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1、一、一、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质（一）遗传物质的本质（一）遗传物质的本质 人人的遗传物质是什么？的遗传物质是什么？噬菌体噬菌体的遗传物质是什么？的遗传物质是什么？烟草花叶病毒烟草花叶病毒的遗传物质是什么？的遗传物质是什么？一切生物一切生物的遗传的遗传物质是什么？物质是什么？（二）核酸是遗传物质的证据（二）核酸是遗传物质的证据肺炎双球菌的肺炎双球菌的转化实验转化实验：证明证明DNA是遗传物质是遗传物质噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌实验实验：证明证明DNA是遗传物质是遗传物质烟草花叶病毒感染烟草实验：烟草花叶病毒感染烟草实验：证明证明RNA是遗传物质是遗传物质肺炎双球菌的转化实验肺炎双
2、球菌的转化实验1 1格里菲思的实验（格里菲思的实验（19281928年）年）肺炎双球菌肺炎双球菌型：粗糙、无荚膜、无毒性型：粗糙、无荚膜、无毒性型：光滑、有荚膜、有毒性型：光滑、有荚膜、有毒性注射注射注射注射加热杀死加热杀死注射注射加热杀加热杀死死注射注射分离分离 1 1.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么对比分析第一、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、四组又说明什么？可否直接进行第四组？第三、四组说明了第三、四组说明了R R型活细菌与型活细菌与S S型死细菌混合培养后产生型死细菌混合培养后产生了了S S型活细菌，并且这种转化的性状可
3、以遗传。型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。2 2.该实验能否证明该实验能否证明DNADNA是遗传物质？该实验的结论是什么？是遗传物质？该实验的结论是什么？2.2.艾弗里的实验（艾弗里的实验（19441944年）年）S S型型菌菌分分离离蛋白质蛋白质DNA DNA 多糖类荚膜多糖类荚膜培养培养培养培养培养培养R R型细菌型细菌S S、R R型细菌型细菌R R型细菌型细菌+R+R型细菌型细菌+R+R型细菌型细菌+R+R型细菌型细菌R R型细型细菌菌S S型菌型菌 DNADNA DNA DNA水水解酶解酶培养培养R R型细菌型细菌诱导诱导R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌的转化因子是型细
4、菌的转化因子是DNADNA结论：结论：+DNADNA才是使才是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质型细菌产生稳定遗传变化的物质DNADNA是遗传物质艾弗里实验说明下列哪项？（多选）艾弗里实验说明下列哪项？（多选）A AS S型细菌的性状是由其型细菌的性状是由其DNADNA决定决定 B B在转化过程中，在转化过程中，S S型细菌的型细菌的DNADNA可能进入可能进入到了到了R R型细菌细胞中型细菌细胞中C CDNADNA是遗传物质是遗传物质D D蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起了对照作用了对照作用T T2 2噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程吸附吸附注入
5、注入复制复制组装组装释放释放噬菌体中，在子代和亲代间具有连续性的物质是噬菌体中，在子代和亲代间具有连续性的物质是DNADNA，而不是蛋白质，而不是蛋白质赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验用用3535S S标记噬菌体蛋白标记噬菌体蛋白质外壳质外壳侵染细侵染细菌菌上清液放射性高上清液放射性高 离心离心沉淀物放射性低沉淀物放射性低（同位素标记法）（同位素标记法）用用3232P P标记噬标记噬 菌体的菌体的DNADNA侵染细侵染细菌菌上清液放射性很低上清液放射性很低 离心离心沉淀物放射性高沉淀物放射性高在新形成的噬菌体中没有检测到在新形成的噬菌体中没有检测到3535S
6、 S在新形成的噬菌体中检测到了在新形成的噬菌体中检测到了3232P P 1.1.用用3535S S、3232P P标记物质的理论基础是什么？能否用标记物质的理论基础是什么？能否用 1414C C和和1818O O进行标进行标记？记？用用3535S S、3232P P标记是因为标记是因为DNADNA中中P P的含量多，蛋白质中的含量多，蛋白质中P P的含量少；蛋白质中的含量少；蛋白质中有有S S而而DNADNA中没有中没有S S。不能用。不能用1414C C和和1818O O进行标记，因为进行标记，因为DNADNA和蛋白质中均含有和蛋白质中均含有C C和和O O两种元素。两种元素。将将DNADN
