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第六章遗传信息的传递和表达第一节遗传信息学习目的1．DNA是主要的遗传物质。2．DNA的结构与储存遗传信息的关系3．基因与染色体、DNA的关系重点和难点1.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。2.DNA的结构3.基因、染色体、DNA的关系知识框架一、DNA是遗传物质（绝大多数生物）（一）研究思路1.染色体在在遗传中具有重要作用2.染色体主要是由蛋白质和DNA组成3.设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用（二）探究历程知识整理（一）艾弗里证明遗传物质是DNA的实验1．从S型活细菌提取得到DNA、蛋白质和多糖等物质2．⑴将上述提取得到的DNA加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上出现了有毒性的活的S型细菌菌落和无毒性的活的R型细菌菌落。⑵将上述提取得到的蛋白质或多糖加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。⑶将上述提取得到的DNA先与DNA酶混合一段时间后，再加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。通过上述实验，艾弗里与他的同事得出了的结论。（二）噬菌体侵染细菌的实验1．噬菌体的特点噬菌体是由和这两种化合物组成。硫元素仅存在于分子中，磷存在于分子中。2．噬菌体侵染细菌的实验思路：用被标记的噬菌体分别侵染细菌在噬菌体大量增殖时，对被标记物质进行测试，看子代噬菌体中有哪一种放射性元素1.动植物细胞核中染色体数固定染色体与遗传有关2．孚尔根染色法发现DNA主要存在于染色质里DNA与遗传有关3．实验证明：（1）1944年埃弗里的肺炎双球菌实验证明DNA是遗传物质第一个和最重要的证据（2）1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验进一步证明DNA是遗传物质间接证据直接证据实验过程及结果：①实验过程中搅拌的目的是使和分离。上清液中主要含有，沉淀物中主要含有。用35S标记的一组实验，主要在上清液中检测到放射性同位素，而用32P标记的一组实验，主要在细菌中检测到放射性同位素。这一结果说明。②此实验中释放的大量子代噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，却不能检测到35S标记的蛋白质。这一结果说明。③噬菌体侵染细菌的实验说明。二、少数生物的遗传物质是RNA有些病毒不含DNA，只含有蛋白质和RNA，它们的遗传物质是，如。三、绝大多数生物的遗传物质是DNA因为只有少数生物（有些病毒）的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是，所以说。【例析】1．例举以DNA作为遗传物质的生物：细胞生物（原、真核生物）、DNA病毒。（一般只要是有DNA，就以它为遗传物质）2．例举以RNA作为遗传物质的生物：烟草花叶病毒、流感病毒、艾滋病病毒（一般在只有RNA时，才以它为遗传物质）巩固练习1．用放射性32P标记实验前的噬菌体的DNA，然后让它去感染含31P的细菌。实验后，含32P的是（B）A．全部子代噬菌体的DNAB．部分子代噬菌体的DNAC．全部子代噬菌体的蛋白质外壳D．部分子代噬菌体的蛋白质外壳2.．用含31P的噬菌体去感染含32P的细菌。在细菌解体后，含32P的是（C）A．所有子代噬菌体的DNA和蛋白质B．所有子代噬菌体的蛋白质外壳C．所有子代噬菌体的DNAD．部分子代噬菌体的DNA3．用噬菌体去侵染内含有大量3H的细菌，待细菌解体后，3H应（B）A．随细菌的解体而消失B．发现于噬菌体的外壳及DNA中C．仅发现于噬菌体的DNA中D．仅发现于噬菌体的外壳中4．用３２P标记噬菌体的DNA，用３５S标记噬菌体的蛋白质，用这种噬菌体去侵染大肠杆菌，则新生的噬菌体内可含有（A）A．３２PB．３５SC．３２P和３５SD．二者都有35S标记的噬菌体与未标记细菌混合搅拌、离心上清液放射性很高细菌内放射性很低被32P标记的噬菌体与未标记的细菌混合搅拌、离心上清液，无放射性细菌内具放射性5．如果用３H、１５N、３２P、３５S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为（B）A．可在外壳中找到３H、１５N、和３５SB．可在DNA中找到３H、１５N、３２PB．