专题08遗传的分子基础（知识清单，江苏专用）（生物学业水平考试合格考总复习）

该高中生物学高考复习知识清单聚焦遗传的分子基础核心专题，系统整合遗传物质探索历程、DNA分子结构与特性、DNA复制机制及遗传信息表达过程，构建从经典实验到分子机制的完整知识网络。 清单以科学思维为导向，通过肺炎链球菌转化、噬菌体侵染等实验分层解析遗传物质探索，用表格对比DNA复制与转录翻译的场所、模板等要素，配套“双螺旋反向行”记忆口诀及DNA复制n代计算规律，培养结构与功能观，助力学生自主构建体系，教师可精准把握复习重点。

专题07遗传的分子基础 1.对遗传物质的探索过程 （1）格里菲思肺炎链球菌体内转化实验 ①肺炎链球菌的两种类型 S型细菌：有毒性，菌落表面光滑，菌体有荚膜； R型细菌：无毒性，菌落表面粗糙，菌体无荚膜。 ②实验过程 a.将无毒R型活细菌注射小鼠→小鼠不死亡； b.将有毒S型活细菌注射小鼠→小鼠死亡； c.将加热后致死的S型细菌注射小鼠→小鼠不死亡； d.将无毒R型活细菌和加热后致死的S型细菌混合后注射小鼠→小鼠死亡。 ③实验结论：加热致死的S型细菌内有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌，而且这种性状的转化是可以遗传的。 （2）艾弗里肺炎链球菌体外转化实验 ①实验过程 组别 处理步骤 结果 结论 1 S型细菌的细胞提取物，不做处理 加入R 型活细 菌的培养基中，混合后培养 R+S DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质 2 S型细菌的细胞提取物十蛋白酶 R+S 3 S型细菌的细胞提取物+RNA酶 R+S 4 S型细菌的细胞提取物十酯酶 R+S 5 S型细菌的细胞提取物+DNA酶 R ②实验结论：DNA是使R型细菌发生转化的转化因子，即DNA是遗传物质。 （3）噬菌体侵染细菌的实验 a.实验方法：放射性同位素标记法。 b.实验过程 标记噬菌体：先用含放射性元素的培养基标记大肠杆菌，再用含放射性元素的大肠杆菌标记噬菌体。（原因是噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中才能进行生命活动，无法用普通培养基培养。） c.浸染实验 d.实验结论：噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传给后代的，DNA是遗传物质。 （4）烟草花叶病毒的感染实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,RNA也能控制生物的遗传性状。 （5）DNA是主要的遗传物质 ①具有细胞结构的生物（无论原核生物还是真核生物），其遗传物质是DNA。不具有细胞结构的生物（病毒）：DNA病毒的遗传物质是DNA，如T2噬菌体；RNA病毒的遗传物质是RNA，如新冠病毒、艾滋病病毒（HIV）、烟草花叶病毒。 ②某些病毒的遗传物质是RNA，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。 2.DNA分子结构的主要特点 （1）DNA分子双螺旋结构的提出者：沃森和克里克。 （2）DNA分子双螺旋结构的主要特点 ①DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成规则的双螺旋结构。 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，并且碱基配对有一定的规律：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的关系，叫作碱基互补配对原则。所以数量上，双链DNA中A=T,G=C。（A和T之间的氢键数量为2个，G和C之间的氢键数量为3个。） （3）DNA分子的多样性和特异性 ①多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。可能的排列顺序种类为4n（n为碱基对数）种。 ②特异性：每个DNA分子有特定的碱基排列顺序。 （4）DNA、基因和遗传信息 ①基因：通常是有遗传效应的DNA片段。 ②遗传信息：基因（DNA）中碱基对（脱氧核苷酸对）的排列顺序代表了遗传信息。 【记忆口诀】双螺旋，反向行；A-T 配，G-C 连；磷酸脱氧核糖，外侧当骨架 3.DNA分子的复制 （1）概念：以亲代DNA分子为模板，合成子代DNA的过程。 （2）时间：细胞分裂前的间期（真核生物）。 （3）场所：主要在细胞核。 （4）特点：边解旋边复制，半保留复制。 （5）基本条件 ①模板：亲代DNA分子的两条链。 ②原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸。 ③能量：通过水解ATP提供。 ④酶：解旋酶、DNA聚合酶等多种酶。 （6）DNA能精确复制的原因 ①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。 ②碱基互补配对原则保证了复制能够准确无误地进行。 （7）意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传递给子代，从而保持遗传信息的连续性。 （8）证明DNA半保留复制的实验 ①科学家：梅塞尔森和斯塔尔。 ②实验材料：大肠杆菌。 ③实验方法：同位素标记法和密度梯度离心。 【方法规律】 ①复制n代后，子代DNA的总数为2n。 ②复制n代后，含有亲代DNA链的子代DNA数始终是两个，占子代DNA的比值为1/2n-1。 ③计算DNA复制n代时需要多少原料：先计算出一个DNA中含有的某种脱氧核苷酸个数为A，则复制n代后需要该种脱氧核苷酸数：A×(2n-1）。第n次复制需要该种脱氧核苷酸数：A×2n-1。 4.遗传信息的表达 （1）遗传信息的转录 ①概念：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 ②场所：主要在细胞核。 ③条件：①模板：基因（DNA片段）的一条链；②原料：4种游离的核糖核苷酸；③酶：RNA聚合酶；④能量：ATP。 ④遵循碱基互补配对方式：G—C、C—G、A-U、T—A。 ⑤产物：RNA(mRNA、tRNA、rRNA）分子。 （2）遗传信息的翻译 ①概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 ②密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。 反密码子：tRNA一端的3个碱基，可与密码子互补配对。 ③场所：细胞质的核糖体。 ④条件：a.模板：mRNA;b.原料：氨基酸；c.能量：ATP提供；d.酶；e.搬运工具：tRNA。 ⑤碱基互补配对方式：G—C、C—G、A—U、U—A。 ⑥产物：多肽链。 ⑦多聚核糖体：1个mRNA上同时结合多个核糖体，可提高蛋白质合成效率。 （3）中心法则 ①提出者：克里克。 ②内容 【归纳小结】DNA复制与转录、翻译的比较 项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达 DNA复制 转录 翻译 时间 分裂间期 生长、发育的过程中 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质中的核糖体 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸 其他条件 需要DNA聚合酶、解旋酶和能量等 需要RNA聚合酶和能量等 需要特定的酶、运载工具tRNA、能量 碱基配对方式 A—T、C—G、T—A、G—C A—U、C—G、T—A、G—C A—U、C—G、U—A、G—C 产物 DNA mRNA、tRNA、rRNA，其中mRNA传递遗传信息 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质（或多肽） 特点 边解旋边复制，半保留复制 转录后DNA仍保留原来的双链结构 一个mRNA上结合多个核糖体 遗传信息的传递方向 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质 5.基因表达与性状的关系 （1）基因对性状的控制 ①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。如：人的白化病是控制酪氨酸酶的基因异常而引起的。 ②基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如：囊性纤维病是编码跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失了3个碱基引起的。 （2）细胞分化的实质是基因选择性表达。 （3）基因决定生物体的性状。基因和生物体的性状之间不是一一对应关系。生物体的一个性状有时受多个基因的控制，而有些基因会影响多个性状。 （4）表观遗传 ①表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 ②DNA甲基化属于一种表观遗传的形式。DNA甲基化的变化会影响表型，如柳穿鱼花的形态结构变化和小鼠毛色的遗传。 （5）生物的性状是基因型和环境条件共同作用的结果。 【记忆避错技巧】 （1）对比记忆法：列短句对比 DNA 与 RNA、复制与转录（如 “复制：脱氧核苷酸→DNA；转录：核糖核苷酸→RNA”）。 （2）流程链记忆：用 “DNA→复制→DNA；DNA→转录→mRNA→翻译→蛋白质” 的链条，串联核心过程。 （3）关键词绑定：把 “场所 - 模板 - 产物” 绑定记忆（如转录：细胞核 - DNA-mRNA；翻译：核糖体 - mRNA - 蛋白质） 1/5 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08遗传的分子基础 1.对遗传物质的探索过程 （1）格里菲思肺炎链球菌体内转化实验 ①肺炎链球菌的两种类型 S型细菌： 毒性，菌落表面 ，菌体有 ； R型细菌： 毒性，菌落表面 ，菌体无荚膜。 ②实验过程 a.将 注射小鼠→小鼠不死亡； b.将 注射小鼠→小鼠死亡； c.将 注射小鼠→小鼠不死亡； d.将 和 混合后注射小鼠→小鼠死亡。 ③实验结论：加热致死的S型细菌内有“ ”，促使R型细菌转化为S型细菌，而且这种性状的转化是可以遗传的。 （2）艾弗里肺炎链球菌体外转化实验 ①实验过程 组别 处理步骤 结果 结论 1 S型细菌的细胞提取物，不做处理 加入R 型活细 菌的培养基中，混合后培养 R+S 是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质 2 S型细菌的细胞提取物十蛋白酶 R+S 3 S型细菌的细胞提取物+RNA酶 R+S 4 S型细菌的细胞提取物十酯酶 R+S 5 S型细菌的细胞提取物+DNA酶 R ②实验结论：DNA是使R型细菌发生转化的转化因子，即 是遗传物质。 （3）噬菌体侵染细菌的实验 a.实验方法： 法。 b.实验过程 标记噬菌体：先用 的培养基标记大肠杆菌，再用含放射性元素的大肠杆菌标记 。（原因是噬菌体是病毒，必须 在活细胞中才能进行生命活动，无法用 培养。） c.浸染实验 d.实验结论：噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传给后代的， 是遗传物质。 （4）烟草花叶病毒的感染实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是 ,RNA也能控制生物的遗传性状。 （5）DNA是主要的遗传物质 ①具有 的生物（无论原核生物还是真核生物），其遗传物质是DNA。不具有细胞结构的生物（病毒）: 病毒的遗传物质是DNA，如T2噬菌体； 病毒的遗传物质是RNA，如新冠病毒、艾滋病病毒（HIV）、烟草花叶病毒。 ②某些病毒的遗传物质是RNA, 的遗传物质是DNA，所以说DNA是 的遗传物质。 2.DNA分子结构的主要特点 （1）DNA分子双螺旋结构的提出者： 。 （2）DNA分子双螺旋结构的主要特点 ①DNA分子是由两条 组成的，这两条链按 方式盘旋成规则的双螺旋结构。 ②DNA分子中的 和 交替连接，排列在 ，构成 ；碱基排列在 。 ③两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：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的关系，叫作 原则。所以数量上，双链DNA中A=T,G=C。（A和T之间的氢键数量为 个，G和C之间的氢键数量为 个。） （3）DNA分子的多样性和特异性 ①多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。可能的排列顺序种类为 (n为碱基对数）种。 ②特异性：每个DNA分子有特定的 。 （4）DNA、基因和遗传信息 ①基因：通常是有 的DNA片段。 ②遗传信息：基因（DNA）中 代表了遗传信息。 【记忆口诀】双螺旋，反向行；A-T 配，G-C 连；磷酸脱氧核糖，外侧当骨架 3.DNA分子的复制 （1）概念：以 为模板，合成 的过程。 （2）时间：细胞分裂前的 期（真核生物）。 （3）场所：主要在 。 （4）特点：边解旋边复制， 复制。 （5）基本条件 ①模板：亲代DNA分子的 链。 ②原料：4种游离的 。 ③能量：通过水解 提供。 ④酶： 酶、 酶等多种酶。 （6）DNA能精确复制的原因 ①独特的 为复制提供了精确的模板。 ② 原则保证了复制能够准确无误地进行。 （7）意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传递给子代，从而保持遗传信息的连续性。 （8）证明DNA半保留复制的实验 ①科学家： 和 。 ②实验材料：大肠杆菌。 ③实验方法： 法和 。 【方法规律】 ①复制n代后，子代DNA的总数为 。 ②复制n代后，含有亲代DNA链的子代DNA数始终是 个，占子代DNA的比值为 。 ③计算DNA复制n代时需要多少原料：先计算出一个DNA中含有的某种脱氧核苷酸个数为A，则复制n代后需要该种脱氧核苷酸数： 。第n次复制需要该种脱氧核苷酸数： 。 4.遗传信息的表达 （1）遗传信息的转录 ①概念：在细胞核中，通过RNA聚合酶以 为模板合成 的过程。 ②场所：主要在 。 ③条件：①模板： ；②原料：4种游离的 ；③酶： 酶；④能量： 。 ④遵循碱基互补配对方式：G—C、C—G、 、T—A。 ⑤产物：RNA(mRNA、tRNA、rRNA）分子。 （2）遗传信息的翻译 ①概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以 为模板，合成具有一定 的蛋白质的过程。 ② ：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。 ：tRNA一端的3个碱基，可与密码子互补配对。 ③场所：细胞质的 。 ④条件：a.模板：mRNA;b.原料： ；c.能量：ATP提供；d.酶；e.搬运工具： 。 ⑤碱基互补配对方式：G—C、C—G、 、 。 ⑥产物：多肽链。 ⑦多聚核糖体：1个mRNA上同时结合 ，可提高 合成效率。 （3）中心法则 ①提出者： 。 ②内容 【归纳小结】DNA复制与转录、翻译的比较 项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达 DNA复制 转录 翻译 时间 分裂 期 生长、发育的过程中 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质中的核糖体 模板 DNA的 条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸 其他条件 需要 、 酶和能量等 需要 和能量等 需要特定的酶、运载工具tRNA、能量 碱基配对方式 A—T、C—G、T—A、G—C 、C—G、T—A、G—C 、C—G、 、G—C 产物 DNA mRNA、tRNA、rRNA，其中mRNA传递遗传信息 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质（或多肽） 特点 边解旋边复制， 复制 转录后DNA仍保留原来的双链结构 一个mRNA上结合多个核糖体 遗传信息的传递方向 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质 5.基因表达与性状的关系 （1）基因对性状的控制 ①基因通过控制 来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。如：人的白化病是控制酪氨酸酶的基因异常而引起的。 ②基因还能通过控制 直接控制生物体的性状。如：囊性纤维病是编码跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失了3个碱基引起的。 （2）细胞分化的实质是 。 （3）基因决定生物体的性状。基因和生物体的性状之间 关系。生物体的一个性状有时受多个基因的控制，而有些基因会影响多个性状。 （4）表观遗传 ①表观遗传是指生物体基因的 ，但基因表达和表型发生 变化的现象。 ② 属于一种表观遗传的形式。DNA甲基化的变化会影响表型，如柳穿鱼花的形态结构变化和小鼠毛色的遗传。 （5）生物的性状是 和 条件共同作用的结果。 【记忆避错技巧】 （1）对比记忆法：列短句对比 DNA 与 RNA、复制与转录（如 “复制：脱氧核苷酸→DNA；转录：核糖核苷酸→RNA”）。 （2）流程链记忆：用 “DNA→复制→DNA；DNA→转录→mRNA→翻译→蛋白质” 的链条，串联核心过程。 （3）关键词绑定：把 “场所 - 模板 - 产物” 绑定记忆（如转录：细胞核 - DNA-mRNA；翻译：核糖体 - mRNA - 蛋白质） 1/5 学科网（北京）股份有限公司 $