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第三章基因的本质重要考点：1.遗传物质探索过程的两个经典实验。2.DNA分子结构的主要特点（相关计算）3.DNA分子的复制（相关计算）4.基因的概念必修二生物的遗传物质：生物非细胞结构生物病毒：DNA或RNA细胞结构原核生物：DNA真核生物：DNA结论：绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。知识回顾生物的遗传物质：生物非细胞结构生物病毒：DNA或RNA细胞结构原核生物：DNA真核生物：DNA结论：绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。真核生物的DNA主要在细胞核，少数存在于细胞质的叶绿体、线粒体中。DNA的主要载体是染色体。基因、DNA、染色体的关系遗传效应脱氧核苷酸碱基的排列顺序多个第一讲DNA是主要的遗传物质*遗传物质的早期推测*实验证据一.肺炎双球菌转化实验二.噬菌体侵染细菌实验三.烟草花叶病毒感染烟草的实验格里菲思转化实验(体内转化)艾弗里转化实验(体外转化)遗传物质是蛋白质？还是DNA？作为遗传物质必须具备的特点1、能够储存大量的遗传信息；2、能够精确地自我复制，使前后代保持一定的连续性；3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢4、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产生变异）一、肺炎双球菌转化实验菌落荚膜毒性R型细菌菌落粗糙无多糖荚膜S型细菌菌落光滑有多糖荚膜两种菌落的比较无毒有毒1.格里菲思转化实验(体内转化)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA氢键断裂双链解开，但随温度降低DNA双链能重新恢复。1.格里菲思的转化实验(体内转化)①注入R型活细菌，小鼠不死亡。②注入S型活细菌，小鼠死亡。④R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后注入，小鼠死亡。③注入加热杀死的S型细菌，小鼠不死亡。已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——从第四组小鼠体内分离出S型活细菌结论转化因子2.艾弗里的实验分别与R型活细菌混合培养RRRR+SDNA蛋白质荚膜多糖DNA+DNA酶S型活细菌实验结论:转化因子是DNA，即DNA是遗传物质。问题1：艾弗里实验设计的关键之处是什么？把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA或蛋白质的作用；问题2：艾弗里采用的主要技术手段有哪些？细菌培养技术；物质提纯和鉴定技术例：在肺炎球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是()A．3和4B．1、3和4C．2、3和4D．1、2、3和4D蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）DNA（主要元素是C、H、O、N、P）专门寄生在大肠杆菌体内的病毒2.噬菌体侵染细菌实验（蔡斯和赫尔希）T2噬菌体模式图噬菌体侵染细菌的过程：特点：进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质外壳留在外面不起作用。吸附→注入→合成→组装→释放注意：T2噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内，除噬菌体的DNA作模板起指导作用外，其余的原料——脱氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP和相关酶全由大肠杆菌提供。研究方法：35S标记蛋白质，32P标记DNA分组进行对比实验放射性同位素标记法思考：为什么要用35S和32P标记？用14C和18O标记行吗？如何对噬菌体进行标记？直接在培养基中行吗？标记噬菌体：细菌+含35S的培养基→含35S的细菌→含35S的噬菌体噬菌体细菌+含32P的培养基→含32P的细菌→含32P的噬菌体噬菌体具体实验过程：观察放射性分布噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌搅拌离心上清液（培养液,含噬菌体外壳）沉淀物（大肠杆菌）一组是32P标记DNA，一组是35S标记蛋白质短时间保温标记噬菌体实验过程中的注意点①保温的目的——保证噬菌体增殖顺利进行。提醒：保温时间既不能过长也不能过短。②搅拌的目的——将蛋白质外壳与大肠杆菌(含子代噬菌体)分开。提醒：搅拌要充分，否则会影响实验结果。③离心——利用蛋白质外壳和大肠杆菌密度不同，将两者分离开。亲代噬菌体被标记的物质是（DNA/蛋白质），离心后，大肠杆菌在（上清夜/沉淀物）中，放射性分中在上清液中，说明亲代噬菌体的（DNA/蛋白质）没有进入大肠杆菌,子代噬菌体蛋白质（有/无）35S标记。蛋白质沉淀物蛋白质思考：沉淀物中有少量放射性的可能原因是什么？答：搅拌不充分，少量被标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。无亲代噬菌体被标记的物质是（DNA/蛋白质），离心后，大肠杆菌在（上清夜/沉淀物）中，放射性分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的_______（DNA/蛋白质）进入了大肠杆菌,子代噬菌体DNA____（有/无）32P标记。