“遺傳的分子基礎”知識整合探究與例題解讀

王天春++尹利軍

遺傳的分子基礎是高中生物（人教版）必修2中的一個重要知識，也是高考命題的高頻考點.從近幾年高考命題分析，本考點命題主要集中在實驗探究生物的遺傳物質(zhì)、DNA復制的方式探究和基因表達方式的探究等3個方面，主要以圖表信息題型方式考查學生對教材知識的理解應用能力，及分析問題和解決問題能力.為提升復習效率，本文嘗試對以上內(nèi)容進行探究整合，并結(jié)合典型例題進行分析，供復習參考.

一、生物遺傳物質(zhì)的實驗探究

實驗比較 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗

格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗

噬菌體侵染細菌的實驗

目的 探究DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)

設計思路 用兩種不同類型的肺炎雙球菌感染小鼠，觀察它 設法將DNA和其他成分（特別是蛋白質(zhì)）分開，單獨地直接觀察它們各自的作用

分離方法 肺炎雙球菌直接注射入小鼠體內(nèi)；加熱殺死的S型細菌直接或混合注入小鼠體內(nèi) 直接分離法：將S型細菌的DNA與其他成分分離，然后用每種單一成分分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：利用T2噬菌體侵染大腸桿菌過程中DNA注入大腸桿菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼留在大腸桿菌體外，使DNA和蛋白質(zhì)自然分開

實驗過程 （1）格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗過程

（2）體外轉(zhuǎn)化實驗過程及結(jié)果：

實驗原則 對照原則、單一變量原則

觀察指標 觀察R型細菌能否轉(zhuǎn)化為S型細菌 觀察放射性物質(zhì)存在于上清液中還是沉淀物中

結(jié)論 （1）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論：加熱殺死的S型細菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，將無毒的R型活菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型細菌；（2）體外轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論：S型細菌的DNA是使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的物質(zhì). ①DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；②說明了DNA能控制蛋白質(zhì)的合成；③DNA能自我復制

二者聯(lián)系 ①實驗思路相同：都是設法把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨觀察它們的作用；②都遵循了對照原則；③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)；④由于肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗在物質(zhì)提取時不能完全去除其他物質(zhì)，因此噬菌體侵染細菌實驗更具說服力.

【幫你理解】 ①在生物的遺傳物質(zhì)探究實驗中，由于病毒較為簡單，一般探究病毒的遺傳物質(zhì)是DNA、RNA，還有蛋白質(zhì).若探究蛋白質(zhì)和核酸誰是遺傳物質(zhì)——設法將兩者分開，單獨侵染宿主細胞，看能否增殖或個體是否出現(xiàn)患病癥狀即可證明；若探究某種未知病毒遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，則借助酶水解法，觀察能否增殖即可證明.②肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實質(zhì)是DNA重組.加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復.③DNA是主要遺傳物質(zhì)的原因是自然界中絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA.④上清液和沉淀物放射性分析思路.

遺傳的分子基礎是高中生物（人教版）必修2中的一個重要知識，也是高考命題的高頻考點.從近幾年高考命題分析，本考點命題主要集中在實驗探究生物的遺傳物質(zhì)、DNA復制的方式探究和基因表達方式的探究等3個方面，主要以圖表信息題型方式考查學生對教材知識的理解應用能力，及分析問題和解決問題能力.為提升復習效率，本文嘗試對以上內(nèi)容進行探究整合，并結(jié)合典型例題進行分析，供復習參考.

一、生物遺傳物質(zhì)的實驗探究

實驗比較 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗

格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗

噬菌體侵染細菌的實驗

目的 探究DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)

設計思路 用兩種不同類型的肺炎雙球菌感染小鼠，觀察它 設法將DNA和其他成分（特別是蛋白質(zhì)）分開，單獨地直接觀察它們各自的作用

分離方法 肺炎雙球菌直接注射入小鼠體內(nèi)；加熱殺死的S型細菌直接或混合注入小鼠體內(nèi) 直接分離法：將S型細菌的DNA與其他成分分離，然后用每種單一成分分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：利用T2噬菌體侵染大腸桿菌過程中DNA注入大腸桿菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼留在大腸桿菌體外，使DNA和蛋白質(zhì)自然分開

