2025年高考生物必背知識清單 第3章 基因的本質（背誦版）

第3章基因的本質

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質

［必備知識］

1.肺炎鏈球菌有兩類：R型細菌無莢膜、菌落表面粗糙、無毒。S型細菌直莢膜、菌落表面光滑、＜

毒，可使人和小鼠患肺炎,小鼠并發(fā)敗血癥死亡。(P43)

2.在T2噬菌體的化學組成中，60%是蛋白質，40%是DNA。對這兩種物質的分析表明：僅蛋白質分

子中含有硫，磷幾乎都存在于DNA分子中。(P45“相關信息”)

3.赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標記技術,設計并完成了噬菌體侵染細菌的實驗,因噬菌體只有頭

部的DNA進入大腸桿菌中,而蛋白質外殼留在外面,因而更具說服力。(P45)

4.實驗誤差分析：(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因是保溫時間過短或

過長。(2)用35s標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因是攪拌不充分,有少量含35s的噬菌

體外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。

5.攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離,離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2

噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。(P45)

6.因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA,所以說DNA是主要的遺傳物質;原核生物(如細菌)的遺傳

物質是DNA,真核生物的遺傳物質是DNA,病毒的遺傳物質是DNA或RNA。(P46)

7.在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。與常態(tài)比較，人為增加某種影響因

素的稱為“加法原理”。與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。(P46“科學方法”)

［重要圖解］

1.艾弗里證明DNA是遺傳物質的實驗示意圖

蛋白酶(或RNA酶、酯酶)DNA酶

，

有

有

有

型

型

RSRS型RS

一

型

型

菌

菌

菌

細

細

細

細

細

nnn細

型

菌

菌

細

細

細

的

的

的

的

u的H

u+的++

菌

養(yǎng)

培

培

養(yǎng)

提

提

養(yǎng)

提

弛

^^湎^

胞_

培

基

基

物

物

取

物

取

取0-

基

醺

細

R型細

RS只長R型細菌

@)

第一組第二至第四組第五組

肺炎鏈球菌的轉化實驗

(1)體內轉化實驗：1928年由英國微生物學家樓里H思等人進行。結論：在S型細菌中存在轉化因子可

以使R型活細菌轉化為S型活細菌。

(2)體外轉化實驗：20世紀40年代由美國微生物學家艾弗里等人進行。結論：DNA才是使R型細菌產

生穩(wěn)定遺傳變化的物質。(P43?44)

2.噬菌體侵染大腸桿菌的實驗示意圖

上清液的

放射隹姿高沉淀物的

少已攪拌后.二

35s標記的35s標記的離心高心總

在新形成的

噬菌體噬菌體與

噬菌體中沒

細菌混合有檢測到35s

噬菌體分用標記的噬在攪拌器中攪拌、離

別被35s或菌體侵染未心，檢測上清液和沉

32P標記標記的細菌淀物中的放射性物質

上清液的

放身絆嬰低沉淀物的

東)放射性很高

細菌裂解

攪拌后

離心離心后

32P標記的在新形成的

噬菌體

噬菌體與部分噬菌體

細菌混合中檢測到32P

赫爾希和蔡斯的實驗過程：(1)在分別含有放射性同位素35s和放射性同位素32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿

菌；(2)再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，得到蛋白質含有35s標記或DNA含有32P標記的噬菌體;⑶然

后，用35s或32P標記的T2噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌,經過短時間的保溫后，用攪拌器攪拌、

離心；(4)離心后，檢查上清液和沉淀物中的放射性物質。(P45)

［易錯提醒］

錯點1：誤認為“加熱使DNA和蛋白質、多糖類莢膜等都失去活性”

精析：加熱并沒有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是內部的

DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。

錯點2：誤認“為肺炎鏈球菌轉化的實質是發(fā)生的基因突變”

精析：肺炎鏈球菌轉化的實質是基因重組而非基因突變：肺炎鏈球菌轉化實驗中S型細菌的DNA片段整合

到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。

錯點3：誤認為“加熱殺死的S型細菌可使所有R型細菌實現(xiàn)轉化”

