DNA是主要的遗传物质、DNA分子的结构、复制、基因的本质（精讲【知识精讲精研】）-【全攻略】备战2024年高考生物一轮复习考点精讲与精练新教材新高考

第19讲遗传的分子基础DNA是主要的遗传物质、DNA分子的结构、复制、基因的本质

讲考纲讲考情讲核心素养题型剖析考点梳理内容导航4213DNA分子的结构及特性

DNA是主要的遗传物质

DNA分子结构的相关计算

DNA分子半保留复制的发现

DNA分子复制的过程

5有关DNA分子复制的计算

基因通常是具有遗传效应的DNA片段

基因的表达

6781.生命观念——结构与功能观：DNA的结构决定DNA的功能2.科学思维——分析与综合：建立DNA分子双螺旋结构模型、阐明DNA复制过程。模型与建模：建立DNA分子双螺旋结构模型、基因表达模

型3.科学探究——实验设计与结果分析：探究DNA的半保留复制，培养实验设计与结果分析能力DNA是主要的遗传物质考点1考点1DNA是主要的遗传物质

1、肺炎链球菌

S型肺炎链球菌可以引起人类和小患肺炎，小鼠并发鼠败血症而死亡。一、肺炎双球菌转化实验荚膜是什么？有什么作用？

荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬纽胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。

S型细菌具有多糖类荚膜，可以抵御吞噬细胞的吞噬，不能被宿主的正常防御机制所清除，因而导致宿主感染。R型细菌没有多糖类荚膜，感染细胞后容易被吞噬并杀灭。考点1DNA是主要的遗传物质

2、格里菲思的体内转化实验

考点1DNA是主要的遗传物质

格里菲思的推断：

加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，能将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。

注意：转化后的S型细菌后代还是S,说明转化后可以稳定遗传。

考点1DNA是主要的遗传物质

格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：①ab段R型细菌数量减少的原因是：。②bc段R型细菌数量增多的原因是：③后期出现的大量S型细菌的来源:

说明:R型细菌转化为S型细菌后，S型细菌增殖使小鼠患病，降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖小鼠进行免疫反应形成大量抗体，致使R型细菌数量减少R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来转化后的S型细菌可稳定遗传。3、艾弗里的体外转化实验艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。在体外进行了如下实验：第一组：将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，

结果出现了S型活细菌。考点1DNA是主要的遗传物质

第二组：细胞提取物+蛋白酶第三组：细胞提取物+RNA酶第四组：细胞提取物+酯酶结果：细胞提取物仍然具有转化活性；考点1DNA是主要的遗传物质

第五组：用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性。实验表明，细胞提取物中含有前文所述的转化因子，而转化因子很可能就是DNA。艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似。结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。考点1DNA是主要的遗传物质

【拓展】

肺炎链球菌的转化的实质：是由于S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，实现了基因的重新组合。即基因重组。

DNA具有热稳定性。加热使蛋白质变性失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。

考点1DNA是主要的遗传物质

某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是(

)A．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B．从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变D．从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落答案

D二、噬菌体侵染细菌的实验1、实验材料—T2噬菌体（1）结构

噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌等微生物的病毒的总称。

作为病毒的一种，噬菌体具有病毒的一些特性：

①个体微小；

②不具有完整的细胞结构；

③含有一种核酸。

④营寄生生活。考点1DNA是主要的遗传物质

T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。

考点1DNA是主要的遗传物质

（2）侵染过程：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。

考点1DNA是主要的遗传物质

（3）噬菌体的培养

实验中不能直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。

噬菌体是营寄生生活的，不能直接用普通培养基培养，因此必须先用含有放射性物质的培养基培养细菌，再让噬菌体去侵染细菌。

考点1DNA是主要的遗传物质

2、实验方法：放射性同位素标记法

借助同位素原子具有的放射性来追踪某种物质运行和变化的过程。用35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用32P标记另一部分噬菌体的DNA。

