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第一单元 基因的本质
一、DNA是主要的遗传物质
1、肺炎链球菌的转化实验
（1） 格里菲斯 ---肺炎链球菌体内转化实验
实验①、②对比说明R型细菌无毒性、S型细菌有毒性。
实验②、③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。
实验②、③、④对比说明R型细菌转化为S型细菌。
结论：已经加热杀死的S型细菌中，含有使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
转化的实质：S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，实现了基因重组，且转化效率低。
（2）艾弗里 ---肺炎链球菌体外转化实验
实验结果：只有去掉S型细菌的DNA才能失去转化活性。
结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
2、噬菌体侵染细菌的实验
结论：只有噬菌体的 DNA 才可以进入细菌且传递给子代噬菌体，由此进一步确立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。
5、生物的遗传物质
生物类型 核酸种类 遗传物质 实例
有细胞结 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人
构的生物 原核生物 DNA 乳酸菌、蓝细菌
无细胞结 构的生物 DNA病毒 DNA DNA 噬菌体
RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒
结论：由于绝大多数生物（有细胞的生物和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的空间结构：
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：由通过 氢键 相连的 碱基对 组成。
③碱基配对原则： A与 T 配对 ； C与G 配对，
因此：在DNA分子中有此数量关系：A=T C=G A+G / T+C = 1
2、DNA分子特点：稳定性 、多样性、特异性
三、DNA的复制
1、时间： 细胞分裂间期。（即 有丝分裂 的间期和 减数第一次分裂的间期）
2、基本条件：① 模板：解旋的DNA分子的两条母链（即亲代DNA的两条链） ；
② 原料：游离的4种脱氧核苷酸 ；
③ 能量：由 ATP 提供；
④ 酶： 解旋酶 DNA 聚合酶
3、特点：① 边解旋边复制 ；② 半保留复制
4、配对方式：碱基互补配对原则 A-T T-A C-G G-C
5、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： 2n 个
（2）复制n代后的DNA分子中，含原DNA母链的有 2 个，占1/(2n-1)
四、基因的本质
1、与DNA的关系
①基因是 有遗传效应 的DNA片段。
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脱氧核苷酸是构成基因的单位。
②基因中 脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序 代表遗传信息。
第二单元 基因的表达
一、基因控制蛋白质合成（真核生物为例）：
1、转录：
（1）概念：细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
（2）条件：
模板：DNA的 一 条链 原料： 四种游离的核糖核苷酸
能量： ATP 酶： RNA聚合酶
（3）原则：碱基互补配对原则（A-U 、 T-A 、G—C、C—G）
（4）产物： 信使RNA（mRNA）、 核糖体RNA(rRNA) 、 转运RNA(tRNA)
2、翻译：
（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）场所： 细胞质
（3）条件：模板： mRNA 原料： 20种游离氨基酸
能量：ATP 酶：多种酶
搬运工具： tRNA 装配机器： 核糖体
原则： 碱基互补配对原则 （ U-A 、 A-U 、G-C C-G）
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 之比至少= 6 ： 3 ： 1
4、密码子
①概念： mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基称为1个密码子.
②密码子 起始密码：AUG、GUG
（64 种） 终止密码：UAA、UAG、UGA
注：决定氨基酸的密码子有 61 个，终止密码不编码氨基酸。
5、反密码子：指tRNA中与 mRNA密码子 互补配对的三个碱基，共 61 种。
二、基因对性状的控制
1、中心法则及其发展
（1）提出者： 克里克
（2）内容：
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA（即RNA的自我复制）也可以从RNA流向DNA（即逆转录）。
2、基因与性状的关系
（1）间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如豌豆的圆粒和皱粒、白化病等。
（2）直接控制：通过控制 蛋白质结构 直接控制生物性状。如囊性纤维病、镰状细胞贫血等。
（3）表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。（DNA的甲基化，组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰影响基因的表达）
（4）一种基因可以控制一种或多种性状，一种性状可以由一种或多种基因控制。
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