7、A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。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。2.2.此实验的指导思想是什么？此实验的指导思想是什么？问题思考问题思考 3.3.实验结果中，在上清液中检测到的主要是实验结果中，在上清液中检测到的主要是3535S S，而，而3232P P则主要存在于沉淀物中，这说明了什么？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，只有噬噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部，只有噬菌体的菌体的DNADNA才进入细菌内才进入细菌内。噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体侵染细菌时，只有DNADNA进入细菌内，蛋白质外壳留在细进
8、入细菌内，蛋白质外壳留在细菌外面。菌外面。4.4.细菌裂解释放出的噬菌体中，能检测到用细菌裂解释放出的噬菌体中，能检测到用3232P P标记的标记的DNADNA，而不能检测到用，而不能检测到用3535S S标记的蛋白质，这一结果说明了什么？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子噬菌体的性状是由噬菌体的DNADNA所控制的，与亲代噬菌体的所控制的，与亲代噬菌体的蛋白质没有关系。蛋白质没有关系。D N AD N A是遗传物质，蛋白质不是遗传物质是遗传物质，蛋白质不是遗传物质二、二、DNA分子的结构分子的结构n5种元素种元素3类物质类物质4种基本单位种基本单位2条链条链1种结
9、构种结构1、元素组成：、元素组成：C、H、O、N、P等等2、基本组成单位：核苷酸（、基本组成单位：核苷酸（4种）种）3、核苷酸的结构：、核苷酸的结构：AP脱氧脱氧核糖核糖1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、时期：、时期：4、条件：、条件：5、复制、复制过程过程：6、复制特点复制特点：7、复制的精确性：、复制的精确性：8、复制的生物学意义：、复制的生物学意义：三、三、DNADNA分子的复制分子的复制有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期模板：模板：原料：原料：能量：能量：酶：酶：DNADNA的两条链的两条链游离的脱氧核苷酸（游离的脱氧核苷酸（A A、G
10、G、C C、T T）ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 碱基互补配对原则碱基互补配对原则（1）边解旋边复制）边解旋边复制（2）半保留复制半保留复制使遗传信息在传递过程中保持了连续性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、叶绿体细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核和质粒原核生物的拟核和质粒解旋解旋合成合成延伸和盘绕延伸和盘绕回顾回顾计算计算DNADNA分子中各种碱基的数量关系分子中各种碱基的数量关系公式公式 某一某一DNADNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤二者共占碱基总分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤二者共占碱基总量的量的46%46%，其中一条链上腺
11、嘌呤占此链碱基量的，其中一条链上腺嘌呤占此链碱基量的28%28%，则，则另一条链上腺嘌呤占此链碱基量的百分比为另一条链上腺嘌呤占此链碱基量的百分比为()()A.46%A.46%B.26%B.26%C.54%D.24%C.54%D.24%答案答案 B B某双链某双链DNADNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%54%，其，其中中a a链的碱基中，链的碱基中，22%22%是腺嘌呤，是腺嘌呤，28%28%是胞嘧啶，则是胞嘧啶，则b b链中腺嘌呤链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNADNA分子碱基的比例分别为分子碱基
12、的比例分别为A A24%24%、13%B13%B23%23%、27%27%C C48%48%、26%D26%D22%22%、28%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：分子总数分子总数_只含只含15N的分子的分子_含含15N 14N的分子的分子_只含只含14N的分子的分子_脱氧核苷酸链总数脱氧核苷酸链总数_含含15N的链为的链为_含含14N的链为的链为_2n022n-22n+122n+1-2 1.1.生物体内的生物体内的DNADNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基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因
