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知识章章清
第 3 章 基因的本质
01 归纳·章节概览
02 速记·考点列阵
第 1 节 DNA 是主要遗传物质
考点 1 实验验证 DNA 是主要遗传物质
考点 2 DNA 是主要遗传物质的理解
第 2 节 DNA 的结构
考点 1 DNA 分子的结构
第 3 节 DNA 的复制
考点 1 DNA 半保留复制的实验证据
考点 2 DNA 复制的过程
第 4 节 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
考点 1 基因与脱氧核苷酸、DNA 和染色体之间的关系
03 攻克·重点疑难
疑难点 1 碱基互补原则及其推论
疑难点 2 DNA 分子的复制相关计算
第 1 节 DNA 是主要遗传物质
考点 1
实验验证 DNA 是主要遗传物质
1．肺炎链球菌的体内转化实验和体外转化实验的比较
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 用培养基(体外)
实验对照 R 型细菌与 S 型细菌的毒性对照 S 型细菌体内各成分的相互对照
将加热杀死的 S 型细菌注射到小鼠体内 观察利用酶解法去除某物质后，细
巧妙构思
作为对照，来说明确实发生了转化。 胞提取物是否还具有转化效应。
实验结论 S 型细菌体内有“转化因子” “转化因子”为 DNA
①所用材料相同，都是 R 型和 S 型肺炎链球菌；
两实验的
②体内转化实验是基础，而体外转化实验是体内转化实验的延伸；
联系
③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
2．噬菌体侵染细菌的实验过程及结论：
35 35
(1) {细菌＋含 S 的培养基→含 S 的细菌标记细菌 细菌＋含 32P 的培养基→含 32P 的细菌
{含 35(2) S 的细菌＋噬菌体→35S 标记的噬菌体标记噬菌体 含 32P 的细菌＋噬菌体→32P 标记的噬菌体
(5)实验结论：噬菌体侵染细菌过程中，其 DNA 进入细菌，而蛋白质外壳仍留在外面，因此，子代噬菌
体的各种性状是通过亲代的 DNA 遗传的。噬菌体的遗传物质是 DNA。
3．RNA 是遗传物质的证据
(1)实验材料：烟草花叶病毒和烟草(烟草花叶病毒由 RNA 和蛋白质组成)。
(2)实验过程与实验结果
实验过程与 ①烟草花叶病毒 正常烟草 产生花叶病(对照组)；
实验结果
②烟草花叶病毒的 RNA 正常烟草 产生花叶病(实验组)；
③烟草花叶病毒的蛋白质 正常烟草 不产生花叶病(实验组)
实验结论 RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质
考点 2 DNA 是主要遗传物质的理解
1．从整个生物界看，因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少数病毒的遗传物质是 RNA，所以说 DNA
是主要的遗传物质。不同生物的遗传物质如下表：
第 2 节 DNA 的结构
考 点 1 DNA 分子的结构
1．DNA 的结构层次
2．DNA 空间结构特点
(1)DNA 是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA 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，并且碱基配对具有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与 T(胸腺嘧
啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与 C(胞嘧啶)配对。
3．DNA 的特性： 稳定性、多样性、特异性。
第 3 节 DNA 的复制
考 点 1 DNA 半保留复制的实验证据
1．实验原理：15N 和 14N 是 N 元素的两种稳定同位素，这两种同位素的相对质量不同，含 15N 的 DNA 密度
大，含 14N 的 DNA 密度小，因此，利用密度梯度离心技术可以在试管中区分含有不同 N 元素的 DNA。
2．实验过程
3．实验结论：科学家的实验结果与预期相同，从而证明 DNA 是以半保留的方式进行复制的。
考 点 2 DNA 复制的过程
1．DNA 复制是指以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。在真核生物的细胞核(主要)线粒体叶绿体及原
核生物的拟核中，在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。
2．过程：解旋、合成子链、形成子代 DNA。
3．DNA 复制的条件：DNA 的复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。
第 4 节 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
考 点 1 基因与脱氧核苷酸、DNA 和染色体之间的关系
1．基因与脱氧核苷酸、DNA 和染色体之间的关系
(1)基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。每条染色体上含有一个或者两个(染色体复制后、着丝
粒分裂前)DNA 分子，每个 DNA 分子中含有许多个基因，每个基因都是特定的 DNA 片段，具有特定的遗
传效应。
(2)脱氧核苷酸排列顺序的特异性和多样性决定了基因的特异性和多样性。
(3)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(4)对于原核细胞来说，拟核中的 DNA 分子或者质粒 DNA 均是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。
(5)位于染色体上的基因随着染色体传递给子代，其遗传遵循孟德尔遗传规律。位于线粒体和叶绿体中
的基因随线粒体和叶绿体传给子代，是控制细胞质遗传的基因，特点是母系遗传。
疑难点 1 碱基互补原则及其推论
1．碱基互补配对原则
2．碱基间的数量关系
项目 双链 DNA 1 链 2 链 规律
A1＝T2
A T G C A T G 双链 DNA 中，A 总等于 T，G 总等、 、 、 ＝ 1＝C2
关系 G＝C T A 于 C。且 1 链上的 A 等于 2 链上的1＝ 2
C T，1 链上的 G 等于 2 链上的 C1＝G2
非互补碱基和之比，即
A G G T 11 m DNA双链中非互补碱基之和总相等，＋ ＋
或 m 两链间非互补碱基和之比互为倒数T＋C A＋C
互补碱基和之比，即
A T G C n n n 在同一 DNA 中，双链和单链中互补＋ ＋
或 碱基和之比相等
G＋C A＋T
某种碱基的比例(x为A、 1 某碱基占双链 DNA 碱基总数的百分
T、G、C 中某种碱基的 (x1＋x2) x1 x2 数等于相应碱基占相应单链的比值
百分含量) 2 的和的一半
疑难点 2 DNA 分子的复制相关计算
1．DNA 分子的复制为半保留复制，一个 DNA 分子复制 n 次，则有：
(1)脱氧核苷酸链数
①子代 DNA 分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条；
②亲代脱氧核苷酸链数＝2 条；
③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。
(2)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个，经过 n 次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为 m·(2n－1)
个；
②第 n 次复制需该脱氧核苷酸数＝2n 个 DNA 分子中该脱氧核苷酸数－2n－1 个 DNA 分子中该脱氧核苷
酸数＝2n·m－m·2n－1＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1。
2．与染色体、细胞数目相关的计算
研究 DNA 分子的半保留复制时，常涉及计算后代带放射性标记的 DNA、染色体或细胞所占比例的问
题，此时要注意：
(1)一个 DNA 分子含两条 DNA 链，只要有一条 DNA 链带标记该 DNA 分子便带标记。
(2)每条染色体含一个或两个 DNA 分子，只要有一条 DNA 链带标记，该染色体便带标记。
(3)每个细胞含多条染色体，每条染色体的情况是一样的，只需分析一条染色体(减数分裂时只需分析一
对同源染色体)即可。
3．问题讨论：以 2n=20 为例分别计算有丝两次和减数分裂结束后子细胞中被标记的染色体数？
①有丝分裂一次子细胞中被标记的染色体数为 20 条，有丝分裂二次子细胞中被标记的染色体数为 0～
20 条。
②减数分裂一次子细胞中被标记的染色体数为 10 条(DNA 分子数 20 条)，减数第二次分裂子细胞中被标
记的染色体数为 10 条。

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