2025届高三生物一轮复习DNA的结构及DNA是主要的遗传物质

本节看点1.分析格里菲斯&艾弗里实验的过程和意义2.理解赫尔希&蔡斯实验中，标记、孵育、搅拌及离心等过程的目的和意义3.理解DNA是主要的遗传物质01.遗传物质的探索02.DNA的基本结构03.基因04.碱基计算专题

格里菲斯&艾弗里——肺炎双(链)球菌转化实验DNA细

胞

壁细

胞

膜多糖荚膜细

胞

质S型：具多糖荚膜，对小鼠致死R型：无多糖荚膜，对小鼠不致死格里菲斯&艾弗里——肺炎双(链)球菌转化实验体内转化体外转化(老教材版本)1928年，英国格里菲思等人1944年，美国艾弟里等人过

程1.R型活菌➡注射小鼠➡小鼠存活2.S型活菌➡注射小鼠➡小鼠死亡3.灭活S型活菌➡注射小鼠➡小鼠存活4.灭活S型菌+R型活菌➡注射小鼠➡小鼠死亡（分离出R型菌+S型菌）S型活细菌

R

RR

R

R+SR结

论灭活S型菌种含有“转化因子”可以使R型菌转变为S型菌DNA是转化因子（遗传物质）注意：

R型菌转化为S型菌，变异的本质为基因重组分别与R型活细菌混合培养多糖脂质

蛋白质

RNADNADNA

水解物艾弗里实验——减法原则的完美应用R型活菌培养基结果--------◆加入--------◆结果--------◆加入--------◆结果--------◆加入--------◆结果--------◆加入--------◆结果--------◆加入--------◆5、S型菌的细胞提取物

+

DNA酶4、S型菌的细胞提取物

+

酯酶3、S型菌的细胞提取物

+

RNA酶2、S型菌的细胞提取物

+

蛋白酶1、S型菌的细胞提取物，不做处理RR(大量)+S(少量)R(大量)+S(少量)R(大量)+S(少量)R(大量)+S(少量)噬菌体侵染——前置知识极简结构生物——病毒核酸核酸：DNA或RNA蛋白质外壳质量

●

>

▲一定转速离心吸附

注入复制合成

组装裂解病毒核酸宿主细胞

DNA病毒外壳病毒核酸病毒组装宿主细胞病毒蛋白质外壳赫尔希&蔡斯——噬菌体侵染实验上清液无放射性沉淀物强放射性32

P标记DNA上清液强放射性侵染

培养一段时间沉淀物大肠杆菌

离心35S标记蛋白质培养一段时间离心无放射性大肠杆菌侵染赫尔希&蔡斯——噬菌体侵染实验2用含32

P和35S标记的噬菌体侵染无标记的

大肠杆菌，保温孵育

一段时间后

（裂解前）取出对应培养液1分别用含32

P和35S的培养基培养大肠杆菌。一

段时间后利用不含标记

的噬菌体完成侵染。最

终获得含32

P和35S标记

的噬菌体3对培养液进行搅拌，置于离心机中离心一

段时间，使其分为上

清液（噬菌体蛋白质

外壳）和沉淀（大肠

杆菌）4鉴定两组实验中上清液及沉淀的放射性水平。发现32

P标记组放

射性主要集中于沉淀，

35S标记组放射性

主要集中于上清液赫尔希&蔡斯——噬菌体侵染实验上清液无放射性沉淀物强放射性32

P标记DNA上清液强放射性侵染

培养一段时间沉淀物大肠杆菌

离心35S标记蛋白质培养一段时间离心无放射性大肠杆菌侵染思考：为何对噬菌体进行标记，要先培养含有对应标记的大肠杆菌？思考：如果孵育时间过长或过短，对两组实验最终结果有何影响？思考：若搅拌不充分；离心转速过低时间过短；离心转速过高时间过长，三者对实验最终结果有何影响？思考：若放弃标记P元素和S元素，转而标记C、H、O、N等元素，对实验最终结果有何影响？赫尔希&蔡斯——噬菌体侵染实验孵育时间过短32P组：上清液放射性显著增加孵育时间过长32P组：上清液放射性显著增加搅拌不充分35S组：沉淀放射性显著增加离心转速过低或离心时间过短32P组：上清液放射性显著增加离心转速过高或离心时间过长35S组：沉淀放射性显著增加标记CHON等元素32P组与35S组，无论上清还是沉淀均有明显放射性康拉特——烟草花叶病毒转化实验TMV蛋白质HRV蛋白质烟草花叶病毒(TMV)侵染

烟草细胞侵染

烟草细胞霍氏车前病毒霍氏车前病毒HRV蛋白质提取

病毒提取

病毒HRVRNAHRV-RNA(HRV)(HRV)分离分离TMV蛋白质TMVRNA烟草花叶病毒(TMV)TMV-RNADNA是主要的遗传物质有DNA的生物，DNA作为遗传物质；没有DNA的生物，RNA作为遗传物质1.在细胞生长和繁殖过程中能够精准的自我复制2.能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢3.具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力4.结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生可遗传变异细胞生物原核生物真核生物DNA为遗传物质肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染实验烟草花叶病毒侵染实验非细胞生物(病毒)：

DNA

or

RNA为遗传物质DNA是主要的遗传物质生物的遗传物质具备特点习题精讲AA.

