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第 3 章基因的本质
第 1 节 DNA 是主要的遗传物质
1．肺炎链球菌的转化实验
（1）体内转化实验：1928 年由英国微生物学家 等人进行。
结论：在 S 型细菌中存在 可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌。
（2）体外转化实验：20 世纪 40 年代由美国微生物学家 等人进行。
结论： 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
2．肺炎链球菌有两类：R 菌 荚膜、菌落 、 。S 菌有荚膜、菌落 、 ，可 使人和小鼠患 ，小鼠并发 死亡。
3．在 T2 噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是 DNA。对这两种物质的分析表明：仅 分子中 含有硫，磷几乎都存在于 分子中。（P45“相关信息 ”）
4．赫尔希和蔡斯利用了 技术，设计并完成了 的实验，因噬菌体 只有头部的 进入大肠杆菌中，而 外壳留在外面，因而更具说服力。（P45）
5．赫尔希和蔡斯的实验过程：
①在分别含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基中培养 ；
②再用上述得到的大肠杆菌培养噬菌体，得到 含有 35S 标记或 含有 32P 标记的 ； ③然后，用 35S 或 32P 标记的 分别侵染 ，经过短时间的保温后，用搅拌器 搅拌、离心；
④离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质。（P45）
6 ． 实 验 误 差 分 析 ：（1 ） 用 32P 标 记 的 噬 菌 体 侵 染 大 肠 杆 菌 ， 上 清 液 中 含 放 射 性 的 原 因 是： 。
（2）用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是： ，有少量含 35S 的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
7.搅拌的目的是使 ， 的目的是让上清液中 析出重量较轻的 T2 噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。（P45）
8.从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的 RNA， 却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中， 是遗传物质。（P46）
9.因为 生物的遗传物质是 DNA，所以说 DNA 是 遗传物质；原核生物（如细菌）的 遗传物质是 ，真核生物的遗传物质是 ，病毒的遗传物质是 。（P46）
10.在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理 ”或“减法原理 ”。与常态比较，人为增加某种影响 因素的称为“ ”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“ ”。
第 2 节 DNA 的结构
DNA 双螺旋结构模型的构建者： 。（方法： 物理模型法）（P48）
2.DNA 的组成单位是 ，结构简图为 ，其组成成分中含有 、 、 。构成DNA 的碱基有腺嘌呤(A)、 ( )、
( )、 ( )四种。
3.DNA 分子双螺旋结构的主要特点
（1） 条链按 方式盘绕成 结构。
（2） 和 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过 连接成 ，并且碱基配对遵循 原则： A (腺嘌 呤)一定与 ( )，（氢键有 个）；G(鸟嘌呤)一定与 ( )配对，（氢键有 个）。 4.双链 DNA 中 A（腺嘌呤）的量总是和 （ ）的量相等，C（胞嘧啶）的量总是和 （鸟嘌 呤）的量相等。（P50）
5.双链 DNA 中，相邻的碱基通过 相连；在单链 DNA 中，相邻的碱基通过 相 连，脱氧核苷酸通过 相连形成脱氧核苷酸链。
第 3 节 DNA 的复制
1.概念：DNA 复制是指以 为模板合成 的过程。
2.复制的时间： 和 。
3.复制的场所： (主要)、 和 。
4.复制的条件：模板： ；原料： 4 种游离的 ；
5.复制的条件： 能量： ；酶： 和 。 注： 解旋酶可使碱基之
间的 断裂。
6.复制的特点： 、 。
7.准确复制的原因
（1）DNA 分子独特的 结构，为复制提供了精确的模板。
（2）通过 ，保证了复制能够准确的进行。
8.意义： DNA 分子通过复制， 将 从亲代传递给了子代， 从而保持了 的连续性。
9.DNA 分子半保留复制的相关计算
1 个含 15N 的 DNA 分子， 放在含 14N 脱氧核苷酸的环境中复制 n 次， 产生子代 DNA 个， 其 中：
（1）含 15N 的 DNA 有 个；含 14N 的 DNA 有 个。
（2）只含 15N 的 DNA 有 个；只含 14N 的 DNA 有 个。
（3）脱氧核苷酸链有 条，其中含 15N 的链有 条，含 14N 的链有 条。
（4）若某 DNA 分子含某碱基 m 个， 如果该 DNA 分子复制 n 次， 则需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸 数为 个。
第 4 节 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
基因的本质：基因是有 的 片段。不是任何一个 DNA 片段都是基因。
2.一个 DNA 分子上有 个基因， 每一个基因都是特定的 ，有着特定的 。
3.DNA 分子能够储存足够量的 ；遗传信息蕴藏在 DNA 的 中。 4.DNA 的特性：多样性： 的千变万化，构成了 DNA 分子的多样性。
5.DNA 的特性：特异性： 碱基 ，构成了每一个 DNA 分子的特异性。 6.DNA 分子的 性和 性是生物体多样性和特异性的物质基础。
7.人类基因组计划测定的是 条染色体（ 条常染色体＋ ＋ ）上 DNA 的碱基序列。（P58 “思考·讨论 ”）
8.有些病毒的遗传物质是 RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基 因就是有遗传效应的 片段。（P59“小字内容 ”）第3章基因的本质
第1节DNA是主要的遗传物质
1．肺炎链球菌的转化实验
（1）体内转化实验：1928年由英国微生物学家 格里菲思 等人进行。
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：20世纪40年代由美国微生物学家 艾弗里 等人进行。
结论： DNA 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
2．肺炎链球菌有两类：R菌 无 荚膜、菌落 粗糙 、 无毒 。S菌有荚膜、菌落 光滑 、 有毒 ，可使人和小鼠患 肺炎 ，小鼠并发 败血症 死亡。
