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1、第八章 遗传的分子基础,考点20 DNA是主要的遗传物质,高考考法突破,应试基础必备,考法1 关于遗传物质探索实验的分析,过程,结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。,应试基础必备,1肺炎双球菌转化实验,(1)格里菲思体内转化实验,R型细菌与S型细菌的比较,结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。,(2)艾弗里体外转化实验,过程,标记噬菌体,侵染细菌,在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质,2噬菌体侵染细菌的实验,(1)过程,(2)结论,3. 烟草花叶病毒感染烟草的实验,(1)
2、过程,烟草花叶病毒的RNA能自我复制，并控制其遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。,(2)结果分析与结论,绝大多数生物(细胞生物和DNA病毒)的遗传物质是DNA，少部分生物(RNA病毒)的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。,4.DNA是主要的遗传物质,艾滋病病毒（属于RNA病毒）,乙肝病毒（属于DNA病毒）,考法1 关于遗传物质探索的实验分析,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,高考考法突破,1.关于肺炎双球菌转化实验的分析,加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中氢键断裂，双螺旋解开，DNA变性失活；但缓慢冷却时，其结构、活性恢复,
3、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,(1)肺炎双球菌的转化原因,(2)转化的实质,(3)转化的结果及结论,2.关于噬菌体侵染细菌实验的分析,(1)T2噬菌体,(2) T2噬菌体的增殖 场所：大肠杆菌细胞内 蛋白质的合成：利用大肠杆菌细胞内的氨基酸和核糖体合成。 DNA合成：利用亲代噬菌体的DNA为模板、大肠杆菌中的原料合成。,（3）噬菌体侵染细菌实验中应注意的三个关键点 要标记的噬菌体不能直接用培养基培养，因为病毒为专性寄生生活，应先用放射性培养基标记细菌，再用细菌培养噬菌体。 不能标记碳、氢、氧、氮四种元素，因为这些元素是蛋白质和DNA共有的，无法将DNA和蛋白
4、质区分开。 35S（标记蛋白质）和32P（标记DNA）不能同时标记在同一个噬菌体上，因为在放射性检测时，只能检测到某个部位存在放射性，不能确定该放射性为何种元素。,(4)实验误差分析 用32P标记实验时，上清液中也有少量的放射性的原因： 一是保温时间过短，有一部分噬菌体未侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到离心分离这一段时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液有少量的放射性。 用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因： 可能由于搅拌不充分，有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表
5、面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。,3. 肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较,4.烟草花叶病毒的感染和重建实验,(2)结论：在RNA病毒中，RNA是遗传物质。,(1)实验过程及结果,5.DNA是主要遗传物质,细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)既有DNA又有RNA，其遗传物质都是DNA；病毒只含DNA和RNA中的一种。对于具体的生物而言，其遗传物质是确定的，要么是DNA,要么是RNA，只能是其中的一种，因此对于具体的某种生物而言，“DNA”“RNA”或“遗传物质”的前面不能加“主要”两个字。,C,【解析】T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，不可以
6、在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。,课标全国理综20172,6分在证明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
7、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,高考考法突破,应试基础必备,考法2 DNA分子结构及数量关系,考法3 DNA分子复制的特点、过程及相关计算,考点21 DNA的结构与复制,应试基础必备,1DNA分子的结构,（1）组成单位：脱氧核苷酸（由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成） （2）DNA分子双螺旋结构提出者：沃森与克里克 （3）结构特点 两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 外侧基本骨架为脱氧核糖与磷酸交替连接，内侧
8、排列碱基对。,内侧碱基对按碱基互补配对原则通过氢键相连。A一定与T配对，G一定与C配对，反之亦然。 A和T之间形成2个氢键，C和G之间形成3个氢键，故DNA分子中GC比例高的稳定性强。,2 DNA分子的特性,（1）稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架 （2）多样性：碱基对多种多样的排列次序。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种，其中n代表碱基对数 (3)特异性：每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息,3DNA分子的复制,（1）DNA复制：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 （2）复制时间：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 （3）复制
