2025屆高三生物一輪復(fù)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)及DNA是主要的遺傳物質(zhì)

本節(jié)看點1.分析格里菲斯&艾弗里實驗的過程和意義2.理解赫爾希&蔡斯實驗中，標(biāo)記、孵育、攪拌及離心等過程的目的和意義3.理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)01.遺傳物質(zhì)的探索02.DNA的基本結(jié)構(gòu)03.基因04.堿基計算專題

格里菲斯&艾弗里——肺炎雙(鏈)球菌轉(zhuǎn)化實驗DNA細

胞

壁細

胞

膜多糖莢膜細

胞

質(zhì)S型：具多糖莢膜，對小鼠致死R型：無多糖莢膜，對小鼠不致死格里菲斯&艾弗里——肺炎雙(鏈)球菌轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化體外轉(zhuǎn)化(老教材版本)1928年，英國格里菲思等人1944年，美國艾弟里等人過

程1.R型活菌?注射小鼠?小鼠存活2.S型活菌?注射小鼠?小鼠死亡3.滅活S型活菌?注射小鼠?小鼠存活4.滅活S型菌+R型活菌?注射小鼠?小鼠死亡（分離出R型菌+S型菌）S型活細菌

R

RR

R

R+SR結(jié)

論滅活S型菌種含有“轉(zhuǎn)化因子”可以使R型菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型菌DNA是轉(zhuǎn)化因子（遺傳物質(zhì)）注意：

R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，變異的本質(zhì)為基因重組分別與R型活細菌混合培養(yǎng)多糖脂質(zhì)

蛋白質(zhì)

RNADNADNA

水解物艾弗里實驗——減法原則的完美應(yīng)用R型活菌培養(yǎng)基結(jié)果--------◆加入--------◆結(jié)果--------◆加入--------◆結(jié)果--------◆加入--------◆結(jié)果--------◆加入--------◆結(jié)果--------◆加入--------◆5、S型菌的細胞提取物

+

DNA酶4、S型菌的細胞提取物

+

酯酶3、S型菌的細胞提取物

+

RNA酶2、S型菌的細胞提取物

+

蛋白酶1、S型菌的細胞提取物，不做處理RR(大量)+S(少量)R(大量)+S(少量)R(大量)+S(少量)R(大量)+S(少量)噬菌體侵染——前置知識極簡結(jié)構(gòu)生物——病毒核酸核酸：DNA或RNA蛋白質(zhì)外殼質(zhì)量

●

>

▲一定轉(zhuǎn)速離心吸附

注入復(fù)制合成

組裝裂解病毒核酸宿主細胞

DNA病毒外殼病毒核酸病毒組裝宿主細胞病毒蛋白質(zhì)外殼赫爾希&蔡斯——噬菌體侵染實驗上清液無放射性沉淀物強放射性32

P標(biāo)記DNA上清液強放射性侵染

培養(yǎng)一段時間沉淀物大腸桿菌

離心35S標(biāo)記蛋白質(zhì)培養(yǎng)一段時間離心無放射性大腸桿菌侵染赫爾希&蔡斯——噬菌體侵染實驗2用含32

P和35S標(biāo)記的噬菌體侵染無標(biāo)記的

大腸桿菌，保溫孵育

一段時間后

（裂解前）取出對應(yīng)培養(yǎng)液1分別用含32

P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌。一

段時間后利用不含標(biāo)記

的噬菌體完成侵染。最

終獲得含32

P和35S標(biāo)記

的噬菌體3對培養(yǎng)液進行攪拌，置于離心機中離心一

段時間，使其分為上

清液（噬菌體蛋白質(zhì)

