2026年春季高考生物总复习（全国）专题09 基因的本质（知识梳理+4大考点）（原卷版）

专题09基因的本质

目录

第一部分明晰学考要求·精准复习

第二部分基础知识梳理·全面提升

第三部分考点精讲精练·对点突破

考点01DNA是主要的遗传物质

考点02DNA的结构

考点03DNA的复制

考点04基因通常是有遗传效应的DNA片段

第四部分实战能力训练·满分必刷

知识内容考试目标层次

A（了解、B（理解、独C（应用、

模仿、感受立操作、认同领悟水平）学考预测

水平）水平）

知识一肺炎链球菌的转√从近三年高中学业水

化实验平试题来看，选择题和

知识二噬菌体侵染大√简答题都有一定分值

肠杆菌的实验的题目，题目难度中

知识三DNA双螺旋结构√等，重点考查考生对

模型构建过程DNA复制过程的理

知识四DNA分子的结√解。

构

知识五DNA分子的复制√

的过程，结果和意义

知识六基因与DNA的关√

系

知识七基因的概念√

知识八脱氧核苷酸序列√

与遗传信息多样性的关

系

一、肺炎链球菌的转化实验

1.材料：肺炎链球菌：

2.体内转化实验科学家：格里菲思

①实验：加热杀死的S型菌+活R型菌→小鼠，小鼠体内有R型菌、S型菌（少部分）

②结论：加热杀死的S型菌内有转化因子，可将活R型菌转化为活S型菌，

此外还能证明：肺炎链球菌能产生可遗传的变异。

③仅证明有转化因子，但转化因子的本质不清楚

3.体外转化实验：艾弗里

①实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖。

②方法：酶解法（减法原理）

S型菌+DNA酶+R型菌---R型菌

③结论：DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质，即：DNA是遗传物质（转化因子），蛋白质不是。

④转化的实质：基因重组，S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，但S型菌与原S型菌的遗

传信息不完全相同。

DNA+R——R、S（少部分）；发生转化的只是少部分R型菌

思路：把DNA和蛋白质分开，单独的、直接的观察各自的作用

4.体内和体外转化实验的联系：

①所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；

②体内转化实验是基础，仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，而体外转化实验则进一

步说明“转化因子”就是DNA；

③实验设计都遵循对照原则、单一变量原则

二、噬菌体侵染细菌的实验

1.实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌

①T2噬菌体的结构

②T2噬菌体的复制式增殖：吸附→注入→合成→组装→释放

2.方法：同位素标记法；

3.实验思路：设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地研究它们各自的功能。

4.实验过程：两组实验相互对照——对比实验

过程：标记噬菌体→侵染大肠杆菌（培养）→搅拌离心→放射性检测

①标记噬菌体

标记噬菌体：首先在分别含有放射性同位素32P和35S标记的培养基上培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培

养噬菌体

标记：DNA：32P；蛋白质：35S

35S：标记噬菌体的蛋白质（氨基酸的R基）

32P：标记DNA（磷酸基团）。

不用CHON标记，原因：CHON是DNA和蛋白质的共有元素，若选择共性元素做标记，则无法将DNA和

蛋白质区分开

②噬菌体侵染细菌（用普通的大肠杆菌）

短时间保温的目的：使全部的噬菌体侵染大肠杆菌，且不释放

③搅拌、离心：

搅拌目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离

离心目的：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体，而沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌

