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,第,3,章 基因的本质,1.,人类对遗传物质的探索过程(实验证据),2.DNA,分子结构的主要特点,3.DNA,分子的复制,4.,基因是有遗传效应的片段,(,一,),肺炎双球菌转化实验,1.,肺炎双球菌,种类,比较,项目,S,型细胞,R,型细胞,菌落,菌体,有,无,毒性,有毒性,使小鼠患,死亡,光滑,粗糙,多糖类荚膜,多糖类荚膜,败血症,无毒性,第一节、,DNA,是主要的遗传物质,2.,格里菲思转化实验(,体内转化,),(,1,)实验过程及结果,(,2,)结论:加热杀死的,S,型细菌中,含有某种促成,R,型细菌转化为,S,型细菌的,“,”,。,转化因子,加热杀死的,S,型细菌,不死亡,不死亡,艾弗里转化实,验,体外转化,3.,原理:对,S,型细菌的成分提取、分离、鉴,定,并与,混合培养,以观察,各成分的作用,过程:,结论:,才是使,R,型细菌产生稳定遗传变化,的物质,即,DNA,是转化因子,是遗传物质,R,型活细菌,DNA,R,型,+S,型,R,型,(,二,),噬菌体侵染细菌的实验,T,2,噬菌体是一种专门寄生,在大肠杆菌体内的病毒,,由,蛋白质,外壳和,DNA,组成。,大肠杆菌,T,2,噬菌体,1.,原理:,T,2,噬菌体以自己的,为模板,利用,体内的物质合成自身组成物质而实现增殖。,2.,方法:,,用,标记一部,分噬菌体的蛋白质,用,标记另一部分噬菌,体的,DNA,。,3.,噬菌体,(,1,),T,2,噬菌体的核酸为,,存在于,,尾部,及头部外侧为,。,(,2,),T,2,噬菌体的生活方式是,,宿主细胞为,,,(能,/,不能)在培养基上繁殖。,DNA,细菌,放射性同位素标记法,35,S,32,P,DNA,头部,蛋白质,不能,寄生,大肠杆菌,(,二,),噬菌体侵染细菌的实验,35,S,在上清液中,32,P,标记,32,P,在沉淀中,35,S,标记,32,P,检出,4,、噬菌体侵染细菌的实验过程,5,、实验结果:,第二组 实验,第一组实验,亲代噬菌体,32,P,标记,DNA,35,S,标记,蛋白质,寄主细,胞内,有,32,P,标记,DNA,无,35,S,标记蛋白质,子代噬菌体,DNA,有,32,P,标记,外壳蛋白质无,35,S,实验结论,DNA,分子具有连续性,是遗传物质,6,、实验思想:将,和蛋白质等分开,直接地、,去观察各自的作用。,DNA,单独地,(,1,)用,32,P,标记实验时,上清液中也有一定的放射性的原因:,时间过短,部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内,是时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,(,2,)用,35,S,标记实验时,沉淀物中出现少量放射性的原因:,可能由于,搅拌不充分,,有少量,35,S,的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,7,、注意:,(,三,),烟草花叶病毒感染烟草叶的实验,R,NA,蛋白质,感染,不感染,RNA,蛋白质,结论:,RNA,是,烟草花叶病毒的,遗传物质。,生物,非,细胞结构,-,病毒,细胞结构,原核细胞,原核生物,真核细胞,真核生物,DNA,:噬菌体、乙肝病毒,DNA,DNA,RNA:HIV,、流感病毒,RNA,病毒,(,少数,),DNA,病毒,(,多数,),(,四,),遗传物质的种类,因此,,DNA,是主要的遗传物质,由于细胞中的,DNA,大部分在染色体上,所以说遗传物质的主要载体是染色体。,(,一,),DNA,分子的结构,1.,结构层次,基本组成元素,等,基本组成物质,磷酸、,、,(,A,、,G,、,C,、,T,),C,、,H,、,O,、,N,、,P,脱氧核糖,含氮碱基,第二节、,DNA,分子的结构,基本组成单位,(四种),DNA,单链,脱氧核苷酸长链,DNA,双链,DNA,结构,构建者,和,脱氧核糖核苷酸,聚合,两条,双螺旋,沃森,克里克,:,可用,“,五、四、三、二、一,”,记忆,即五种元素,四种碱基对应四种脱氧核苷酸,三种物质,两条长链,一种螺旋。,记忆窍门,C,T,T,G,A,C,A,G,(,1,),DNA,分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成,双螺旋结构,。,2,、,DNA,分子双螺旋结构要点:,(,2,),DNA,分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成,基本骨架,;碱基在内侧。,(,3,)两条链上的,碱基通过,氢键,连结,起来,形成碱基对,且遵循,碱基互补配对原则,。,(,一,),DNA,分子的结构,第二节、,DNA,分子的结构,(,1,),稳定性,:,(,2,),多样性,:碱基对多种多样的排列次序。,若某,DNA,分子中有,n,个碱基对,则排列顺序有 种。,(,3,),特异性,:每种,DNA,分子都有特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息。