考点1DNA是主要的遗传物质

3、实验过程第一步：标记大肠杆菌（1）大肠杆菌＋含35S的培养基→含35S的大肠杆菌（2）大肠杆菌＋含32P的培养基→含32P的大肠杆菌第二步：标记T2噬菌体（1）T2噬菌体＋含35S的大肠杆菌→含35S的T2噬菌体（2）T2噬菌体＋含32P的大肠杆菌→含32P的T2噬菌体

考点1DNA是主要的遗传物质

第三步：用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌

结果子代噬菌体没有放射性子代噬菌体检测到了放射性A组上清液（放射性很高）,沉淀物（放射性很低）上清液（放射性很低）,（沉淀物）放射性很高

32P标记噬菌体DNA侵染未被标记的大肠杆菌B组保温、搅拌、离心35S标记噬菌体蛋白质搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。考点1DNA是主要的遗传物质

4、实验结论：

赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进人细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。

DNA才是噬菌体的遗传物质。

考点1DNA是主要的遗传物质

5、实验误差分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因？

①保温时间短，部分噬菌体未侵染。②保温时间过长，部分大肠杆菌裂解释放子代噬菌体。③搅拌剧烈，大肠杆菌破裂释放子代噬菌体。

④离心速度过高，或离心时间过长(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因？

搅拌不充分，噬菌体和大肠杆菌未分离考点1DNA是主要的遗传物质

下列关于噬菌体侵染细菌的实验叙述错误的是(

)A．图中离心前通常需要搅拌，搅拌的目的是使大肠杆菌外的T2噬菌体外壳和大肠杆菌分离B．用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，如果培养时间过长，将导致B的放射性增加C．在锥形瓶中连续培养T2噬菌体n代后，子代中含亲代T2噬菌体DNA的个体占总数的1/2n－1D．用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，离心后发现B有较弱的放射性，可能是因为少量T2噬菌体未侵染大肠杆菌B蛋白质RNA分离感染烟草感染烟草实验结果出现病斑不出现病斑实验结果有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有DNA,只含有RNA。在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。三、RNA是某些病毒的遗传物质考点1DNA是主要的遗传物质

2、DNA是主要的遗传物质细胞结构生物原核生物真核生物遗传物质是DNA非细胞结构生物遗传物质是RNA只含DNA的病毒只含RNA的病毒：生物DNA是主要的遗传物质绝大多数生物遗传物质是DNA少数生物遗传物质是RNA考点1DNA是主要的遗传物质

【科学方法】自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。（1）与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。（2）与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。考点1DNA是主要的遗传物质

研究发现一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。(2)侵染法：将______________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种____________，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为________病毒。(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。①若含有T，且____________________________________________，则说明是单链DNA。②若含有T，且_________________________________________，则最可能是双链DNA。③若含有U，且______________________________________________，则说明是单链RNA。④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。答案(1)DNA(DNA水解)

(2)该病毒的宿主细胞该病毒RNA

(3)①A的比例不等于T的比例②A的比例等于T的比例③A的比例不等于U的比例DNA分子的结构及特性考点21、DNA分子的化学组成脱氧核糖核酸CHONP脱氧核苷酸DNA中文全称:

组成元素:

基本单位:

碱基磷酸1’2’3’4’脱氧核糖5’考点2DNA分子的结构及特性腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类A磷酸1’2’3’4’脱氧核糖5’G磷酸1’2’3’4’脱氧核糖5’T磷酸1’2’3’4’脱氧核糖5’C磷酸1’2’3’4’脱氧核糖5’考点2DNA分子的结构及特性脱去H2O，形成磷酸二酯键考点2DNA分子的结构及特性考点2DNA分子的结构及特性2、双螺旋结构特点（1）DNA分子是由两条链构成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA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；碱基对排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是：A与T配对，G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。5’3’3个2个考点2DNA分子的结构及特性注意：①脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5'-端，另一端有一个羟基(一OH)，称作3'-端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5-端到3-端的，另一条单链则是从3-端到5'-端的。②A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径。A与T之间两个氢键，G与C之间三个氢键，G与C含量越高，越稳定。③脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接。

