遺傳的分子基礎(chǔ)-2025屆高考生物學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單學(xué)案

第八單元遺傳的分子基礎(chǔ)

1.對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)

20世紀(jì)20年代，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。20世紀(jì)30年代，人們

認(rèn)識(shí)到組成DNA分子的脫氧核甘酸有4種，每一種有一個(gè)特定的堿基。這一認(rèn)識(shí)本可以使人

們意識(shí)到DNA的重要性，但是認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。

2.肺炎鏈球菌的類型

項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌

菌落表面光滑表面粗糙

O

菌體O°

有多傳類的英腺無(wú)多精類的莢腺

有無(wú)毒性有無(wú)

3.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)果分析結(jié)論

①R型活細(xì)菌注射〉小鼠不

R型細(xì)菌無(wú)毒性

死亡加熱致死的S

②S型活細(xì)菌注射>小鼠死型細(xì)菌，含有某

S型細(xì)菌有毒性

亡」5fS型活細(xì)菌種促使R型活

細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S

③加熱致死的S型細(xì)菌加熱致死的S型細(xì)菌已

型活細(xì)菌的活

注射>小鼠不死亡失活，毒性消失

性物質(zhì)一一轉(zhuǎn)

R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)化因子

小鼠死亡分離>5型活細(xì)菌

菌，且性狀可以遺傳

4.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果

______________LR型細(xì)菌

一DNAfDNA+R型細(xì)菌T

--------------「S型細(xì)菌

S

分

離

型一蛋白質(zhì)

一區(qū)白質(zhì)+R型細(xì)菌R型細(xì)菌

細(xì)-

菌

一多糖T多糖+R型細(xì)菌R型細(xì)菌

LDNA+DNA酶-蹬轡物+-R型細(xì)菌

(2)結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。

(3)減法原理：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例

如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出

DNA是遺傳物質(zhì)。

5.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

,實(shí)驗(yàn)者：赫爾希和蔡斯。

/實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記技術(shù)。

/實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體(如圖所示)。

/噬菌體的復(fù)制式增殖

增殖需要的條件內(nèi)容

模板噬菌體的DNA

合成噬菌體DNA原料大腸桿菌提供的四種脫氧核甘酸

合成噬菌原料大腸桿菌的氨基酸

體蛋白質(zhì)場(chǎng)所大腸桿菌的核糖體

/實(shí)驗(yàn)過(guò)程

(1)標(biāo)記T2噬菌體

(2)侵染細(xì)菌

/結(jié)果分析

(1)T2噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)胞外。

(2)子代T2噬菌體的各種性狀是通過(guò)親代的DNA遺傳的。

/實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。

6.上清液和沉淀物放射性分析

(1)32p噬菌體侵染大腸桿菌

保

溫

時(shí)

間過(guò)短

上清液有

部分噬菌體增殖后釋放出來(lái)放射性

(2)35S噬菌體侵染大腸桿菌

7.煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)

過(guò)程煙草花分離廣蛋白質(zhì)啟三煙草f煙草不感染病毒

驗(yàn)證

葉病毒匚魚(yú)貍煙草一煙草感染病毒

RNA.A

是遺

傳物

質(zhì)的

實(shí)驗(yàn)—煙草花葉病毒的處且控制其性狀，即RNA是遺傳物質(zhì)

7.DNA的結(jié)構(gòu)

/平面結(jié)構(gòu)

(1)堿基配對(duì)方式：A、T配對(duì)，G、C配對(duì)，A、T之間形成2個(gè)氫鍵，G、C之間形成3個(gè)

氫鍵。

(2)相鄰堿基之間的連接方式

①兩條鏈之間：以氫鍵相連。

②一條單鏈上：以“一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖一”相連。

(3)兩條鏈的方向：相反，可由脫氧核糖的方向進(jìn)行判斷。

/空間結(jié)構(gòu)

8.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

（1）制作原理

DNA分子由兩條脫氧核甘酸鏈組成，這兩條鏈按照反向平行的方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；

DNA分子中的磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)；兩條鏈的堿基之間依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)

原則通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì)，排列在內(nèi)側(cè)。

（2）材料用具

曲別針、泡沫塑料、紙片、牙簽、橡皮泥等常用物品都可用做模型制作的材料。

（3）模型設(shè)計(jì)制作過(guò)程

（將一個(gè)圓形塑料片（代表磁螫）和一個(gè)長(zhǎng)方

形塑料片（4種不同顏色的長(zhǎng)方形塑料

1.制作脫片分別代表4種不同的堿基），分別用釘

氧核昔＜書(shū)釘連接在一個(gè)剪好的五邊形塑料片

酸模型（代表脫氧核糖）上，用同樣的方法制作

出一個(gè)個(gè)含有不同堿基的脫氧核昔酸

、模型

V

（4）注意事項(xiàng)

/制作模型時(shí)應(yīng)按結(jié)構(gòu)層次從小到大、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序依次完成。在選擇、修剪各部件

時(shí)，應(yīng)注意各部件的大小比例。

/制作含氮堿基時(shí)應(yīng)保證腺喋吟（A）和胸腺喀陡（T）的接口吻合，鳥(niǎo)喋吟（G）和胞喀咤

（C）的接口吻合，且四種堿基的形狀應(yīng)具有差異性，同時(shí)兩種配對(duì)模型的長(zhǎng)度應(yīng)相等，

以保證DNA兩條平行鏈之間各處的距離都相等。

/兩條互補(bǔ)鏈所包含的脫氧核甘酸個(gè)數(shù)應(yīng)相等且互相對(duì)應(yīng)，整體上兩條鏈的走向應(yīng)保證相反。

9.對(duì)DNA復(fù)制的推測(cè)