,(,二,),DNA,分子,特性,4,n,磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧构成基本骨架。,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,A+G=T+C,即,A+G/T+C=1,DNA,中任何一条链的,A+T/G+C,等于双链中,A+T/G+C,。,A+T,G+C,A,1,+T,1,G,1,+C,1,A,2,+T,2,G,2,+C,2,=,=,例、某双链,DNA,分子中,,G,占,23%,,求,A,占多少?,A=50%,23%=27%,(,三,),碱基互补配对原则应用,双链,DNA,分子中,互补的两条链中,A+G/T+C,互为倒数。,A,1,+G,1,T,1,+C,1,=a,T,2,+C,2,A,2,+G,2,=1/a,例、某双链,DNA,分子中,,A,与,T,之和占整个,DNA,碱基总数的,54%,,其中一条链上,G,占该链碱基总数的,22%,。求另一条链上,G,占其所在链碱基总数的百分含量。,24%,T+C,A+G,=1,1.,概念:以,分子为模板合成子代,DNA,分子,的过程。,2.,场所:主要在,中,但在拟核、线粒体、叶,绿体中也进行。,3.,时间:有丝分裂,和减数,。,4.,条件:。,5.,精确复制的原因:,DNA,的,结构提供精确,模板;,原则保证了复制的准确进行。,6.,过程:解旋和复制。,7.,特点:,复制和,。,8.,意义:从亲代传给子代,保持遗传信息的连续性。,亲代,DNA,细胞核,间期,第一次分裂前的间期,模板、原料、酶、能量,双螺旋,碱基互补配对,半保留,边解旋边复制,第三节,DNA,分子的复制,9,、半保留复制的应用,(,1,),DNA,分子数的计算,(,2,)脱氧核苷酸链数的计算,(,3,)脱氧核苷酸数的计算,复制,1,次,复制,2,次,复制,n,次,例、带有,14,N,标记的,DNA,分子(第,0,代),以,15,N,标记的脱氧核苷酸为原料连续复制到第,3,代,则第,3,代分子中:,1,、含,14,N DNA,分子有几个?占多少?,2,、含,15,N,的,DNA,分子有几个?占多少?,3,、含,14,N,的脱氧核苷酸链有几条?占多少?,4,、含,15,N,的脱氧核苷酸链有几条?占多少?,5,、既含,14,N,又含,15,N,的,DNA,分子有几个?占多少?,6,、复制,n,次后,含,14,N,的,DNA,分子有几个?占多少?,例、具有,100,个碱基对的一个,DNA,分子区段,内含,40,个胸腺嘧啶,如果连续复制两次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为,(),A.30,个,B.60,个,C.180,个,D.240,个,C,第四节 基因是有遗传效应的,DNA,片段,2,、染色体、,DNA,、基因、脱氧核苷酸,之间的关系,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,染色体,是,DNA,的主要载体,每个染色体上有一个,DNA,分子,基因是有遗传效应的,DNA,片断,每个,DNA,分子,上有许多基因,基因中的,脱氧核苷酸排列顺序,代表着遗传信息,每个基因由许多脱氧核苷酸组成,1,、,基因,是有遗传效应的,DNA,片段,,是生物体遗传 的功能单位和结构单位。,在肺炎双球菌的转化实验中,在培养有,R,型细菌的,1,、,2,、,3,、,4,四个试管中,依次分别加入从,S,型活细菌中提取的,DNA,、,DNA,和,DNA,酶、蛋白质、多糖,经过培养,检查结果发现试管内仍然有,R,型细菌的是(),A.3,和,4 B.1,、,3,和,4,C.2,、,3,和,4 D.1,、,2,、,3,和,4,练习,D,练习,下列能正确表示,DNA,片段示意图的是,(),D,练习,下列关于,DNA,复制的叙述,正确的是 (),A.,在细胞有丝分裂间期,发生,DNA,复制,B.,DNA,通过一次复制后产生四个,DNA,分子,C.,DNA,双螺旋结构全部解链后,开始,DNA,的复制,D.,单个脱氧核苷酸在,DNA,酶的作用下连接合成新的子链,A,用,32,P,标记某一个噬菌体的,DNA,分子,然后去侵染不被标记的大肠杆菌,释放出,64,个子代噬菌体,问,:,该噬菌体,DNA,复制的次数以及子代噬菌体中被标记的噬菌体占总数的比例,(),A.6,次,1/64 B.6,次,1/32,C.8,次,1/64 D.8,次,1/32,B,练习,格里菲思(,F.Griffith,)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果(),A.,证明了,DNA,是遗传物质,B.,证明了,RNA,是遗传物质,C.,证明了蛋白质是遗传物质,D.,没有具体证明哪一种物质是遗传物质,练习,D,
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