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.doc

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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.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，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。 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 ） / （ 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 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/(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：a2n-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。