第3章基因的本质.pdf

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1、第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质【课标定位】1.阐述肺炎双球菌转化实验的过程及结论。2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论，理解DNA是主要的遗传物质。【教材回归】一、DNA 是遗传物质的实验证据（一）肺炎双球菌的转化实验 1.两种肺炎双球菌的特点 主 要特点 种类 菌落 菌体 毒性 S 型细菌 表面光滑 有多糖类的荚膜 有毒性，可使人患肺炎或使小鼠患败血症死亡 R 型细菌 表面粗糙 无多糖类的荚膜 无毒性 2.格里菲思的转化实验体内转化实验（1）实验原理 S 型细菌可使小鼠患败血症死亡。（2）实验过程及结果 实验过程 实验结果 将 R 型活细菌注入小鼠体内 小鼠不死亡

2、 将 S 型活细菌注入小鼠体内 小鼠死亡，并从小鼠体内分离出 S 型活细菌 将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内 小鼠不死亡 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内 小鼠死亡，并从小鼠体内分离出 S 型活细菌（3）实验推论 加热杀死的 S 型细菌中含有某种促成 R 型活细菌转化为 S 型活细菌的转化因子。3.艾弗里的转化实验体外转化实验（1）实验设计思路 设法将 DNA 与其他物质（如多糖、蛋白质等）分开，单独研究它们各自的功能。（2）实验过程、结果及结论 实验过程 实验结果 实验结论 只有加入 S 型细 菌 完 整 的DNA，R 型细菌才能转化为S 型细菌，并且DNA 的纯度越高，转

3、化就越有效 DNA 才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的 物 质，即DNA 才是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质（二）噬菌体侵染细菌的实验赫尔希和蔡斯实验 1.噬菌体（1）噬菌体的结构 由头部和尾部两部分组成。头部和尾部的外壳由蛋白质构成，头部内含有DNA。（2）噬菌体的增殖 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，在侵染大肠杆菌后就会在其自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分而进行大量增殖，当增殖到一定数量后大肠杆菌裂解并释放出大量的子代噬菌体。2.实验方法 放射性同位素标记法。3.实验过程、结果及结论 二、RNA 是遗传物质的实验证据烟草花叶病毒感染烟草实验（一

4、）烟草花叶病毒的组成 由蛋白质和 RNA 组成。标记：在分别含有35S 和32P 的培养基中培养大肠杆菌，以获得分别含有35S 和32P 的大肠杆菌；然后用上述大肠杆菌分别培养 T2噬菌体，以获得蛋白质含有35S 标记或 DNA 含有32P 标记的噬菌体 侵染：用35S 标记的 T2噬菌体侵染一部分未被标记的大肠杆菌，用32P 标记的 T2噬菌体侵染另一部分未被标记的大肠杆菌 搅拌、离心：经过短时间的保温后，用搅拌器搅伴、离心。搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离；离心的目的是让上清液中析出重量较轻的 T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 结论：由于噬菌体侵染细菌时

5、，DNA 进入细菌细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状是通过亲代噬菌体的 DNA 传递下来的，即 DNA 才是真正的遗传物质 对象：上清液和沉淀物中的放射性同位素 目的：测知 T2噬菌体 DNA 和蛋白质的去向 结果：用35S 标记的感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P 标记的感染实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。该结果表明：噬菌体的蛋白质外壳主要分布在上清液中，而 DNA 主要分布在沉淀物中。细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P 标记的 DNA，但却检测不到35S 标记的蛋白质。该结果表明：噬菌体侵染细菌时，DNA 进入了细菌体内，而蛋白质外壳留

6、在外面 检测 分离 提纯 分别加入已培养有 R 型细菌的培养基中 荚膜多糖蛋白质DNA DNA+DNA 酶 S 型活细菌 R 型R 型R 型S 型R 型 S 型 3/14（二）实验过程 （三）实验结论 在 RNA 病毒中，RNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。三、DNA 是主要的遗传物质 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞生物 真核生物 DNA 和 RNA DNA 人、动物、植物、酵母菌等 原核生物 细菌、蓝藻、乳酸菌、硝化细菌等 非细胞生物 大多数病毒 只含有 DNA DNA T2噬菌体 极少数病毒 只含有 RNA RNA HIV、SARS 病毒、烟草花叶病毒等 备注 由于绝大多数

7、生物的遗传物质是 DNA，所以说 DNA 是主要的遗传物质【要点突破】一、肺炎双球菌的转化实验分析 实验 比较项目 体内转化实验（格里菲思实验）体外转化实验（艾弗里实验）培养细菌 用小鼠（体内）用培养基（体外）实验对照 R 型细菌与 S 型细菌的毒性比较 S 型细菌各成分作用的相互对照 实验结果 加热杀死的 S 型细菌能够使 R 型细菌转化为 S 型细菌 S型细菌完整的DNA才能使R型细菌转化为 S 型细菌 实验结论 S 型细菌体内有转化因子 S 型细菌的 DNA 是遗传物质 联系 所用材料相同，都是肺炎双球菌（R 型和 S 型）；体内转化实验是基础，仅说明 S 型细菌体内有转化因子，体外转化

