1.注射活的无毒R型细菌,小鼠正常。 体内 2.注射活的有毒S型细菌,小鼠死亡。 3.注射加热杀死的有毒S型细菌,小鼠正常。 DNA是遗传物细菌的转化 体4.注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”,小鼠死亡。 质,蛋白质不5.加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养,无毒菌全变为有毒菌。 是遗传物质。 外 6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④与无毒菌一起混合培养,没有发现有毒菌。 用放射性元素S和P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在细菌体DNA是遗传物噬菌体侵染细菌 内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素P 2.DNA是主要的遗传物质
(1)某些病毒的遗传物质是RNA (2)绝大多数生物的遗传物质是DNA
二、DNA的结构
1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P 2、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)
【注:氢键数目越多,热稳定性越高,故C-G比例越高的DNA,热稳定性越高】 4.特点
①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
②多样性:DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样(主要的)、碱基的数目和碱基的比例不同 ③特异性:DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序
323532转化 转化 质 A?G5.计算 ①在两条互补链中T?C的比例互为倒数关系。
②在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
A?T③整个DNA分子中,G?C与分子内每一条链上的该比例相同。
三、DNA的复制
1.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 2. DNA的复制 1.场所:细胞核
2.时间:细胞分裂间期。(即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期)
3.基本条件:① 模板:开始解旋的DNA分子的两条单链(即亲代DNA的两条链); ② 原料:是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸; ③ 能量:由ATP提供;
④ 酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等。 4.过程:①解旋;②合成子链;③形成子代DNA 5.特点:①边解旋边复制;②半保留复制 6.原则:碱基互补配对原则(A-T,C-G)
7.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。 8.意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性 9. 相关计算:①DNA分子数=2
②脱氧核苷酸链数=2③最初的母链数=2 ④子链数=2
四、 基因是有遗传效应的DNA片段
1. 基因的定义:基因是有遗传效应的DNA片段 2 .DNA是遗传物质的条件:
a、能自我复制 b、结构相对稳定 c、储存遗传信息 d、能够控制性状。 3. DNA分子的特点:
①多样性:碱基排列顺序的千变万化 ②特异性:碱基的特定排列顺序
n
n+1
n+1
﹣2 [ 注:n为复制的次数 ]
③稳定性:双螺旋结构
DNA中的碱基排列顺序储存大量的遗传信息了,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。
第四章
1. RNA的种类:①信使RNA(mRNA):遗传信息传递的媒介;②转运RNA(tRNA):运载氨基酸的工具;③核糖体RNA(rRNA):与蛋白质构成核糖体。
2.基因的表达:转录和翻译 1)遗传信息的转录:
①定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA的过程; ②场所:细胞核(主要);
③碱基互补配对(DNA&mRNA):G-C,C-G,T-A,A-U;
④条件:-模版:DNA的一条链; -原料:四种游离的核糖核苷酸; -酶:解旋酶、RNA聚合酶; -能量:ATP;
⑤过程:-解旋:解旋酶将DNA双链解开,使DNA双链的碱基得以暴露; -合成:在RNA聚合酶作用下,以DNA一条链为模版,以四种核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成mRNA分子; -复旋:合成的mRNA从DNA链上释放,DNA恢复双螺旋结构; 2)遗传信息的翻译:
①定义:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程; ②场所:细胞质中的核糖体;
③碱基互补配对(mRNA的密码子&tRNA的反密码子):G-C ,C-G,A-U, U-A;
④条件:-模版:mRNA; -原料:20种游离的氨基酸; -酶:多种酶; -能量:ATP; -工具:tRNA; ⑤密码子:-定义:mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基成为密码子; -种类:密码子共有64种,其中,起始密码子2种(甲硫氨酸:AUG;缬氨酸:GUG),终止密码子三种(UAA,UAG,UGA,终止密码子不编码氨基酸),所以,编码氨基酸的密码子有61种; -密码子的简并性:一种密码子只能决定一种氨基酸,但一种氨基酸可以由一种或几种不同的密码子决定; 密码子的通用性:所有生物共用一套遗传密码,所以生物的密码子都是相同的;
⑥tRNA:-结构:RNA链经过折叠,形成类似三叶草的形状,一端是携带氨基酸的部位,;另一端有三个碱基(反密码子); -反密码子:与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基; -种类; 61种(反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应); -一种tRNA只能携带一种氨基酸,一种氨基酸可由不同tRNA携带;
⑦过程(P66图4-6):
⑧多聚核糖体:在合成蛋白质时,在同一条mRNA链上结合多个核糖体,同时合成若干条相同多肽链,少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质;(原核生物没有细胞核,转录还没结束,翻译已经开始); ⑨DNA碱基数:RNA碱基数:氨基酸数=6:3:1
3.中心法则:
DNA复制、转录和翻译一般是有细胞结构的生物所遵循的法则;RNA复制和逆转录是某些病毒才会出现的,并且只有在寄主细胞中才能进行。 4.基因、蛋白质和性状的关系:
1)基因指导蛋白质的合成,生物性状主要是由蛋白质体现,因此生物的性状是由基因控制的。
2)基因控制生物性状的方式:①基因可以通过控制酶的合成来控制代谢的过程,进而控制生物体的性状。(间接控制)②基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(直接控制) 【注意课本中的例子】
3)基因与性状不是简单的一一对应关系(比如:人的身高是由多对基因控制,且受后天环境影响) 4)表现型(性状)=基因型(内因)+环境(外因),其中,基因是决定性状的主要因素; 5.细胞质遗传:
细胞质基因(线粒体、叶绿体)
遗传的特点是:母系遗传,即只能通过母亲遗传个后代(如:线粒体肌病)
第五章
1.生物变异 :①可遗传变异(基因突变、基因重组、染色体变异)②不可遗传变异(环境改变引起) 2.基因突变:(频率低,但普遍存在)
1)定义:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。 2)时间:DNA复制间期,即有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
3)基因突变一定会导致生物性状改变吗?(①由于密码子的简并性,一种氨基酸可由几种不同的密码子决定,若基因突变后经转录得到的密码子编码的是同一种氨基酸,则不会改变蛋白质的结构,不影响生物性状;)
4)基因突变一定会遗传给后代吗?(发生在减数分裂形成配子的时候,则可以遗传给后代,若发生在有丝分裂形成体细胞的时候,则不能遗传给后代)
5)原因:①自发突变(内因):DNA复制时偶尔发生错误;②诱发突变(外因):物理因素(X射线、紫外线等)、化学因素(亚硝酸、碱基类似物等)、生物因素(病毒、细菌等)
应用——人工诱变育种:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种
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