生物竞赛辅导资料

遗传、进化与生态

第一节 遗传的物质基础

【知识概要】

一、染色体是遗传物质的主要载体 1．染色体的化学成分

染色体的主要成分为DNA和组蛋白，两者含量比率相近，此外，还有少量非组蛋白和RNA。组蛋白为含赖氨酸和精氨酸比较多的碱性蛋白质，带正电荷。其功能是参与维持染色体结构，有阻碍DNA转录RNA的能力。非组蛋白为含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性蛋白质，带负电荷。非组蛋白的特点是：既有多样性又有专一性，含有组蛋白所没有的色氨酸。非组蛋白的功能是DNA复制、RNA转录活动的调控因子。

2．染色体的结构

核体→螺线管→超螺线管→染色单体。从舒展的DNA双螺旋经四级折叠，压缩到最短的中期时，DNA分子缩短约5000～10000倍。

二、DNA是主要的遗传物质

l．噬菌体侵染细菌实验证实DNA是遗传物质 实验步骤如下：

2．肺炎双球菌的转化实验证实DNA是遗传物质

3．烟草花叶病毒（CMV）的重建说明CMV是不具DNA的病毒，RNA是遗传物质

【例题指导】

例1 用下列哪种情况的肺炎球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡？ A 加热杀死的 B 活的，但缺乏多糖荚膜

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C 加热杀死的肺炎球菌和缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物 D 既缺乏多糖又加热杀死的

分析 A不对，因为加热杀死的肺炎球菌不会感染小鼠引起致病而死亡。B不对，无荚膜的肺炎球菌无致病性。C正确，当将加热杀死的肺炎球菌和活的无荚膜肺炎球菌相混合时，活的无荚膜肺炎球菌因吸收加热杀死有荚膜肺炎球菌的DNA，从而转化为有荚膜活的肺炎球菌，此菌具有致病性，当它感染小鼠时，则会引起小鼠致病死亡。D不对，无多糖荚膜的肺炎球菌本来就无致病性，再将它加热杀死后更不会感染小鼠。所以答案选C。

1．（ 高考理综全国新课程卷Ⅲ陕西、内蒙 ）肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，

R型则不具有。下列叙述错误的是

A．培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能够产生一些具有荚膜的细菌 B．培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能够产生具有荚膜的细菌

C．培养R型活细菌时加S型细菌的DNA，能够产生具有荚膜的细菌 D．培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能够产生具有荚膜的细菌 2．在噬菌体侵染细菌实验中，如果细菌体内的DNA和蛋白质分别含有31P和32S，噬菌体中的DNA和蛋白质分别含有32P和35S，噬菌体在细菌体内复制了三次，那么从细菌体内释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和含有35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的19、

A．3/4和0 B．1/4和0 C．3/4和1 D．1/4和1 3．下图示“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程。能充分说明“DNA是遗传物质，

而蛋白质等其它物质不是遗传物质”的是

①+S—DNA 长出S型菌 继 S型菌 ②+S—DNA+DNA酶 只长R型菌 续 R型菌 活的R型菌 ③+S—DNA+DNA酶以外的酶 长出S型菌 培 S型菌

的培养基 ④+S—RNA 只长R型菌 养 R型菌

⑤+S—蛋白质 只长R型菌 R型菌 ⑥+S—荚膜多糖 只长R型菌 R型菌

A．① B．①②③ C．④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥

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4．从肺炎双球菌的S型活菌中提取DNA，将S型活菌DNA与R型活菌混合培养时，R型活菌繁殖的后代中有少量S型菌体，这些S型菌体的后代均为S型菌体。这个实验表明DNA

A．分子结构相对稳定 B．能够自我复制

C．能够指导蛋白质合成 D．能引起遗传的变异

5．（ 高考上海卷 ）噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是 A．DNA能产生可遗传的变异 B．DNA能自我复制 C．DNA是遗传物质 D．DAN能控制蛋白质合成

6． 噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 A．自己的核苷酸和氨基酸 B．自己的核苷酸和细菌的氨基酸 C．细菌的脱氧核苷酸和氨基酸 D．自己的氨基酸和细菌的核苷酸