5’3’3个2个考点2DNA分子的结构及特性2、DNA分子的特性(1)稳定性：空间结构相对稳定。①位于外侧的基本骨架一定是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，不会改变。②两条链间的碱基互补配对方式稳定不变，总是A与T、G与C配对。碱基对及其侧链基团对维持DNA分子的空间结构的稳定有着重要的作用。(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸的数目有差异，排列顺序多种多样。(3)特异性：每一种DNA分子都有特定的碱基排列顺序。如图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答下列问题：(1)写出图中序号代表结构的中文名称：①____________，⑦____________________，⑧________________________________________________________________________，⑨________________________________________________________________________。(2)图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基团。(3)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的_________________________(填序号)中可检测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次，该DNA分子也复制4次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为________。(4)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为___个。DNA分子结构的相关计算考点3考点3

DNA分子结构的相关计算1、DNA双链中的两条互补链的碱基数相等。A1＋G1+T1＋C1=A2＋G2+T2＋C22、DNA中任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的50%。A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。3、DNA双链中的一条单链的T＋C/(A＋G)的值与其互补链的T＋C/(A＋G)的值互为倒数关系。（T1＋C1）/（A1＋G1）=（A2＋G2）/（T2＋C2）考点3

DNA分子结构的相关计算4、DNA双链中，一条单链的G＋C/(A＋T)的值与其互补链的G＋C/(A＋T)的值是相等的，也与整个DNA分子中的G＋C(A＋T)的值相等。（G1＋C1）/（A1＋T1）=（G2＋C2）/（A2＋T2）=（G总＋C总）/（A总＋T总）5、DNA一条链中A占的比例为a%，另一条链中A占的比例为b%，则整个DNA分子中A占的比例为(a%＋b%)/2。

1、某双链DNA分子中，G占28%，求A占多少？2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.2，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？22%513、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链上G占该链碱基总数的24%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。4、若双链DNA分子一条链A:T:C:G=2:3:4:5,则另一条链相应的碱基比是多少？32%3：2：5：49．某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则关于该DNA分子的叙述正确的是(

)A．该DNA分子含有4个游离的磷酸基团B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C．该DNA分子中四种含氮碱基的比例是A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D．该DNA分子的碱基排列方式共有4100种答案C某病毒的DNA分子共有碱基600个，其中一条链的碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，在侵染宿主细胞时共消耗了嘌呤类碱基2100个。下列相关叙述错误的是(

)A．该病毒DNA在宿主细胞中进行半保留复制B．子代病毒的DNA中(A＋T)/(C＋G)＝3/7C．该病毒在宿主细胞内复制产生了8个子代DNAD．该病毒DNA复制3次共需要360个腺嘌呤脱氧核苷酸答案DDNA分子半保留复制的发现考点4考点4

DNA分子半保留复制的发现1、沃森和克里克(半保留复制)

遗传物质的自我复制假说：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。

由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。

考点4

DNA分子半保留复制的发现2、其他观点：全保留复制

弥散复制是什么情况？考点4

DNA分子半保留复制的发现二、半保留复制的实验证据1、实验设计者：美国生物学家梅塞尔生和斯塔尔2、实验方法：同位素标记法和密度梯度技术。

实验的关键：区分亲代和子代的DNA。3、实验原理：

如果DNA的两条都含15N标记，那么这样的DNA密度大，离心时应该在试管的底部；两条链中都含14N，那么这样的DNA密度小，离心时应该在试管的上部；两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA密度居中，离心时应该在试管的中部。

考点4

DNA分子半保留复制的发现考点4

DNA分子半保留复制的发现4、实验思路

先获得15N标记的大肠杆菌，然后转移到含14N的培养液中，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再对提取的DNA离心，记录离心管中DNA的位置。

预期结果（1）半保留复制的预期结果：①提取亲代DNA→离心→底部。②繁殖一代后，提取DNA→离心→居中。③繁殖两（n）代后，提取DNA→离心→1/2(2/2n)居中，1/2(1-2/2n)靠上。考点4