DNA沉淀物DNA思考：上清液中有少量放射性的可能原因是什么？答：保温时间过短，有部分噬菌体未侵染大肠杆菌；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代有亲代噬菌体子代噬菌体实验结论35S标记蛋白质32P标记DNA蛋白质无35S标记DNA有32P标记DNA是遗传物质烟草被感染烟草花叶病毒烟草花叶病毒侵染烟草实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质例：下列关于遗传物质的说法，错误的是①真核生物的遗传物质是DNA②原核生物的遗传物质是RNA③细胞核中的遗传物质是DNA④细胞质中的遗传物质是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA⑥真核生物的DNA都以染色体为载体②④⑤⑥思考：原核生物的DNA位于哪里？细胞质（拟核）DNARNA肺炎球菌转化实验DNA蛋白质DNARNA第二讲DNA分子的结构DNA双螺旋结构模型构建者：沃森和克里克DNA分子的结构元素组成：C、H、O、N、P基本单位：脱氧核苷酸脱氧核苷酸链DNA双螺旋结构（4种）一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基（A、G、C、T）特点1.两条链反向平行；2.外侧：磷酸和脱氧核糖交替连接，为基本骨架；3.内侧：两条链的碱基通过氢键连接，遵循碱基互补配对原则A=T,GC2条DNA分子特性•稳定性•多样性：多种多样的碱基排列顺序，4n种，n指碱基对数；•特异性：每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序。例2．在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过()A．肽键B．—磷酸—脱氧核糖—磷酸—C．氢键D．—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—D考点集锦①每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。②○，，之间的数量关系是1∶1∶1。③○和之间的化学键为磷酸二酯键，用限制性内切酶处理可切断，用DNA连接酶处理可连接。④碱基之间的化学键为氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断裂。⑤每个脱氧核糖连接着2个磷酸.第三讲DNA的复制场所：时间：过程主要在细胞核有丝分裂间期和减数第一次分裂间期1.解旋：氢键断裂，双链解开2.合成子链：以母链为模板，碱基互补配对原则3.母链和子链盘旋形成新的DNA分子模板2.合成子链:以母链为模板进行碱基配对（DNA聚合酶）同时进行母链子链组成1.解旋：解旋酶3.形成两个子代DNA分子ATCGATAGCTATCGATAGCTTAGCTATCGADNA复制的结果：1个DNA分子2个完全相同的DNA分子(碱基排列顺序相同)第三讲DNA的复制场所：时间：过程主要在细胞核有丝分裂间期和减数第一次分裂间期1.解旋：氢键断裂，双链解开2.合成子链：以母链为模板，碱基互补配对原则3.母链和子链盘旋形成新的DNA分子条件模板：原料：酶：能量：亲代DNA的两条母链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶和DNA聚合酶等ATP细胞呼吸产生第三讲DNA的复制特点1.半保留复制：（新DNA分子=1条母链+1条子链）2.边解旋边复制准确复制的原因1.DNA分子双螺旋结构提供了精确的模板2.遵循碱基互补配对原则传递遗传信息，使亲子代之间保持了遗传信息的连续性意义：重带15N/15N—DNA15N/14N—DNA15N/14N—DNA14N/14N—DNA中带轻带中带DNA半保留复制的实验例1.下图为DNA分子某片段的结构示意图，对该图的正确描述是()A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C．当DNA复制时，⑨的形成需要DNA连接酶D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息DDNA的综合考查(2011·上海卷，27)某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。下列表述错误的是()A．该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变B．该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C．该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7D．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种B如图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段)。请据图回答问题：(1)图中1表示________，2表示________，1、2、3结合在一起的结构叫__________________。(2)图中3有________种，中文名字分别是________________。（3）3和4直接的化学键名称是，