35S 标 记的是蛋白质，故图乙实验不能证明 DNA 是遗传物质，故(8) 正确。
__
2.噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
理论 上
上清液
上清液
______沉__淀_物____中不含放射性，___________中应具有 __________中有较高的放射性，
很高的放射性
______沉__淀_物_中不含放射性
实际 上
命题点1 探索遗传物质本质的经典实验
下图甲是某兴趣小组利用两种肺炎双球菌进行相关 的转化实验，各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段 时间后注射到不同小鼠体内；图乙是该兴趣小组模拟赫尔希 和蔡斯做的噬菌体侵染细菌的实验，请判断：
(1)图甲中通过⑤⑥对照能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白 质( √ ) (2)⑥组产生的 S 型菌可能是基因重组的结果( √ ) (3)能导致小鼠死亡的是①②③④四组( × ) (4)④组为空白对照，实验结果是小鼠不死亡( √ ) (5)⑤组实验表明，加入 S 型菌体的蛋白质后试管中长出的是 有荚膜的菌体( × ) (6)⑥组中产生的有毒性的 S 型菌体不能将该性状遗传给后代 (× ) (7)图乙中理论上 b 中不应具有放射性，若有放射性，则与过 程⑧中的搅拌是否充分有关，而与培养时间的长短无关( √ ) (8)图乙实验过程并不能证明 DNA 是遗传物质( √ )
况如图所示，则
①bc 段中 R 型菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的对抗 R 型菌的____抗_体_____，致使 R 型菌数量减少。 ②cd 段 R 型菌数量增多的原因是 c 之前，已有少量 R 型菌转 化为___S_型______菌，S 型菌能降低小鼠的___免_疫______能力， 造成 R 型菌大量繁殖。
2016届高三生物二轮复习第一部 分专题四遗传、变异和
专题四 遗传、变异和进化 第1讲 遗传的物质基础
2016高考导航——适用于全国卷Ⅱ
考纲要求
2013
高考印证 2014
2015
专题四 遗传、变异和进化 备考策略
1．人类对遗传物质的
探索过程(Ⅱ)
T5
2．DNA分子结构的主
要特点(Ⅱ)
T5C
3．基因的概念及DNA
1．肺炎双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，氢键断开，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，即实现了基因重组。 (3)转化后形成的 S 型细菌可以遗传下去，说明 S 型细菌的 DNA 是遗传物质。
氢键 主链上对应碱基以__________连接成对， 碱基配对有一定的规律(A—T，G—C)
排列位置 动态变化
双螺旋结构外侧 相对稳定
双螺旋结构内侧 碱基比率和碱基序列可变
4.DNA复制的场所、条件及特点
(1)场所：主要是__________，但在拟核、叶绿体、线粒体、细胞质基质中也进行DNA的复制。
1．(原创题)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S 型菌
有 SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R 型菌由 SⅡ型菌突变产生。
利用加热杀死的 SⅢ与 R 型菌混合培养，出现了 S 型菌，有
人认为 S 型菌出现是由 R 型菌突变产生的，该实验中出现的
以下结果中，否定这种说法的是( A )
A．S 型菌全为 SⅢ
观察指标
小鼠是否存活
是否R分型离菌出中S型__菌________
上清液和沉淀物的
__________ 放射性强度
实验结论
S型菌中存在某种“转化因 _子__”____________________
____
DNA是转化因子(遗传物质)， 蛋白质不是
DNA是遗传物质 __________________
上清液 __________中出现少量的放射性
沉淀物 __________中出现少量的放射性
用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
原因
保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞
内，离心后分布于上清液中；保温时间过长，
_________________________________________ _噬__菌__体__在__大_肠__杆__菌__细__胞__内_增__殖__后__释__放_出__子__代__，_
专题四 遗传、变异和进化
解析：A项，细胞核中发生的转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要RNA聚合酶的参 与。B项，植物细胞中DNA复制的场所有细胞核(主要)、线粒体和叶绿体。C项，DNA中含有的五碳糖是 脱氧核糖，且双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过碳原子上的羟基与磷酸基团之间形 成的共价键连接的。D项，甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现 绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以观察DNA和RNA 在细胞中的分布。