(完整版)高三生物复习专题-中心法则专题

中心法则专题

知识要点

1、遗传信息物质基础和本质（肺炎双球菌转化、噬菌体侵染细菌、DNA结构、遗传信息的本质）；

2、基因的表达和中心法则（复制、转录和翻译过程、逆转录、中心法则）；

3、基因工程与蛋白质工程（原理、关键酶、过程）。

考点整合一：遗传信息物质基础和本质

1．证明DNA是遗传物质的实验

（1）肺炎双球菌转化实验

项目1928年英国格里菲思（体内转化实验）1944年美国艾弗里（体外转化实验）

过程

结果

分析R型细菌无毒性、S型细菌有毒性；S型细菌内存在着使R型细菌转化为S型细菌的物质S型细菌的DNA使R型细菌发生转化；S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化

结论加热杀死的S型细菌体内有“转化因子”S型细菌体内的DNA是“转化因子”，DNA是生物的

遗传物质

①艾弗里实验的结果是通过观察培养皿中的菌落特征而确定的。

②S型菌DNA重组到R型菌DNA分子上，使R型菌转化为S型菌，这是一种可遗传的变异，这种变异属于

基因重组。

（2）噬菌体侵染细菌实验

基础突破

步

骤

①标记

细菌

细菌＋含35S的培养基→含35S的细菌

细菌＋含32P的培养基→含32P的细菌

②标记

噬菌体

噬菌体＋含35S的细菌→含35S的噬菌体

噬菌体＋含32P的细菌→含32P的噬菌体

③噬菌

体侵染

细菌

含35S的噬菌体＋细菌→上清液放射性高，沉淀物放射性很低，新形成的噬菌体没检测到35S

含32P的噬菌体＋细菌→上清液放射性低，沉淀物放射性很高，新形成的噬菌体检测到32P 分析35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞，而是留在细胞外；32P标记的DNA进入宿主细胞内结论子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的，DNA是噬菌体的遗传物质

①被32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，上清液应无放射性，若存在放射性，其原因之一可能是培养时间

过长，细菌裂解，子代噬菌体已被释放出来。原因之二是部分噬菌体并未侵入细菌内。

2．DNA分子的结构和特性

（1）规则的双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架，内侧是碱基，在碱基A与T之间有两个氢键，C与G之间有三个氢键；

（2）一个DNA分子中有两个游离的磷酸基；

（3）脱氧核糖与磷酸基、碱基的相连情况：在DNA分子单链一端的脱氧核糖与1个磷酸基和1个碱基相连；在DNA单链中间的脱氧核糖与2个磷酸基和1个碱基相连。

3.基因含有遗传信息的本质

基因是具有遗传效应的DNA片段，基因所蕴含的遗传信息本质上是4种碱基的排列顺序。

多样性：具有不同生理功能的基因碱基排列顺序千变万化，各不相同；

特异性：控制特定性状的基因具有特定的碱基排列顺序。

原核生物的基因结构：基因只有编码区，编码区序列是连续的，可直接转录为mRNA，不需要额外修饰就能翻译合成蛋白质；

真核生物的基因结构：基因同样分为编码区和非编码区，分别也叫做外显子和内含子，内含子是无意义序列，转录生成的mRNA需要额外修饰才能翻译合成蛋白质。

【例1】（2009宁夏模拟，7）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的

放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是（）A

A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体

B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离

C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌

D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中

【例2】（2010郑州模拟，13）已知DNA分子中，碱基对A与T之间形成二个氢键，C与G之间形成三个

氢键；在一个双链DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个。因此在这个DNA片段中含有游

离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为（）B

A．200和400个 B．2个和510个

C．2个和400个 D．44个和510个

要点总结

规律公式

1 互补碱基两两相等A＝T，C＝G

2 两不互补的碱基之和比值相等（A＋G）/（T＋C）＝（A＋C）/（T＋G）＝1

3 任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50% （A＋C）/（A＋C＋T＋G）＝（T＋G）/（A＋C＋T＋G）＝50%

4 单链和互补链碱基比例关系一条链上（A＋T）/（C＋G）＝a，（A＋C）/（T＋G）＝b，

则该链的互补链上相应比例应分别为a和1/b

5 双链DNA中互补的碱基之和相等A1＋T1（或C1＋G1）＝A2＋T2（或C2＋G2）

考点整合二：基因的表达和中心法则

基因表达：DNA分子通过转录和翻译过程合成蛋白质或生理反应中必需的酶控制性状的过程。

转录：DNA分子以一条链为模版合成碱基与其互补的mRNA的过程。

翻译：游离在细胞质中的氨基酸以mRNA为模版合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。

起始密码子（AUG甲硫氨酸、GUG缬氨酸）、终止密码子（UAA、UAG、UGA）

密码子——mRNA序列

中心法则：描述遗传信息传递的一般规律。

遗传信息流动主要过程对比

项目复制转录翻译

场所主要在细胞核中（线粒体、

叶绿体）主要在细胞核中（线粒体、

叶绿体）

细胞质中的核糖体上

模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA

原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸

条件酶（解旋酶，DNA聚合酶等）

和能量

酶（RNA聚合酶等）和能量特定的酶、能量和tRNA 原则A－T；G－C A－U；G－C；T－A A－U；G－C

产生形成2条DNA双链一条单链RNA分子（mRNA）具有一定氨基酸排列顺序

的多肽——蛋白质

特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录；转录后DNA

仍保留原来双链结构一个mRNA分子上可连续结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度

传递方向DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质（性状）

【例3】（2010天津卷，2）根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是（）

DNA双链

T G

mRNA

tRNA反密码子 A

氨基酸苏氨酸

A．TGU B．UGA

C．ACU D．UCU

【互动探究】

1、（2008广东高考，25）（多选）如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，可能的后果是（）

A．没有蛋白质产物

B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止

C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸

D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化