S型肺炎双球菌的菌落是粗糙的，

R型肺炎双球菌的菌落是光滑的

B.S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活

C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型细菌而无R型细菌D.

该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的肺炎双球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的是（

）。习题精讲A关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（

）。A.

分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32

P的培养基培养噬菌体B.

分别用

35S和32

P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C.

用

35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D.

32

P

、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明

DNA

是遗传物质、蛋白质不是遗传物质习题精讲A有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如下。一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S

、P元素，下表中对结果的预测中，最可能发生的是（

）。本节看点1.理解DNA的基本结构2.理解DNA的结构特点及对应意义01.遗传物质的探索02.DNA的基本结构03.基因04.碱基计算专题

DNA的基本结构CA

GT含氮碱基磷酸二酯键脱氧核糖磷酸基团嘌呤嘧啶DNA的基本结构5’氢键

核苷酸’外侧骨架磷酸+五碳糖外侧骨架磷酸+五碳糖碱基互补配对5’3’3‘1.

组成元素：

C、H、O、N、P2.

基本结构单位：

脱氧核糖核苷酸3.

反向双螺旋结构4.外侧：磷酸和脱氧核糖形成基本骨架5.

内侧：

碱基互补配对6.

DNA的特点①稳定性：双螺旋结构稳定(相对热稳定)②多样性：不同DNA碱基数目和排序不同

③特异性：每个DNA具有特定的碱基序列习题精讲A水稻叶肉细胞中的

DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。若将水稻的遗传物质彻底水解后，可以得到（

）。A.

一种五碳糖B.

五种氨基酸C.

四种核苷酸D.

八种核苷酸习题精讲AA.若要打断5，在细胞内用解旋酶，在细胞外可用高温处理B.

DNA聚合酶可以连接2与3之间的化学键C.

限制性核酸内切酶可切断4处的化学键D.

DNA连接酶可连接4处断裂的化学键下图是某DNA分子的片段，下列是对该图中几种键的叙述，不正确的是（

）。习题精讲A决定DNA分子有特异性的因素是（

）。A.

两条长链上的脱氧核苷酸与磷酸的交替排列顺序是稳定不变的B.

构成DNA分子的脱氧核苷酸只有四种C.严格的碱基互补配对原则D.

每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序习题精讲A下列关于DNA分子结构的叙述，不正确的是（

）。A.

一般情况下，每个DNA分子含有四种脱氧核苷酸B.

每个DNA分子中，都是碱基数等于磷酸数等于脱氧核苷酸数等于脱氧核糖数

C.

一段双链DNA分子中，若含有30个胞嘧啶，会同时含有30个鸟嘌呤D.

每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个含氮碱基相连本节看点1.何为基因2.原核生物基因与真核生物基因有何区别3.非编码包含哪些有意义的序列结构01.遗传物质的探索02.DNA的基本结构03.基因04.碱基计算专题

基因

基因非基因基因通常是具有遗传效应的DNA片段翻译转录mRNA基因2基因3基因4基因1非编码区编码区放大基因3原核生物DNA收裁剪&拼接

翻译收mRNA真核生物DNA基因1基因2基因3基因4

基因

非基因收收

转录hnRNA放大编码区非编码区基因3内含子1外显子1内含子2外显子2内含子3外显子3内含子4内含子外显子基因3编码区放大非编码区的功能启动子：

编码区上游能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域终止子：

位于编码区下游，转录过程中能够终止

RNA聚合酶转录的DNA序列，使RNA合成终止编码区非编码区终止子启动子非编码区的功能启动子：

编码区上游能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域终止子：

位于编码区下游，转录过程中能够终止

RNA聚合酶转录的DNA序列，使RNA合成终止调控序列：对基因表达起调控作用的序列的统称编码区非编码区调节基因操纵基因终止子启动子非编码区的功能启动子：

编码区上游能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域终止子：

位于编码区下游，转录过程中能够终止

RNA聚合酶转录的DNA序列，使RNA合成终止调控序列：对基因表达起调控作用的序列的统称阻碍蛋白与操纵基因结合，RNA聚合酶无法正常

前进完成功能，阻碍转录正常进行编码区非编码区阻碍物mRNA调节基因操纵基因终止子启动子翻译转录非编码区的功能启动子：

编码区上游能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域终止子：

位于编码区下游，转录过程中能够终止

RNA聚合酶转录的DNA序列，使RNA合成终止阻碍物mRNA翻译钝化阻碍蛋白，使其无法与操纵

基因结合，转录正常进行编码区非编码区调节基因操纵基因终止子启动子乳糖转录调控序列：对基因表达起调控作用的序列的统称习题精讲A如图是科学家提出的一种基因表达调控假设，大肠杆菌中直接编码乳糖代谢所需酶类的基因叫结构基因，包括基因lacZ

、基因lacY

、基因lacA，

操纵基因对结构基因起着“开关”的作用，直接控制结构基因

的转录，调节基因能够调节操纵基因状态，从而对“开关”起着控制作用，以下分析正确的是（

）。A.

