1、第 三 章 基 因 的 本 质第 一 节 DNA 是 主 要 的 遗 传 物 质1.肺炎双球菌的转化实验(1)体内转化实验:1928 年由英国科学家格里菲思等人进行。实验材 料:S 型细菌、R 型细菌 菌落 菌体 毒性S 型细菌 表面光滑(smooth) 有荚膜(小鼠很难消灭) 有R 型细菌 表面粗糙(rough) 无荚膜(小鼠容易消灭) 无结论:在 S 型细菌中存在转化因子可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌。(2) 、体外转化实验:1944 年由美国科学家艾弗里等人进行。结论:DNA 是遗传物质2.噬菌体侵染细菌的实验1、实验过程标记噬菌体( 35S 标记蛋白质, 32P 标记 DNA,不
2、能同时标记)含 35S 的培养基 含 35S 的细菌 35S 蛋白质外壳含 35S 的噬菌体 培 养 培 养含 32P 的培养基 含 32P 的细菌 内部 DNA 含 32P 的噬菌体 培 养 培 养噬菌体侵染细菌含 35S 的噬菌体 细菌体内没有放射性 35S 侵 染 细 菌含 32P 的噬菌体 细菌体内有放射线 32P 侵 染 细 菌结果分析:测试结果表明:侵染过程中,只有 32P 进入细菌,而 35S 未进入,说明只有亲代噬菌体的 DNA 进入细胞。子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的 DNA 遗传的。 DNA 才是真正的遗传物质。结论:进一步确立 DNA 是遗传物质3.烟草花叶病毒感染烟
3、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(还有 HIV)。4、生物的遗传物质非细胞结构:DNA 或 RNA生物 原核生物:DNA细胞结构真核生物:DNA结论:绝大多数生物(细胞结构的生物(同时含 DAN、RNA)和 DNA 病毒)的遗传物质是 DNA,所以说 DNA 是主要的遗传物质。第 二 节 DNA 分 子 的 结 构1. DNA 分子的结构(1) 基本单位-脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)2、DNA 分子有何特点?稳定性:是指 DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性。多样性:构成 DNA
4、分子的脱氧核苷酸虽只有 4 种,配对方式仅 2 种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了 DNA 分子的多样性(n 对碱基可形成 4n 种) 。特异性:每个特定的 DNA 分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的 DNA 分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了 DNA 分子的特异性。3、DNA 双螺旋结构的特点:DNA 分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。DNA 分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。DNA 分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接。4、
5、相关计算(画图标已知,用好 100,碱基互补配对出答案) (文科生了解)(1)A=T C=G(2) (A+ C )/ (T+G )= 1 或 A+G / T+C = 1(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 ) = a4.判断核酸种类(1)如有 U 无 T,则此核酸为 RNA;(2)如有 T 且 A=T C=G,则为双链 DNA;(3)如有 T 且 A T C G ,则为单链 DNA ;(
6、4)U 和 T 都有,则处于转录阶段。第三节 DNA 的复制一、DNA 分子复制的过程1、概念:以亲代 DNA 分子为模板合成子代 DNA 的过程2、复制时间:有丝分裂或减数第一次分裂间期3. 复制方式:半保留复制4、复制条件 (1)模板:亲代 DNA 分子两条脱氧核苷酸链 (2)原料:4 种脱氧核苷酸(3)能量:ATP (4)解旋酶、 DNA 聚合酶 等5、复制特点:边解旋边复制6、复制场所:主要在细胞核中,线粒体和叶绿体也存在。7、复制意义:保持了遗传信息的连续性。三、与 DNA 复制有关的碱基计算(文科生了解)1.一个 DNA 连续复制 n 次后,DNA 分子总数为:2 n2.第 n 代
7、的 DNA 分子中,含原 DNA 母链的有 2 个,占 1/(2n-1)3.若某 DNA 分子中含碱基 T 为 a,(1)则连续复制 n 次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为: a(2n-1)(2)第 n 次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a2 n-1第四节 基因是有遗传效应的 DNA 片段一、.基因的相关关系1、与 DNA 的关系基因的实质是有遗传效应的 DNA 片段,无遗传效应的 DNA 片段不能称之为基因(非基因) 。每个 DNA 分子包含许多个基因。2、与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列。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脱氧核苷酸(A、T、C、G )是构成基因的单位。基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。4、与性状的关系基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。基因对性状的控制通过控制蛋白质分子(酶、结构蛋白)的合成来实现。二、DNA 片段中的遗传信息遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了 DNA 分子的多样性,而碱基的特异排列顺序,又构成了每个 DNA 分子的特异性。