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1、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。实验过程R型活细菌S型活细菌加热杀死的S型细菌R型活细菌）加热杀死的S型细菌？别 ii 射 到 小 鼠 体一小鼠不死亡小鼠死亡小鼠不死亡小鼠死亡竺S型活细菌壁s型活细菌结论：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。实验过程S型活细菌 Tri1 111多糖脂质蛋白质 RNA DNA DNA水解物111 I11分别与R型活细函混合培养111 1/1R R R R结论：DNA是遗传物质2. 噬菌体侵染细菌
2、的实验1、实验过程标记噬菌体含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的噬菌体噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体- 侵染细菌 T细菌体内没有放射性35S含32P的噬菌体- 侵染细菌 T细菌体内有放射线32P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）、实验过程感染烟草完整的烟草花叶病毒烟草叶出现病斑感染烟草-烟草叶不烟草花叶病毒业里鱼曰岐出现病斑感染烟草一烟草叶出A现病斑（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。4
3、、生物的遗传物质非细胞结构：DNA或RNA生物I细胞结构原核生物：DNA真核生物：DNA结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和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）r 一分子磷酸Ol 一分子含氮的碱基脱氧核昔酸 一分子脱氧核糖OgLZZDcIZJ2、DNA分子有何特点？稳定性 是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。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。 特异
4、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：（l）DNA分子中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(1) A=T C=G(2) (A+ C ) / (T+G ) = 1或 A+G / T+C = 1(3) 如果(A1+C1 ) / ( T1+G1 ) =b 那么(A2+C
5、2 ) / (T2+G2 ) =1/b(4) (A+T ) / ( C+G ) = (A1+T1 ) / ( C1+G1 ) = ( A2 + T2 ) / ( C2+G2 )=a5. 判断核酸种类(1) 如有U无T,则此核酸为RNA；(2) 如有T且A=T C=G，则为双链DNA；(3) 如有T且A。T C尹G,则为单链DNA ；(4) U和T都有，则处于转录阶段。三DNA的复制原始的双链DMA分子复制叉新合成的双, 链DNA分子互补配对 的自由碱基正在台成的DNA新链二解旋酶：解开DNA双链聚合酶：以母链为模板，游离的四种脱氧核昔酸为1、DNA分子复制的过程融DNA分.子的一条链新合成的双
6、链DNA分子连接酶：把DNA子链片段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分子两条脱氧核昔酸链(2) 原料：4种脱氧核昔酸(3) 能量：ATP(4) 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1. 一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n2. 第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/（2n-i）3. 若某DNA分子中含碱基T为a，（1）
7、则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a（2n-1）第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核昔酸数为：a - 2n-i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 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）。 每个DNA分子包含许多个基因。 2、与染色体的关系 基因在染色体上呈线性排列。 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 脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。 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 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
8、 基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。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。典例讲解例1（2011 广东高考）艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如卜表.从表可知（)实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R型R荚膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA（经DNA酶处理）R型A. 不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B. 说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C. 和说明S型菌的DNA是转化因子D. 说明DNA是主要的遗传物质解析本题考查肺炎双
9、球菌转化实验，意在考查分析问题的能力、获取信息的能力和 实验探究能力。由、组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再通过组可进一 步证明DNA是S型细菌的转化因子，蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化 因子，A错误、C正确；从表中不能得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是S型细菌的主要遗传物质，D错误。答案C例2 (2013 新课标卷II改编)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验 是()孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验二 噬菌体侵染大肠杆菌实验A. B.C.D.解析本题考查了教材中的基本实验，意在考查考生对教材实验的识记能力和理解能 力。孟
10、德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律。摩尔根通过果蝇杂交 实验说明了基因位于染色体上。肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明 了 DNA是遗传物质，C项正确。答案C同位素标记法在噬菌体侵染实验中的应用分析(1) 用哪种标记元素。若用32P和35S，则分别标记了 DNA和蛋白质，若用C、H、O等，则同时标记了 DNA和蛋白质。(2) 注意标记对象是噬菌体还是细菌，标记对象不同对应结果不同，具体见下表:DNA蛋白质DNA和蛋白质噬菌体32P35S14C、3H、180、15N细菌31P32S12C、汨、16O、14N子代噬菌体32P(少数)、31P(全部)32SC、H
11、、O、N的两种同位素都有例3下图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答:(1)从主链上看，两条单链 平行；从碱基关系看，两条单链。和 相间排列，构成了 DNA分子的基本骨架。(3) 图中有 种碱基，种碱基对。(4) 含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答： 该DNA片段中共有腺嘌吟 个，C和G构成的碱基对共 对。 在DNA分子稳定性的比较中，碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。解析(1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基 互补配对原则。(2) 脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。(3) 图中涉
12、及4种碱基，4种碱基之间的配对方式有两种，但碱基对的种类有4种，即A T、TA、GC、CGo(4) 假设该DNA片段只有A、T两种碱基，0200个碱基，100个碱基对，含有200个氢 键，而实际上有260个氢键，即G-C或C-G碱基对共60个，所以该DNA中腺嘌吟数为|x(2002 2X60)=40个，C和G共60对。由于G与C之间有三个氢键，A与T之间有两个氢键， 因此，G与C构成的碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。答案(1)反向 碱基互补配对(2)脱氧核糖 磷酸 (3)4 4(4)4060 G与C例4 一个DNA分子的一条链上，腺嘌吟比鸟嘌吟多40%，两者之和占DNA分子上碱 基总数
13、的24%，则这个DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链上碱基数目的()A. 44%B. 24%C. 14%D. 28%解析画出DNA简图(如图所示)。依题意，列出等量关系：、厂生2史S-100(A G1)/G1 = 40%-A1=1.4G1 ，小 A 6 & 而在整个DNA分子中：(A1 + G1)/200 = 24%一& + G1 = 48 ，联立得：A1 = 28o整个DNA分子中A1=T2，因此正确答案是Do答案D双链DNA分子中碱基数量关系的归纳(1) 碱基互补配对原则的应用：在双链DNA分子中，四种碱基的比例和为1o(2) A=T，C = G，A+G=C+T=A+C=G+T =总碱基
14、数的 1/2。(3) 互补碱基之和的比值(A+T) : (C+G)在已知链、互补链和整个DNA分子中相等； 非互补碱基之和的比值如(A+C) : (T+G)在已知链与互补链间互为倒数，在整个DNA分子 中该比值为1o(4) 在一个双链DNA分子中，某种碱基的比例等于其在每条链上所占比例的平均值。例5(2012 福建高考)双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似， 能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接 上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合 成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核 苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有（）A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种解析由题干分析可知，题中所给的单链模板中含有4个“A”，其中每个“A”均可 能与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对，当单链模板上的“A”与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸配对时子
