第三章 基因的本质
第一部分：基础知识
本章提要： C、H、O、N、P 肺炎双球菌 转化实验 噬菌体侵染 细菌实验 烟草花叶 病毒实验 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸空间结构 双螺旋DNA 结 构 特点 功能 单位 特异性 基因 多样性 证 明 DNA是主要 的遗传物质 DNA 复制 遗传 信息 时场过条特意准确 间 所 程 件 点 义 复制 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 核酸 遗传物质 细胞生物 （真核、原核） DNA和RNA DNA 非细胞生物（病毒） DNA病毒 DNA DNA RNA病毒 RNA RNA 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） A腺嘌呤
P 二、DNA的结构 G鸟嘌呤 1 4 1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P 碱基 脱氧5 C胞嘧啶
2、DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种） 核糖 T胸腺嘧啶 3、DNA的结构： 3 2 （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：
n
（1）多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4(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： ① A=T、G=C
②A+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：
n
（1）复制出DNA数 =2（n为复制次数） （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
基本组成单 特定脱氧核苷酸排 具有遗传效应 主要载体 4种脱氧 列顺序代表遗传信息 的DNA片段 基因 DNA 染色体 核苷酸 每个DNA分子 每个基因含许多 每条染色体上含有 中含许多个基因 个脱氧核苷酸 1个或2个DNA分子 基因在染色体上呈线性排列
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
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