3．在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。对这两种物质的分析表明：仅 蛋白质 分子中含有硫，磷几乎都存在于 DNA 分子中。（P45“相关信息”）
4．赫尔希和蔡斯利用了 放射性同位素标记 技术，设计并完成了 噬菌体侵染细菌的 实验，因噬菌体只有头部的 DNA 进入大肠杆菌中，而 蛋白质 外壳留在外面，因而更具说服力。（P45）
5．赫尔希和蔡斯的实验过程：
①在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养 大肠杆菌 ；
②再用上述得到的大肠杆菌培养噬菌体，得到 蛋白质 含有35S标记或 DNA 含有32P标记的 噬菌体 ；
③然后，用35S或32P标记的 噬菌体 分别侵染 未被标记的大肠杆菌 ，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心；
④离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质。（P45）
6．实验误差分析：（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因是： 保温时间过短或过长 。
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是： 搅拌不充分 ，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
7．搅拌的目的是使 吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 ， 离心 的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。（P45）
8．从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA，却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中， RNA 是遗传物质。（P46）
9．因为 绝大多数 生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是 主要的 遗传物质；原核生物（如细菌）的遗传物质是 DNA ，真核生物的遗传物质是 DNA ，病毒的遗传物质是 DNA或RNA 。（P46）
10．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“ 加法原理 ”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“ 减法原理 ”。
第2节DNA的结构
1. DNA 双螺旋结构模型的构建者： 沃森和克里克 。（方法： 物理模型法）（P48）
2. DNA 的组成单位是 脱氧(核糖)核苷酸 ，结构简图为 ，其组成成分中含有 磷酸、 脱氧核糖 、 含氮碱基 。构成 DNA 的碱基有 腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G) 、胞嘧啶(C) 、 胸腺嘧啶(T) 四种。
3. DNA 分子双螺旋结构的主要特点
（1） 两 条链按 反向平行 方式盘绕成 双螺旋 结构。
（2） 脱氧核糖 和 磷酸 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 碱基 排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过 氢键 连接成 碱基对 ，并且碱基配对遵循 碱基互补配对 原则： A (腺嘌呤)一定与 T (胸腺嘧啶)，（氢键有 3 个）；G(鸟嘌呤)一定与 C (胞嘧啶) 配对，（氢键有 2 个）。
4.双链DNA中A（腺嘌呤）的量总是和 T（胸腺嘧啶） 的量相等，C（胞嘧啶）的量总是和 G（鸟嘌呤） 的量相等。（P50）
5.双链DNA中，相邻的碱基通过 氢键 相连；在单链DNA中，相邻的碱基通过 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 相连，脱氧核苷酸通过 磷酸二酯键 相连形成脱氧核苷酸链。
第3节DNA的复制
1.概念：DNA 复制是指以 亲代 DNA 为模板合成 子代 DNA 的过程。
2.复制的时间： 有丝分裂间期 和 减数第一次分裂前的间期 。
3.复制的场所： 细胞核 (主要)、 线粒体 和 叶绿体 。
4.复制的条件：模板： DNA 的两条链 ；原料： 4 种游离的 脱氧(核糖)核苷酸 ；
5.复制的条件： 能量： ATP ；酶： 解旋酶 和 DNA 聚合酶 。 注： 解旋酶可使碱基之间的 氢键 断裂。
6.复制的特点： 边解旋变复制 、 半保留复制 。
7.准确复制的原因
（1）DNA 分子独特的 双螺旋 结构，为复制提供了精确的模板。
（2）通过 碱基互补配对 ，保证了复制能够准确的进行。
8.意义： DNA 分子通过复制， 将 遗传信息 从亲代传递给了子代， 从而保持了 遗传信息 的连续性。
9.DNA 分子半保留复制的相关计算
1个含 15N 的 DNA 分子， 放在含 14N 脱氧核苷酸的环境中复制 n 次， 产生子代 DNA 2n 个， 其中：
（1）含 15N 的 DNA 有 2 个；含 14N 的 DNA 有 2n 个。
（2）只含 15N 的 DNA 有 0 个；只含 14N 的 DNA 有 2n -2 个。
（3）脱氧核苷酸链有 2n＋1 条，其中含 15N 的链有 2 条，含 14N 的链有 2n＋1 －2 条。
（4）若某 DNA 分子含某碱基 m 个， 如果该 DNA 分子复制 n 次， 则需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸数为 m*(2n -1 ) 个。
基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.基因的本质：基因是有 遗传效应 的 DNA 片段。不是任何一个 DNA 片段都是基因。
2.一个 DNA 分子上有 许多 个基因， 每一个基因都是特定的 DNA 片段 ，有着特定的 遗传效应 。
3.DNA 分子能够储存足够量的 遗传信息 ；遗传信息蕴藏在 DNA 的 4 种碱基的排列顺序 中。
4.DNA 的特性：多样性： 碱基排列顺序 的千变万化，构成了 DNA 分子的多样性。
5.DNA 的特性：特异性： 碱基 特定的排列顺序 ，构成了每一个 DNA 分子的特异性。
6.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。
7.人类基因组计划测定的是 24 条染色体（ 22 条常染色体＋ X ＋ Y ）上DNA的碱基序列。（P58“思考·讨论”）
8.有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的 RNA 片段。（P59“小字内容”）

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