DNA分子半保留复制的发现（2）全保留复制预期结果：①提取亲代DNA→离心→底部。②繁殖一代后，提取DNA→离心→1/2底部，1/2靠上③繁殖两（n）代后，提取DNA→离心→1/4（1/2n）底部，3/4（1-1/2n）靠上。【思考】繁殖一代即可区分复制方式，为什么要繁殖两代？

繁殖两代可以排除弥散复制。5、进行实验，得出结论实验结果和预期的一致，说明DNA的复制是以半保留的方式进行的。)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是(

)A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3B．有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1C．有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1D．有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1答案

DDNA分子复制的过程考点5考点5DNA分子复制的过程

1、概念：2、场所：3、时期：4、条件模板：原料：能量：酶：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程细胞核（主要）、线粒体、叶绿体，(拟核、质粒)主要发生在有丝分裂间期和减数分裂间期亲代DNA的两条母链4种游离的脱氧核苷酸ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶等考点5DNA分子复制的过程

5、复制过程：解旋→合成子链，延伸→形成子代DNA考点5DNA分子复制的过程(1)解旋：DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。考点5DNA分子复制的过程(2)合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的子链。

子链的方向：5’→3’DNA聚合酶只能催化3’末端连接脱氧核苷酸前导链（连续）

滞后链（不连续，需要DNA连接酶连接）考点5DNA分子复制的过程(3)形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成两个与亲代DNA完全相同的DNA分子。

6、复制特点：7、复制的结果：8、精准复制的原因：9、复制的意义：边解旋边复制、半保留复制1个DNA分子2个完全相同的DNA分子(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。使遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。考点5DNA分子复制的过程10、子链合成方向：5’→3’。

DNA聚合酶只能催化子链从5’→3’的合成（DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸连接到已知链的3’端）。连续合成（前导链），不连续合成（滞后链）

11、

真核生物：多起点不同时双向复制，出现大小不同的复制环。原核生物：单起点双向复制。如图1表示的是细胞内DNA复制过程，图2表示图1中RNA引物去除并修复的过程。相关叙述不正确的是(

)A．两条子链合成过程所需的RNA引物数量不同B．酶1、2可催化RNA降解，去除引物C．酶3是DNA聚合酶，催化游离的核糖核苷酸连接到DNA单链上D．酶4是DNA连接酶，催化两个DNA单链片段的连接C有关DNA分子复制的计算考点6考点6有关DNA分子复制的计算

一个15N标记DNA分子，在含14N的环境中复制n次。根据上表归纳：若培养n代，结果是：1、DNA分子数子代DNA分子总数＝2n个。含15N的DNA分子数＝2个。含14N的DNA分子数＝2n个。只含15N的DNA分子数＝0个。只含14N的DNA分子数＝2n－2个。含15N的DNA分占总数比例为2n(2)。考点6有关DNA分子复制的计算2、脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。含15N的脱氧核苷酸链数＝2条。含14N的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。含15N的链占总链数比例为2n＋1(2)＝2n(1)。3、消耗的脱氧核苷酸数设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸a个，则：①经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷酸a·(2n－1)个。②在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸a·2n－1个。考点6有关DNA分子复制的计算一个15N标记DNA分子，在含14N的环境中复制n次。世代DNA分子结构特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中的DNA分子在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链的总数含14N、15N的链所占的比例15N15N14N15N14N14N含15N含14N01122438某DNA分子片段中共含有3000个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是(

)A．X层与Y层中DNA分子质量比大于1∶3B．Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3600个C．X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍D．W层与Z层的核苷酸数之比是4∶1答案

C将马蛔虫(2n＝4)的甲、乙两个精原细胞核DNA双链用32P标记，接着置于不含32P的培养液中培养，在特定的条件下甲细胞进行两次连续的有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列相关叙述正确的是(

)A．甲在第一个细胞周期后，含32P的细胞数为2，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～4B．甲在第二个细胞周期后，含32P的细胞数为2～4，且每个细胞含有32P的染色体数为0～4C．乙在减数分裂Ⅰ后，含32P的细胞数为2，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～2D．乙在减数分裂Ⅱ后，含32P的细胞数为2～4，且每个细胞中含有32P的染色体数为0～2答案

