基因的本质高中生物(基因的本质知识梳理)
1.肺炎双球菌转化实验
(1)体内转化实验:1928年由英国科学家格里菲斯等人进行。
实验材料:S型细菌、R型细菌
菌落毒性:S型菌表面光滑,有荚膜(小鼠不易清除)有R型菌表面粗糙,无荚膜(小鼠易清除)无结论:S型中细菌存在将R型细菌转化为S型细菌的转化因子。
(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.噬菌体感染细菌的实验
1.实验过程
标记噬菌体(35S标记蛋白质,32P标记DNA,不能同时标记)
含有35S的培养基含有35S的细菌35S含有35S蛋白外壳的噬菌体
含有32P的培养基含有32P的细菌内部DNA含有32P的噬菌体
噬菌体感染细菌
含有35S的噬菌体细菌中不存在放射性35S
含有32P的噬菌体细菌中存在放射性32P
结果分析:检测结果显示,在感染过程中,只有32P进入细菌,而35S则没有,说明只有亲本噬菌体的DNA进入细胞。后代噬菌体的各种特征是通过其父母的DNA遗传的。DNA是真正的遗传物质。
结论:进一步证实DNA是遗传物质
3、烟草花叶病毒感染实验:
(一)实验过程
(2)实验结果分析与结论
烟草花叶病毒的RNA可以自我复制并控制生物体的遗传性状,因此RNA是其遗传物质(和HIV一样)。
4.生物体的遗传物质
生物学{非细胞结构:DNA或RNA
{细胞结构{原核生物:DNA;
{真核生物:DNA
结论:大多数生物体(具有细胞结构的生物体(同时含有DAN和RNA)和DNA病毒)的遗传物质是DNA,因此DNA是主要的遗传物质。
第二节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(简称脱氧核糖核苷酸)
2.DNA分子有什么特点?
稳定性:指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。
多样性:虽然组成DNA分子的脱氧核苷酸只有4种,配对方式也只有2种,但数量却可以达到数万种。更重要的是,形成碱基对的顺序可以不断变化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可以形成4n种)。
特异性:每个特定的DNA分子都有特定的碱基序列,特定的序列代表遗传信息,因此每个特定的DNA分子都存储了特定的遗传信息。这种特定的碱基序列碱基的顺序决定了DNA分子的特异性。
3、DNA双螺旋结构的特点:
DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链组成。
DNA分子的外部是由脱氧核糖和磷酸盐交替连接组成的基本骨架。
DNA分子两条链内侧的碱基按照互补碱基配对的原理配对,并通过氢键相互连接。
4.相关计算(已经知道的画图,用100好,碱基互补配对得出答案)(文科生都能理解)
(1)A=TC=G(2)(A+C)/(T+G)=1或A+G/T+C=1
(3)如果(A1+C1)/(T1+G1)=b则(A2+C2)/(T2+G2)=1/b
(4)(A+T)/(C+G)=(A1+T1)/(C1+G1)
=(A2+T2)/(C2+G2)=a
4.确定核酸类型
(1)如果有U但没有T,则核酸为RNA;(2)若有T且A=TC=G,则该核酸为双链DNA;
(3)若有T且ATCG,则为单链DNA;(4)如果U和T同时存在,则处于转录阶段。
第三节DNA复制
1.DNA分子复制的过程
1.概念:以亲代DNA分子为模板合成后代DNA的过程
2.复制时间:有丝分裂或减数分裂第一次分裂间期
3.复制方式:半保存复制
4.复制条件(1)模板:亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链(2)原料:4种脱氧核苷酸
(3)能量:ATP(4)解旋酶、DNA聚合酶等。
5.复印功能:边不旋转边复印
6、复制位点:主要在细胞核,也有线粒体和叶绿体。
7、复制的意义:保持遗传信息的连续性。
3、DNA复制相关的碱基计算(文科生都能理解)
1、一条DNA连续复制n次后,DNA分子总数为:2n
2、第n代DNA分子中,有2个含有原始DNA母链,占1/(2n-1)
3.如果DNA分子含有碱基T作为a,
(1)若连续复制n次,则所需游离胸苷脱氧核苷酸的数量为:a(2n-1)
(2)第n次复制所需的游离胸苷脱氧核苷酸数量为:a·2n-1
第四节基因是具有遗传效应的DNA片段
1.基因之间的相关性
1.与DNA的关系
基因的本质是具有遗传效应的DNA片段。没有遗传效应的DNA片段不能称为基因(非基因)。
每个DNA分子都含有许多基因。
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,基因还分布于线粒体和叶绿体中。
3.与脱氧核苷酸的关系
脱氧核苷酸(A、T、C、G)是组成基因的单位。基因中脱氧核苷酸的序列代表了遗传信息。
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。
基因对性状的控制是通过控制蛋白质分子(酶、结构蛋白)的合成来实现的。
2.DNA片段中的遗传信息
遗传信息包含在四种碱基的顺序中;不断变化的碱基顺序构成了DNA分子的结构。
多样性和碱基的特定序列构成了每个DNA分子的特异性。
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