结果：DNA进入细菌的细胞中，蛋白质外壳留在外面。

④结论：DNA是遗传物质。

此外，还可以得出：DNA能进行自我复制，实现亲、子代的连续性；DNA能指导蛋白质的合成，控制生物

体的新陈代谢和性状。

1.噬菌体侵染细菌实验中实验误差分析

①32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液含有少量放射性的原因：

a保温时间过短，部分噬菌体未侵染大肠杆菌；

b保温时间过长，部分噬菌体增值后释放出来。

②35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有少量放射性的原因：

搅拌不充分，少量35S噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面

噬菌体侵染细菌实验操作的两个关键环节：保温时间要合适、搅拌要充分

2.比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验

项目肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验

设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自的作用

处理方法酶解法同位素标记法

检测方式观察菌落类型检测放射性同位素存在位置

证明DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗证明DNA是遗传物质，但不能证

结论

传物质明蛋白质不是遗传物质

5.从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA，却

能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中，RNA是遗传物质。

6．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；原核生物（如细菌）的

遗传物质是DNA，真核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。

7．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的

称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。

三、DNA分子的结构

1探索历程

①威尔金斯和富兰克林提供了：DNA衍射图谱的有关数据，沃森和克里克据此推算出：DNA分子呈螺旋结

构；

②根据查哥夫提出：A=T,C=G，沃森和克里克据此推算出：DNA分子呈双螺旋结构。

2.DNA分子的结构及特点

①DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。

②双螺旋结构：

a两条脱氧核苷酸长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

b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。

c两条链上的碱基通过氢键连接，形成碱基对，遵循碱基互补配对原则。

3.相邻碱基的连接：在一条链上通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连

两条链之间通过氢键相连。

4.数量关系：

①碱基数=脱氧核糖数=磷酸数=核苷酸数

②氢键数：A—T碱基对间有2个氢键，C—G碱基对间有,3个氢键.C-G越多，结构越稳定

③磷酸基团：1个双链DNA分子有2个游离的磷酸基团，环状DNA不存在游离的磷酸基团；

形成DNA时脱水聚合失水数=核苷酸数-2

④1个脱氧核糖与1或2个磷酸相连；

⑤1个磷酸与1或2个脱氧核糖相连。

5.DNA初步水解产物：脱氧核苷酸，彻底水解产物：磷酸、脱氧核糖、碱基；

6.如何区分核酸是DNA还是RNA：一看五碳糖；二看特有碱基；三看单双链；

7.如何区分DNA是单链还是双链结构：嘌呤与嘧啶的数量关系；

8.磷酸端是5’端，OH端是3’端

9.DNA分子的结构特点：

①稳定性：磷酸与脱氧核糖交替连接形成的基本骨架不变，碱基之间互补配对形成氢键方式不变等

②多样性：不同的DNA分子中碱基对的数目和排列顺序多种多样。4n

③特异性：每种DNA分子有特定的碱基数目和排列顺序。

DNA、mRNA和蛋白质具有物种特异性，可以鉴定物种间亲缘关系的远近。核苷酸、氨基酸不具有物种特

异性。

10.计算公式：

①A=T；C=G

②A=（A1+A2）/2

③A+G=C+T=50%（不互补碱基之和占DNA的50%）

嘌呤数=嘧啶数

④不互补类型：（A1+G1）/（C1+T1）=m；（A2+G2）/（C2+T2）=1/m；（A+G）/（C+T）=1；

互补类型：(A1+T1）/（C1+G1)＝n；(A2+T2）/（C2+G2)=n；(A+T）/（C+G)=n；

A1+T1＝ｎ％；A２+T２＝ｎ％；A+T＝ｎ％

可简记为“补则等，不补则倒”

四、DNA的复制

1.概念：DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

2.复制的时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。

3.复制的场所：细胞核(主要)、线粒体和叶绿体。

4.复制的条件：模板：DNA的两条链；原料：4种游离的脱氧(核糖)核苷酸；

5.复制的条件：能量：ATP；酶：解旋酶和DNA聚合酶。注：解旋酶可使碱基之间的氢键断裂。

6.复制的特点：边解旋变复制、半保留复制。

7.准确复制的原因

①DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。

②通过碱基互补配对，保证了复制能够准确的进行。

8.意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传递给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。

9.DNA分子半保留复制的相关计算

1个含15N的DNA分子，放在含14N脱氧核苷酸的环境中复制n次，产生子代DNA2n个，其中：

①含15N的DNA有2个；含14N的DNA有2n个。

②只含15N的DNA有0个；只含14N的DNA有2n-2个。

③脱氧核苷酸链有2n＋1条，其中含15N的链有2条，含14N的链有2n＋1－2条。

④若某DNA分子含某碱基m个，如果该DNA分子复制n次，则需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸数

为m*(2n-1)个。

10.验证DNA的复制方式的实验研究方法：假说演绎法

①假说：半保留复制——提出者：沃森和克里克

②实验者：梅塞尔森、斯塔尔

③方法：同位素标记技术和密度梯度离心技术。

④材料：大肠杆菌

⑤原理：15N和14N是两种稳定同位素，相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，利用

离心技术可在试管中区分含有不同N元素的DNA。

⑥过程：先用含15N的培养液培养大肠杆菌若干代，目的：使DNA双链充分被15N标记。

⑦鉴定DNA复制方式时，如何区分亲子代DNA？

在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，进行离心，根据试管中DNA所在的位置区分亲子代DNA。

