第三章

基因的本質(zhì)

第一節(jié)

DNA是主要的遺傳物質(zhì)（文科生掌握結(jié)論，理科掌握實驗原理）

1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

（1）、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗：1928年由英國科學家格里菲思等人進行。

實驗材料：S型細菌、R型細菌

菌落

菌體

毒性

S型細菌

表面光滑（smooth）

有莢膜（小鼠很難消滅）

→有

R型細菌

表面粗糙(rough)

無莢膜（小鼠容易消滅）

→無

結(jié)論：在S型細菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。

（2）、體外轉(zhuǎn)化實驗：1944年由美國科學家艾弗里等人進行。

結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)

2.噬菌體侵染細菌的實驗

1、實驗過程

①標記噬菌體（35S標記蛋白質(zhì)，32P標記DNA，不能同時標記）

含35S的培養(yǎng)基含35S的細菌35S蛋白質(zhì)外殼含35S的噬菌體

含32P的培養(yǎng)基含32P的細菌內(nèi)部DNA含32P的噬菌體

②噬菌體侵染細菌

含35S的噬菌體細菌體內(nèi)沒有放射性35S

含32P的噬菌體細菌體內(nèi)有放射線32P

結(jié)果分析：測試結(jié)果表明：侵染過程中，只有32P進入細菌，而35S未進入，說明只有親代噬菌體的DNA

進入細胞。子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA

遺傳的。

DNA

才是真正的遺傳物質(zhì)。

結(jié)論：進一步確立DNA是遺傳物質(zhì)

3.煙草花葉病毒感染煙草實驗：

（1）、實驗過程

（2）、實驗結(jié)果分析與結(jié)論

煙草花葉病毒的RNA能自我復制，控制生物的遺傳性狀，因此RNA是它的遺傳物質(zhì)(還有HIV)。

4、生物的遺傳物質(zhì)

非細胞結(jié)構(gòu)：DNA或RNA

生物

原核生物：DNA

細胞結(jié)構(gòu)

真核生物：DNA

結(jié)論：絕大多數(shù)生物（細胞結(jié)構(gòu)的生物（同時含DAN、RNA）和DNA病毒）的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

第二節(jié)

DNA分子的結(jié)構(gòu)

1.DNA分子的結(jié)構(gòu)

（1）基本單位---脫氧核糖核苷酸（簡稱脫氧核苷酸）

2、DNA分子有何特點？

⑴穩(wěn)定性：是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。

⑵多樣性：構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種，配對方式僅2種，但其數(shù)目卻可以成千上萬，更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化，從而決定了DNA分子的多樣性（n對堿基可形成4n種）。

⑶特異性：每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序，而特定的排列順序代表著遺傳信息，所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息，這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。

3、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點：

⑴DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。

⑵DNA分子外側(cè)是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的基本骨架。

⑶DNA分子兩條鏈的內(nèi)側(cè)的堿基按照堿基互補配對原則配對，并以氫鍵互相連接。

4、相關(guān)計算(畫圖標已知,用好100,堿基互補配對出答案)

（文科生了解）

（1）A=T

C=G

（2）（A+

C）/

（T+G）=

1或A+G

/

T+C

=

（3）如果（A1+C1）

/

（T1+G1）=b

那么（A2+C2）

/

（T2+G2）

=1/b

（4）

（A+

T）

/

（C

+G）

=（A1+

T1）

/

（C1

+G1）

=

（A2

+

T2）

/

（C2+G2）

=

a

4.判斷核酸種類

（1）如有U無T，則此核酸為RNA；（2）如有T且A=T

C=G，則為雙鏈DNA；

（3）如有T且A≠

T

C≠

G，則為單鏈DNA

；（4）U和T都有，則處于轉(zhuǎn)錄階段。

第3節(jié)

DNA的復制

一、DNA分子復制的過程

1、概念：以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程

2、復制時間：有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期

3.復制方式：半保留復制

4、復制條件

（1）模板：親代DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈

（2）原料：4種脫氧核苷酸

（3）能量：ATP

（4）解旋酶、DNA聚合酶等

5、復制特點：邊解旋邊復制

6、復制場所：主要在細胞核中，線粒體和葉綠體也存在。

7、復制意義：保持了遺傳信息的連續(xù)性。

三、與DNA復制有關(guān)的堿基計算（文科生了解）

1.一個DNA連續(xù)復制n次后，DNA分子總數(shù)為：2n

2.第n代的DNA分子中，含原DNA母鏈的有2個，占1/(2n-1)

3.若某DNA分子中含堿基T為a，(1)則連續(xù)復制n次，所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為：a(2n-1)

(2)第n次復制時所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為：a·2n-1

第4節(jié)

基因是有遺傳效應的DNA片段

一、.基因的相關(guān)關(guān)系

1、與DNA的關(guān)系

①基因的實質(zhì)是有遺傳效應的DNA片段，無遺傳效應的DNA片段不能稱之為基因（非基因）。

②每個DNA分子包含許多個基因。

2、與染色體的關(guān)系

①基因在染色體上呈線性排列。②染色體是基因的主要載體，此外，線粒體和葉綠體中也有基因分布。

3、與脫氧核苷酸的關(guān)系

①脫氧核苷酸（A、T、C、G）是構(gòu)成基因的單位。②基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。

4、與性狀的關(guān)系

①基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位。

②基因?qū)π誀畹目刂仆ㄟ^控制蛋白質(zhì)分子（酶、結(jié)構(gòu)蛋白）的合成來實現(xiàn)。

二、DNA片段中的遺傳信息

遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基的特異排列順序，又構(gòu)成了每個DNA分子的特異性。