2018高中生物學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 第9講 基因的本質(zhì)學(xué)案

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1、 第 9講 基因的本質(zhì) 一、DNA 是主要的遺傳物質(zhì) 1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):1928 年由英國(guó)科學(xué)家格里菲思等人進(jìn)行。 實(shí)驗(yàn)材料:S 型細(xì)菌、R 型細(xì)菌 菌落 菌體 毒性 S 型細(xì)菌 表面光滑(smooth) 有莢膜(小鼠很難消滅) →有 R 型細(xì)菌 表面粗糙(rough) 無(wú)莢膜(小鼠容易消滅) →無(wú) 結(jié)論:在 S 型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使 R 型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為 S 型細(xì)菌。 (2)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):1944 年由美國(guó)科學(xué)家艾弗里等人進(jìn)行。 結(jié)論:DNA 是遺傳物質(zhì)

2、 2.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程 ①標(biāo)記噬菌體(35S 標(biāo)記蛋白質(zhì),32P 標(biāo)記 DNA,不能同時(shí)標(biāo)記) 含 35S 的培養(yǎng)基 ?培?養(yǎng)?? 含 35S 的細(xì)菌 35S ?培?養(yǎng)?? 蛋白質(zhì)外殼含 35S 的噬菌體 含 32P 的培養(yǎng)基 ?培?養(yǎng)?? 含 32P 的細(xì)菌 ?培?養(yǎng)?? 內(nèi)部 DNA 含 32P 的噬菌體 ②噬菌體侵染細(xì)菌 含 35S 的噬菌體 ?侵?染?細(xì)菌?? 細(xì)菌體內(nèi)沒(méi)有放射性 35S 含 32P 的噬菌體 ?侵?染?細(xì)菌?? 細(xì)菌體內(nèi)有放射線 32P 結(jié)果分析:測(cè)試結(jié)果表明:侵染過(guò)程中,只有 32P 進(jìn)入細(xì)菌,而 35S 未進(jìn)入

3、,說(shuō)明只有親代 噬菌體的 DNA 進(jìn)入細(xì)胞。子代噬菌體的各種性狀,是通過(guò)親代的 DNA 遺傳的。 DNA 才 是真正的遺傳物質(zhì)。 結(jié)論:進(jìn)一步確立 DNA 是遺傳物質(zhì) 3.煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn): (1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論 煙草花葉病毒的 RNA 能自我復(fù) 制,控制生物的遺傳性狀,因此 RNA 是它的遺傳物質(zhì)(還有 HIV)。 4、生物的遺傳物質(zhì) 非細(xì)胞結(jié)構(gòu):DNA 或 RNA 生物 原核生物:DNA 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 真核生物:DNA 結(jié)論:絕大多數(shù)生物(細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物(同時(shí)含 DAN、RNA)和 DNA 病毒)的遺傳

4、物質(zhì) 是 DNA,所以說(shuō) DNA 是主要的遺傳物質(zhì)。 二、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(jiǎn)稱脫氧核苷酸) 2、DNA 分子特點(diǎn) (1)穩(wěn)定性:是指 DNA 分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性。 (2)多樣性:構(gòu)成 DNA 分子的脫氧核苷酸雖只有 4 種,配對(duì)方式僅 2 種,但其數(shù)目卻可 以成千上萬(wàn),更重要的是形成堿基對(duì)的排列順序可以千變?nèi)f化,從而決定了 DNA 分子的多 樣性(n 對(duì)堿基可形成 4n 種)。 (3)特異性:每個(gè)特定的 DNA 分子中具有特定的堿基排列順序,而特定的排列順序

5、代表 著遺傳信息,所以每個(gè)特定的 DNA 分子中都貯存著特定的遺傳信息,這種特定的堿基排列 順序就決定了 DNA 分子的特異性。 3、DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn): (1)DNA 分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成。 (2)DNA 分子外側(cè)是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的基本骨架。 (3)DNA 分子兩條鏈的內(nèi)側(cè)的堿基按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則配對(duì),并以氫鍵互相連接。 34 4、相關(guān)計(jì)算(文科生了解) (1)A=T C=G (2)(A+ C )/ (T+G )= 1 或 A+G / T+C = 1 1 (3)如果(A1+C1 ) /

6、( T1+G1 )=b 那么(A2+C2 ) / (T2+G2 ) = b (4) (A+ T ) / ( C +G ) =(A1+ T1 ) / ( C1 +G1 )= ( A2 + T2 ) / ( C2+G2 ) 5.判斷核酸種類 (1)如有 U 無(wú) T,則此核酸為 RNA;(2)如有 T 且 A=T C=G,則為雙鏈 DNA; (3)如有 T 且 A≠ T C≠ G,則為單鏈 DNA ;(4)U 和 T 都有,則處于轉(zhuǎn)錄階段。 三、DNA 的復(fù)制 1.DNA 分子復(fù)制的過(guò)程 (1)概念:以親代 DNA 分子為模板合成子代 DNA

7、的過(guò)程 (2)復(fù)制時(shí)間:有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期 (3)復(fù)制方式:半保留復(fù)制 (4)復(fù)制條件:①模板:親代 DNA 分子兩條脫氧核苷酸鏈 ②原料:4 種脫氧核苷酸 ③能量:ATP ④酶:解旋酶、 DNA 聚合酶等 (5)復(fù)制特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制 (6)復(fù)制場(chǎng)所:主要在細(xì)胞核中,線粒體和葉綠體也存在。 (7)復(fù)制意義:保持了遺傳信息的連續(xù)性。 2.與 DNA 復(fù)制有關(guān)的堿基計(jì)算(文科生了解) (1)一個(gè) DNA 連續(xù)復(fù)制 n 次后,DNA 分子總數(shù)為:2n (2)第 n 代的 DNA 分子中,含原 DNA 母鏈的有 2 個(gè),占 1/

8、(2n-1) (3)若某 DNA 分子中含堿基 T 為 a, ①則連續(xù)復(fù)制 n 次,所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:a(2n-1) ②第 n 次復(fù)制時(shí)所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:a·2n-1 四、基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA 片段 1.基因的相關(guān)關(guān)系 (1)與 DNA 的關(guān)系 ①基因的實(shí)質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的 DNA 片段,無(wú)遺傳效應(yīng)的 DNA 片段不能稱之為基因(非基 因)。②每個(gè) DNA 分子包含許多.個(gè).基因。 (2)與染色體的關(guān)系 ①基因在染色體上呈線性排列。②染色體是基因的主要載體,此外,線粒體和葉綠體中也有 基因分布。 (3)與脫氧核苷酸的關(guān)系 ①脫氧核苷酸(A、T、C、G)是構(gòu)成基因的單位。②基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺 傳信息。 (4)與性狀的關(guān)系 ①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。 ②基因?qū)π誀畹目刂仆ㄟ^(guò)控制蛋白質(zhì)分子(酶、結(jié)構(gòu)蛋白)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2.DNA 片段中的遺傳信息 遺傳信息蘊(yùn)藏在 4 種堿基的排列順序之中;堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了 DNA 分子的 多樣性,而堿基的特異排列順序,又構(gòu)成了每個(gè) DNA 分子的特異性。

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