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文本内容:
第9讲基因的本质
一、DNA是主要的遗传物质
1.肺炎双球菌的转化实验
(1)体内转化实验1928年由英国科学家格里菲思等人进行实验材料S型细菌、R型细菌菌落菌体毒性S型细菌表面光滑(smooth)有荚膜(小鼠很难消灭)→有R型细菌表面粗糙rough无荚膜(小鼠容易消灭)→无结论在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌
(2)体外转化实验1944年由美国科学家艾弗里等人进行结论DNA是遗传物质
2.噬菌体侵染细菌的实验
1、实验过程
①标记噬菌体(35S标记蛋白质,32P标记DNA,不能同时标记)含35S的培养基培养含35S的细菌35S培养蛋白质外壳含35S的噬菌体含32P的培养基培养含32P的细菌培养内部DNA含32P的噬菌体
②噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体侵染细菌细菌体内没有放射性35S含32P的噬菌体侵染细菌细菌体内有放射线32P结果分析测试结果表明侵染过程中,只有32P进入细菌,而35S未进入,说明只有亲代噬菌体的DNA进入细胞子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的DNA才是真正的遗传物质结论进一步确立DNA是遗传物质
3.烟草花叶病毒感染烟草实验
(1)实验过程
(2)实验结果分析与结论烟草花叶病毒的RNA能自我复制,控制生物的遗传性状,因此RNA是它的遗传物质还有HIV
4、生物的遗传物质非细胞结构DNA或RNA生物原核生物DNA细胞结构真核生物DNA结论绝大多数生物(细胞结构的生物(同时含DAN、RNA)和DNA病毒)的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质
二、DNA分子的结构
1.DNA分子的结构
(1)基本单位---脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)
2、DNA分子特点
(1)稳定性是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性
(2)多样性构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)
(3)特异性每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性
3、DNA双螺旋结构的特点
(1)DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成
(2)DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架
(3)DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接
4、相关计算(文科生了解)
(1)A=TC=G
(2)(A+C)/(T+G)=1或A+G/T+C=11
(3)如果(A1+C1)/(T1+G1)=b那么(A2+C2)/(T2+G2)=b
(4)(A+T)/(C+G)=(A1+T1)/(C1+G1)=(A2+T2)/(C2+G2)
5.判断核酸种类
(1)如有U无T,则此核酸为RNA;
(2)如有T且A=TC=G,则为双链DNA;
(3)如有T且A≠TC≠G,则为单链DNA;
(4)U和T都有,则处于转录阶段
三、DNA的复制
1.DNA分子复制的过程
(1)概念以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程
(2)复制时间有丝分裂或减数第一次分裂间期
(3)复制方式半保留复制
(4)复制条件
①模板亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链
②原料4种脱氧核苷酸
③能量ATP
④酶:解旋酶、DNA聚合酶等
(5)复制特点边解旋边复制
(6)复制场所主要在细胞核中,线粒体和叶绿体也存在
(7)复制意义保持了遗传信息的连续性
2.与DNA复制有关的碱基计算(文科生了解)
(1)一个DNA连续复制n次后,DNA分子总数为2n
(2)第n代的DNA分子中,含原DNA母链的有2个,占1/2n-1
(3)若某DNA分子中含碱基T为a,
①则连续复制n次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为a2n-1
②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为a·2n-1
四、基因是有遗传效应的DNA片段
1.基因的相关关系
(1)与DNA的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA片段,无遗传效应的DNA片段不能称之为基因(非基因)
②每个DNA分子包含许多.个.基因
(2)与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列
②染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布
(3)与脱氧核苷酸的关系
①脱氧核苷酸(A、T、C、G)是构成基因的单位
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
(4)与性状的关系
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位
②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子(酶、结构蛋白)的合成来实现
2.DNA片段中的遗传信息遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性,而碱基的特异排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。