图1中阻遏蛋白的mRNA在细胞核内加工后转移到细胞质中B.

图2中体现了一个mRNA上只有一个起始密码子C.

图2中RNA聚合酶通过碱基互补配对原则与基因的启动部位准确结合D.

比较图

1图2可得，在缺乏乳糖的环境中，乳糖代谢所需酶类的基因不表达基因原核生物——

编码区

+

非编码区

转录

mRNA基因通常是具有遗传效应的DNA片段外显子

内含子转录

转录真核生物——

编码区

+

非编码区启动子终止子调控序列启动子终止子调控序列※切除内含子转录部分※非基因片段DNAmRNA基因在染色体上呈线性排布基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息细胞核染色体每条染色体含有1个或两个DNA分子主要遗传物质每条DNA分子上有多个基因决定生物性状的基本单位每个基因含成百上千个脱氧核苷酸DNA和基因基本组成单位基因是有遗传效应的DNA片段染色体是DNA的主要载体基因在染色体上呈线性排列脱氧

核苷酸基因

DNA

细胞基

因DNA本节看点1.代数法速解碱基互补配对01.遗传物质的探索02.DNA的基本结构03.基因04.碱基计算专题

碱基互补配对计算的常见公式假设DNA中的一条链为1链，另一条链为2链，

1链中的A

、T

、C

、G分别记为A1

、T1

、C1

、G1；

2链

中的A

、T

、C

、G分别记为A2

、T2

、C2

、G2

。则

根据碱基互补配对原则，

A1=T2，

C1=G2，

T1=A2，G1=C2

，则A1+T1=A2+T2

，

C1+G1=C2+G2

，于是得出(A1+T1)/(C1+G1)(A2+T2)/(C2+G2)3DNA的两条链中，一条链中两对不互补的碱基

相加之比值与另一条链

中此比值互为倒数根据

碱基互补配对原则，A1=T2，

C1=G2，

T1=A2，G1=C2若(A1+C1)/(G1+T1)=m(A2+C2)/(G2+T2)=

1/m

若(A1+G1)/(C1+T1)=m

(A2+G2)/(C2+T2)=1/m又根据A=A1+A2

，T=T1+T2，C=C1+C2，

G=G1+G2

，得出（A1+T1

）

+（A2+T2）=A+T

，（C1+G1

）

+（C2+G2）=C+G

。即(A1+T1)/(C1+G1)(A2+T2)/(C2+G2)(A+T)/(C+G)1双链DNA中，两对不互补的碱基相加，和

相等

。双链DNA分子

中A=T；C=G，由此

推出A+C=T+G或A+G

=T+C。或者可以表示

为(A+C)/(T+G)=1(A+G)/(T+C)=12DNA的两条链中，一条链中两对互补的碱基相加之比值与另一条链中此比值相等，且与DNA中互补的碱基相加之比值相等代数法速解碱基互补配对DNA是一条双链碱基互补配对，碱基数量遵循A1

T1

G1

C1T2

A2

C2

G2

AT

GCA=T，

G=C基本原则代数法速解碱基互补配对DNA是一条双链碱基互补配对，碱基数量遵循A1

T1

G1

C1T2

A2

C2

G2A=T，

G=C基本原则假设DNA双链总碱基数为

200

或

2000其中一条单链设为1链，其上A

、T

、G

、C标记为A1

、T1

、G1

、C1另一条单链设为2链，其上A

、T

、G

、C标记为A2

、T2

、G2

、C2则有A1

=

T2；T1

=

A2；C1

=

G2；G1

=

C2注意：计算时注意前提，单位一是单链还是双链代数法速解碱基互补配对代数法速解碱基互补配对分析某生物的双链DNA

，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64％，其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30％，则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是()A．

17％

B．

32％

C．

34％

D．

50%一个DNA分子的α链上，腺嘌呤是鸟嘌呤的1.4倍，且该两者之和占DNA分子碱基总数的24%。在这个DNA分子的β链上，胸腺嘧啶与腺嘌呤之和占该链碱基数目的56%，那么，α链上胞嘧啶的数目占该链

碱基数目的(

)A．

44%