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第第1 1节节 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质1 1、遗传物质的特点、遗传物质的特点:2 2）能够自我复制，使前后代保持）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性一定的连续性3 3）能够指导蛋白质的合成）能够指导蛋白质的合成 ，从，从而控制新陈代谢过程和性状而控制新陈代谢过程和性状4 4）能够产生可遗传的变异）能够产生可遗传的变异1 1）分子结构具有相对的稳定性）分子结构具有相对的稳定性1第1节 DNA是主要的遗传物质1、遗传物质的特点:2）实验材料：实验材料：两种肺炎双球菌两种肺炎双球菌 多糖类荚膜多糖类荚膜R R型菌型菌粗糙，粗糙，无荚膜，无毒无荚膜，无毒S S型菌型菌光滑，光滑，有荚膜，有毒，可有荚膜，有毒，可致死致死 一一.格里菲思的肺炎双球菌转化实验格里菲思的肺炎双球菌转化实验2实验材料：两种肺炎双球菌 多糖类荚膜R型菌S型菌 一.小鼠死亡小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合S型加热型加热R型活菌型活菌S型活细菌型活细菌肺炎双球菌的转化实验过程12343小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠死亡S型加热混合S型加热R型活菌 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性必然含有某种促成这一转化的活性物质物质 转化因子转化因子格里菲思实验的结论是什么格里菲思实验的结论是什么?4 已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的R型细菌型细菌 二、二、艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验R型细菌型细菌只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶5R型细菌 二、艾弗里确定转化因子的实验R型细菌只长 DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化型细菌产生稳定遗传变化的物质，的物质，DNADNA是转化因子。是转化因子。以上转化实验表明：以上转化实验表明：D N A D N A D N A D N A 是是是是 遗遗遗遗 传传传传 物物物物 质质质质 。实验结论：6 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转（1）噬菌体的结构模式图）噬菌体的结构模式图T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?三、三、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验T2 2噬菌体中噬菌体中60%是蛋白质是蛋白质40%是是DNA蛋白质蛋白质外壳外壳DNA7（1）噬菌体的结构模式图T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是噬菌体侵染细菌的动态过程：噬菌体侵染细菌的动态过程：侵入别的细菌侵入别的细菌侵入侵入合成合成吸附吸附组装组装释放释放吸附吸附侵入侵入合成合成组装组装释放释放8噬菌体侵染细菌的动态过程：侵入别的细菌侵入合成吸附组装释放吸（2 2）实验过程：）实验过程：蛋白质含蛋白质含3535S S的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)上清液上清液(含含T2T2噬菌体颗噬菌体颗粒粒)沉淀沉淀(被感染的细菌被感染的细菌和新形成的噬菌体和新形成的噬菌体)说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内离心离心用放射性同位素用放射性同位素3535S S标记噬菌体外壳蛋白质标记噬菌体外壳蛋白质-含放射性物质含放射性物质3535S S-未检测到未检测到3535S S9（2）实验过程：蛋白质含35S+细菌上清液(含T2噬菌体颗粒用放射性同位素用放射性同位素3232P P标记内部标记内部DNADNADNADNA含含3232P P的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)(T2(T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒)新形成的噬菌体中新形成的噬菌体中说明说明DNADNA进入到细菌内去了进入到细菌内去了离心离心-未检测到未检测到3232P P-检测到检测到3232P P10用放射性同位素32P标记内部DNADNA含32P+细菌(T 在噬菌体中在噬菌体中,亲代和子代之间具亲代和子代之间具有连续性的物质是有连续性的物质是DNADNA,而不是蛋白质而不是蛋白质,也就是说也就是说,子代噬菌体的各种性状是子代噬菌体的各种性状是通过亲代的通过亲代的DNADNA遗传给后代的遗传给后代的,因此因此DNADNA才是真正的遗传物质。才是真正的遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明:11 在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是D 核酸是一切生物的遗传物核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNADNA）和核糖核酸（）和核糖核酸（RNARNA），绝大），绝大多数生物都是以多数生物都是以DNADNA作为遗传物质作为遗传物质的。的。因此因此DNADNA是主要的遗传物是主要的遗传物质。质。总结：总结：12 核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核DNADNA和和RNARNA的区别：的区别：DNADNARNARNA结构结构组成的基组成的基本单位本单位碱基碱基五碳糖五碳糖无机酸无机酸两条核苷酸链构成两条核苷酸链构成一条核苷酸链构成一条核苷酸链构成脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A A、T T、C C、G GA A、U U、C C、G G脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸13DNA和RNA的区别：DNARNA结构组成的基本单位碱基五碳脱氧核苷酸脱氧核苷酸1、DNA的化学组成基本单位：基本单位：P P脱氧核糖含氮碱基磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸元素组成：元素组成：C H O N PC H O N P14脱氧核苷酸1、DNA的化学组成基本单位：P脱氧核糖含氮碱基磷2、DNA的立体结构特点磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖 交替连接交替连接 构成构成基本骨架；基本骨架；碱基；碱基；2 2条链上的条链上的碱基通过碱基通过氢键氢键形成形成碱基对碱基对3.3.