BDNA复制与细胞分裂的综合考查基因通常是具有遗传效应的DNA片段考点7考点7基因通常是具有遗传效应的DNA片段1、基因与DNA的关系（1）生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明什么？

基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。（2）基因能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状，说明什么？

基因具有特定的遗传效应。【归纳总结】一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。DNA必然蕴含了大量的遗传信息。考点7基因通常是具有遗传效应的DNA片段2、基因与染色体的关系（1）基因在染色体上呈线性排列。（2）染色体是基因的主要载体，但不是唯一载体，如线粒体、叶绿体中也有少量的DNA，也是基因的载体。3、DNA分子的多样性和特异性

碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；

DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。生物界多样性的直接原因是蛋白质的多样性；生物界多样性的根本原因是核酸的多样性。考点7基因通常是具有遗传效应的DNA片段4、DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。

有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。5、DNA能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，下列有关叙述正确的是(

)A．R基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质B．R、S、N、O互为非等位基因C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D．每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性状的改变答案

B基因的表达考点8RNA和DNA的区别

比较项目DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸分布主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸碱基A、T、C、GA、U、C、G五碳糖脱氧核糖核糖空间结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构联系RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA考点8基因的表达1、构成人体核酸的碱基共有5种，核苷酸共有8种；构成病毒的碱基共有4种，核苷酸共有4种。2、DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序是遗传信息，RNA中是否也有遗传信息？答案凡是具有细胞结构的生物，其遗传信息就储存在DNA分子中，组成这些生物细胞的RNA没有储存遗传信息的功能。组成细胞的RNA(如信使RNA)，可以说它携带遗传信息，但不能说它储存遗传信息。只有在HIV、SARS病毒等部分病毒中，它们体内不含在DNA，其遗传信息储存在RNA中。

考点8基因的表达RNA的种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)1、在细胞中有三种RNA，即mRNA、rRNA、tRNA。RNA的种类及作用

考点8基因的表达(1)信使RNA(mRNA)

单链结构，由DNA转录而来，带有从DNA链上转录下来的遗传信息，携带着特定碱基序列的信息，在蛋白质合成中起着模板作用。

其上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个这样的碱基称作一个密码子。

考点8基因的表达(2)核糖体RNA(rRNA)：单链结构是核糖体的重要组成部分。考点8基因的表达转运RNA（tRNA）：转运氨基酸的工具。三叶草形一端可携带氨基酸另一端有三个碱基(3)转运RNA(tRNA)：三叶草结构，一端特定的三个碱基叫反密码子，另一端连接特定的氨基酸，在合成蛋白质的过程中运输氨基酸，所以叫做转运RNA。考点8基因的表达2、总结为什么RNA适于作DNA的信使呢？（1）RNA的分子与DNA的很相似使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。（2）RNA一般是单链，能通过核孔进入细胞质，去指导蛋白质的合成。（3）遵循“碱基互补配对原则”。这种作为DNA信使的RNA叫信使RNA，也叫mRNA。

考点8基因的表达一、遗传信息的转录1、概念

RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫做转录。2、过程：

第1步：当细胞开始合成某种蛋白质时，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，时DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。考点8基因的表达

第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。在RNA聚合酶的作用下，依次连接，然后形成一个mRNA分子。

第3步(释放)：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。

第4布：合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。考点8基因的表达3、转录的方向：模板链读取3’→5’mRNA合成5’→3’4、场所：主要在细胞核中，在线粒体、叶绿体中也能发生。5、产物：RNA。6、转录时的碱基配对原则：