7． 噬菌体侵染细菌实验，除证明了DNA是遗传物质外，还间接地说明了DNA A．能产生可遗传的变异 B．能进行自我复制，上下代保持连续性 C．能控制蛋白质的合成 D．是生物的主要遗传物质

8．在肺炎双球菌的转化实验中，R型转化成S型的转化因子是 A．荚膜 B．蛋白质 C．R型的DNA D．S型的DNA

9．（多选）下列关于DNA的叙述中，正确的是 A．人的卵原细胞含有人体的全部遗传信息 B．同种生物个体之间DNA完全相同

C．一个DNA分子可控制许多性状 D．病毒的遗传物质是DNA 10．（多选）证明DNA是遗传物质的第一个实验证据是肺炎双球菌的转化实验，肺炎双球菌有两种类型，无荚膜（R株）细菌不能使小鼠发病；有荚膜（S株）细菌可使

小鼠得肺炎而死亡。下列各项叙述中能证明DNA是遗传物质的是

A．用S株给小鼠注射，小鼠死亡；用R株给小鼠注射，小鼠不死亡 B．用S株DNA与活R株细菌混合注射，小鼠死亡

C．加热杀死S株并与活R株细菌混合注射到小鼠体内，小鼠死亡 D．用DNA酶处理S株DNA后与R株细菌混合注射到小鼠体内，小鼠不死亡

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11．（多选）下列叙述正确的是 A．只含有RNA的生物，遗传物质是RNA B．只含有DNA的生物，遗传物质是DNA

C．既有DNA又有RNA的生物，遗传物质是DNA和RNA D．既有DNA又有RNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA

12．当存在色氨酸的条件下，T偶数噬菌体能吸咐到寄主细胞上，这种噬菌体称为色氨酸需要型（C）。然而某些噬菌体会突变为色氨酸非依赖型（C＋）。

（1）某科学家用32P、35S作了如下表所示的标记：

噬菌体成细菌成分 分 核苷酸 氨基酸 标记32P 3231P S 标记35S 在含色氨酸的条件下让T偶数噬菌体侵染细菌，预期子代噬菌体的DNA中含有的上述元素是 ，蛋白质分子中含有的上述元素是 。

（2）如何从C型噬菌体中选择出突变体C＋型噬菌体？ 。 （3）正常情况下，一个细菌仅被一个噬菌体侵染，但在A条件下，一个细菌可同时被多个噬菌体感染。若在A条件下，用等量的C型和C＋型噬菌体同时侵染细菌，在释放出的子一代中选择C＋型噬菌体，然后在正常条件下继续做侵染细菌的实验，发现子二代中出现C型噬菌体，且约占总数的一半。实验结果说明：

① 。 ② 。 13．右图中，烟草花叶病毒（TMV）与车前草病毒（HRV）的结构如A、B，侵染作物叶片的症状如C、D

（1）用E去侵染叶片F时，叶片F患病的症状与 相同。

（2）F上的病毒的蛋白质外壳是以 为模板，以

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为场所合成的。所需的氨基酸来自 。

（3）E的子代病毒的各项特征都是由 决定。 （4）本实验证明 。 三、DNA的结构和功能

1．DNA的结构 知识结构

DNA 化学结构： 基本单位－4种脱氧核苷酸

的 空间 由两条反向平行的脱氧核苷酸长链右旋而成

结 构 结构 外侧磷酸与脱氧核糖交替连接，构成基本骨架；

内侧两条链上的碱基互补配对通过氢键连接（A=T,G三C）

DNA是四种脱氧核苷酸的多聚体，见下图一：

DNA的一级结构

图一：DNA的主干由磷酸和脱氧核糖交互组成， 图二 磷酸和糖由3’、5’一磷酸二酯键联结在一起。碱基接在每一脱氧核糖的1’碳上

其结构要点如下：

（1）两条DNA链反向平行，一条走向是5’→3’，另一条走向是3’→5’，两条互补链相互缠绕，形成双螺旋状。

（2）碱基配对不是随机的。腺嘌呤（A）通过两个氢键与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）通过三个氢键与胞嘧啶（C）配对（见右上图二）。GC对丰富的DNA比AT对丰富的DNA更为稳定。

（3）DNA的双螺旋结构中，碱基顺序没有限制性，但是碱基对的顺序却为一种DNA分子提供了它性质上的特异性。

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