基因的本质专题复习

一、DNA是主要的遗传物质（一）遗传物质的本质

人的遗传物质是什么？噬菌体的遗传物质是什么？烟草花叶病毒的遗传物质是什么？一切生物的遗传物质是什么？（二）核酸是遗传物质的证据肺炎双球菌的转化实验：证明DNA是遗传物质噬菌体侵染细菌实验：证明DNA是遗传物质烟草花叶病毒感染烟草实验：证明RNA是遗传物质肺炎双球菌的转化实验1．格里菲思的实验（1928年）肺炎双球菌Ｒ型：粗糙、无荚膜、无毒性Ｓ型：光滑、有荚膜、有毒性注射注射加热杀死注射加热杀死＋注射分离①②③④

1.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？可否直接进行第四组？

第三、四组说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。

2.该实验能否证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？2.艾弗里的实验（1944年）S型菌分离蛋白质DNA多糖类荚膜培养培养培养R型细菌S、R型细菌R型细菌+R型细菌+R型细菌+R型细菌R型细菌S型菌DNADNA水解酶培养R型细菌诱导R型细菌转化为S型细菌的转化因子是DNA结论：++DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质DNA是遗传物质艾弗里实验说明下列哪项？（多选）A．S型细菌的性状是由其DNA决定B．在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中C．DNA是遗传物质D．蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起了对照作用T2噬菌体侵染细菌的过程吸附注入复制组装释放噬菌体中，在子代和亲代间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验用35S标记噬菌体蛋白质外壳侵染细菌上清液放射性高离心沉淀物放射性低（同位素标记法）用32P标记噬菌体的DNA侵染细菌上清液放射性很低

离心沉淀物放射性高在新形成的噬菌体中没有检测到35S在新形成的噬菌体中检测到了32P1.用35S、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和18O进行标记？

用35S、32P标记是因为DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S。不能用14C和18O进行标记，因为DNA和蛋白质中均含有C和O两种元素。

将DNA与蛋白质分开，分别去感染细菌，直接、单独地观察它们的作用。2.此实验的指导思想是什么？问题思考3.实验结果中，在上清液中检测到的主要是35S，而32P则主要存在于沉淀物中，这说明了什么？噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部，只有噬菌体的DNA才进入细菌内。

噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，蛋白质外壳留在细菌外面。4.细菌裂解释放出的噬菌体中，能检测到用32P标记的DNA，而不能检测到用35S标记的蛋白质，这一结果说明了什么？

子噬菌体的性状是由噬菌体的DNA所控制的，与亲代噬菌体的蛋白质没有关系。

DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质二、DNA分子的结构5种元素→3类物质→4种基本单位→2条链→1种结构1、元素组成：C、H、O、N、P等2、基本组成单位：核苷酸（4种）3、核苷酸的结构：AP脱氧核糖1、概念：2、场所：3、时期：4、条件：5、复制过程：6、复制特点：7、复制的精确性：8、复制的生物学意义：三、DNA分子的复制有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：原料：能量：酶：DNA的两条链游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）ATPDNA解旋酶、DNA聚合酶等碱基互补配对原则（1）边解旋边复制（2）半保留复制使遗传信息在传递过程中保持了连续性细胞核（主要）、线粒体、叶绿体原核生物的拟核和质粒解旋→合成→延伸和盘绕回顾计算DNA分子中各种碱基的数量关系公式某一DNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤二者共占碱基总量的46%，其中一条链上腺嘌呤占此链碱基量的28%，则另一条链上腺嘌呤占此链碱基量的百分比为()A.46% B.26% C.54%D.24%[答案]B某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中a链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为

A．24%、13%B．23%、27%C．48%、26%D．22%、28%√已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下：分子总数________

只含15N的分子___________

含15N14N的分子__________

只含14N的分子___________

脱氧核苷酸链总数________

含15N的链为_____________

含14N的链为_____________2n022n-22n+122n+1-2

1.生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同说明了什么？

2.请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。

都不相同。说明了DNA分子上有许多的基因，即基因是DNA的片段。基因的碱基总数小于DNA的碱基总数，说明不是DNA的所有片段都是基因。基因是DNA分子上有遗传效应的片段。第4节基因是由遗传效应的DNA片段基因是特定的DNA片段，这说明DNA蕴含有大量的遗传信息。DNA两侧的脱氧核糖和磷酸的交替排列是稳定不变的，基本骨架内侧的碱基排列顺序是可变的，由此推测，DNA携带的遗传信息很可能与什么有关？

1.你如何理解DNA分子的多样性和特异性？你能从DNA水平分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？

碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

在人类的DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。2.在刑侦领域，DNA分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。你能结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，分析这一方法的科学依据吗？DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化多样性每种生物的DNA分子都有特定的碱基排列顺序特异性4种碱基的排列顺序遗传信息基因是DNA分子上有遗传效应的片段DNA片段的遗传信息小结1.基因是有遗传效应的DNA片段：