精析：并非所有的R型細菌都轉化為S型細菌，事實上轉化的效率很低，并且轉化受DNA的純度、兩種細

菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素影響，因此只有少部分R型細菌被轉化為S型細菌。

錯點4：混淆S型菌DNA和S型菌

精析：肺炎鏈球菌體內轉化實驗不能簡單地說成有毒性的S型細菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的

S型細菌可使小鼠致死。

錯點5：誤認為“格里菲思實驗證明了肺炎鏈球菌的遺傳物質是DNA”

精析：格里菲思實驗僅能證明S型細菌中含有某種“轉化因子”，但并未具體證明轉化因子是何種物質，也

沒有證明肺炎鏈球菌的遺傳物質是DNA。

錯點6：誤認為“可用含放射性同位素的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體而獲得標記的噬菌體”

精析：實驗中獲得含放射性同位素標記的噬菌體時不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，所

以應先培養(yǎng)（標記）細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。

錯點7：誤認為“可用含放射性同位素標記是對現(xiàn)一個噬菌體的標記”

精析：35s（標記蛋白質）和32P（標記DNA）不能同時標記在同一個噬菌體上，因為放射性檢測時，只能檢測

到放射性存在部位，不能確定是何種元素的放射性。

錯點8：混淆噬菌體侵染細菌實驗的2個關鍵環(huán)節(jié)——“保溫”與“攪拌”

精析：“保溫”時間要合適一保溫時間過短或過長會使32P組的上清液中出現(xiàn)放射性。原因是部分噬菌體

未侵染細菌或子代噬菌體被釋放出來?！皵嚢琛币浞忠蝗绻麛嚢璨怀浞?，35s組部分噬菌體與大腸桿菌沒

有分離，噬菌體與細菌共存于沉淀物中，這樣造成沉淀物中出現(xiàn)放射性。

錯點9：不明確噬菌體的增殖過程及條件而出錯

精析：

畫情需要的條件內容

模板噬菌體的DNA

合成T2噬菌體DNA原料大腸桿菌提供的4種脫氧核甘酸

富成T2噬菌原料大腸桿菌的氨基酸

體蛋白質場所大腸桿菌的核糖體

需要的酶一解旋酶、DNA聚合酶等

錯點10：誤認為“原核生物或真核生物細胞質中的遺傳物質為RNA或認為某一生物遺傳物質“主要是DNA"”

精析：常見的錯誤說法：“xx（具體某種生物）的遺傳物質主要是DNA”“xx（具體的某種生物）的主要遺傳物質

是DNA”等。對于具體的生物而言，其遺傳物質是確定的，要么是DNA,要么是RNA,只能是其中的一種。

具體來說，真核生物（包括細胞質、細胞核中）和原核生物的遺傳物質一定是DNA。病毒的遺傳物質是DNA

或RNA。

錯點11：肺炎雙球菌轉化實驗的三個誤區(qū)

精析：（1）轉化的實質是基因重組而非基因突變

肺炎雙球菌轉化是將S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，

即發(fā)生了基因重組。

（2）并非所有的R型細菌都被轉化

由于轉化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，因此轉化過程中并不是所

有的R型細菌都被轉化成S型細菌，只是少部分R型細菌被轉化成S型細菌。

(3)加熱導致DNA變性后可復性

加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢

復活性。

錯點12:噬菌體侵染細菌實驗的三次涉及大腸桿菌

精析：(1)三次涉及大腸桿菌

/一、津叁先用含32P、”S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌

回駕獲得具有放射性的大腸桿菌

噬菌體侵染上述帶放射性的大腸桿菌

LOU獲得分別被32P與35s標記的噬菌體

最后用分別用32P、35s標記的噬菌體侵染普通

二'廠大腸桿菌

堂三^自小依據放射性進入上清液還是沉淀物，確

1認蛋白質和DNA是否“進入”大腸桿菌，

從而確認噬菌體的遺傳物質

第2節(jié)DNA的結構

［必備知識］

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。(P50)

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。(P50)

3.DNA分子中脫氧核昔酸(或堿基)的排列順序代表了遺傳信息。

DNA的結構模式圖(P50)

依次寫出圖中①?⑩的名稱：①胞寫咤、②腺寫吟、

③鳥喋吟、④胸腺喀咤、⑤脫氧核糖、⑥磷酸、⑦脫氧核昔酸、⑧堿基、⑨氫鍵、⑩一條脫氧核昔酸鏈的

片段。相鄰的堿基在DNA分子的一條單鏈中通過“一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖一”相連接。