外殼）和沉淀（大腸

桿菌）4鑒定兩組實驗中上清液及沉淀的放射性水平。發(fā)現(xiàn)32

P標(biāo)記組放

射性主要集中于沉淀，

35S標(biāo)記組放射性

主要集中于上清液赫爾希&蔡斯——噬菌體侵染實驗上清液無放射性沉淀物強放射性32

P標(biāo)記DNA上清液強放射性侵染

培養(yǎng)一段時間沉淀物大腸桿菌

離心35S標(biāo)記蛋白質(zhì)培養(yǎng)一段時間離心無放射性大腸桿菌侵染思考：為何對噬菌體進行標(biāo)記，要先培養(yǎng)含有對應(yīng)標(biāo)記的大腸桿菌？思考：如果孵育時間過長或過短，對兩組實驗最終結(jié)果有何影響？思考：若攪拌不充分；離心轉(zhuǎn)速過低時間過短；離心轉(zhuǎn)速過高時間過長，三者對實驗最終結(jié)果有何影響？思考：若放棄標(biāo)記P元素和S元素，轉(zhuǎn)而標(biāo)記C、H、O、N等元素，對實驗最終結(jié)果有何影響？赫爾希&蔡斯——噬菌體侵染實驗孵育時間過短32P組：上清液放射性顯著增加孵育時間過長32P組：上清液放射性顯著增加攪拌不充分35S組：沉淀放射性顯著增加離心轉(zhuǎn)速過低或離心時間過短32P組：上清液放射性顯著增加離心轉(zhuǎn)速過高或離心時間過長35S組：沉淀放射性顯著增加標(biāo)記CHON等元素32P組與35S組，無論上清還是沉淀均有明顯放射性康拉特——煙草花葉病毒轉(zhuǎn)化實驗TMV蛋白質(zhì)HRV蛋白質(zhì)煙草花葉病毒(TMV)侵染

煙草細胞侵染

煙草細胞霍氏車前病毒霍氏車前病毒HRV蛋白質(zhì)提取

病毒提取

病毒HRVRNAHRV-RNA(HRV)(HRV)分離分離TMV蛋白質(zhì)TMVRNA煙草花葉病毒(TMV)TMV-RNADNA是主要的遺傳物質(zhì)有DNA的生物，DNA作為遺傳物質(zhì)；沒有DNA的生物，RNA作為遺傳物質(zhì)1.在細胞生長和繁殖過程中能夠精準(zhǔn)的自我復(fù)制2.能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝3.具有儲存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力4.結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生可遺傳變異細胞生物原核生物真核生物DNA為遺傳物質(zhì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染實驗煙草花葉病毒侵染實驗非細胞生物(病毒)：

DNA

or

RNA為遺傳物質(zhì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)生物的遺傳物質(zhì)具備特點習(xí)題精講AA.

S型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的，

R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的

B.S型細菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型細菌后的小鼠仍存活

C.從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型細菌而無R型細菌D.

該實驗未證明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是由S型細菌的DNA引起的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如下圖所示。下列敘述正確的是（

）。習(xí)題精講A關(guān)于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是（

）。A.

分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32

P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.

分別用

35S和32

P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng)C.

用

35S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D.

32

P

、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實驗分別說明

DNA

是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)習(xí)題精講A有人試圖通過實驗來了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過程，設(shè)計實驗如下。一段時間后，檢測子代H5N1病毒的放射性及S

、P元素，下表中對結(jié)果的預(yù)測中，最可能發(fā)生的是（

）。本節(jié)看點1.理解DNA的基本結(jié)構(gòu)2.理解DNA的結(jié)構(gòu)特點及對應(yīng)意義01.遺傳物質(zhì)的探索02.DNA的基本結(jié)構(gòu)03.基因04.堿基計算專題

DNA的基本結(jié)構(gòu)CA

GT含氮堿基磷酸二酯鍵脫氧核糖磷酸基團嘌呤嘧啶DNA的基本結(jié)構(gòu)5’氫鍵

核苷酸’外側(cè)骨架磷酸+五碳糖外側(cè)骨架磷酸+五碳糖堿基互補配對5’3’3‘1.

組成元素：

C、H、O、N、P2.

基本結(jié)構(gòu)單位：

脫氧核糖核苷酸3.

反向雙螺旋結(jié)構(gòu)4.外側(cè)：磷酸和脫氧核糖形成基本骨架5.

內(nèi)側(cè)：

堿基互補配對6.

DNA的特點①穩(wěn)定性：雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(相對熱穩(wěn)定)②多樣性：不同DNA堿基數(shù)目和排序不同

③特異性：每個DNA具有特定的堿基序列習(xí)題精講A水稻葉肉細胞中的

DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質(zhì)中。若將水稻的遺傳物質(zhì)徹底水解后，可以得到（

）。A.

一種五碳糖B.

五種氨基酸C.

四種核苷酸D.

八種核苷酸習(xí)題精講AA.若要打斷5，在細胞內(nèi)用解旋酶，在細胞外可用高溫處理B.

DNA聚合酶可以連接2與3之間的化學(xué)鍵C.

限制性核酸內(nèi)切酶可切斷4處的化學(xué)鍵D.

DNA連接酶可連接4處斷裂的化學(xué)鍵下圖是某DNA分子的片段，下列是對該圖中幾種鍵的敘述，不正確的是（

）。習(xí)題精講A決定DNA分子有特異性的因素是（

）。A.

