《高中生物必修二 第三章 基因的本質》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中生物必修二 第三章 基因的本質（8頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、高中生物必修二 第三章 基因的本質
一、基因本質的證明過程
1、艾弗里的肺炎雙球菌的轉化實驗
（1）肺炎雙球菌的毒性
S型細菌：菌體表面有多糖類的莢膜，形成的菌落表面光滑（smooth），有毒性
R型細菌：菌體表面沒有莢膜，形成的菌落表面粗糙（rough），無毒性
（2）體內轉化實驗
①R型活細菌注射活鼠→小鼠不死亡
②S型活細菌注射活鼠→小鼠死亡，從體內分離出S型活細菌
③加熱后殺死的S型死細菌注射活鼠→小鼠不死亡
④加熱后殺死的S型死細菌和R型活細菌混合后注射活鼠→小鼠死亡，從體內分離出S型活細菌和R型細菌
⑤得到推論：被加熱殺死的S型細菌中，含有某種促成這一轉
2、化的活性物質——“轉化因子”，這種轉化因子將無毒的R型活細菌轉化為S型活細菌。
（3）體外轉化實驗
①往含有R型活細菌的培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA → R型菌和S型菌
②往含有R型活細菌的培養(yǎng)基中加入S型菌的蛋白質或莢膜多糖 → R型菌
③往含有R型活細菌的培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA和DNA酶 → R型菌
④結論：DNA是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質，而蛋白質不是。
（即DNA是遺傳物質）
（4） 轉化的實質是基因重組而不是基因突變，R型細菌吸收了S型細菌的DNA，整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得新的遺傳信息，表現(xiàn)出S型細菌的性狀。
（5） 發(fā)生轉化的只有少
3、部分R型細菌
2、艾弗里的噬菌體侵染大腸桿菌實驗
（1）噬菌體(高中所學唯一的DNA病毒)
①結構:DNA(含有P)和蛋白質外殼(含有S)
②增殖方式:侵染大腸桿菌后，利用大腸桿菌內的物質合成自身組成成分，進行大量增殖，達到一定數量后，大腸桿菌裂解釋放大量噬菌體
（2）方法:同位素標記法
（3）實驗過程:
注意:
①應先在含有放射性同位素或放射性同位素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用該大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，從而得到蛋白質含有或DNA含有的噬菌體。
②混合后要經過短時間的保溫(保證DNA注入細菌且細菌不能裂解)并不斷攪拌(使吸附在細菌上的噬
4、菌體與細菌分離)
③攪拌后離心(讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌)
（4）實驗結論:噬菌體侵染細胞時，DNA進入到細菌的細胞中，而蛋白質外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的，DNA是真正的遺傳物質。
（不能證明蛋白質不是遺傳物質）
3、DNA是主要的遺傳物質
①絕大多數生物以DNA為遺傳物質
②RNA病毒以RNA為遺傳物質(煙草花葉病毒、SARS病毒、HIV病毒、禽流感病毒等)
2、 DNA分子的結構（雙螺旋結構）
1、提出者：沃森和克里克
2、基本單位:4種脫氧核苷酸（A、G、C、T）
3、主
5、要特點：
（1）由兩條脫氧核苷酸鏈構成，反向平行盤旋形成雙螺旋結構
（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，通過磷酸二酯鍵連接，排列在外側，構成基本骨架；
（3）堿基排列在內側，通過氫鍵連接成堿基對
（4）堿基配對的原則：堿基互補配對原則
①腺嘌呤（A）一定與胸腺嘧啶（T）配對，由2個氫鍵連接（輪廓為尖型）
②鳥嘌呤（G）一定與胞嘧啶（C）配對，由3個氫鍵連接（輪廓為圓形）
【A—T堿基對與G—C堿基對具有相同的形狀和直徑，組成的DNA分子具有穩(wěn)定的直徑】
（5） G—C堿基對的比例越高，DNA分子越穩(wěn)定（原因：有3個氫鍵）
4、 相關關系
（1） 每個DNA分子中
6、，有2個游離磷酸基團；
（2） 脫氧核糖數=磷酸數=含氮堿基數；
（3） 單鏈中相鄰的堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接
（4） 堿基的計算規(guī)律
