2022年高考生物总复习知识归纳总结必修2--基因的本质.pdf

生物：第三章基因的本质山东：崔文德一、本章知识结构二、新课程标准1、总结人类对遗传物质的探索过程2、概述 DNA 分子结构的主要特点3、搜集 DNA 分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流4、制作 DNA 分子双螺旋结构模型5、DNA 分子的复制6、说明基因和遗传信息的关系三、预测新课标高考热点1、染色体与遗传物质的关系2、DNA 是主要的遗传物质3、DNA 是主要遗传物质的证据4、DNA 分子结构的主要特点5、关于碱基互补配对原则的有关计算；6、DNA分子的复制7、半保留复制的计算6、基因的概念7、基因和遗传信息的关系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 清单二六DNA是主要的遗传物质一、知识结构结论：加热杀死的S 型细胞内有某种转化因子实验原理：从S 型菌中提取出DNA 、蛋白质及多糖等，将其分别加入已培养了R 型活菌的培养基中，结果发现只有加入DNA 时， R 型细菌才能转化为S 型细菌S 型活细菌多糖脂质蛋白质RNA DNA DNA 水解物所得活菌： R R R R S+R R 对照实验：用DNA 水解酶处理从S 型菌中取的DNA ，则不能实现转化结论： DNA 是使 R 菌产生稳定遗传变化的物质，而蛋白质不是运用的方法：同位素示踪法35S 培养基 +噬菌体35S 标记的亲代噬菌体实验过程：标记噬菌体32P培养基 +噬菌体32P标记的亲代噬菌体噬菌体侵染细菌35S 噬菌体 +细菌32P噬菌体 +细菌上清液中放射性：很高上清液中放射性：很低测试放射性沉淀物中放射性：很低沉淀物中放射性：很高新形成的噬菌体：没有新形成的噬菌体：有结论：在噬菌体中，亲代和子代间具有连续性的物质是DNA ，而不是蛋白质，即子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA 传给后代的，这才是真正的遗传物质实验思路： 两个经典实验的思路基本相同，都是设法把DNA 与蛋白质分开， 单独直接地观察DNA的作用，只是运用方法不同，肺炎双球菌转化实验利用了从S 型菌直接提取分离各种物质的方法，噬菌体侵染细菌的实验则利用了放射性元素示踪法间接将蛋白质和DNA分离的方法生物的遗传物质： 绝大多数生物以DNA 作为遗传物质， 只有极少数生物以RNA 作遗传物质 (此类生物无 DNA) ，因此， DNA 是是主要的遗传物质【要点一】肺炎双球菌的转化实验一类为有毒性的，称S型细菌，其菌体有荚膜，荚膜两类肺炎双球菌的成分主要为多糖一类为无毒的，称R 型细菌无毒 R 型活菌小鼠不死亡有毒 S型活菌小鼠死亡有毒 S型活菌有毒S 型死菌小鼠不死亡无毒 R 活菌 +加热杀死的S 菌小鼠死亡实验过程格里非斯体内转化实验分别与 R 型活菌混合培养实验过程艾弗里体外转化实验噬 菌 体侵 染 实验肺 炎 双球 菌 转化实验DNA是是主要的遗传物质名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 1、 体内转化实验研究人1928英格里菲思过程结果无毒 R 型活菌小鼠不死亡有毒 S 型活菌小鼠死亡有毒 S 型活菌有毒S 型死菌小鼠不死亡无毒 R 活菌 +加热杀死的S 菌小鼠死亡(从体内分离出S型活细菌 ) 分析a组结果说明： R 型细菌无毒性b 组结果说明： S 型细菌有毒性c组结果说明：加热杀死的S 型细菌已失活d 组结果证明：有R 型无毒细菌已转化为S 型有毒细菌，说明S 型细菌内含有使R 型细菌转化为S 型细菌的物质结论d 组实验中，已加热杀死的S 型细菌体内含有“转化因子”，促使 R 型细菌转化为S型细菌(主要通过 d 组证明 ) 【画龙点睛】加热灭活的S 型细菌遗留下各个DNA 片段，其中包括控制荚膜形成的基因，这些片段从 S 型细菌中释放出来，并且在后续的培养中被一些R 型细菌所摄取，进人R 型细菌的细胞中，以同源重组的置换方式，整合进入R 型细菌的基因组中，使R 型细菌转化成S 型细菌，可见，转化后形成的 S 型细菌内含有两种DNA(R 型和 S 型)，其间体现了基因重组2、 体外转化实验研究人1944美艾弗里过程结果S 型活细菌多糖脂质蛋白质RNA DNA DNA 水解物所得活菌： R R R R S+R R 分析S型细菌的 DNA 使 R 型细菌发生转化S型细菌的其他物质不能使R 型细菌发生转化结论S型细菌体内只有DNA 才是 转化因子 ，即 DNA 是遗传物质本实验体现了一个完整的科学发现过程，即发现问题提出假说实验验证得出结论。

格里菲思的工作相当于前两步，艾弗里的工作相当于后两步体内转化与体外转化实验的关系：体内转化实验说明S 型细菌体内有转化因子体外转化实验进一步证明转化因子是DNA 本实验还遵循了实验设计的对照原则，增强了结果的科学性和可信度例如体内转化实验中，注射R 型活细菌与注射S 型活细菌相对照 说明 S型活细菌有毒性； 再如，体外转化实验中 各组互为对照 说明只有 DNA 才是遗传物质画龙点睛】 (1)格里菲思未证明遗传物质是什么2)艾弗里证明了遗传物质是DNA 不是蛋白质分别与 R 型活菌混合培养名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - (3)肺炎双球细菌转化实验证明DNA 是遗传物质、而不是证明DNA 是主要的遗传物质要点二】噬菌体侵染细菌的实验实验材料T2 噬菌体、大肠杆菌过程、结果标记细菌细菌 +含35S 的培养基含35S的细菌细菌 +含32P 的培养基含32P的细菌标记噬菌体噬菌体 +含35S 的细菌含35S的噬菌体噬菌体 +含32P 的细菌含32P的噬菌体噬茵体侵染细菌含35S的噬菌体细菌宿主细胞内没有35S，35S 分布在宿主细胞外含32P的噬菌体 +细菌宿主细胞外几乎没有32P，32P主要分布在宿主细胞内实验分析过程 3 表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的 DNA 进入了细菌的内部实验结论DNA 是遗传物质【画龙点睛】噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒。