A-U

G-C

C-G

T-A考点8基因的表达7、条件(1)模板：DNA的一条链。(2)原料：游离的核糖核苷酸。(3)能量：ATP。(4)酶：RNA聚合酶。考点8基因的表达DNA复制和转录的比较复制转录时间细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期生长发育过程中场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸模板DNA的两条链DNA中的一条链条件解旋酶、DNA聚合酶和ATPRNA聚合酶和ATP特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留产物两个双链DNA分子一条单链mRNA意义复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻译作准备考点8基因的表达二、遗传信息的翻1、翻译的概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程称为翻译。2、碱基和氨基酸的对应关系(1)DNA和RNA都只含有4种碱基，组成生物体的蛋白质的氨基酸有21种，mRNA上的4种碱基怎样决定蛋白质中的21种氨基酸呢？请分析：①若1个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定4(41)种氨基酸；②若2个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定16(42)种氨基酸；③若3个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基能决定64(43)种氨基酸；因此，mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是3个。考点8基因的表达(2)密码子①概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称为一个密码子，密码子共有64种。②种类：起始密码子：AUG编码甲硫氨酸。在原核生物中，GUG也可以做起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。终止密码子：UAA、UAG、UGA，终止密码子一般不编码氨基酸。特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。③密码子的简并性，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。增加了容错能力，当某个碱基发生改变后，密码子决定的氨基酸不一定改变。④几乎所有的生物共用一套遗传密码，体现了生物界的统一性。

考点8基因的表达(3)tRNA①结构：三叶草形结构，一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，叫反密码子。②功能：携带氨基酸进入核糖体。1种tRNA能携带1种氨基酸，1种氨基酸可由1种或多种tRNA携带。

考点8基因的表达3、遗传信息的翻译过程第1步mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。第2步携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。第3步甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。第4步核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。考点8基因的表达

就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。

考点8基因的表达4、一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链

在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。

考点8基因的表达5、真核细胞与原核细胞核基因表达的区别（1）真核细胞基因表达

真核生物先转录后翻译，真核生物基因转录出的初始RNA，经不同方式的剪切可被加工成不同的mRNA。（2）原核细胞基因表达

原核细胞边转录边翻译

考点8基因的表达如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，下列说法中正确的是(

)A．由图分析可知①链应为DNA的α链B．DNA形成②的过程发生的场所是细胞核C．酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUAD．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行D图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是(

)A．造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核B．已知过程②的α链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%，该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为24%C．同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同D．胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同D

中心法则(centraldogma)：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。

考点8基因的表达烟草花叶病毒：④③

HIV病毒：⑤①②③

细胞结构的生物，DNA病毒：①②③

依赖于RNA的RNA聚合酶=RNA复制酶考点8基因的表达三、中心法则中心法则各过程的比较DNA复制转录翻译逆转录RNA复制场所主要在细胞核中主要在细胞核中核糖体上宿主细胞内宿主细胞内模板DNA的两条链DNA的一条链mRNARNARNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸关键酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等多种酶逆转录酶等RNA复制酶等产物DNA分子RNA蛋白质(多肽)DNARNA碱基互补配对G-C,C-G,A-T,T-AG-C,C-G,A-U,T-AG-C,C-G,A-U,U-AG-C,C-G,A-T,U-AG-C,C-G,A-U,U-A工具——tRNA——实例绝大多数生物绝大多数生物绝大多数生物艾滋病病毒等烟草花叶病毒等考点8基因的表达分类功能产物解旋酶破坏氢键,解开DNA的双链(加热也可以达到同样的目的)DNA单链RNA聚合酶将核糖核苷酸连接到RNA上，形成磷酸二酯键RNADNA聚合酶催化DNA复制形成脱氧核糖核苷酸链。连接的是单个脱氧核糖核苷酸,形成磷酸二酯键DNA逆转录酶催化RNA逆转录形成DNA,存在于逆转录病毒体内DNA有关酶的比较考点8基因的表达图1所示为某种生物细胞内进行的部分生理活动，图2表示中心法则，图中字母代表具体过程。下列叙述错误的是(

)A．图1所示过程可在原核细胞中进行，其转录和翻译过程可同时进行B．图2中过程c和d的产物不同，但涉及的碱基配对方式完全相同C．图1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯键，而酶丙则催化磷酸二酯键的水解D．图1体现了图2中的a、b、c三个生理