兩條長鏈上的脫氧核苷酸與磷酸的交替排列順序是穩(wěn)定不變的B.

構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸只有四種C.嚴(yán)格的堿基互補配對原則D.

每個DNA分子都有特定的堿基排列順序習(xí)題精講A下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，不正確的是（

）。A.

一般情況下，每個DNA分子含有四種脫氧核苷酸B.

每個DNA分子中，都是堿基數(shù)等于磷酸數(shù)等于脫氧核苷酸數(shù)等于脫氧核糖數(shù)

C.

一段雙鏈DNA分子中，若含有30個胞嘧啶，會同時含有30個鳥嘌呤D.

每個脫氧核糖均只與一個磷酸和一個含氮堿基相連本節(jié)看點1.何為基因2.原核生物基因與真核生物基因有何區(qū)別3.非編碼包含哪些有意義的序列結(jié)構(gòu)01.遺傳物質(zhì)的探索02.DNA的基本結(jié)構(gòu)03.基因04.堿基計算專題

基因

基因非基因基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段翻譯轉(zhuǎn)錄mRNA基因2基因3基因4基因1非編碼區(qū)編碼區(qū)放大基因3原核生物DNA收裁剪&拼接

翻譯收mRNA真核生物DNA基因1基因2基因3基因4

基因

非基因收收

轉(zhuǎn)錄hnRNA放大編碼區(qū)非編碼區(qū)基因3內(nèi)含子1外顯子1內(nèi)含子2外顯子2內(nèi)含子3外顯子3內(nèi)含子4內(nèi)含子外顯子基因3編碼區(qū)放大非編碼區(qū)的功能啟動子：

編碼區(qū)上游能與RNA聚合酶結(jié)合并形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體的區(qū)域終止子：

位于編碼區(qū)下游，轉(zhuǎn)錄過程中能夠終止

RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的DNA序列，使RNA合成終止編碼區(qū)非編碼區(qū)終止子啟動子非編碼區(qū)的功能啟動子：

編碼區(qū)上游能與RNA聚合酶結(jié)合并形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體的區(qū)域終止子：

位于編碼區(qū)下游，轉(zhuǎn)錄過程中能夠終止

RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的DNA序列，使RNA合成終止調(diào)控序列：對基因表達起調(diào)控作用的序列的統(tǒng)稱編碼區(qū)非編碼區(qū)調(diào)節(jié)基因操縱基因終止子啟動子非編碼區(qū)的功能啟動子：

編碼區(qū)上游能與RNA聚合酶結(jié)合并形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體的區(qū)域終止子：

位于編碼區(qū)下游，轉(zhuǎn)錄過程中能夠終止

RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的DNA序列，使RNA合成終止調(diào)控序列：對基因表達起調(diào)控作用的序列的統(tǒng)稱阻礙蛋白與操縱基因結(jié)合，RNA聚合酶無法正常

前進完成功能，阻礙轉(zhuǎn)錄正常進行編碼區(qū)非編碼區(qū)阻礙物mRNA調(diào)節(jié)基因操縱基因終止子啟動子翻譯轉(zhuǎn)錄非編碼區(qū)的功能啟動子：

編碼區(qū)上游能與RNA聚合酶結(jié)合并形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體的區(qū)域終止子：

位于編碼區(qū)下游，轉(zhuǎn)錄過程中能夠終止

RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的DNA序列，使RNA合成終止阻礙物mRNA翻譯鈍化阻礙蛋白，使其無法與操縱

基因結(jié)合，轉(zhuǎn)錄正常進行編碼區(qū)非編碼區(qū)調(diào)節(jié)基因操縱基因終止子啟動子乳糖轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列：對基因表達起調(diào)控作用的序列的統(tǒng)稱習(xí)題精講A如圖是科學(xué)家提出的一種基因表達調(diào)控假設(shè)，大腸桿菌中直接編碼乳糖代謝所需酶類的基因叫結(jié)構(gòu)基因，包括基因lacZ

、基因lacY

、基因lacA，

操縱基因?qū)Y(jié)構(gòu)基因起著“開關(guān)”的作用，直接控制結(jié)構(gòu)基因

的轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)基因能夠調(diào)節(jié)操縱基因狀態(tài)，從而對“開關(guān)”起著控制作用，以下分析正確的是（

）。A.

圖1中阻遏蛋白的mRNA在細胞核內(nèi)加工后轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中B.

圖2中體現(xiàn)了一個mRNA上只有一個起始密碼子C.

圖2中RNA聚合酶通過堿基互補配對原則與基因的啟動部位準(zhǔn)確結(jié)合D.

