假期复习：第3章：基因的本质（有新）

暑假，对于即将步入高二和高三的孩子们来说，这是一个弯道超车的好时机。对于准高一的孩子们来说，这个暑假也是你比人家高起点的台阶。接下来，我们将按照章节或一章或一节地来串高中生物学的知识点。希望能让孩子开学后能有一个全新的自己。

第3章 基因的本质

第1节 DNA是主要的遗传物质

1.两种肺炎双球菌的比较

	多糖荚膜	菌落	毒性
R型	无	粗糙	无毒
S型	有	光滑	有毒，使人患肺炎或使小鼠患败血症

说明：R型细菌转化为S型细菌属于基因重组。

2.T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。

3.证明DNA是遗传物质的三个经典实验名称、作者及结论

①格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验，结论：加热杀死的S型细菌中含有将R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的“转化因子”。

②艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验，结论：转化因子是DNA，DNA是遗传物质，其他物质不是。

③赫尔希蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是。

4.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验都证明了DNA是遗传物质，两个实验共同的设计思路是？

设法将DNA和蛋白质等分开，单独地、直接地观察他们的作用。

说明：艾弗里的实验新教材改动比较大，采用的“减法原理”分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理细胞提取物，去掉蛋白质、RNA、脂质、DNA，来看转化情况，结果证明了DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质，即转化因子是DNA，DNA是遗传物质，其他物质不是。

5.噬菌体侵染大肠杆菌实验的有关问题

5.1 获得分别被32P、35S标记的噬菌体的具体方法是

在分别含有放射性同位素³⁵S和放射性同位素³²P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T₂噬菌体，得到DNA含有³²P标记或蛋白质含有³⁵S标记的噬菌体。

5.2 搅拌的目的

搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。

5.3 离心的目的

离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。

5.4 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验组，上清液中含有放射性的原因

原因有两个：①保温时间太短，噬菌体的DNA没有完全进入细菌②保温时间太长，细菌裂解后释放出噬菌体，都会导致上清液中放射性升高。

5.5 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验组，沉淀物中含有放射性的原因

搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

6.为什么说DNA是主要的遗传物质，DNA是主要的遗传物质怎么理解？

由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。所有生物的遗传物质都是核酸，一种生物的遗传物质只有一种，就是核酸，要么是DNA要么是RNA，不会两者都是，也没有或者关系。一种确定的生物其遗传物质是确定的，比如不能说人的遗传物质主要是DNA，而应说人的遗传物质是DNA。凡是有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA。只有部分病毒（RNA病毒）的遗传物质是RNA，其他所有生物的遗传物质都是DNA。

第2节 DNA分子的结构

7.DNA分子双螺旋结构的主要特点

①DNA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。②DNA分子中的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，并且碱基通过A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）与C（胞嘧啶）配对的碱基互补配对原则进行配对。

说明：

①沃森和克里克的双螺旋结构模型只是DNA分子一种常见的结构，还存在其它结构，比如一条脱氧核苷酸链构成的DNA分子。也已经发现四螺旋结构的DNA。

②注意比较腺嘌呤、腺苷、脱氧核苷酸、核糖核苷酸、ATP、RNA、DNA等相关结构中“A”的含义。

第3节 DNA的复制

8.DNA复制的过程

DNA复制的过程分三步：①解旋②以母链为模板进行碱基互补配对③形成两个新的DNA分子。具体点就是：

①解旋：首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把DNA的两条螺旋的双链解开。

②合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。

③复旋：每条子链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。

9.DNA复制所需的条件

模板（两条解开的DNA单链）、原料（四种脱氧核苷酸）、能量和酶（解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶）。

10.DNA复制的特点

DNA复制的特点主要有：①半保留复制②边解旋边复制（注意：还有其他特点，见相关阅读9）

11.关于DNA的结构以及DNA的复制有关的计算

11.1 结构的有关计算

掌握A=T，G=C，注意是单链还是双链，不建议记公式，其他重在推导。

11.2 复制的有关计算：

亲代DNA分子经n次复制后，可以计算①子代DNA分子数等相关数量②脱氧核苷酸链数等相关问题③消耗的某种脱氧核苷酸数，注意是问n次还是第n次。

第4节 DNA是有遗传效应的DNA片段

12.请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。

基因是有遗传效应的DNA片段。

两层含义：①基因是DNA的片段。②基因具有遗传效应。

说明：基因具有遗传效应，通常是指基因能够通过表达来决定生物体的性状，或者通过影响基因表达来影响生物体的性状。

高考题在线

1.[2018年·海南卷（全国Ⅳ卷），13]关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是

A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA

B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶

C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸

D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板

答案：C

2.[2018年·海南卷（全国Ⅳ卷），15]现有DNA分子的两条单链均只含有¹⁴N（表示为¹⁴N¹⁴N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有¹⁵N的培养基中繁殖两代，再转到含有¹⁴N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是

A．有¹⁵N¹⁴N和¹⁴N¹⁴N两种，其比例为 1∶3

B．有¹⁵N¹⁵N和¹⁴N¹⁴N两种，其比例为 1∶1

C．有¹⁵N1⁵N和¹⁴N¹⁴N两种，其比例为 3∶1

D．有¹⁵N¹⁴N和¹⁴N¹⁴N两种，其比例为 3∶1

答案：D

3.[2017·全国卷I,29]根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）

答案：（1）思路

甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

(2)结果及结论

若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒

4.[2017全国卷II，2]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. 人体免疫缺陷病毒与T₂噬菌体的核酸类型和增值过程相同

答案：C

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