8、实验进一步证明了转化因子是 DNA；两实验都遵循对照原则、单一变量原则 特别提示：由于 DNA 的变性温度较蛋白质的变性温度高，因此，加热杀死的 S 型细菌因蛋白质变性而失活，但 DNA 仍具有活性。由 R 型活细菌转化成的 S 型活细菌的后代也是有毒性的 S 型细菌，这表明这种性状的转化是可以遗传的。格里菲思当时并不知道转化因子是什么物质，其实验未能证明 DNA 是遗传物质。肺炎双球菌转化作用的实质：S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌的 DNA 进行正常烟叶病态烟叶 烟草花叶病毒 甲：病毒的蛋白质 乙：正常烟叶正常烟叶 病毒的 RNA 丙：正常烟叶病态烟叶 重组，R 型细菌获得 S 型细菌

9、的遗传信息而转化为 S 型细菌。二、噬菌体侵染细菌的实验分析 1.噬菌体侵染细菌的过程 2.实验误差分析（1）用32P 标记的感染实验，上清液中含有少量放射性的原因：保温时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌，经离心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出子代噬菌体，经离心后分布于上清液中。（2）用35S 标记的感染实验，沉淀物中含有少量放射性的原因：搅拌不充分，少量含35S 的噬菌体蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中。3.实验结果分析（1）噬菌体侵染细菌的实验，除了证明 DNA 分子是遗传物质以外，还说明 DNA 分子能够进行自我复制（使前后代保

10、持一定的连续性）并指导蛋白质的合成。（2）肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都只能证明 DNA 是遗传物质，而不能证明 DNA 是主要的遗传物质。特别提示：用35S 和32P 能够分别标记 T2噬菌体的蛋白质和 DNA 的原因：硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质中（氨基酸的 R 基中），而磷几乎都存在于 DNA 中（脱氧核苷酸的磷酸中）。三、实验设计思路 证明 DNA 分子是遗传物质时，科学家们最关键的实验设计思路是：设法把 DNA 分子与蛋白质分子区分开，然后直接地、单独地去观察 DNA 分子和蛋白质分子的作用。四、生物的遗传物质 1.准确地说，细胞生物的遗传物质是 DNA，病毒的遗传物质是

11、DNA 或RNA，生物的遗传物质是 DNA 或 RNA。2.在真核生物中，DNA 主要存在于细胞核中的染色体上，少量存在于细胞质中的线粒体和叶绿体中，因此它们都是遗传物质的载体，但染色体是遗传物质的主要载体。达标自测 吸附：用尾部的末端吸附在细菌表面 注入：释放溶菌酶，向细菌内注入 DNA，蛋白质外壳留在外面 合成：以细菌内的脱氧核苷酸为原料合成噬菌体 DNA，以细菌细胞内的氨基酸为原料合成噬菌体的蛋白质外壳 组装：一个蛋白质外壳装入一个 DNA 分子，组成一个新的噬菌体 释放：细菌细胞破裂，释放出几个至几十个子代噬菌体 5/14 1.某校生物兴趣小组在培养有R型活细菌的A、B、C、D四支试管

12、中，分别加入S型细菌的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经培养后可检测到S型细菌的试管是（A）A.试管A B.试管B C.试管C D.试管D 2.下列有关肺炎双球菌和T2噬菌体的叙述中，正确的是 （B）A.T2噬菌体可寄生在乳酸菌体内 B.T2噬菌体头部和尾部的外壳是蛋白质 C.S 型细菌可使人和小鼠患肺炎死亡 D.R 型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑 3.若用3H、15N、32P、35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，则在产生的子代噬菌体中能够检测到的放射性同位素是 （B）A.可在外壳中检测到3H、15N、35S B.可在DNA中检测到3H、15N、32P C.可在外壳中检测到15N

13、、35S、32P D.可在DNA中检测到15N、32P、35S 【自我校对】一、（一）1.光滑 有 有 粗糙 无 无 2.（1）S 型细菌 （2）不死亡 死亡 S 不死亡 死亡 S （3）转化因子 3.（1）DNA （2）DNA 越高 DNA DNA （二）1.（1）蛋白质 DNA （2）自身遗传物质 大肠杆菌 大量 2.同位素 3.蛋白质 DNA 短时间 分离 上清液 沉淀物 去向 上清液 沉淀物 蛋白质 DNA DNA 蛋白质 DNA 二、（一）蛋白质 RNA （三）RNA 蛋白质 三、DNA 和 RNA DNA 只含有 DNA DNA 只含有 RNA RNA 绝大多数 主要 第2节 DN

