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知識章章清
第 3 章 基因的本質
01 歸納·章節概覽
02 速記·考點列陣
第 1 節 DNA 是主要遺傳物質
考點 1 實驗驗證 DNA 是主要遺傳物質
考點 2 DNA 是主要遺傳物質的理解
第 2 節 DNA 的結構
考點 1 DNA 分子的結構
第 3 節 DNA 的復制
考點 1 DNA 半保留復制的實驗證據
考點 2 DNA 復制的過程
第 4 節 基因通常是有遺傳效應的 DNA 片段
考點 1 基因與脫氧核苷酸、DNA 和染色體之間的關系
03 攻克·重點疑難
疑難點 1 堿基互補原則及其推論
疑難點 2 DNA 分子的復制相關計算
第 1 節 DNA 是主要遺傳物質
考點 1
實驗驗證 DNA 是主要遺傳物質
1．肺炎鏈球菌的體內轉化實驗和體外轉化實驗的比較
項目 體內轉化實驗 體外轉化實驗
培養細菌 在小鼠體內 用培養基(體外)
實驗對照 R 型細菌與 S 型細菌的毒性對照 S 型細菌體內各成分的相互對照
將加熱殺死的 S 型細菌注射到小鼠體內 觀察利用酶解法去除某物質后，細
巧妙構思
作為對照，來說明確實發生了轉化。 胞提取物是否還具有轉化效應。
實驗結論 S 型細菌體內有“轉化因子” “轉化因子”為 DNA
①所用材料相同，都是 R 型和 S 型肺炎鏈球菌；
兩實驗的
②體內轉化實驗是基礎，而體外轉化實驗是體內轉化實驗的延伸；
聯系
③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則
2．噬菌體侵染細菌的實驗過程及結論：
35 35
(1) {細菌＋含 S 的培養基→含 S 的細菌標記細菌 細菌＋含 32P 的培養基→含 32P 的細菌
{含 35(2) S 的細菌＋噬菌體→35S 標記的噬菌體標記噬菌體 含 32P 的細菌＋噬菌體→32P 標記的噬菌體
(5)實驗結論：噬菌體侵染細菌過程中，其 DNA 進入細菌，而蛋白質外殼仍留在外面，因此，子代噬菌
體的各種性狀是通過親代的 DNA 遺傳的。噬菌體的遺傳物質是 DNA。
3．RNA 是遺傳物質的證據
(1)實驗材料：煙草花葉病毒和煙草(煙草花葉病毒由 RNA 和蛋白質組成)。
(2)實驗過程與實驗結果
實驗過程與 ①煙草花葉病毒 正常煙草 產生花葉病(對照組)；
實驗結果
②煙草花葉病毒的 RNA 正常煙草 產生花葉病(實驗組)；
③煙草花葉病毒的蛋白質 正常煙草 不產生花葉病(實驗組)
實驗結論 RNA 是煙草花葉病毒的遺傳物質，蛋白質不是煙草花葉病毒的遺傳物質
考點 2 DNA 是主要遺傳物質的理解
1．從整個生物界看，因為絕大多數生物的遺傳物質是 DNA，只有少數病毒的遺傳物質是 RNA，所以說 DNA
是主要的遺傳物質。不同生物的遺傳物質如下表：
第 2 節 DNA 的結構
考 點 1 DNA 分子的結構
1．DNA 的結構層次
2．DNA 空間結構特點
(1)DNA 是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。
(2)DNA 中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基排列在內側。
(3)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對具有一定的規律：A(腺嘌呤)一定與 T(胸腺嘧
啶)配對；G(鳥嘌呤)一定與 C(胞嘧啶)配對。
3．DNA 的特性： 穩定性、多樣性、特異性。
第 3 節 DNA 的復制
考 點 1 DNA 半保留復制的實驗證據
1．實驗原理：15N 和 14N 是 N 元素的兩種穩定同位素，這兩種同位素的相對質量不同，含 15N 的 DNA 密度
大，含 14N 的 DNA 密度小，因此，利用密度梯度離心技術可以在試管中區分含有不同 N 元素的 DNA。
2．實驗過程
3．實驗結論：科學家的實驗結果與預期相同，從而證明 DNA 是以半保留的方式進行復制的。
考 點 2 DNA 復制的過程
1．DNA 復制是指以親代 DNA 為模板合成子代 DNA 的過程。在真核生物的細胞核(主要)線粒體葉綠體及原