9、特点：半保留复制 （4）意义：亲代DNA通过复制，将遗传信息从亲代传递给子代，保持了遗传信息的连续性,考法2 DNA分子结构及数量关系,(1)DNA分子中碱基种类、数目与遗传信息的关系 遗传信息是指DNA分子中碱基的排列顺序，不同DNA分子携带的遗传信息不同，因为碱基对的种类、数目、排列顺序不同。与磷酸和脱氧核糖的排列无关 (2)DNA分子中的化学键 DNA双链中相对应的碱基通过氢键连接，可用解旋酶断裂，也可加热断裂；单链上相邻碱基之间的脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键连接，用限制性核酸内切酶断裂，用DNA连接酶进行连接。,高考考法突破,1.DNA分子结构特点的分析,(1)DNA分子中的有关数量关
10、系 DNA分子中，脱氧核苷酸数脱氧核糖数磷酸数含氮碱基数1111 每条脱氧核苷酸链上都只有一个游离的磷酸基，因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基,2. DNA分子结构中的数量关系及计算,(2)DNA分子中碱基的计算,根据碱基互补配对原则可推知： 嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A+G=T+C。 设在双链DNA分子中的一条链上A1+T1=n%，因为A1=T2,T1=A2，则A1+T1=A2+T2=n%。所以DNA双链中A+T=A1+A2+T1+T2=(n%+n%)/2=n%。 简记为：“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。 设双链DNA分子中，一条链上(A1+G1)/(T1+C1)=m，则(
11、A1+G1) /( T1+C1)= ( T2+C2)/ ( A2+G2)=m，所以互补链上( A2+G2)/ ( T2+C2)=1/m。 简记为：“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值的乘积为1”。,D,海南生物201724，2分DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中A+T/G+C与A+C/G+T两个比值的叙述，正确的是() A.碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同 B.前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高 C.当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链 D.经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1,【解析】由于双链DNA分子中碱基A数目
12、等于T数目，G数目等于C数目，故A+C/G+T=1，A错误。A和T碱基对之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，故G+C数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，即A+TG+C越小双链DNA分子越稳定，B错误。A+T/G+C与A+C/G+T两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错误。经半保留复制得到的DNA分子是双链DNA，A+C/G+T=1，D正确。,考法3 DNA分子复制的特点、过程及相关计算,实验材料：大肠杆菌 实验方法：同位素标记技术和密度梯度离心技术 实验假设：DNA以半保留的方式复制 实验过程,1.DNA复制方式的探究,实验预期：离心后应出现3条DNA带 重
13、带：15N标记的亲代双链DNA（15N/15N） 中带：一条链为15N标记，另一条链为14N标记的子代双链DNA（15N/14N） 轻带：两条链都为14N标记的子代双链DNA（14N/14N） 实验结果：与预期的相符,(1)复制方式：半保留复制 (2)特点：边解旋边复制 (3) DNA复制的类型：大多数都是双向进行的。在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。如图所示为真核生物DNA的多起点、双向复制,真核生物DNA的多起点、双向复制,2 . DNA分子复制的过程和特点的分析, DNA复制的准确
14、性因为DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。,图中有3个复制起点。 图中最右侧的复制起点最先开始解旋和复制。 多起点复制，有利于提高复制效率,3 . DNA半保留复制过程中的相关计算,(1)一个DNA分子复制n次，则子代DNA分子的数目是2n个，其中含有亲代链的DNA分子数为2个，不含有亲代链的DNA分子数为(2n2)个。 (2)一个DNA分子复制n次，子代脱氧核苷酸链数是2n1条，其中原脱氧核苷酸链为2条，新合成的脱氧核苷酸链为(2n12)条。,（4）DNA复制过程中消耗的脱氧核苷酸数的计算 假设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸数为
15、m个： 经过n次复制需消耗该种脱氧核苷酸为m（2n-1）; 第n次复制需消耗该种脱氧核苷酸为m2n-1 【注意】解题时抓准复制中的关键字眼 DNA复制：用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料” 子代DNA：所求的DNA比例是“含15N的”还是“只含15N的”,A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍 C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,【解析】根据题意，加入该物质后，DNA双链不能解开，故需要DNA解旋才能进行的过程，如DNA复制和转录均不能进行，A、B正确；当DNA不能复制，细胞周期就会被阻断在间期，C错误；
16、对癌细胞使用这种物质，阻止癌细胞的DNA复制，就会抑制癌细胞的增殖，D正确。,C,考点22 基因的表达,高考考法突破,应试基础必备,考法4 转录和翻译的过程与结果分析,考法5 基因及中心法则的理解与分析,基本单位,空间结构：一般是单链，不稳定，变异频率高 种类及功能 mRNA：将遗传信息从细胞核传递到细胞质中 tRNA：转运氨基酸，识别密码子 rRNA：核糖体的组成成分，少数RNA还有催化功能,应试基础必备,1 遗传信息的转录和翻译,(1)RNA的组成单位、结构和种类,场所：核糖体,原则：碱基互补配对 产物：多肽链,(2) 转录,(3 )翻译,基因是有遗传效应的DNA片段 基因具有相对独立性，是控制生物性状的功能和结构单位 基因的位置：基因存在于染色体上，呈线性排列,2 基因的概念和功能,(1)基因的概念,(2)基因的功能,通过复制传递遗传信息；通过控制蛋白质的合成表达遗传信息,提出者：克里克。 补充后的内容图解,(3)中心法则,直接控制：通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状 间接控制：控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状,(4)基