13、的碱基总数与DNADNA分子的碱基总数相同吗？如果不同说明了什么？分子的碱基总数相同吗？如果不同说明了什么？2.2.请从请从DNADNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNADNA的关系，又能体现基因的作用。的关系，又能体现基因的作用。都不相同。说明了都不相同。说明了DNADNA分子上有许多的基因，即基因是分子上有许多的基因，即基因是DNADNA的片段。基因的片段。基因的碱基总数小于的碱基总数小于DNADNA的碱基总数，说明不是的碱基总数，说明不是DNADNA的所有片段都是基因。的所有片段都是基因。基因是基因是DNADNA分子上有遗传效应的片
14、段。分子上有遗传效应的片段。第第4 4节节 基因是由遗传效应的基因是由遗传效应的DNADNA片段片段基因是特定的基因是特定的DNADNA片段，这说明片段，这说明DNADNA蕴含有大量的遗传蕴含有大量的遗传信息。信息。DNADNA两侧的脱氧核糖和磷酸的交替排列是稳定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，由不变的，基本骨架内侧的碱基排列顺序是可变的，由此推测，此推测，DNADNA携带的遗传信息很可能与携带的遗传信息很可能与什么什么有关有关？1.1.你如何理解你如何理解DNADNA分子的多样性和特异性？你能从分子的多样性和特异性？你能从DNADNA水平分析生
15、水平分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？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，构成了碱基排列顺序的千变万化，构成了DNADNA分子的多样性，而碱基分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个特定的排列顺序，又构成了每一个DNADNA分子的特异性。分子的特异性。DNADNA分子的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。多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。在人类的在人类的DNADNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNADNA几乎不可能完全相同，因此，几乎不可能完全相同，因此，DNADNA可以像指纹一样
16、用来鉴别身份。可以像指纹一样用来鉴别身份。2.2.在刑侦领域，在刑侦领域，DNADNA分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。你能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？吗？DNADNA分子中碱基对的分子中碱基对的 排列顺序千变万化排列顺序千变万化多样性多样性 每种生物的每种生物的DNADNA分子都有特定的分子都有特定的碱基排列顺序碱基排列顺序特异性特异性4 4种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序遗传信息遗传信息 基因是基因是DNADNA分子上有遗传效应的片段分子上有遗传效应的片段DNA
17、DNA片段的遗传信息片段的遗传信息小小 结结1.1.基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段：片段：从功能上看从功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，特定的基因决定特定的，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。性状。从结构上看从结构上看，基因是，基因是DNADNA分子上一个个特定的片段，是由四种脱氧核苷酸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。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。以
18、说，基因中的碱基排列顺序就代表遗传信息。2.2.染色体、染色体、DNADNA、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系 染色体染色体DNA DNA 基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸功能功能关系关系DNADNA的主的主要载体要载体主要的遗主要的遗传物质传物质控制性状遗控制性状遗传的单位传的单位遗传物质的遗传物质的组成单位组成单位数量数量关系关系含含1 1个或个或2 2个个DNA DNA 含有许含有许多基因多基因 含有许多含有许多脱氧核苷酸脱氧核苷酸 染色体复制后着丝点分裂前染色体复制后着丝点分裂前 ，每个染色体含有，每个染色体含有2 2个个DNADNA，其余每，其余每个染色体都只有一个个染色体都只有一个DNADNA。3.DNA3.DNA结构的稳定性、多样性和特异性结构的稳定性、多样性和特异性 DNADNA基本骨架中磷酸与脱氧核糖的交替排基本骨架中磷酸与脱氧核糖的交替排列是稳定不变的；列是稳定不变的；碱基互补配对的原则不变碱基互补配对的原则不变稳定性稳定性DNADNA碱基对的排列顺序是碱基对的排列顺序是千变万化的千变万化的多样性多样性每个特定的每个特定的DNADNA分子中都有特定的碱基分子中都有特定的碱基对的排列顺序对的排列顺序特异性特异性