①互補的兩個堿基數量相等
A=T、C=G
②任意兩個不互補的堿基數量之和占總堿基數的50%
A+G= A+C= G+T= C+T= (A+G+C+T)/2
③在雙鏈DNA分子中，互補堿基之和所占比例在任意一條鏈中以及整個DNA分子中都相等
在一條鏈中A+T或C+G所占比例為n%，則在另外一條鏈上以及整個DNA分子中，A+T或C+G所占比例都為n%
④非互補堿基之和所占比例在兩條鏈中互為倒數
若一條鏈中：A1+G1
7、/T1+C1=m；則在另一條鏈中A1+G1/T1+C1=1/m
3、 DNA的半保留復制
1、 提出者：沃森和克里克
2、 半保留復制：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因而被稱為半保留復制。
3、 主要場所：細胞核（細胞質中葉綠體、線粒體中也可以發(fā)生）
4、 時期：有絲分裂間期和減速第一次分裂前的間期
5、 特點：①邊解旋邊復制 ②半保留復制
6、 過程：
（1）解旋：利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把雙鏈解開（斷開氫鍵）
（2）合成子鏈：各自合成與母鏈互補的一段子鏈
①模板：解開的每一段母鏈
②原料：細胞中游離的4中脫氧核苷酸
8、
③原則：堿基互補配對原則
④酶：DNA聚合酶
（3） 形成兩個子代DNA分子：每條新鏈和與之對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。
（4） 結果：一個DNA分子經過復制形成了兩個完全相同的DNA分子。
7、 意義：
DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。
8、 復制能夠精確地進行，原因在于：
①DNA分子獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板
②堿基互補配對原則保證了復制能夠精確進行
9、 半保留復制的實驗依據（大腸桿菌）
（1） 實驗方法：同位素示蹤法、離心技術
（2） 實驗原理：兩條鏈都含的DNA分子密度大；兩條鏈都含的
9、DNA分子密度小；一條鏈含、一條鏈含的DNA分子密度居中
（3） 實驗預測：
①重帶（密度最大）：兩條鏈都含的DNA分子
②中帶（密度居中）：一條鏈含、一條鏈含的DNA分子
③輕帶（密度最?。簝蓷l鏈都含的DNA分子
（4） 結果分析：
①未繁殖立即提取DNA，離心→全為重帶
②細胞分裂一次后提取DNA，離心→全為中帶
③細胞分裂兩次后提取DNA，離心→一半中帶，一半輕帶
④細胞分裂多次后提取DNA，離心→出現(xiàn)中帶、輕帶且輕帶的比例更大
（5） 實驗結論：DNA的復制是以半保留復制的方式進行的。
10、 影響DNA復制的外界因素
10、（1） 溫度、PH值→影響酶活性→影響DNA復制
↓
（2）氧氣濃度→影響細胞呼吸→影響能量供給→影響DNA復制
11、 關于DNA分子復制的相關計算
將一個被標記的DNA轉移到含的培養(yǎng)基中培養(yǎng)復制若干代;
（1） 子代DNA分子數：個
①無論復制多少次，含有的DNA分子始終都是2個
②含有的DNA分子有個
③只含有的DNA分子有個
（2） 子代DNA分子的脫氧核苷酸鏈總鏈數：條
①無論復制多少次，含有的脫氧核苷酸鏈總鏈數始終都是2條
②含有的脫氧核苷酸鏈總鏈數有個
（3） 消耗的脫氧核苷酸數：親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸a個
①經過n次復制，共消耗的該種脫
11、氧核苷酸為個
②第n次復制，消耗的該種脫氧核苷酸為個
四、基因與DNA的關系
1、遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序中。
2、基因是具有遺傳效應的DNA片段。
3、DNA分子的多樣性和特異性：
①堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性。
②堿基特定的排列順序，構成了每一個DNA分子的特異性。
③DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。
4、 染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關系：
a：4種脫氧核苷酸
b：基因
c：DNA
d：染色體
5、 人類基因組計劃：
（1）目的是測定人類基因組的全部DNA序列
（2）測定24條染色體，包括22條常染色體+X+Y。
（3）中國是參與這一計劃唯一的發(fā)展中國家，承擔其1%的測序任務。
高中生物必修二 第三章 基因的本質