四、基因通常是有遗传效应的DNA片段

1.基因的本质：基因是有遗传效应的DNA片段。不是任何一个DNA片段都是基因。

2.一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。

3.DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在DNA的4种碱基的排列顺序中。

4.DNA的特性—多样性：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。

5.DNA的特性—特异性：碱基特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性。

6.DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

7.人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体＋X＋Y）上DNA的碱基序列。

8.有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基

因就是有遗传效应的RNA片段。

练

考点01DNA是主要的遗传物质

【典型例题1】（2024高一下·河北·学业考试）下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是（）

A．S型活细菌有致病性

B．R型细菌没有多糖类荚膜

C．S型细菌形成的菌落表面粗糙

D．R型活细菌一部分转化为S型活细菌

做题技巧：R型菌和S型菌都是肺炎链球菌，但是菌落的形态不一样，致病性不一样。

下图为肺炎链球菌转化实验示意图，由此实验推测（）

A．肺炎链球菌遗传物质是DNA

B．肺炎链球菌是原核生物

C．S型活菌细胞外有蛋白质类的荚膜

D．S型死菌中有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌

在格里菲思实验的基础上，艾弗里通过实验提出使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是（）

A．DNAB．脂质C．糖类D．蛋白质

【典型例题2】（2024高一下·河北·学业考试）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验表明：T2噬

菌体的遗传物质是（）

A．RNAB．DNA

C．蛋白质D．蛋白质和DNA

遗传学家赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了T2噬菌体的遗传物质

是（）

A．蛋白质B．DNA

C．氨基酸D．脱氧核苷酸

在证明DNA是遗传物质的实验中赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和

蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是（）

A．①、④B．②、④C．①、⑤D．③、⑤

考点02DNA的结构

【典型例题1】（2024高一下·浙江绍兴·学业考试）图为某DNA分子的结构模式图（部分片段）。下列

说法错误的是（）

A．该DNA分子中①与③数量相等，②与④数量相等

B．④⑤⑦组成的脱氧核糖核苷酸是DNA分子的基本单位之一

C．DNA具有特异性与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架有关

D．该DNA分子两条单链按反向平行的方式盘旋形成双螺旋结构

做题技巧：熟记DNA双螺旋结构的特点。

下列关于DNA分子的叙述，错误的是（）

A．一个双链DNA分子含C—G碱基对比例越高，结构越稳定

B．组成DNA的碱基排列在内侧，碱基排列顺序的千变万化构成DNA分子的多样性

C．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基

D．双链DNA分子中一条链（A+C）/（G+T）的比值与互补链该比值互为倒数

近年来，我国已将近千名在韩中国人民志愿军烈士遗骸带回了祖国。为了让英雄魂归故里，

人们从遗骸中提取残存的DNA与相关人员进行比对，从而准确地找到烈士的亲属。该方法主要利用了

（）

A．DNA分子具有特异性B．DNA分子具有高效性

C．DNA分子具有变异性D．DNA分子具有统一性

【典型例题2】（2024高一下·湖南株洲·学业考试）下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型（