内侧内侧:2.2.外侧：外侧：1.1.由由2 2条链按条链按反向平行方反向平行方式式盘绕成双螺旋结构；盘绕成双螺旋结构；152、DNA的立体结构特点磷酸、脱氧核糖 交替连接 A AA AC CC CG GG GA AT TT TT TG GG G C CC CT TA AA AT T之间形成之间形成2 2个氢键个氢键C CG G之间形成之间形成3 3个氢键个氢键DNADNA碱碱基基互互补补配配对对情情况况图图解解16AACCGGATTTGG CCDNA的复制的过程：的复制的过程：主要在细胞核主要在细胞核（2）复制的时间）复制的时间解旋解旋以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对形成两个新的形成两个新的DNA分子分子有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞：体细胞：生殖细胞：生殖细胞：（3）场所：）场所：（4）过程：）过程：边解旋边复制、半保留复制边解旋边复制、半保留复制（5）复制特点：复制特点：（1）复制的概念）复制的概念：是指以亲代：是指以亲代DNA为模为模板合成子代板合成子代DNA的过程。的过程。17DNA的复制的过程：主要在细胞核（2）复制的时间解旋以母链为（6）复制的结构基础：）复制的结构基础：（7）复制的意义：）复制的意义：独特的双螺旋结构独特的双螺旋结构碱基互补配对能力碱基互补配对能力把遗传信息从亲代传给子代，把遗传信息从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性保持遗传信息的连续性（8）必需条件）必需条件2、能量、能量:ATP4、酶、酶:DNA聚合酶等聚合酶等1、模板、模板:两条母链两条母链3、原料、原料:游离的四种脱氧核苷酸游离的四种脱氧核苷酸18（6）复制的结构基础：（7）复制的意义：独特的双螺旋结构把遗关于关于DNADNA的复制公式的复制公式 一个一个DNADNA分子经分子经n n次复制后：次复制后：1 1、DNA DNA分子总数为分子总数为 个个 2 2、脱氧核苷酸链数为脱氧核苷酸链数为 条。条。3 3、母链始终为、母链始终为 ，占总数的比例为，占总数的比例为 4 4、含母链的、含母链的DNADNA分子数为分子数为 ，占总数的比例为，占总数的比例为 5 5、一一个个DNADNA分分子子中中含含某某碱碱基基m m个个，DNADNA复复制制n n次次，则则需需游离的该碱基个数为游离的该碱基个数为2 2条条2 2个个2 2n n2 2n+1n+11/21/2n-1n-11/21/2n nm(2m(2n n-1)-1)19关于DNA的复制公式2条2个2n2n+11/2n-11/2n碱基计算的一般规律碱基计算的一般规律:1.1.DNADNA双双链中，链中，互补互补碱基的数量碱基的数量相等相等(A=T A=T 、C=G)C=G)；2.2.DNADNA单单链中，链中，互补互补碱基的数量碱基的数量不一定相等不一定相等3.3.（A TA T、C GC G）2.2.双双链链DNADNA分子分子不互补不互补碱基对的碱基之碱基对的碱基之和和的的比值比值为为1 1，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。（A+CA+C）/（T+GT+G）=1=1 即即 A+C=T+G A+C=T+G （A+GA+G）/（T+CT+C）=1=1 即即 A+G=T+C A+G=T+C20碱基计算的一般规律:DNA双链中，互补碱基的数量相等(A=T4.DNA4.DNA分子分子一条一条链中的链中的不互补不互补碱基对的碱基之碱基对的碱基之和和的的比比值值是是另一条另一条互补链中该比值的互补链中该比值的倒数倒数。若（若（A A1 1+C+C1 1）/（G G1 1+T+T1 1）=a=a 则（则（A A2 2+C+C2 2）/（G G2 2+T+T2 2）=1/a=1/a或（或（A A1 1+G+G1 1）/（C C1 1+T+T1 1）=a=a 则（则（A A2 2+C+C2 2）/（G G2 2+T+T2 2）=1/a=1/a3.DNA3.DNA分子其中分子其中一条一条链中的链中的互补互补碱基对的碱基之碱基对的碱基之和和的的比值比值与与另一条另一条互补链中以及互补链中以及双链双链DNADNA中该比值中该比值相等相等。若（若（A A1 1+T+T1 1）/（G G1 1+C+C1 1）=a=a 则（则（A A2 2+T+T2 2）/（G G2 2+C+C2 2）=a=a （A+TA+T）/（G+CG+C）=a=a 214.DNA分子一条链中的不互补碱基对的碱基之和的比值是另一5.5.双链双链DNADNA分子中分子中互补互补碱基对的碱基之和在两条单链中所碱基对的碱基之和在两条单链中所占的占的比例比例等于在整个等于在整个DNADNA分子中所占的比例。分子中所占的比例。（A A1 1+T+T1 1）%=%=（A A2 2+T+T2 2）%=%=总（总（A+TA+T）%（G G1 1+C+C1 1）%=%=（G G2 2+C+C2 2）%=%=总（总（G+CG+C）%7.7.若一个若一个DNADNA分子含有分子含有n n个个碱基对碱基对，则这些碱基对的，则这些碱基对的排排列方式列方式即该即该DNADNA分子所携带的分子所携带的遗传信息遗传信息有有4 4n n种。种。225.双链DNA分子中互补碱基对的碱基之和在两条单链中所占的比说明基因与说明基因与DNADNA关系的实例关系的实例（见资料分析）（见资料分析）资料资料资料资料1 1 1 1：基因是一段基因是一段DNADNA。资料资料2 2：基因具有遗传效应。基因具有遗传效应。资料资料3 3：DNADNA中有些片段不是基因。中有些片段不是基因。资料资料4 4：基因能控制生物性状。基因能控制生物性状。基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段23说明基因与DNA关系的实例（见资料分析）资料1：基因是一段
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