第3章 基因的本质 （图文版知识清单）生物人教版必修2

第1节DNA是主要的遗传物质一肺炎链球菌体内转化实验知识清单 考点1肺炎链球菌的转化实验（格里菲思）★★★☆☆ 艾弗里 1.实验材料 粗桔型(Rough) R型菌（无荚膜、无毒) 光滑型(Smooth) S型菌（有荚膜、有毒) 2.实验分组与结果 实验组号 处理方式 实验现象 ① 匹H 射R型活菌 小鼠存活 ② 注射S型活菌 2小鼠死亡 ③ 注射加热致死 的S型茵 小鼠存活 注射加热致死的S型 小鼠死亡， ④ H 菌+R型活菌混合物 2 体内分离出 活的S型菌○ 【特别提醒】 注意：混合培养基上能观察到S型 和R型两种菌落，说明只有部分R 型转化为S型。 3.实验结论 加热致死的$型菌中含有“转化因子，了品量程 格里菲思实验证明了S型 菌中有一种转化因子， 可将R型活菌转化为有毒的S型活菌。 但并未证明转化因子就 是DNA。 D@灯 第1节DNA是主要的遗传物质一肺炎链球菌体外转化实验 知识清单 考点1肺炎链球菌的转化实验 (艾弗里)★★女☆☆ 乃实验核心思路：采用减法原理 S型菌细胞提取物瘦 L 日尚 蛋白酶 RNA酶 酯酶 DNA酶 处理 处理 处理 处理 R型活菌 混合培养 。。°8 意实验结果与结论 处理方式 实验现象 实验结论 R 蛋白酶/RNA酶/ 蛋白质、RNA、脂质 酯酶处理 R 不是遗传物质 培养基长出S型菌落 DNA是使R型菌产生稳 DNA酶处理 定遗传变化的物质， R 即DNA是遗传物质 培养基仅长出R型菌落 【特别提醒】DNA的纯度 越高，转化效率越高。 第1节DNA是主要的遗传物质 噬菌体侵染细菌实验★★★☆ 一、实验基础（材料与方法） 1.材料：T2噬菌体(DNA病毒，寄生大肠杆菌) 2.方法：放射性同位素标记法 用32P标记DNA 用35S标记蛋白质外壳 二、标准实验步骤流程 （关键) 标记大肠杆菌→标记噬菌体→侵染（未标记细菌） 上清液 →搅拌（分离外壳）→离心（分层）→检测放射性 (噬菌体外壳) 【特别提醒】搅拌目的：使吸附的噬菌体外壳与细菌分高 沉淀物 (被侵染细菌) 三、实验结果与结论对比（核心） 32P标记组(DNA) 35S标记组（蛋白质） 上清液 沉淀物 放射性主要在沉淀物； 放射性主要在上清液； 子代可检测到32P。 子代未检测到35S。 最终结论：DNA是噬菌体的遗传物质 四、异常分析与补充（易错点) 1.35S组沉淀放射性偏高→【易错辨析】搅拌不充分（外壳随细菌沉淀） ⊙2.32P组上清放射性偏高→【易错辨析】保温时间不当：过短（未完全侵染） 或过长（细菌裂解） ☆3.【补充】子代噬菌体的蛋白质外壳原料全部来自大肠杆茵。 第1节DNA是主要的遗传物质一知识清单 考点3RNA是遗传物质的实验及最终结论☆☆☆☆ 1.烟草花叶病毒(TMW)侵染实验 RNA处理组 实验现象：出现病斑， 可分离出TMV RNA (重点用影色下剃唉拆注：RNA处理 组叶片出现病寇并可分离出TMN) TMV 蛋白质 实验现象：无病斑，无 蛋白质 处理组 TMV →实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 2.生物界遗传物质汇总表 生物类型 遗传物质 典型实例 原核生物 DNA 大肠杆菌、乳酸菌 真核生物 DNA 动物、植物、真菌 DNA病毒 DNA T噬菌体、天花病毒 RNA病毒 RNA 烟草花叶病毒、新冠病毒、HIV Q【特别提醒】注意新冠和HIV也是RNA病毒 3.最终结论 绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数RNA病毒的 DNA为主 遗传物质是RNA,因此DNA是主要的遗传物质。 ,第2节DNA的结构 一知识清单必 ##考点1DNA的化学组成★★★☆☆ 1.基本组成元素：C,H,0,N,P 2.基本结构单位：【脱氧核苷酸】，4种 → Base (Phosphate) (A,T,C,or G) (根据含氮碱基不同：腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G), 胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T) Deoxyribose (Pentose sugar） 3.脱氧核苷酸分子结构： 一分子磷酸+一分子【脱氧核糖】+ 特别提醒：碱基连接在脱氧核糖的 1'C原子上，磷酸连接在5'C原子上 一分子含氮碱基(AT/CG) ##考点2DNA的双螺旋结构模型★★★★☆ 1.核心结构特点： (1)由两条【反向平行】的脱氧核苷酸 长链盘旋成双螺旋结构 （-条链5'→3'，另一条3'→5) 骨架 (Backbone, 【磷酸二酯镀】 (2）【脱氧核糖与磷酸交替连接】排列 P-D) 在外侧，构成基本骨架；含氨碱基排列 5 在内侧 反向平行 (3)碱基通过氢键形成碱基对，遵循【 3 互补配对原则】：A与T配对（2个氢键) 【氢键(A=T2个 G≡C3个)】 ,G与C配对(3个氢键) 【相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接】 2.结构特性： 稳定性：骨架与配对方式稳定 多样性：碱基对排列顺序千变万化，n个碱基对有【4”】种排列方式 特异性：每个DNA有特定的碱基对排列顺序 【易错辨析】稳定性主要由 骨架和G三C(3个氢邂)决 定，G-C比例越高越稳定 第2节DNA的结构一一碱基互补配对相关计算规律-知识清单 1.双链DNA基本配对规律 A=T,G=C,因此 A+G=T+C=A+C=T+G =总碱基数的50%。 A+G T+C (50%) (50%) 2.配对碱基之和的比例守恒 双链 双链中牛托的比例等于任意 A+灯=k G+C 单链1 一条单链中该比例。 AtT=k 单链2 G+C 3.非配对碱基之和的比例互补 若一条链中 =m, 则互补链中该比值为 1 双链中该 比值恒为1。 nC=m A+G 【易错辨析】注意区分： 此规僚涉及嘌呤/嘘啶的比 双链： A+G T+C =① 值，单链中互为倒数，双 品 链中恒为1；而会的比 值在单双链中均相同。 4.整体碱基比例一致 互补链 若-条链中 =n,则互补 n A+T G+C =n 链和双链中该比值均为n。 n 双链 第3节DNA的复制一知识清单☆ 考点1DNA复制的过程★女★★☆ Q 1.概念：以亲代DNA为模板，合成子代DNA。 【易错辨析】 分裂期不进行 2.时间：细胞分裂前的间期（有丝分裂间期、减I前间期） 复制，只进行 分配。 3.场所：主要在细胞核，线粒体、叶绿体中也可。 4.条件（四要素)： 。模板：亲代DNA的两条链 【特别提醒】 。原料：4种游离脱氧核苷酸 原料是脱氧核 苷酸，非核 。酶：解旋酶、DNA聚合酶等 糖核苷酸。 o能量：ATP 5.核心过程（图解）： 。解旋：解旋酶破坏氢键，解开双螺旋。 【特别提醒】 DNA聚台 。合成子链：以母链为模板， DNA聚合酶只 能按5'→3'方 DNA聚合酶按 3 ①0 向延伸子笼。 5'→3'方向合成， 大DNA聚合酶 解旋酶 边解旋边复制。 。复旋：新链+母链盘旋成双螺旋→2个完全相同的DNA。 6.特点： IHHNHH 。半保留复制（一条母链+一条新链）。Ⅲ 。边解旋边复制。 HIH 半保留复制示意图 7.