解密08 遗传的分子学基础（讲义)-【高频考点解密】2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练（教师版）

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解密08 遗传的分子学基础
考点热度 ★★★★☆
内容索引
核心考点1 证明DNA是遗传物质的经典实验
DNA是遗传物质与DNA是主要的遗传物质的区别
“加法原理”和“减法原理”
肺炎链球菌的转化实验
噬菌体侵染细菌的实验
核心考点2 DNA的结构与复制
DNA的结构
DNA的复制
基因通常是有遗传效应的DNA片段
核心考点3 基因的表达
与基因表达有关的概念
基因表达的过程
基因表达与性状的关系
核心考点4 基因的选择性表达与细胞分化
2022年高考题
2021年高考题

考点
由高考知核心知识点
预测
DNA是遗传物质、DNA的结构与复制、基因的表达
（2022浙江卷13）DNA结构
（2022 浙江卷16）转录、翻译
（2022 浙江卷22）噬菌体侵染细菌实验
（2022 广东卷5）证明DNA是遗传物质的经典实验
（2022 广东卷12）DNA结构
（2022 海南卷11）DNA复制
（2022 海南卷13）噬菌体侵染细菌实验
（2022 河北卷8）证明DNA是遗传物质的经典实验
（2022 河北卷9）中心法则
（2022 湖南卷2）噬菌体侵染细菌实验
（2022 湖南卷14）基因表达
（2022 江苏卷21）基因的表达
（2022 辽宁卷4）证明DNA是遗传物质的经典实验
（2021全国卷卷）5 肺炎双球菌转化实验
（2021浙江卷）6 密码子
（2021浙江卷）14 DNA的结构、DNA复制
（2021浙江卷）19 基因表达
（2021浙江卷）22 DNA复制
（2021广东卷）5 DNA的结构与功能发现有关的实验核假说
（2021海南卷）15 密码子
（2021河北卷）8. 基因表达
（2021河北卷）16 、DNA复制
（2021辽宁卷）4 DNA复制
（2021辽宁卷）17 基因表达
热点预测与趋势分析
考察内容：
①DNA是遗传物质的实验
②DNA复制
③基因的表达
④基因对性状的控制
题型：
①证明DNA是遗传物质的经典实验
②基因表达过程
③基因对性状的控制

核心考点1 证明DNA是遗传物质的经典实验
DNA是遗传物质与DNA是主要的遗传物质的区别
肺炎链球菌的转化实验
噬菌体侵染细菌的实验
格里菲思实验（提出“转化因子”）
艾弗里实验
证明了DNA是遗传物质
（不能证明DNA是主要的遗传物质）
真核生物
（含DNA和RNA）
原核生物
（含DNA和RNA）
病毒
（含DNA或RNA一种核酸）
遗传物质是DNA
遗传物质是DNA或RNA
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

“加法原理”和“减法原理”
Ø 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“比较过氧化氧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”。
Ø 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”。


肺炎链球菌的转化实验
肺炎链球菌
R型：
S型：
菌体无多糖类的荚膜
菌落表面粗糙
不会使人或小鼠患病
菌体有多糖类的荚膜
菌落表面光滑
使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡

格里菲思实验（1928年）：
R型活细菌
活（不死亡）
注入
S型活细菌
死
注入
S型活细菌
加热杀死的S型细菌
活（不死亡）
注入
R型活细菌+加热杀死的S型细菌
死
注入
S型活细菌
结论：
已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。

艾弗里实验（20世纪40年代）：
R型活细菌+
S型细菌的细胞提取物
R型细菌+S型细菌
S型细菌的细胞提取物
+
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
R型细菌+S型细菌
S型细菌的细胞提取物
+
DNA酶
只长R型细菌
结论：
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
（即，DNA是遗传物质）

噬菌体侵染细菌的实验
（赫尔希和蔡斯实验（1952年））
T2噬菌体：
Ø 专门寄生在大肠杆菌体内
Ø 60%是蛋白质，仅蛋白质分子中含有硫
Ø 40%是DNA，磷几乎都存在于DNA分子中
用放射性同位素标记T2噬菌体：
含35S的培养基+大肠杆菌
含35S的大肠杆菌
接种噬菌体
蛋白质外壳含35S
含32P的培养基+大肠杆菌
DNA含32P
接种噬菌体
含32P的大肠杆菌
用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染无放射性的大肠杆菌：
含35S组：
32P
35S（或32P）标记的噬菌体+大肠杆菌
保温：使亲代噬菌体侵染大肠杆菌
搅拌：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心：
使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
上清液：
放射性高
放射性低
沉淀物：
细菌裂解，在新形成的噬菌体中无35S
上清液：
放射性低
放射性高
沉淀物：
细菌裂解，在新形成的噬菌体中有32P


实验结论：DNA是噬菌体的遗传物质
吸附
注入核酸
复制与合成
组装
释放


核心考点2 DNA的结构与复制
DNA的结构
DNA双螺旋结构模型
沃森和克里克建立推算出DNA呈螺旋结构的过程（简版）
威尔金斯（英）、富兰克林（英）
DNA衍射图谱（沃森和克里克推算出DNA呈螺旋结构）
查哥夫（奥地利）
A=T、G=C（沃森和克里克据此将碱基安排在双链螺旋内部，脱氧核糖一磷酸骨架安排在螺旋外部）
沃森和克里克
（1953年）DNA双螺旋结构模型

Ø DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
Ø DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
Ø 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。




注意：
Ø 有关计算的核心是：A=T、G=C；两条链上的碱基是互补关系
Ø 关于复制、转录的方向性关键要弄清楚哪端是3’端，哪端是5’端
Ø T之间有2个氢键、G-C之间有3个氢键
Ø 脱氧核苷酸链的5’端有游离的磷酸基团、3’端有游离的-OH基团



DNA的复制
证明DNA半保留复制的实验
密度梯度离心法原理（CsCl）：
拓展（不需要学生掌握）
用超离心机对小分子物质溶液，长时间加一个离心力场达到沉降平衡，在沉降池内从液面到底部出现一定的密度梯度。若在该溶液里加入少量大分子溶液，则溶液内比溶剂密度大的部分就产生大分子沉降，比溶剂密度小的部分就会上浮，最后在离心力和浮力平衡的位置，集聚形成大分子带状物。
需要学生掌握的内容：
由于含14N的DNA的分子密度