表示脱氧核糖、表示碱基、向表示磷酸基团）。其中正确的是（）

A．B．

C．D．

实验课上某同学组装DNA双链模型（要求含10个碱基对）。下列叙述正确的是（）

A．模型中脱氧核糖和碱基的比例为1：1

B．碱基和磷酸连接排列在模型的外侧

C．碱基A和T的数量分别为6个和4个

D．最多能组装出20种不同的DNA模型

摩尔根利用果蝇杂交实验提供了基因位于染色体上的实验证据。在此过程中他所采用的研

究方法是（）

A．模型建构法B．假说—演绎法C．类比推理法D．同位素标记法

考点03DNA的复制

【典型例题1】（2023高一下·河北·学业考试）下图是DNA复制过程示意图，①—④代表DNA长链，

两条长链之间的虚线代表碱基对。据图推断，子代DNA的长链中碱基序列通常相同的是（）

A．①和②B．②和③C．①和③D．②和④

做题技巧：DNA的复制遵循碱基互补配对原则。

有关真核细胞DNA复制过程的叙述，错误的是（）

A．遵循碱基互补配对原则

B．具有边解旋边复制的特点

C．以DNA的两条链为模板

D．需要解旋酶和RNA聚合酶的参与

把一个15N标记的大肠杆菌（拟核含1个DNA分子）转移到含14N的培养基中，培养三代，

若仅考虑拟核中的遗传物质，则可能出现（）

A．含15N拟核的大肠杆菌8个

B．含15N脱氧核苷酸链4条

C．含14N的DNA8个

D．含14N的染色体2条

考点04基因通常是有遗传效应的DNA片段

【典型例题1】（2023高一下·河北·学业考试）下列关于真核细胞中基因的叙述错误的是（）

A．基本组成单位是脱氧核苷酸

B．在染色体上呈线性排列

C．是具有遗传效应的多肽链

D．可以对基因进行编辑

下列关于基因的叙述，正确的是（）

A．都只存在于正常细胞中B．都位于染色体上

C．都蕴藏遗传信息D．都只影响一个性状

基因中的遗传信息蕴含在基因的（）

A．空间结构中B．碱基种类中

C．脱氧核苷酸排列顺序中D．碱基的配对方式中

1．格里菲斯的肺炎链球菌转化实验中用到的肺炎链球菌有S型和R型之分。下列关于肺炎链球菌的叙述中，

错误的是（）

A．R型菌无多糖类的荚膜

B．R型菌菌落表面粗糙

C．有一种菌可使人和小鼠患肺炎

D．S型菌无致病性

2．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列叙述正确的是（）

A．实验中可用含33S的普通培养基标记噬菌体

B．合成子代噬菌体DNA的模板来自大肠杆菌

C．合成子代噬菌体蛋白质的原料全部来自大肠杆菌

D．用32P标记噬菌体，若保温时间过短，沉淀物放射性增强

3．下列关于生物遗传物质的说法，正确的是（）

A．同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA

B．DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA

C．真核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA

D．艾弗里的肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质

4．为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外

转化实验，其基本过程如图所示：

下列叙述错误的是（）

A．甲组培养皿中有R型及S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性

B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质

C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA

D．实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，而不是蛋白质

5．某双链DNA分子片段有200个碱基，其中腺嘌呤（A）有30个，则该片段中胞嘧啶（C）应有（）

A．20个B．30个C．60个D．70个

6．若某双链DNA分子中胞嘧啶（C）占全部碱基的18%，则腺嘌呤（A）占全部碱基的（）

A．18%B．32%C．36%D．64%

7．如图是DNA的平面结构模式图。据图分析，下列叙述不正确的是（）

A．①代表磷酸B．②代表核糖

C．③代表胞嘧啶D．④代表碱基对

8．下列关于人的遗传物质DNA分子结构的说法，错误的是（）

A．DNA是由两条单链组成的

B．组成DNA的两条链反向平行盘旋成双螺旋结构

C．DNA分子中的碱基对以氢键连接

D．DNA分子中4种碱基的配对方式是随机的

9．一个DNA分子经过两次复制，形成的DNA分子含有DNA单链数为（）

A．2条B．4条C．8条D．16条

10．如图表示DNA复制过程示意图，数字①代表参与DNA复制过程的一种酶，②③④分别代表一条链，a

和b为经复制得到的两个DNA。下列叙述错误的是（）

A．①是解旋酶，破坏两条母链之间的氢键

B．DNA的复制特点是边解旋边复制

C．图中③链上的碱基排列顺序一般和④相同

D．该过程需要以4种核糖核苷酸为原料

11．将一个未标记的DNA分子放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA分子中含15N的DNA分子所占

比例为（）

A．1/4B．1/2C．3/4D．1

12．DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述错误的是（）

A．复制过程是边解旋边复制

B．以游离的8种核苷酸为原料

C．DNA双螺旋结构为复制提供模板

D．碱基互补配对原则保证复制准确进行

13．下列选项中能正确表示物质从简单到复杂的结构层次关系的是（）

A．基因→DNA→脱氧核苷酸

B．脱氧核苷酸→DNA→基因

C．脱氧核苷酸→基因→DNA

D．DNA→脱氧核苷酸→基因

14．下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述，错误的是（）