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第三章基因的本质第一部分：基础知识本章提要：第一节DNA是主要的遗传物质一、DNA是遗传物质的证据（一）肺炎双球菌的转化实验1、1928年格里菲思的体内转化实验：（1）肺炎双球菌有两种类型类型：①S型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性②R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性（2）实验过程（看书P43图3-2）（3）推论（格里菲思）：已经被加热杀死S型细菌中，必然含有某种活性物质—“转化因子”，促使R型转化为S型。2、1944年艾弗里的体外转化实验：（1）实验过程（看书P44图3-3）（2）实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）（二）1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1、T2噬菌体结构和元素组成：T2噬菌体侵染细菌过程中，模板是亲代T2噬菌体的DNA，原料是来自细菌体内的氨基酸和脱氧核苷酸。2、实验过程（看书P45图3-6）标记大肠杆菌→标记T2噬菌体→标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌3、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。（即：DNA是遗传物质）二、RNA也是遗传物质烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在只有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。三、DNA是主要的遗传物质细胞生物（真核、原核）非细胞生物（病毒）DNA病毒RNA病毒核酸DNA和RNADNARNA遗传物质DNADNARNA结构C、H、O、N、P脱氧核苷酸脱氧核苷酸链双螺旋DNADNA基因遗传信息空间结构特点多样性特异性DNA是主要的遗传物质证明烟草花叶病毒实验肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验功能单位复制时间场所过程特点意义准确复制条件因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。第二节DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构模型的构建1、构建者：1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。2、构建依据（看书P47）二、DNA的结构1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P2、DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种）3、DNA的结构：（1）由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。（2）外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧：由氢键相连的碱基对组成。（3）碱基配对有一定规律：A＝T；G≡C（碱基互补配对原则）。4、DNA的特性：（1）多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数)（2）特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。（3）稳定性：DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变；碱基配对原则。5、DNA的功能：携带遗传信息（DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息）。6、与DNA有关的计算：（1）在双链DNA分子中：①A=T、G=C②A+G=T+C=50%或A+C=T+G=50%（2）（A1＋T1）%=（A2＋T2）%=（A＋T）%或（C1＋G1）%=（C2＋G2）%=（C＋G）%第三节DNA的复制一、实验证据——半保留复制1、材料：大肠杆菌2、方法：同位素示踪法（看书P53）二、DNA的复制1、概念：以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程2、时间：细胞分裂间期（主要是有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期）3、场所：主要在细胞核4、过程：（看书P54图3-13）①解旋；②合成子链；③子、母链盘绕形成子代DNA分子。5、特点：半保留复制；边解旋边复制。6、原则：碱基互补配对原则7、条件:（1）模板：亲代DNA分子的两条链（2）原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸（3）能量：ATP（4）酶：解旋酶（作用于氢键）、DNA聚合酶等8、DNA能精确复制的原因：（1）独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;（2）碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。9、意义：DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续性。10、与DNA复制有关的计算：（1）复制出DNA数=2n（n为复制次数）P脱氧核糖碱基1234A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶5（2）含亲代链的DNA数=2第四节基因是有遗传效应的DNA片段一、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系二、基因的理解1、基因是控制生物性状的结构和功能的基本单位。2、基因是具有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。3、基因在染色体上呈线性排列（核基因）4、线粒体和叶绿体等细胞器中也有基因（质基因）5、同一个体不同的细胞中含有相同的基因，但RNA不同（基因选择性表达）。三、基因与生物多样性和特异性的关系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。第二部分：典型例题具有遗传效应的DNA片段每个DNA分子中含许多个基因4种脱氧核苷酸基因特定脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息每个基因含许多个脱氧核苷酸DNA染色体主要载体每条染色体上含有1个或2个DNA分子基本组成单位基因在染色体上呈线性排列