(2)DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，即A和工配對(氫鍵有1個)，G和￡配對(氫鍵

有工個)。堿基之間的這種一一對應

的關系，叫作堿基互補配對原則。雙鏈DNA中A(腺喋吟)的量總是和T(胸腺喀咤)的量相笠，C(胞嚏咤)的

量總是和G(鳥喋吟)的量相等。熱穩(wěn)定性高的DNA分子中G三C堿基對較多。

(3)DNA初步水解產物是4種脫氧核昔酸,徹底水解產物是磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基。

(4)脫氧核糖上與堿基相連的碳叫作F-C,與磷酸基團相連的碳叫作S-C。DNA的一條單鏈具有兩個末端,

每一個末端有一個游離的磷酸基團,這一端稱作S-端，另一端有一個羥基(一0H),稱作3。端。DNA的兩

條單鏈走向相反,若從雙鏈的上至下，下圖中甲鏈是從5、端到3'-端,乙鏈是從3'-端到S-端。

［易錯提醒］

錯點1：誤認為“DNA分子中“喋吟一定等于喀咤””

精析：在教材“DNA分子雙螺旋結構的主要特點”中提出了堿基互補配對原則。根據堿基互補配對原則雙鏈

DNA中喋吟等于嚓咤，但在雙鏈DNA的一條鏈中喋吟不一定等于喀咤，單鏈DNA分子中喋吟也不一定等

于嚏咤。

錯點2：不能根據雙鏈DNA堿基間數(shù)量關系判斷DNA是單鏈還是雙鏈

精析：在雙鏈DNA中，噪吟之和等于嚏陡之和，即A+G=C+T［(A+G)/(C+T)=1］。根據上述公式，可鑒定

DNA是單鏈還是雙鏈。在一個DNA分子中，如果(A+G)/(C+T)#1,且A#T、C，G,那么該DNA為單鏈;

如果(A+G)/(C+T)=1,且A=T、C=G,說明該DNA為雙鏈。也可由上述公式推出下列關系：DNA雙鏈中，兩

個不互補的堿基之和相等，并為堿基總數(shù)的1/2,即(A+G)=(T+C)=(A+C)=(T+G)=l/2x堿基總數(shù)。非互補堿基和

之比等于1,即(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1?

錯點3：忽略了雙鏈DNA堿基間的氫鍵數(shù)量及單鏈DNA的方向性

精析：配對的堿基，A與T之間形成2個氫鍵，G與C之間形成3個氫鍵，C—G對占比例越大，DNA結

構越穩(wěn)定。DNA單鏈的方向是從5'端到3'端的，因此，雙鏈DNA中兩條鏈為反向的。

錯點4:誤認為DNA分子都是雙鏈結構或認為DNA分子中嗯吟一定等于喀咤或認為嚓吟=喀咤時一定為雙

鏈DNA分子

精析：DNA分子一般為“雙螺旋結構”，但也有些DNA分子呈“單鏈”結構，在此類DNA分子中喋吟與嚏咤

可能相等也可能不相等。由此可見，雙鏈DNA分子中喋吟“A+G”固然等于“T+C”或(A+C)/(T+G)=1,

但存在該等量或比例關系時，未必一定是雙鏈DNA分子。

第3節(jié)DNA的復制

［必備知識］

1.1958年，美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾以大腸桿菌為實驗材料，運用同位素標記技術,設計了一

個巧妙的實驗，證明了DNA的半保留復制。(P53)

2.與DNA復制有關的堿基計算

⑴一個DNA連續(xù)復制〃次后，DNA分子總數(shù)為：

(2)第〃代的DNA分子中，含原DNA母鏈的有2個，占1/2"。

(3)若某DNA分子中含堿基T為a,①則連續(xù)復制〃次，所需游離的胸腺嚓咤脫氧核甘酸數(shù)為：心一

I；②第〃次復制時所需游離的胸腺喀咤脫氧核昔酸數(shù)為：?x2￡lo

3.真核生物DNA的復制

⑴概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。

(2)復制方式：半保留復制。

(3)復制條件：①模板;②原料;③能量;④醒。

(4)復制特點：①邊解旋邊復制;②半保留復制。

(5)復制意義：保持了遺傳信息的連續(xù)性。

(6)精確復制的原因：DNA獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板,堿基互補配對原則保證了復制