實驗過程 （1）格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗過程

（2）體外轉(zhuǎn)化實驗過程及結(jié)果：

實驗原則 對照原則、單一變量原則

觀察指標 觀察R型細菌能否轉(zhuǎn)化為S型細菌 觀察放射性物質(zhì)存在于上清液中還是沉淀物中

結(jié)論 （1）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論：加熱殺死的S型細菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，將無毒的R型活菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型細菌；（2）體外轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論：S型細菌的DNA是使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的物質(zhì). ①DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；②說明了DNA能控制蛋白質(zhì)的合成；③DNA能自我復制

二者聯(lián)系 ①實驗思路相同：都是設法把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨觀察它們的作用；②都遵循了對照原則；③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)；④由于肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗在物質(zhì)提取時不能完全去除其他物質(zhì)，因此噬菌體侵染細菌實驗更具說服力.

【幫你理解】 ①在生物的遺傳物質(zhì)探究實驗中，由于病毒較為簡單，一般探究病毒的遺傳物質(zhì)是DNA、RNA，還有蛋白質(zhì).若探究蛋白質(zhì)和核酸誰是遺傳物質(zhì)——設法將兩者分開，單獨侵染宿主細胞，看能否增殖或個體是否出現(xiàn)患病癥狀即可證明；若探究某種未知病毒遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，則借助酶水解法，觀察能否增殖即可證明.②肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實質(zhì)是DNA重組.加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復.③DNA是主要遺傳物質(zhì)的原因是自然界中絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA.④上清液和沉淀物放射性分析思路.

遺傳的分子基礎是高中生物（人教版）必修2中的一個重要知識，也是高考命題的高頻考點.從近幾年高考命題分析，本考點命題主要集中在實驗探究生物的遺傳物質(zhì)、DNA復制的方式探究和基因表達方式的探究等3個方面，主要以圖表信息題型方式考查學生對教材知識的理解應用能力，及分析問題和解決問題能力.為提升復習效率，本文嘗試對以上內(nèi)容進行探究整合，并結(jié)合典型例題進行分析，供復習參考.

一、生物遺傳物質(zhì)的實驗探究

實驗比較 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗

格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗

噬菌體侵染細菌的實驗

目的 探究DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)

設計思路 用兩種不同類型的肺炎雙球菌感染小鼠，觀察它 設法將DNA和其他成分（特別是蛋白質(zhì)）分開，單獨地直接觀察它們各自的作用

分離方法 肺炎雙球菌直接注射入小鼠體內(nèi)；加熱殺死的S型細菌直接或混合注入小鼠體內(nèi) 直接分離法：將S型細菌的DNA與其他成分分離，然后用每種單一成分分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：利用T2噬菌體侵染大腸桿菌過程中DNA注入大腸桿菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼留在大腸桿菌體外，使DNA和蛋白質(zhì)自然分開

實驗過程 （1）格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗過程

（2）體外轉(zhuǎn)化實驗過程及結(jié)果：

實驗原則 對照原則、單一變量原則

觀察指標 觀察R型細菌能否轉(zhuǎn)化為S型細菌 觀察放射性物質(zhì)存在于上清液中還是沉淀物中

結(jié)論 （1）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論：加熱殺死的S型細菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，將無毒的R型活菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型細菌；（2）體外轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論：S型細菌的DNA是使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的物質(zhì). ①DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；②說明了DNA能控制蛋白質(zhì)的合成；③DNA能自我復制

二者聯(lián)系 ①實驗思路相同：都是設法把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨觀察它們的作用；②都遵循了對照原則；③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)；④由于肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗在物質(zhì)提取時不能完全去除其他物質(zhì)，因此噬菌體侵染細菌實驗更具說服力.

【幫你理解】 ①在生物的遺傳物質(zhì)探究實驗中，由于病毒較為簡單，一般探究病毒的遺傳物質(zhì)是DNA、RNA，還有蛋白質(zhì).若探究蛋白質(zhì)和核酸誰是遺傳物質(zhì)——設法將兩者分開，單獨侵染宿主細胞，看能否增殖或個體是否出現(xiàn)患病癥狀即可證明；若探究某種未知病毒遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，則借助酶水解法，觀察能否增殖即可證明.②肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實質(zhì)是DNA重組.加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復.③DNA是主要遺傳物質(zhì)的原因是自然界中絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA.④上清液和沉淀物放射性分析思路.