专题09 基因的本质：【二轮复习】备战2023年高考生物必备知识大串讲

  专题09 基因的本质

【考点梳理.逐个击破】

 1. DNA是遗传物质的实验证据1——肺炎双球菌的转化实验

（1）格里菲思体内转化实验

结论：加热杀死的S型细菌中含有某种“  转化因子  ”，能将R型活细菌转化为S型活细菌。

（2）艾弗里体外体内转化实验

实验方法：  将S型细菌中的物质分离出来，分别与R型细菌混合培养，独立地观察各自的作用 。

实验结论：  DNA  才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即  DNA  是遗传物质。也证明了  蛋白质  、  多糖  、  DNA水解产物  不是遗传物质。

例1：格里菲思用肺炎链球菌感染小鼠进行了著名的转化实验,关于实验的结论错误的是(　　)。

A.说明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA

B.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型活细菌

C.说明了R型活细菌不具有致病性,S型活细菌具有致病性

D.说明了加热致死的S型细菌不具有致病性

2. DNA是遗传物质的实验证据2——噬菌体侵染细菌的实验

（1）实验人：  赫尔希  和   蔡斯   。 

（2）实验方法：  同位素标记  法，用  35S  和  32P  分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子。

（3）实验结果：细菌裂解释放出的子噬菌体中，  能  检测到32P标记的DNA，  不能  检测到35S标记的蛋白质。

（4）实验结论：实验表明噬菌体侵染细菌时，  DNA  进入到细菌体内，而  蛋白质  外壳留在外面。

实验证明了  DNA  是噬菌体的遗传物质，还证明了DNA能自我复制，在前后代之间保持连续性；DNA

能控制蛋白质的合成。该实验  不能 证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质外壳未进入细菌。

3. RNA是遗传物质的实验证据——烟草花叶病毒(TMV)感染烟草实验

实验结论：  RNA  是烟草花叶病毒的遗传物质，  蛋白质  不是烟草花叶病毒的遗传物质。

4. 核酸是生物的遗传物质。所有细胞生物(包括真核、原核生物)和大部分病毒(如噬菌体)的遗传物质是  DNA  ，少部分病毒(如TMV、HIV、流感病毒)的遗传物质是  RNA ，所以 DNA  是主要的遗传物质。

例2：下列关于生物遗传物质的说法正确的是(　　)。

A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA

B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA

C.真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA

D.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质

5. DNA双螺旋结构模型的构建者：   沃森和克里克  。（方法：   物理模型构建  法）

6. DNA的立体结构——规则的  双螺旋  结构（主要特点如下）

（1）  两  条链按  反向平行  方式盘绕成  双螺旋  结构。

（2）  脱氧核糖  和  磷酸  交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；  碱基  排列在内侧。

（3）两条链上的碱基通过  氢键  连接成  碱基对  ，并且碱基配对遵循  碱基互补  原则：A(腺嘌呤)一定与  T  (   胸腺嘧啶   )；G(鸟嘌呤)一定与  C  (  胞嘧啶  )配对。

例3：下面对DNA结构的叙述,错误的是(　　)。

A.DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧

B.DNA中的两条链反向平行

C.DNA中的氢键数目和碱基数目一定相等

D.DNA中在两条链的5'-端具有2个游离的磷酸基团

7.  DNA的复制

（1）概念：指以   亲代DNA   为模板合成   子代DNA   的过程。（表示为：DNA→DNA）

（2）时间：发生在细胞分裂的间期，即   有丝分裂间期   和  减数分裂Ⅰ前的间期  。

（3）场所：  细胞核  (主要场所)、  线粒体  和  叶绿体  。

（4）过程：解旋提供模板→合成互补子链→重新螺旋形成两个新的DNA分子。

（5）条件：模板：   DNA的两条链    ；原料：4种游离的  脱氧核糖核苷酸  ；

5. 条件   ：能量：  ATP  ；酶：   解旋酶   、   DNA聚合酶   。

（7）特点：过程：   边解旋边复制   ，方式：  半保留复制   。

（8）准确复制的原因：DNA分子独特的  双螺旋  结构，为复制提供了精确的模板；通过  碱基互补配对原则  ，保证了复制能够准确的进行。

（9）意义：DNA分子通过  复制 ，将 遗传信息  从亲代传递给子代，从而保持了 遗传信息  的连续性。

8. 基因的本质：基因通常是有  遗传效应  的  DNA  片段。不是任何一个DNA片段都是基因。

例4：下列关于DNA复制的叙述,正确的是(　　)。

A.复制均在细胞核内进行

B.复制仅发生在有丝分裂前的间期

C.复制过程先解旋后复制

D.碱基互补配对保证了复制的准确性

【解题技巧】

1. 碱基互补配对原则的相关计算

（1）在双链DNA中，A ＝ T、G ＝ C；任意两个不互补碱基之和  相等  ，并为碱基总数的  50% ，

即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。

（2）双链DNA中，互补碱基之和的比值，在两条单链和双链中都  相等  。

如：若＝n，则＝n，＝n。(互补等)

（3）双链DNA中，不互补碱基之和的比值，在两条互补链中互为  倒数  ，在双链中比值为  1  。

如：若＝m，则＝  (不互补倒)；  ＝1。

2. DNA分子半保留复制的相关计算

例：1个含15N的DNA分子，放在含14N脱氧核苷酸的环境中复制n次，产生子代DNA  2n  个，其中：

（1）含15N的DNA分子有    2    个；含14N的DNA分子有    2n    个。

（2）只含15N的DNA分子有    0    个；只含14N的DNA分子有   2n－2   个。

（3）脱氧核苷酸链有   2×2n   条，其中含15N的链有    2    条，含14N的链有   2n+1－2   条。

（4）若某DNA分子含某种碱基m个，如果该DNA分子复制n次，则需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸数为   m·(2n－1)   个；第n次复制需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸数为   m·2n－1   个。

【真题重现.精选精炼】

1．（2022·浙江·高考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（       ）

A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基

B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连

C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和

D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧

2．（2022·湖南·高考真题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（　　）

A．新的噬菌体DNA合成

B．新的噬菌体蛋白质外壳合成

C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA

D．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合

3．（2022·广东·高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（       ）

A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律

B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上

C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质

D．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式

4．（2022·浙江·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（       ）

A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来

C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA

5．（2017·全国·高考真题）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．HIV病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同

6．（2021·海南·高考真题）已知5-溴尿嘧啶（BU）可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU，要使该位点由A-BU转变为G-C，则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是（       ）

A．1 B．2 C．3 D．4

7．（2021·北京·高考真题）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（　　）

A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18%

C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32%

8．（2021·全国·高考真题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，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

9．（2021·浙江·高考真题）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（　　）

A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上

B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律

C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质

D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质

10．（2011·江苏·高考真题）关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（       ）

A．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

B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌进行长时间的保温培养

C．用标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致

D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质

11．（2020·全国·高考真题）新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述，错误的是（       ）

A．新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者

B．教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度

C．通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此可以通过体温测量初步排查

D．每天适量饮酒可以预防新冠肺炎，因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性