能夠準確地進行。

［重要圖解］

DNA復制的示意圖：(P55?56)

(1)解旋：復制開始時，在細胞提供的能量的驅動下，解旋酶(圖中序號①)將DNA雙螺旋的兩條鏈

解開，這個過程叫做解旋，既下圖中序號②對應過程。

（2）復制：DNA聚合酶（圖中序號③）等以解開的每一條母鏈為模板,以細胞中游離的4種脫氧核昔酸（圖

中序號④）為原料，按照堿基互補配對原則,各自合成與母鏈互補的一條壬鏈。

（3）延伸及重新螺旋：隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷地延伸。同時，每條新鏈與其

對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。

（4）結果：復制結束后，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。圖中⑤⑥⑦⑧序號處對應碳

原子的序號依次是：3，、5，、5，、3，。新復制出的兩個子代DNA分子，通過細胞分裂分配到子細胞中去。

［易錯提醒］

錯點1：誤認為“DNA復制只發(fā)生于細胞核中”

精析：細胞生物中凡存在DNA分子的場所均可進行DNA分子的復制，其場所除細胞核外，還包括葉綠體、

線粒體、原核細胞的擬核及質粒。

需特別注意的是DNA病毒雖有DNA分子，但其不能獨立完成DNA分子的復制——病毒的DNA復制必須

借助寄主細胞完成，在其DNA復制時，病毒只提供“模板鏈”，其他一切條件（包括場所、原料、酶、能量）

均由寄主細胞提供。

錯點2：混淆DNA復制、“剪切”與“水解”中的五種酶

精析：①DNA聚合酶：需借助母鏈模板，依據堿基互補配對原則，將單個脫氧核甘酸連接成“鏈”；②DNA

連接酶：將多個復制起點所復制出的“DNA片段”“縫合”起來形成磷酸二酯鍵，即連接“片段”；③限制性內

切酶：用于切斷DNA雙鏈中主鏈上的“3,5-磷酸二酯鍵”；④DNA水解酶：用于將DNA分子水解為脫氧核

昔酸；⑤解旋酶：用于將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。

錯點3：混淆DNA分子中堿基對之間氫鍵的形成與斷裂條件

精析：DNA分子中堿基對之間氫鍵可由解旋酶催化斷裂，同時需要ATP供能，也可加熱斷裂（體外）；而氫

鍵是自動形成的，不需要酶和能量。

錯點4：混淆DNA分子復制過程中相關計算的規(guī)律

精析：若將雙鏈被15N標記的DNA轉移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復制〃（應1）次,其結果如下：

親代，5NII'5N

/、

子］代I5N|：**N5加

/\/\

子2代I''■'：：|

lIII?I

H::……：：:I

\_________________V__________________J

2〃

（l）DNA分子數(shù)分析：

子代DNA分子數(shù)2〃

含15N的DNA分子數(shù)2

含14N的DNA分子數(shù)

只含UN的DNA分子數(shù)2"-2

(2)脫氧核甘酸鏈數(shù)分析:

子代DNA中脫氧核甘酸鏈數(shù)2"+i

含15N的脫氧核甘酸鏈數(shù)2

含14N的脫氧核甘酸鏈數(shù)2,,+1-2

(3)消耗的脫氧核甘酸數(shù)。

①若一親代DNA含有某種脫氧核甘酸m個,則經過n次復制需要消耗游離的該脫氧核甘酸為機義(2"-1)個。

②若進行第n次復制，則需消耗游離的該脫氧核昔酸數(shù)為切X(2"-1)MX(2"T-1)］MX2"-I個。

錯點5：混淆穩(wěn)定同位素和放射性同位素

精析：在噬菌體浸染細菌實驗中，利用的是放射性同位素標記技術，用32P或35s分別標記噬菌體DNA、蛋

白質，實驗最后檢測的是上清液和沉淀物中的放射性。而在證明DNA半保留的實驗中，科學家以大腸桿菌

為實驗材料，運用同位素標記技術。15N和"N是N元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同