高中生物高考专题2 基因的本质和表达-【复习宝典】2021年高考生物必修知识点归纳（背记版）

第一单元  基因的本质

一、DNA是主要的遗传物质

1、肺炎双球菌的体内转化实验

（1）1928年由英国科学家  格里菲斯  等人进行。

（2）实验过程

（3）结论：   在S型细菌中存在某种转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌    。

2、肺炎双球菌的体外转化实验：

（1）1944年由美国科学家   艾弗里  等人进行。

（2）实验过程

（3）实验结果：只有加入S型细菌   DNA  的一组才可以将R型细菌转化为S型细菌。

（4）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            

3、噬菌体侵染细菌的实验

(1)、实验过程

(2)结论：只有噬菌体的  DNA  才可以进入细菌且传递给子代噬菌体，由此进一步确立  DNA  是遗传物质

4、烟草花叶病毒感染烟草实验：

(1)、实验过程

(2)实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。

5、生物的遗传物质

非细胞结构的生物（病毒）遗传物质：DNA或RNA    

生物            原核生物遗传物质： DNA 

有细胞结构的生物   真核生物遗传物质： DNA 

结论：由于 绝大多数生物（有细胞的生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA   ，所以说DNA是主要的遗传物质。

二、DNA分子的结构

1、DNA的空间结构：

①由 两  条   反向平行  的脱氧核苷酸链盘旋成 双螺旋  结构。

②外侧：  脱氧核糖     和 磷酸     交替连接构成基本  基本骨架  。

内侧：由通过  氢键     相连的    碱基对   组成。

③碱基配对有一定规律：    A与 T   配对 ；     C与G   配对，因此：在DNA分子中有此数量关系：

A=T  C=G   A+G / T+C = 1

2、DNA分子特点：   稳定性 、  多样性、  特异性  

三、DNA的复制

1、时间： 细胞分裂间期     。（即   有丝分裂    的间期 和   减数第一次分裂  的间期）

2、基本条件：① 模板：解旋的DNA分子的两条母链（即亲代DNA的两条链） ；

              ② 原料：游离的4种脱氧核苷酸 ；

              ③ 能量：由 ATP 提供；

              ④ 酶： DNA解旋酶    DNA 聚合酶 

3、特点：①  边解旋边复制   ；②   多起点双向复制

4、配对方式：        A-T  T-A  C-G  G-C  

5、与DNA复制有关的碱基计算

（1）一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：  2n  个

（2）复制n代后的DNA分子中，含原DNA母链的有   2  个，占1/(2n-1)

四、.基因的本质

1、与DNA的关系

①基因是  有遗传效应     的DNA片段。

②每个DNA分子包含许多个基因。

2、与染色体的关系

①基因在染色体上呈线性排列。

②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。

3、与脱氧核苷酸的关系

①脱氧核苷酸是构成基因的单位。

②基因中   脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序  代表遗传信息。

第二单元  基因的表达

一、基因控制蛋白质合成（真核生物为例）：

1、转录：

（1）概念：在  细胞核   中，以DNA的  一条链   为模板，按照  碱基互补配对   原则，合成  RNA     的过程。

（2）条件：

模板：DNA的  一  条链

原料：     四种游离的核糖核苷酸

能量：   ATP           

酶： RNA聚合酶

（3）原则：碱基互补配对原则（A-U   、  T-A    、G—C、C—G）

（4）产物：   信使RNA（mRNA）   、 核糖体RNA(rRNA) 、 转运RNA(tRNA)  

2、翻译：

（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以     mRNA      为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

（2）场所：  细胞质 

（3）条件：模板：   mRNA 

原料： 20种游离氨基酸 

能量：ATP

酶：多种酶 

             搬运工具： tRNA  

装配机器：  核糖体   

（4）原则：  碱基互补配对原则     （  U-A 、  A-U   、G-C  C-G）

3、与基因表达有关的计算

基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数至少 =  6  ：  3  ：    1

4、密码子

①概念：   mRNA    上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基称为1个密码子.

②密码子    起始密码：AUG、GUG

（64 种）  终止密码：UAA、UAG、UGA

注：决定氨基酸的密码子有   61 个，终止密码不编码氨基酸。

5、反密码子：tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基，共  61  种。

三、基因对性状的控制

1、中心法则及其发展

（1）提出者：   克里克      

（2）内容：

遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA（即RNA的自我复制）也可以从RNA流向DNA（即逆转录）。

2、基因与性状的关系

（1）间接控制：通过控制  酶的合成   来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等。

（2）直接控制：通过控制  蛋白质的结构       直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。

（3）一种基因可以控制一种或多种性状，一种性状可以由一种或多种基因控制。