2024届高三生物一轮复习基因的本质核心内容梳理

基因的本质核心内容梳理 一、遗传物质的探索历程（科学史） 科学家 研究方法 研究成果 孟德尔 假说-演绎法 提出“遗传因子”、得出分离定律、自由组合定律 约翰逊 提出“基因”、提出表现型、基因型的概念 萨顿 类比推理法 提出基因在染色体上的假说 摩尔根 假说-演绎法 利用果蝇杂交实验证明基因在染色体上 格里菲思 肺炎双球菌的体内转化 提出“转化因子”将R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌 艾弗里 肺炎双球菌的体外转化 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记法 DNA才是真正的遗传物质 科学家 烟草花叶病毒侵染烟草 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 科学家 其他许多实验 DNA是遗传物质 综上，得出结论：DNA是主要的遗传物质 1、格里菲思的体内转化实验 2、艾弗里的体外转化实验 3、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 T2噬菌体增殖需要的条件 内容 模板 T2噬菌体的DNA 合成T2噬菌体DNA原料 大肠杆菌提供的 四种脱氧核苷酸 合成T2噬 菌体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸 场所 大肠杆菌的核糖体 组别 现象 分析原因 35S标记T2噬 菌体→细菌 上清液放射性高 蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中 沉淀物放射性低 搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中 32P标记T2噬 菌体→细菌 沉淀物放射性高 DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中 上清液放射性低 （1）保温时间过短，有一部分T2噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内； （2）保温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代T2噬菌体 4、烟草花叶病毒对烟草的感染实验 5、归纳提炼：探索“遗传物质”的思路和方法 （1）探究思路：①若探究哪种物质是遗传物质，设法将 该物质分开，单独观察其作用。②若探究未知病毒的遗传 物质是DNA还是RNA，利用酶的专一性。 （2）4种方法：如右图所示 二、DNA分子的结构 （1）DNA分子中，脱氧核苷酸数:脱氧核糖数:磷酸 数:含氮碱基=1:1:1:1。 （2）A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3 个氢键，G-C碱基对所占比例越大，DNA结构越稳定。 （3）每条脱氧核苷酸链上都有1个游离的磷酸基团， 因此DNA分子中只含有2个游离的磷酸基团。 （4）DNA分子中每个脱氧核糖连接着1个或2个磷 酸。 （5）DNA分一子的条链中，相邻两个脱氧核苷酸通 过磷酸二酯键相连；DNA分一子的条链中，相邻的碱 基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连接。 （6）连接DNA分子两条链之间的化学键为碱基对之间的氢键。 （7）DNA分子中，若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n-m。 （8）DNA分子的结构特性 ①多样性：具有n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。 ②特异性：每种DNA分子都有其特定的碱基排列顺序。 ③稳定性：两条主链中磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基配对方式不变等。 （9）DNA分子的相关计算（即碱基互补配对原则的应用） ①双链DNA中，A = T，C = G，A + G = T + C = （A + G + C +T）∕2，即嘌呤之和 = 嘧啶之和 = DNA分子总碱基数∕2。 ②双链DNA中，互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同。即若在DNA分子的一条链中 ＝ m，在互补链及整个DNA分子中 ＝ m。 ③双链DNA中，非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1。即若在DNA分子的一条链中(或) ＝ a，则在其互补链中该比值为 ，而在整个DNA分子中该比值为1。 ④双链DNA中，互补碱基之和在整个DNA中所占的比例，与每一条单链中互补碱基之和所占的比例相同。即若在DNA分子的一条链中（A + T）/（A + G + C + T） = m，则在其互补链和整个DNA分子中（A + T）/（A + G + C + T） = m，G+C亦是如此。 ⑤解题技巧：画DNA分子结构简图进行推导。 三、DNA分子的复制 1、对DNA分子复制的推测：半保留复制（沃森和克里克提出）。 2、DNA半保留复制的实验证据 （1）实验方法：同位素示踪技术和离心技术（密度梯度离心）。 （2）实验过程 3、DNA复制的过程（以真核生物为例） （1）时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。（2）场所：细胞核（主要）。 （3）特点：边解旋边复制、半保留复制。 （4）保障：DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的