（1）提出者：沃森和克里克。

（2）假說(shuō)：

/解旋：DNA復(fù)制時(shí)，DNA雙螺旋解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂。

/復(fù)制：解開(kāi)的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核昔酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過(guò)

形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。

（3）特點(diǎn)：新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)DNA分子中的一條鏈，這種復(fù)制方式

被稱作半保留復(fù)制。

10.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

（1）實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)。

（2）實(shí)驗(yàn)原理：

/DNA的兩條鏈都用15N標(biāo)記，那么這樣的DNA分子密度最大，離心時(shí)應(yīng)該在試管的底部。

/DNA的兩條鏈都沒(méi)有被MN標(biāo)記，那么這樣的DNA分子密度最小，離心時(shí)應(yīng)該在試管的

上部。

/DNA的兩條鏈中只有一條單鏈被MN標(biāo)記，那么這樣的DNA分子離心時(shí)應(yīng)該在試管的中

部。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期結(jié)果圖解分析

:

15N/15N-x

親代DNA

位于下部

（15N/15N）)

①用同位素"N③提取親代DNA分子

標(biāo)記大腸桿菌DNA,

15N/I4N-

的DNA分子離心第一代

?DNA位于DNA

中部A

②將被15N標(biāo)記④觀察(15N/14N)

第一代

的大腸桿菌放試管中

DNA分子

在含"N的培養(yǎng)DNA的

基中培養(yǎng)第二代

位置1414

DNA-*N/N-

半位于二DNA

中部，15N/14N

一半位DNA第二代

于上部

DNA分子

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果

/立即取出，提取DNA一離心一全部重帶。

/繁殖一代后取出，提取DNA一離心一全部中帶。

/繁殖兩代后取出，提取DNA-離心一1/2輕帶、1/2中帶。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期的一致，說(shuō)明DNA的復(fù)制是以半保留的

11.DNA復(fù)制過(guò)程

（1）概念：DNA的復(fù)制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過(guò)程

（2）時(shí)間：主要發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期

（3）場(chǎng)所：細(xì)胞核（主要）、線粒體和葉綠體以及原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)

（4）條件

/模板：解旋后的兩條單鏈。

/原料：四種脫氧核甘酸。

/能量：細(xì)胞提供的能量(ATP)。

/酶：解旋酶、DNA聚合酶等。

(5)過(guò)程

需要細(xì)胞提供能量

(6)特點(diǎn)

/邊解旋邊復(fù)制：復(fù)制過(guò)程中不是兩條母鏈完全解開(kāi)才開(kāi)始復(fù)制，而是邊解旋邊復(fù)制。

/半保留復(fù)制：新合成的每個(gè)DNA分子中都保留了原來(lái)的DNA分子的一條鏈。

/多起點(diǎn)復(fù)制：一個(gè)DNA分子上往往有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，大大提高了復(fù)制的效率。

12.RNA的結(jié)構(gòu)

(1)基本單位及組成

①磷酸；②核糖；③堿基：A、U、G、C；④核糖核昔酸。

(2)空間結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，且比DNA短。

/RNA與DNA的比較

比較項(xiàng)目DNARNA

基本組成單位不

脫氧核糖核甘酸核糖核昔酸

同

組成單位五碳糖不同脫氧核糖核糖

特有的是胸腺喀咤特有的是尿喘咤

堿基不同

(T)(U)

結(jié)構(gòu)不同規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般為單鏈

/RNA的種類及其作用

mRNAtRNArRNA

分布與蛋白質(zhì)結(jié)合形成

常與核糖體結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中

部位核糖體

\

結(jié)構(gòu)

—II____1

工1_JI____1

翻譯時(shí)作搬運(yùn)參與核糖

功能翻譯時(shí)作模板

氨基酸的工具體的組成

①組成相同：4種核糖核昔酸；

聯(lián)系②來(lái)源相同：都由轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生；

③功能協(xié)同：都與翻譯有關(guān)

13.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

(1)概念：RNA是在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過(guò)

程叫作轉(zhuǎn)錄。

(2)過(guò)程

屬］在細(xì)胞核中,通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一

念1條鏈為模板合成的過(guò)程

解旋：DNA雙鏈解開(kāi)，暴露堿基

r原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)

DNA

轉(zhuǎn)原則

錄?配對(duì)，模板:解開(kāi)的DNA雙鏈中的

1ATI原料:游離的4種核糖核

RNG

聚)甘酸

AT

合

過(guò)\mJ

酶酶RNA聚合酶

程q)q

A<<7T:形成mRNA分子

A《<"(r

r合成的mRNA從DNA

G一鏈上釋放

,DNA雙鏈恢復(fù)成雙螺旋

/>A|\.結(jié)構(gòu)

G

14.遺傳信息的翻譯

(1)場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體上

(2)模板：mRNA

(3)原料：21種氨基酸

(4)能量：ATP

(5)搬運(yùn)工具：tRNA

(6)產(chǎn)物：具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)

15.tRNA的形態(tài)和功能特點(diǎn)

(1)形態(tài)：RNA鏈經(jīng)過(guò)折疊，形成三葉草形。

(2)功能特點(diǎn)：每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。

16.密碼子和反密碼子

(1)遺傳信息、密碼子與反密碼子的區(qū)別與聯(lián)系

（2）DNA、密碼子、反密碼子之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

T-■A-UA

-■A

A■TU酪氨酸

c-G以P鏈為r-ci識(shí)別G

G-C模板"G""

C

A--T■A

U天冬氨酸

T-A-UA

a§

DNAmRNA（密碼子）tRNA（反密碼子）

17.翻譯過(guò)程

18.翻譯能精確進(jìn)行的原因

（1）mRNA為翻譯提供了精確的模板。

（2）通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了翻譯能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。

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