从功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，特定的基因决定特定的性状。

从结构上看，基因是DNA分子上一个个特定的片段，是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列。不同的基因所含碱基的数目及排列顺序不同，从而决定不同的性状。所以说，基因中的碱基排列顺序就代表遗传信息。2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系

染色体DNA基因脱氧核苷酸功能关系DNA的主要载体主要的遗传物质控制性状遗传的单位遗传物质的组成单位数量关系含1个或2个DNA含有许多基因含有许多脱氧核苷酸染色体复制后着丝点分裂前，每个染色体含有2个DNA，其余每个染色体都只有一个DNA。3.DNA结构的稳定性、多样性和特异性

DNA基本骨架中磷酸与脱氧核糖的交替排列是稳定不变的；碱基互补配对的原则不变稳定性DNA碱基对的排列顺序是千变万化的多样性每个特定的DNA分子中都有特定的碱基对的排列顺序特异性(2)A+TG+C在整个DNA分子及两条互补链中均相等在DNA分子中因生物种类不同而不同

已知某DNA分子中,(G+C)占碱基总数的46%,且其中一条链(H链)中A占该链碱基总数的28%,问在整个DNA分子中和H链的互补链中A的比例分别是____________27%和26%(1)A+GT+C在整个DNA分子中=1在DNA分子的两条互补链中互为倒数【解析】DNA的复制用同位素32P标记某一噬菌体内的双链DNA分子，让其在侵入的大肠杆菌繁殖，最后再释放出200个噬菌体，则后代噬菌体中含有32P的占总数的（）A．2%B．1%C．0.5％D．50%

【答案】B3基因的功能（1）通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递遗传信息（2）使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上，从而使后代表现出与亲代相似的性状，即表达遗传信息（基因的表达）亲代信息复制子代信息表达子代性状有性生殖个体发育1、转录2、翻译（二）基因控制蛋白质的合成RNA的结构、种类和功能（1）RNA的结构：组成单位是核糖核苷酸A腺嘌呤核糖核苷酸核糖G核糖C核糖A核糖U核糖（2）RNA的种类和功能mRNAtRNArRNA：转录遗传信息，翻译的模板：蛋白质合成中运输氨基酸：是核糖体的重要组成成分通常呈单链，1、转录（1）场所:细胞核（2）概念:以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（3）过程RNA聚合酶将基因解开螺旋，一条链为模板A-UT-AC-GG-C配对，合成RNA，酶脱落下来，两条链重新螺旋2、翻译（1）场所：细胞质（2）概念：以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（3）密码子遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。UCAUGAUUAmRNA真核细胞中复制、转录、翻译的比较细胞核复制转录翻译场所模板原料产物遗传信息细胞核细胞质DNA两条链基因的一条链信使RNA脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸2个相同的DNARNA蛋白质（多肽）传递表达表达蛋白质（性状）DNA(基因）转录逆转录

RNA翻译（三）中心法则及其发展（三）中心法则及其发展遗传信息传递过程包含五条线路

DNA—DNA：

DNA—RNA：

RNA—蛋白质：

RNA—RNA：

RNA—DNA：

以DNA作为遗传物质的生物的自我复制。

细胞核中的转录过程。

细胞质中核糖体的翻译过程。

以RNA作为遗传物质的生物的自我复制

个别病毒的逆转录过程

四、基因、蛋白质与性状的关系结构蛋白功能蛋白蛋白质—— 生命活动的主要承担者正常红细胞患者红细胞病例一：镰刀型细胞贫血症血红蛋白结构异常（直接原因）基因异常编码（根本原因）红细胞功能异常红细胞结构异常（性状）病例二：囊性纤维病患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染CFTR基因缺失3个碱基CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，结构异常，导致功能异常性状改变结论1基因改变蛋白质改变病例三：白化病控制酪氨酸酶基因异常黑色素合成酪氨酸缺乏酪氨酸酶影响白化病例：圆粒豌豆和皱粒豌豆不能编码淀粉分支酶淀粉含量下降失水皱缩皱粒豌豆插入DNA序列基因二、基因、蛋白质与性状的关系2、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。1、基因控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。3、调控生物体性状的因素基因（内因）环境因素（外因）（间接控制）同一株水毛茛的叶子基因组成相同吗?你认为造成这种现象的原因是什么?水毛茛是一种水生植物，它的叶生长在水中呈丝状，长在水面上呈扁片状，水毛茛叶的这种性状变异说明（）环境因素引起基因突变B环境因素引起基因重组C.环境因素引起染色体变异D.表现型是基因型和环境条件共同作用的结果请构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图细胞代谢基因酶的合成蛋白质结构性状控制控制控制1、填写下表DNA双螺旋AGGCCGUCTCA2、已知某转运RNA一端的三个碱基顺序是CAU，它所转运的氨基酸是（）A、缬氨酸(GUA)B、组氨酸(CAU)

C、酪氨酸(UAC)D、甲硫氨酸(AUG)A3、一条多肽链在有500个氨基酸，则作为合成该多肽链的信使RNA分子