基因的本質(zhì)高中生物(基因的本質(zhì)知識梳理)

1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

(1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：1928年由英國科學(xué)家格里菲斯等人進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)材料：S型細(xì)菌、R型細(xì)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(jié)論：S型中細(xì)菌存在將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子。

(2)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：1944年由美國科學(xué)家艾弗里等人進(jìn)行。

結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)

2.噬菌體感染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)過程

標(biāo)記噬菌體（35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記DNA，不能同時標(biāo)記）

含有35S的培養(yǎng)基含有35S的細(xì)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(xì)菌內(nèi)部DNA含有32P的噬菌體

噬菌體感染細(xì)菌

含有35S的噬菌體細(xì)菌中不存在放射性35S

含有32P的噬菌體細(xì)菌中存在放射性32P

結(jié)果分析：檢測結(jié)果顯示，在感染過程中，只有32P進(jìn)入細(xì)菌，而35S則沒有，說明只有親本噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)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(zhì)。

結(jié)論：進(jìn)一步證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)

3、煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)：

(一)實(shí)驗(yàn)過程

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

煙草花葉病毒的RNA可以自我復(fù)制并控制生物體的遺傳性狀，因此RNA是其遺傳物質(zhì)（和HIV一樣）。

4.生物體的遺傳物質(zhì)

生物學(xué){非細(xì)胞結(jié)構(gòu)：DNA或RNA

{細(xì)胞結(jié)構(gòu){原核生物：DNA；

{真核生物：DNA

結(jié)論：大多數(shù)生物體（具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體（同時含有DAN和RNA）和DNA病毒）的遺傳物質(zhì)是DNA，因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)

1.DNA分子的結(jié)構(gòu)

(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(diǎn)？

穩(wěn)定性：指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)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(dá)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(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：

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(nèi)側(cè)的堿基按照互補(bǔ)堿基配對的原理配對，并通過氫鍵相互連接。

4.相關(guān)計算（已經(jīng)知道的畫圖，用100好，堿基互補(bǔ)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(zhuǎn)錄階段。

第三節(jié)DNA復(fù)制

1.DNA分子復(fù)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(fù)制時間：有絲分裂或減數(shù)分裂第一次分裂間期

3.復(fù)制方式：半保存復(fù)制

4.復(fù)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(fù)印功能：邊不旋轉(zhuǎn)邊復(fù)印

6、復(fù)制位點(diǎn)：主要在細(xì)胞核，也有線粒體和葉綠體。

7、復(fù)制的意義：保持遺傳信息的連續(xù)性。

3、DNA復(fù)制相關(guān)的堿基計算（文科生都能理解）

1、一條DNA連續(xù)復(fù)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(fù)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(fù)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(yīng)的DNA片段

1.基因之間的相關(guān)性

1.與DNA的關(guān)系

基因的本質(zhì)是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。沒有遺傳效應(yīng)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(guān)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(guān)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(guān)系

基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位。

基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)分子（酶、結(jié)構(gòu)蛋白）的合成來實(shí)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(gòu)成了DNA分子的結(jié)構(gòu)。

多樣性和堿基的特定序列構(gòu)成了每個DNA分子的特異性。

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