基因的本質高中生物(基因的本質知識梳理)
1.肺炎雙球菌轉化實驗
(1)體內轉化實驗:1928年由英國科學家格里菲斯等人進行。
實驗材料:S型細菌、R型細菌
菌落毒性:S型菌表面光滑,有莢膜(小鼠不易清除)有R型菌表面粗糙,無莢膜(小鼠易清除)無結論:S型中細菌存在將R型細菌轉化為S型細菌的轉化因子。
(2)體外轉化實驗:1944年由美國科學家艾弗里等人進行。
結論:DNA是遺傳物質
2.噬菌體感染細菌的實驗
1.實驗過程
標記噬菌體(35S標記蛋白質,32P標記DNA,不能同時標記)
含有35S的培養(yǎng)基含有35S的細菌35S含有35S蛋白外殼的噬菌體
含有32P的培養(yǎng)基含有32P的細菌內部DNA含有32P的噬菌體
噬菌體感染細菌
含有35S的噬菌體細菌中不存在放射性35S
含有32P的噬菌體細菌中存在放射性32P
結果分析:檢測結果顯示,在感染過程中,只有32P進入細菌,而35S則沒有,說明只有親本噬菌體的DNA進入細胞。后代噬菌體的各種特征是通過其父母的DNA遺傳的。DNA是真正的遺傳物質。
結論:進一步證實DNA是遺傳物質
3、煙草花葉病毒感染實驗:
(一)實驗過程
(2)實驗結果分析與結論
煙草花葉病毒的RNA可以自我復制并控制生物體的遺傳性狀,因此RNA是其遺傳物質(和HIV一樣)。
4.生物體的遺傳物質
生物學{非細胞結構:DNA或RNA
{細胞結構{原核生物:DNA;
{真核生物:DNA
結論:大多數(shù)生物體(具有細胞結構的生物體(同時含有DAN和RNA)和DNA病毒)的遺傳物質是DNA,因此DNA是主要的遺傳物質。
第二節(jié)DNA分子的結構
1.DNA分子的結構
(1)基本單位——脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧核糖核苷酸)
2.DNA分子有什么特點?
穩(wěn)定性:指DNA分子雙螺旋空間結構的相對穩(wěn)定性。
多樣性:雖然組成DNA分子的脫氧核苷酸只有4種,配對方式也只有2種,但數(shù)量卻可以達到數(shù)萬種。更重要的是,形成堿基對的順序可以不斷變化,從而決定了DNA分子的多樣性(n對堿基可以形成4n種)。
特異性:每個特定的DNA分子都有特定的堿基序列,特定的序列代表遺傳信息,因此每個特定的DNA分子都存儲了特定的遺傳信息。這種特定的堿基序列堿基的順序決定了DNA分子的特異性。
3、DNA雙螺旋結構的特點:
DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈組成。
DNA分子的外部是由脫氧核糖和磷酸鹽交替連接組成的基本骨架。
DNA分子兩條鏈內側的堿基按照互補堿基配對的原理配對,并通過氫鍵相互連接。
4.相關計算(已經(jīng)知道的畫圖,用100好,堿基互補配對得出答案)(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則(A2+C2)/(T2+G2)=1/b
(4)(A+T)/(C+G)=(A1+T1)/(C1+G1)
=(A2+T2)/(C2+G2)=a
4.確定核酸類型
(1)如果有U但沒有T,則核酸為RNA;(2)若有T且A=TC=G,則該核酸為雙鏈DNA;
(3)若有T且ATCG,則為單鏈DNA;(4)如果U和T同時存在,則處于轉錄階段。
第三節(jié)DNA復制
1.DNA分子復制的過程
1.概念:以親代DNA分子為模板合成后代DNA的過程
2.復制時間:有絲分裂或減數(shù)分裂第一次分裂間期
3.復制方式:半保存復制
4.復制條件(1)模板:親代DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈(2)原料:4種脫氧核苷酸
(3)能量:ATP(4)解旋酶、DNA聚合酶等。
5.復印功能:邊不旋轉邊復印
6、復制位點:主要在細胞核,也有線粒體和葉綠體。
7、復制的意義:保持遺傳信息的連續(xù)性。
3、DNA復制相關的堿基計算(文科生都能理解)
1、一條DNA連續(xù)復制n次后,DNA分子總數(shù)為:2n
2、第n代DNA分子中,有2個含有原始DNA母鏈,占1/(2n-1)
3.如果DNA分子含有堿基T作為a,
(1)若連續(xù)復制n次,則所需游離胸苷脫氧核苷酸的數(shù)量為:a(2n-1)
(2)第n次復制所需的游離胸苷脫氧核苷酸數(shù)量為:a·2n-1
第四節(jié)基因是具有遺傳效應的DNA片段
1.基因之間的相關性
1.與DNA的關系
基因的本質是具有遺傳效應的DNA片段。沒有遺傳效應的DNA片段不能稱為基因(非基因)。
每個DNA分子都含有許多基因。
2、與染色體的關系
基因在染色體上呈線性排列。染色體是基因的主要載體。此外,基因還分布于線粒體和葉綠體中。
3.與脫氧核苷酸的關系
脫氧核苷酸(A、T、C、G)是組成基因的單位?;蛑忻撗鹾塑账岬男蛄写砹诉z傳信息。
4.與性狀的關系
基因是控制生物性狀的遺傳物質的結構和功能單位。
基因對性狀的控制是通過控制蛋白質分子(酶、結構蛋白)的合成來實現(xiàn)的。
2.DNA片段中的遺傳信息
遺傳信息包含在四種堿基的順序中;不斷變化的堿基順序構成了DNA分子的結構。
多樣性和堿基的特定序列構成了每個DNA分子的特異性。
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