结果：1个DNA→2个完全相同的子代DNA。 8.意义：传递遗传信息，保持连续性。 第3节DNA的复制一 复制相关计算与实验证据 考点2DNA复制的相关计算★★★☆☆ 一、实验证明：半保留复制 亲代(0代) 第一代 第二代 梅塞尔森和斯塔尔用15N标记 轻带 (4N/14N) 大肠杆菌DNA,通过密度梯度 中带 中带 离心验证了半保留复制。 重带 (15N/14W) 中：轻=1：1 1SN/ISN) 图示：密度梯度离心结果示意图 二、核心计算公式 1.子代DNA总数：2n(n为复制次数) .含亲代链的子代DNA数：2个（永远只有2个），一( 其余2n-2个均不含亲代链。 3.消耗某脱氧核苷酸总数：m×(2n-1)(m为亲代DNA中该碱基数) 【易错辨析&记忆锦囊】 X误区：先完全解旋再复制 ☑正解：真核生物边解旋边复制，多起点双向复制提升效率。 Q技巧：边解旋边复制，多起点提效率 X误区：混淆解旋酶与DNA聚合酶 ☑正解：解旋酶断氢键；DNA聚合酶连磷酸二酯键。 Q技巧：解旋酶断氢键，聚合酶连核苷酸 X误区：DNA复制仅在细胞核 ☑正解：线粒体、叶绿体也能复制。 技巧：核为主，质为辅，线粒体叶绿体也复制 第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段一知识清单 考点1基因与DNA的关系★★★☆☆ O1.一个DNA分子上含有多个基因。 r 基因1 基因2 基因3 ©2.基因的本质：基因是有遗传效应的DNA 段，DNA中存在大量非基因片段。 将别提醒： 遗传信息就 基因（有遗传效应） 蕴藏在4种碱基的排列 →DNA分子 顺序之中。非基因片 基因 非基因片段 段虽然不直接编码蛋白 (有遗传效应) 质，但可能参与基因表 @3.遗传信息：DNA分子中碱基对的排列顺序。 达的调控等过程。 AT-GC CT-TG 碱基排列=遗传信息 AT-TA AT-GC…TA-AC CTsT瓜…CT-TG ©4.基因的多样性：由碱基对排列顺序千变万化决定。 AT-TA…gG-G 多样性 O5.基因的特异性：由每个DNA分子特定的碱基对排 列顺序决定。 x sjrGloxc 特异性 考点2基因与染色体的关系★★★☆☆ ⊙基因在染色体上呈线性排列， 基因1基因2基因3 >主要载体 染色体是基因的主要载体； 易错辨析：染色体不是基因的唯一 载体。线粒体、叶绿体中的DNA也 DNA DNA (基因裁体) (基因载体) 是基因的载体。 第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段一易错辨析与知识清单 高中生物·必修2·核心考点精整理 1.基因与DNA片段的关系 X 基囚（有效片段，携带遺传信息）》 【易错表现】 认为DNA上所有 片段都是基因 非基因片段 (不捞带遗传信息) 【记忆技巧】 正确理解：只有具有遗传效应的DNA片段才是基因， 基因是有效片段， 非基因片段不携带遣传信息。 不是任意片段。 2.基因的基本单位 X 脱氟核苷碳 【易错表现】 (含脱氧核糖) 认为所有生物基因 细胞/DNA病毒 的基本单位都是脱 氧核苷酸 核糖核苷酸 (含核糖) RNA病毒 【记忆技巧】 正确理解：DNA生物的基因基本单位是脱氧核苷酸； DNA基因脱氧核， RNA基因核糖核。 RNA病毒的基因基本单位是核糖核苷酸。 3.生物的遗传物质 X 生物遍传物质 【易错表现】 认为DNA是所有生 绝大多数生物 例外：RNA病毒 (细胞生物+DNA病毒) 物的遣传物质 DNA(主要) RNA 【记忆技巧】 正确理解：细胞生物和DNA病毒的遗传物质是DNA, 主要遗传物是DNA, RNA病毒的遗传物质为RNA。 RNA病毒例外。