比較圖

1圖2可得，在缺乏乳糖的環(huán)境中，乳糖代謝所需酶類的基因不表達基因原核生物——

編碼區(qū)

+

非編碼區(qū)

轉(zhuǎn)錄

mRNA基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段外顯子

內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄

轉(zhuǎn)錄真核生物——

編碼區(qū)

+

非編碼區(qū)啟動子終止子調(diào)控序列啟動子終止子調(diào)控序列※切除內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分※非基因片段DNAmRNA基因在染色體上呈線性排布基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息細胞核染色體每條染色體含有1個或兩個DNA分子主要遺傳物質(zhì)每條DNA分子上有多個基因決定生物性狀的基本單位每個基因含成百上千個脫氧核苷酸DNA和基因基本組成單位基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段染色體是DNA的主要載體基因在染色體上呈線性排列脫氧

核苷酸基因

DNA

細胞基

因DNA本節(jié)看點1.代數(shù)法速解堿基互補配對01.遺傳物質(zhì)的探索02.DNA的基本結(jié)構(gòu)03.基因04.堿基計算專題

堿基互補配對計算的常見公式假設(shè)DNA中的一條鏈為1鏈，另一條鏈為2鏈，

1鏈中的A

、T

、C

、G分別記為A1

、T1

、C1

、G1；

2鏈

中的A

、T

、C

、G分別記為A2

、T2

、C2

、G2

。則

根據(jù)堿基互補配對原則，

A1=T2，

C1=G2，

T1=A2，G1=C2

，則A1+T1=A2+T2

，

C1+G1=C2+G2

，于是得出(A1+T1)/(C1+G1)(A2+T2)/(C2+G2)3DNA的兩條鏈中，一條鏈中兩對不互補的堿基

相加之比值與另一條鏈

中此比值互為倒數(shù)根據(jù)

堿基互補配對原則，A1=T2，

C1=G2，

T1=A2，G1=C2若(A1+C1)/(G1+T1)=m(A2+C2)/(G2+T2)=

1/m

若(A1+G1)/(C1+T1)=m

(A2+G2)/(C2+T2)=1/m又根據(jù)A=A1+A2

，T=T1+T2，C=C1+C2，

G=G1+G2

，得出（A1+T1

）

+（A2+T2）=A+T

，（C1+G1

）

+（C2+G2）=C+G

。即(A1+T1)/(C1+G1)(A2+T2)/(C2+G2)(A+T)/(C+G)1雙鏈DNA中，兩對不互補的堿基相加，和

相等

。雙鏈DNA分子

中A=T；C=G，由此

推出A+C=T+G或A+G

=T+C?；蛘呖梢员硎?/p>

為(A+C)/(T+G)=1(A+G)/(T+C)=12DNA的兩條鏈中，一條鏈中兩對互補的堿基相加之比值與另一條鏈中此比值相等，且與DNA中互補的堿基相加之比值相等代數(shù)法速解堿基互補配對DNA是一條雙鏈堿基互補配對，堿基數(shù)量遵循A1

T1

G1

C1T2

A2

C2

G2

AT

GCA=T，

G=C基本原則代數(shù)法速解堿基互補配對DNA是一條雙鏈堿基互補配對，堿基數(shù)量遵循A1

T1

G1

C1T2

A2

C2

G2A=T，

G=C基本原則假設(shè)DNA雙鏈總堿基數(shù)為

200

或

2000其中一條單鏈設(shè)為1鏈，其上A

、T

、G

、C標(biāo)記為A1

、T1

、G1

、C1另一條單鏈設(shè)為2鏈，其上A

、T

、G

、C標(biāo)記為A2

、T2

、G2

、C2則有A1

=

T2；T1

=

A2；C1

=

G2；G1

=

C2注意：計算時注意前提，單位一是單鏈還是雙鏈代數(shù)法速解堿基互補配對代數(shù)法速解堿基互補配對分析某生物的雙鏈DNA

，發(fā)現(xiàn)腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基的64％，其中一條鏈上的腺嘌呤占該鏈全部堿基的30％，則對應(yīng)鏈中腺嘌呤占整個DNA分子堿基的比例是()A．

17％

B．

32％

C．

34％

D．

50%一個DNA分子的α鏈上，腺嘌呤是鳥嘌呤的1.4倍，且該兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%。在這個DNA分子的β鏈上，胸腺嘧啶與腺嘌呤之和占該鏈堿基數(shù)目的56%，那么，α鏈上胞嘧啶的數(shù)目占該鏈

堿基數(shù)目的(

)A．

44%