核生物的擬核中，在細胞分裂前的間期，隨著染色體的復制而完成的。
2．過程：解旋、合成子鏈、形成子代 DNA。
3．DNA 復制的條件：DNA 的復制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。
第 4 節 基因通常是有遺傳效應的 DNA 片段
考 點 1 基因與脫氧核苷酸、DNA 和染色體之間的關系
1．基因與脫氧核苷酸、DNA 和染色體之間的關系
(1)基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。每條染色體上含有一個或者兩個(染色體復制后、著絲
粒分裂前)DNA 分子，每個 DNA 分子中含有許多個基因，每個基因都是特定的 DNA 片段，具有特定的遺
傳效應。
(2)脫氧核苷酸排列順序的特異性和多樣性決定了基因的特異性和多樣性。
(3)對于真核細胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體也是基因的載體。
(4)對于原核細胞來說，擬核中的 DNA 分子或者質粒 DNA 均是裸露的，沒有與蛋白質一起構成染色體。
(5)位于染色體上的基因隨著染色體傳遞給子代，其遺傳遵循孟德爾遺傳規律。位于線粒體和葉綠體中
的基因隨線粒體和葉綠體傳給子代，是控制細胞質遺傳的基因，特點是母系遺傳。
疑難點 1 堿基互補原則及其推論
1．堿基互補配對原則
2．堿基間的數量關系
項目 雙鏈 DNA 1 鏈 2 鏈 規律
A1＝T2
A T G C A T G 雙鏈 DNA 中，A 總等于 T，G 總等、 、 、 ＝ 1＝C2
關系 G＝C T A 于 C。且 1 鏈上的 A 等于 2 鏈上的1＝ 2
C T，1 鏈上的 G 等于 2 鏈上的 C1＝G2
非互補堿基和之比，即
A G G T 11 m DNA雙鏈中非互補堿基之和總相等，＋ ＋
或 m 兩鏈間非互補堿基和之比互為倒數T＋C A＋C
互補堿基和之比，即
A T G C n n n 在同一 DNA 中，雙鏈和單鏈中互補＋ ＋
或 堿基和之比相等
G＋C A＋T
某種堿基的比例(x為A、 1 某堿基占雙鏈 DNA 堿基總數的百分
T、G、C 中某種堿基的 (x1＋x2) x1 x2 數等于相應堿基占相應單鏈的比值
百分含量) 2 的和的一半
疑難點 2 DNA 分子的復制相關計算
1．DNA 分子的復制為半保留復制，一個 DNA 分子復制 n 次，則有：
(1)脫氧核苷酸鏈數
①子代 DNA 分子中脫氧核苷酸鏈數＝2n＋1條；
②親代脫氧核苷酸鏈數＝2 條；
③新合成的脫氧核苷酸鏈數＝(2n＋1－2)條。
(2)消耗的脫氧核苷酸數
①若一親代 DNA 分子含有某種脫氧核苷酸 m 個，經過 n 次復制需要消耗該脫氧核苷酸數為 m·(2n－1)
個；
②第 n 次復制需該脫氧核苷酸數＝2n 個 DNA 分子中該脫氧核苷酸數－2n－1 個 DNA 分子中該脫氧核苷
酸數＝2n·m－m·2n－1＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1。
2．與染色體、細胞數目相關的計算
研究 DNA 分子的半保留復制時，常涉及計算后代帶放射性標記的 DNA、染色體或細胞所占比例的問
題，此時要注意：
(1)一個 DNA 分子含兩條 DNA 鏈，只要有一條 DNA 鏈帶標記該 DNA 分子便帶標記。
(2)每條染色體含一個或兩個 DNA 分子，只要有一條 DNA 鏈帶標記，該染色體便帶標記。
(3)每個細胞含多條染色體，每條染色體的情況是一樣的，只需分析一條染色體(減數分裂時只需分析一
對同源染色體)即可。
3．問題討論：以 2n=20 為例分別計算有絲兩次和減數分裂結束后子細胞中被標記的染色體數？
①有絲分裂一次子細胞中被標記的染色體數為 20 條，有絲分裂二次子細胞中被標記的染色體數為 0～
20 條。
②減數分裂一次子細胞中被標記的染色體數為 10 條(DNA 分子數 20 條)，減數第二次分裂子細胞中被標
記的染色體數為 10 條。

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