必修2第3章基因的本质-2022年高考生物一轮复习知识清单

种类菌体菌体毒性S型有多糖类英膜表面光滑有毒R型无多糖类荚膜表面性粗糙无毒一、DNA是主要的遗传物质1.证据一：肺炎双球菌转化实验（1）肺炎双球菌类型及特点：（2）格里菲思的体内转化实验：①实验①、②对比说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性。②实验②、③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。③实验②、③、④对比说明R型细菌转化为S型细菌。④结论：已经被加热杀死的S型细菌中，含有促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。（3）艾弗里的体外转化实验：①实验①、②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。②实验③、④说明DNA有转化作用。③结论：S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传变化的物质。比较项目体内转化实验体外转化实验科学家格里菲思艾弗里及其同事细菌培养场所小鼠体内培养基(体外)实验原理S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症对S型细菌中的物质进行提取、分离，分别单独观察各种物质的作用实验原则R型细菌与S型细菌的毒性进行对照S型细菌体内各成分的相互对照实验构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接、单独地观察某种物质在实验中所起的作用结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论SDNAS联系①所用的材料相同：都巧妙选用R型和S型两种肺炎双球菌②体内转化实验是体外转化实验的基础，S；体外转化实验则是前者的延伸，进一步DNA③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则（4）肺炎双球菌两个转化实验的比较（5）肺炎双球菌转化的实质：①加热杀死的S型细菌，蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，缓慢冷却时，结构可恢复。②转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。③一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。2..证据二：赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验（1）实验材料：T2噬菌体(DNA病毒、细菌病毒)和大肠杆菌。①T2噬菌体的结构及生活方式：如右图所示。注意：不能用培养基来培养病毒。②T2噬菌体的增殖：吸附→注入→合成→组装→释放。T2噬菌体增殖需要的条件内容模板T2噬菌体的DNA合成T2噬菌体DNA的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸合成T2噬菌体蛋白质原料大肠杆菌的氨基酸场所大肠杆菌的核糖体（2）实验方法：同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记T噬菌体的蛋白质和DNA。注意：不能标记蛋白质和DNA的共有元素。例如，不能用14C、18O进行同位素标记。→T2噬菌体→2→→②离心的目的T2（4）实验结果分析：分组结果结果分析对比实验被P标记的T2PP主要分布在宿主细胞内PDNA被S标记的T2SS主要分布在上清液中留在外面（5）结论：DNA是遗传物质。归纳1：噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析：（1）P标记的噬菌体侵染大肠杆菌（2）35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌归纳2：“二看法”判断子代噬菌体标记情况归纳3：“遗传物质”探索的4种方法：3.证据三：烟草花叶病毒对烟草细胞的感染实验：、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。4.遗传物质的探索结论：DNA是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。5注意.①真核生物和原核生物的遗传物质一定是DNA。②病毒的遗传物质要么为DNA，要么为RNA。③对于任何一种生物，其遗传物质只能是DNA，或只能是RNA，不会有“主要是DNA”之说——只有面对“所有生物”综合描述时，才会有“主要是DNA”之说。DNA分子的结构1.DNA双螺旋结构模型的构建者：沃森和克里克。思考：沃森和克里克在构建DNA模型的过程中利用了他人的哪些经验和成果？答：威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱；查哥夫的研究成果：腺嘌呤(A)=胸腺嘧啶(T)，鸟嘌呤(G)=胞嘧啶(C)这一数量关系等。2.DNA分子的结构：（1）DNA（2）DNA分子中碱基对数与氢键数的关系①若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n。②若n个碱基对中，A有m个，则氢键数为3n～m。注意：①DNA分子中氢键可由解旋酶、RNA聚合酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂(体外)；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。②双链DNA分子中，每个脱氧核糖均连着1个碱基、1个或2个磷酸。③双链DNA分子中，G≡C对占比例越高的DNA分子其稳定性越高。④并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。⑤原核细胞中的DNA分子、真核细胞细胞器中的DNA分子为“双链环状”。3..DNA分子的特性（1）)稳定性：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，以氢键相连。（2）多样性：碱基对多种多样的排列顺序，n个碱基对组成的DNA分子，排列顺序有4n种。（3）特异性：每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息.4.DNA分子的相关计算(A：腺嘌呤，G：鸟嘌呤，C：胞嘧啶，T：胸腺嘧啶，碱基互补配对原则的应用)(1)双链DNA中，A=T，C=G，(A+C)∕(T+G)=(A+G)/(T+C)=1。(2)双链DNA中，A+G=T+C=(A+G+C+T)∕2，即嘌呤之和=嘧啶之和=DNA分子中的碱基数∕2。(3)双链DNA中互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同即若在DNA分子的一条链中 ——此比值在不同DNA分子中具特异性.(4)DNADNA1DNAA+G/T+C＝aa.而在整个DNA分子中该比值为1，——此比值在不同双链DNA分子中无特异性(具共性).（5）DNADNA。即若在DNAAT)/(AGCTmDNAAT)/(AGCTm。注意：①双链DNA中，才有A=T，C=G的规律。②解题技巧：画DNA分子结构简图进行推导1.对DNA分子复制的推测：在早期的研究中，科学家们提出了三种假说：全保留复制、分散复制和半保留复制(沃森和克里克提出)。2.DNA半保留复制的实验证据(1)实验方法：同位素示踪技术和离心技术(密度梯度离心)。(2)实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。(3)实验假设：DNA以半保留的方式复制。(4)实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA；中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA；轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。(5)实验过程(6)过程分析：立即取出，提取DNA→离心→全部重带。繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。(7)实验结论：DNA的复制是以半保留方式进行的。3.DNA分子复制的过程(以真核生物为例)(1)概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。(2)时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。(3)场所：细胞核(主要)。(4)图解：如右图所示。(5)方式：半保留复制。(6)特点：边解旋边复制、半保留复制。半保留复制即新DNA分子总有一条链来自亲代DNA(即模板链)，另一条链(子链)由新链构建而成。(7)结果：形成两个完全相同的DNA分子。(8)意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。保障：DNA具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。3.注意：①细胞生物中凡存在DNA分子的场所均可进行DNA分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体、原核细胞的拟核及质粒。②在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。下图中，从3个复制起点进行双向复制，明显提高了DNA分子复制的速率；复制环大小不一，它们的复制时间有先后，右侧最早，左侧最晚。4.巧用图解，突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题，解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与DNA的转换。具体如下：（1）有丝分裂中子染色体标记情况分析过程图解(一般只研究一条染色体，其余染色体的规律与此染色体一致)：复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)，转移至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期。规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记(不能确定每个子细胞中分到多少条带有标记的染色体)。利用模型分析有丝分裂子细胞中染色体标记情况①①模型②解读：最后形成的4个子细胞有三种情况：第一种情况是4个细胞都是；第二种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是 ；第三种情况是2个细胞是 ，另外2个细胞是 。（2）减数分裂中子染色体标记情况分析：A.过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。B.规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。 基因是有遗传效应的DNA片段mRNA、能指导一种蛋白质的合成等。注意：DNA分子杂交技术和DN