用放射性同位素标记时，由于蛋白质一般含S不含 PDNA 含 P 不舍 S，所以用“ P”和“ S”来分别标记 DNA 和蛋白质病毒无细胞结构，病毒的增殖方式为复制而不是细胞分裂本实验的实验思路是：把DNA 和蛋白质区分开直接地、单独地去观察DNA 和蛋白质的作用噬菌体侵染细胞的过程自然地将DNA 和蛋白质分开要点三】烟草花叶病毒感染烟草的实验1、实验过程（1）完整的烟草花叶病毒烟草叶出现病斑蛋白质烟草叶不出现病斑（2）RNA烟草叶出现病斑2实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的RNA 能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA 是它的遗传物质画龙点睛】病毒中的核酸只有一种或者是DNA ，或者是RNA，噬菌体以DNA 作为遗传物质烟草花叶病毒以RNA 作为遗传物质要点四】生物的遗传物质烟草花叶病毒感染烟草感染烟草感染烟草名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - 1、遗传物质必须具备的特点：分子结构具有相对的稳定性；能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状；能够产生可遗传的变异；具有贮存大量遗传信息的潜能。

2、各种生物的遗传物质比较生物类型遗传物质案例有细胞结构的生物真核生物细胞核中的是DNA 细胞质中的是DNA 动植物原核生物DNA 乳酸菌非细胞结构的生物DNA 病毒DNA 噬菌体RNA 病毒RNA 烟草花叶病毒【画龙点睛】 1、绝大多数生物都是以DNA 为遗传物质的，因此DNA 是主要的遗传物质2、生物体同时含有DNA 和 RNA 时，DNA 是遗传物质， 只有当生物体无DNA 的情况下， RNA 才是遗传物质即细胞生物以DNA 为遗传物质，非细胞生物遗传物质是DNA 或 RNA 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - - 清单二七DNA分子的结构一、知识结构基本组成单位：脱氧核苷酸单位组成成分： 1 分子磷酸、 1 分子五碳糖、 1 分子含氮碱基单位连接方式：聚合示意图：结构模型：双螺旋模型，提出者：克里克和沃森DNA 分子由 2 条链组成，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，碱基排列在内侧。

两链上的碱基通过氢键连接成碱基对碱基互补腺嘌呤（ A）与胸腺嘧啶（T）配对A=T 配对原则鸟嘌呤（ G）与胞嘧啶（ C）配对GC 特点：多样性、稳定性、特异性二、要点精析【要点一】 DNA 分子结构1、元素组成： C、H、O、N、P(不含 S) 2 基本单位脱氧核苷酸如图所示：其中，表示一分子磷酸；表示一分子脱氧核糖；表示含氮碱基构成DNA 分子的含氮碱基共有4 种，即 A(腺嘌呤 )、T(胸腺嘧啶 )、G(鸟嘌呤 )、C(胞嘧啶 )脱氧核糖的结构简式如右图：在脱氧核苷酸分子中，特别要注意三个小分子之间的连接，其中，脱氧核糖的l 号碳原子与含氮碱基相连，5 号碳原子与磷酸分了相连3、一条脱氧核苷酸单链中，相邻脱氧核苷酸之间的连接如图所示一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖的3 号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键 (磷酸二酯键 )相连接4两条单链之间形成的碱基对表示如下(1)碱基之间的配对方式有两种，即上图所示的A 一定与 T 配对， G一定与 C 配对配对的碱基之间以氢键相连，A 与 T 之间形成两条氢键G 与 C 之间形成三条氢键配对的两个脱氧核苷酸方向相反，尤其要注意脱氧核糖的位置。

化学结构空间结构DNA分子的结构结 构 主要特点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 - - - - - - - - - 5、DNA 分子形成规则的双螺旋结构(1)两条链反向平行，外侧为脱氧核糖与磷酸交替排列；内部为碱基互补配对画龙点睛】 DNA的分子结构可用数学模型“点线面体”表示即“脱氧核苷酸脱氧核苷酸链二条链连接成的平面规则的双螺旋结构”要点二】 DNA 分子结构的主要特点1953 年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出DNA 分子双螺旋结构模型，其主要特点是：1、DNA 分子是由两条链组成的这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构2 、DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成骨架；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A(腺嘌呤 )与 T(胸腺嘧啶 )配对；G(鸟嘌呤 )与 C(胞嘧啶 )配对碱基之间的这种一一对应关系，叫做碱基互补配对原则画龙点睛】 DNA 分子的双螺旋结构：DNA 分子含有两条脱氧核苷酸链，两条链按照反向平行方式向右盘绕成双螺旋螺旋直径2.0nm,螺距为 3. 4nm，每个螺距有10 对碱基两个相邻碱基对平面的垂直距离为0. 34nm。

双螺旋结构的外侧是脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交互连接而成的长链构成DNA 分子的骨架腺嘌呤 (A) 与胸腺嘧啶 (T) 之间通过 2 个氢键相连鸟嘌呤(G)与胞嘧啶 (C)之间通过 3 个氢键相连要点三】。