可在外壳中找到１５N和３５SD．可在DNA中找到１５N、３２P、３５S6.噬菌体侵染细菌的实验，可以证明（B）A．RNA是遗传物质B．DNA是遗传物质C．蛋白质是遗传物质D．DNA是主要的遗传物质DNA分子的结构学习要求:1．DNA的结构2．DNA的分子特点与遗传信息的关系3．基因的概念。能描述基因的概念，指出基因与染色体、DNA的关系。知识框架DNA的双螺旋结构：五种元素--四种单位—三种成分—两条链—一种结构元素:C、H、O、N、P单位：脱氧核苷酸简式：（三种成分：脱氧核糖、含氮碱基、磷酸）碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）平面结构：两条多核苷酸长链以碱基互补配对方式反向平行空间结构：双螺旋结构发现：沃森和克里克，获诺贝尔奖DNA的分子特点：多样性、特异性、稳定性遗传信息：DNA脱氧核苷酸的排列的多样性储存了巨大的遗传信息基因和DNA、染色体的关系：基因是有遗传效应的DNA的片断，（即不是DNA的所有区段都是基因）可以打比方：DNA是一列火车，基因是车厢。染色体与DNA的关系：DNA和蛋白质组成染色体，DNA好比是铅丝，蛋白质好比是肉丸，染色体是肉串。从大到小一次排列：染色体---DNA—基因知识整理一、DNA分子的基本组成单位—脱氧核苷酸脱氧核苷酸由一分子，一分子脱氧核糖和一分子组成。组成脱氧核苷酸的碱基有[A]、[G]、[]胞嘧啶和[T]胸腺嘧啶四种。组成DNA的脱氧核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸、、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸四种。二、DNA分子的结构（规则的双螺旋结构）（一）规则的双螺旋结构1．由两条平行的脱氧核苷酸链组成。2．外侧：交替连接构成了DNA的。3.内侧：两条脱氧核苷酸链上的碱基通过连接成。碱基配对的方式有两种。碱基之间的这种一一对应关系，叫做则。（二）遗传信息：碱基对的代表遗传信息；种类：4n（n代表碱基对）。（三）DNA分子的结构特点⑴稳定性。指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定。⑵多样性。碱基对的千变万化，构成了DNA分子的多样性。⑶特异性。碱基对的的排列顺序，构成了DNA分子的特异性。（四）基因的概念1．概念：是有的DNA片段。2．基因与DNA、性状、染色体间的关系⑴与DNA的关系基因是有的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。⑵与性状的关系基因通过控制的合成来决定生物的性状。⑶与染色体的关系基因主要存在于上，并呈排列。染色体是基因的。例1（2001年广东卷）下列关于双链DNA的叙述错误的是Ａ．若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等Ｂ．若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于TＣ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链也是Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝1∶2∶3∶4Ｄ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3考点分析DNA双螺旋结构中一个重要知识就是碱基互补配对原则，这不仅涉及到DNA分子的独特结构，还涉及到DNA分子的复制、转录、翻译等过程。因此考生要很好地理解碱基互补配对原则，并能得出相应的规律应用到解题过程中。本题考查的是考生应用碱基互补配对原则的能力。解题思路从解题技巧来看，因C、D两选项中条件相同，只是推出的结论不同，所以C、D两选项肯定有一个选项是错误的，考生应马上放弃A、B两选项，考虑C、D两选项中哪个是错误的。根据碱基互补配对原则，一条链中A的数目肯定等于另一链中T的数目，所以一条链中A占1/10，则另一条链中T也占了1/10，以此类推可知，若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链应为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3。本题正确答案为C。例2（2001年广东卷）下列关于双链DNA的叙述错误的是Ａ．若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等Ｂ．若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于TＣ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链也是Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝1∶2∶3∶4Ｄ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3考点分析DNA双螺旋结构中一个重要知识就是碱基互补配对原则，这不仅涉及到DNA分子的独特结构，还涉及到DNA分子的复制、转录、翻译等过程。因此考生要很好地理解碱基互补配对原则，并能得出相应的规律应用到解题过程中。本题考查的是考生应用碱基互补配对原则的能力。解题思路从解题技巧来看，因C、D两选项中条件相同，只是推出的结论不同，所以C、D两选项肯定有一个选项是错误的，考生应马上放弃A、B两选项，考虑C、D两选项中哪个是错误的。根据碱基互补配对原则，一条链中A的数目肯定等于另一链中T的数目，所以一条链中A占1/10，则另一条链中T也占了1/10，以此类推可知，若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链应为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3。本题正确答案为C。例3（2003年广东卷）决定DNA遗传特异性的是A．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点B．嘌呤总数与嘧啶总数的比值C．碱基互补配对原则D．碱基排列顺序考点分析DNA分子结构的多样性使得每个DNA分子具有特定的碱基排列顺序，这就是遗传特异性，这是作为主要遗传物质DNA的一个重要特征。考生首先应能阐明DNA分子的双螺旋结构才能理解DNA中什么结构决定了DNA遗传特异性。解题思路DNA遗传特异性指的是每种每个生物个体的DNA分子都具有自己独特的结构。DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的结构，所有DNA分子是一样的；任何一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链之间的碱基互补配对都是A与T，C与G，因而DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数；每个DNA分子具有自己独特的碱基排列顺序，即遗传特异性。本题正确答案为D。例4（2001年上海卷）遗传信息是指A．有遗传效应的脱氧核苷酸序列B．脱氧核苷酸C．氨基酸序列D．核苷酸考点分析遗传信息是遗传的物质基础中的一个重要概念，也是一个比较抽象的知识。对这一知识，首先要理清遗传物质上有遗传效应的核苷酸序列才是遗传信息，理解绝大多数生物的遗传物质是DNA。本题要求考生根据遗传信息的基本知识来解题，属于容易题。解题思路遗传信息是指遗传物质上的核苷酸序列，脱氧核苷酸、核苷酸分别是DNA和核酸的基本组成单位，它们不是遗传物质，不可能带有遗传信息；氨基酸是蛋白质的基本组成单位，它的排列顺序决定了蛋白质的结构；DNA是主要的遗传物质，其上有遗传效应的脱氧核苷酸序列就是遗传信息。本题正确答案为A。巩固练习1．小麦遗传物质的基本组成单位和所含的碱基种类分别是A．8种和8种B．8种和5种C．5种和5种D．4种和4种2．组成大肠杆菌、冠状病毒和多利羊遗传物质的碱基种类分别有A．4、4、4B．8、4、8C．5、4、5D．8、8、83．小白兔生物体内不同的组织细胞中所含的DNA和RNA是A.DNA相同，RNA也相同B.DNA相同，RNA不相同C.DNA不相同，RNA相同D.DNA不相同，RNA也不相同4．鱼的遗传物质完全水解后得到的化学物质是A．磷酸、五碳糖、五种碱基B．四种脱氧核苷酸C．脱氧核糖、磷酸、四种碱基D．四种核苷酸5．图示核苷酸结构，下列关于核苷酸的叙述不正确的是A．图中a为磷酸，b为五碳糖B．DNA中的b为脱氧核糖C．烟草细胞内c共有五种D．噬菌体内这样的结构有八种6．某DNA分子片段中共有400个脱氧核苷酸，其中鸟嘌呤脱氧核苷酸占20%，。则该DNA分子中“A—T”碱基对共有A．80B．120C．200D．2407．在某DNA片段中，有腺嘌呤a个，与该片段全部碱基的比值为b。那么在该DNA片段中胞嘧啶的数目为A．a/（2b）—aB．a（1/b—1）C．a/（2b）—1D．a/b—2a8．下列有关DNA的叙述中正确的是A．同一生物个体各种体细胞核中的DNA分子相同B．DNA只存在于细胞核中C．细胞缺水和营养不