14、A分子的结构【课标定位】理解DNA分子双螺旋结构的主要特点以及DNA分子的多样性和特异性。【教材回归】一、DNA分子的结构（一）结构层次 1 5 4 基本组成单位4 种脱氧核苷酸：基本组成元素：C、H、O、N、P 聚合 组成物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 脱氧核苷酸链：由几百个乃至上亿个脱氧核苷酸互相连接而成 A腺嘌呤脱氧核苷酸 G鸟嘌呤脱氧核苷酸 T胸腺嘧啶脱氧核苷酸 C胞嘧啶脱氧核苷酸 P 含氮碱基 脱氧核糖 3 2 （二）空间结构规则的双螺旋结构 主要特点 两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成规则的双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成 DNA 的基本骨架；碱基排列在内侧。

15、两条脱氧核苷酸链之间的碱基按照碱基互补配对原则通过氢键形成碱基对，将两条脱氧核苷酸长链连接起来 碱基互补配对原则 DNA 两条链之间的碱基只能是：A 与 T 配对（A=T）、G 与 C 配对（GC）二、DNA 分子的特性 稳定性 由于构成 DNA 分子的脱氧核糖与磷酸交替连接的顺序是稳定不变的，两条链之间的碱基互补配对的关系是稳定不变的，这就构成了 DNA 分子的稳定性 多样性 组成 DNA 分子的碱基虽然只有 4 种，而且配对的方式只有 2 种，但是构成 DNA 分子碱基对的排列顺序、数量、A-T 与 G-C 的比例是千变万化的，如由 N 个碱基对构成的 DNA 分子可有 4N种碱基排列顺序

16、，这就构成了DNA 分子的多样性 特异性 每个特定的 DNA 分子具有其特定的碱基对排列顺序、数量和比例，这就构成了 DNA 分子的特异性【要点突破】一、DNA分子的结构 1.脱氧核苷酸结构图 一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，构成脱氧核苷酸的含氮碱基有4种，因而构成DNA的脱氧核苷酸共有4种：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸。2.平面结构（1）一条脱氧核苷酸链 在一条脱氧核苷酸链中，一个脱氧核苷酸分子中的脱氧核糖上的3号碳原子与另一个脱氧核苷酸分子中的磷酸通过形成化学键（3，5磷酸二酯键）而连接起来。如下图所示：A腺嘌呤

17、 G鸟嘌呤 T胸腺嘧啶 C胞嘧啶 P 含氮碱基 脱氧核糖 3 2 1 5 4（图中数字标记的是脱氧核糖中 5 个碳原子的位置）磷酸 5 4 5 4 1 3 2 1 3 2 7/14 （2）两条链之间的连接 两条脱氧核苷酸链之间通过碱基对之间的氢键连接起来：A一定与T相互配对，两碱基之间形成两个氢键；G一定与C相互配对，两碱基之间形成三个氢键。如下图所示：3.空间结构规则的双螺旋结构（1）由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成规则的双螺旋结构。（2）脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条脱氧核苷酸链之间的碱基按照碱基互补配对原则通过氢键形成碱基对。二

18、、DNA分子中各碱基之间的数量关系 1.在一个双链 DNA 分子中各碱基之间的基本数量关系：（1）在整个 DNA 分子中，A 与 T 等量，G 与 C 等量，即嘌呤与嘧啶等量且各占 50%。（2）在整个 DNA 分子中，任意两个不互补的碱基之和恒等，并为碱基总数的 50%。（3）一条 DNA 分子单链上的任意一个碱基与另一条 DNA 分子单链上互补的碱基等量。2.在双链DNA分子中，一条DNA链上的各碱基之间没有必然的数量关系。特别提示：在一个 DNA 分子中，碱基对 GC 所占的比例越大，则该 DNA 分子的结构越稳定。三、碱基比例在双链 DNA 中的共性与特异性 1.碱基比例在双链 DNA

19、 中的共性 A/T、T/A、G/C、C/G、（A+C）/（T+G）、（A+G）/（T+C），在任何一个双链 DNA 分子中均相等且等于 1，并且不会因为生物种类的不同而不同。2.碱基比例在双链 DNA 中的特异性（A+T）/（G+C）或（G+C）/（A+T）的比值在不同 DNA 分子中不同，是螺旋化 AT TA CG DNA 分子具有多样性和特异性的具体表现。达标自测 1.已知某 DNA 分子中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的 46%，其中一条链（H 链）所含的碱基中 28%是腺嘌呤、24%是胞嘧啶，则与 H 链对应的另一条链上腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 （A）A.26%、22%B.

20、24%、28%C.14%、11%D.11%、14%2.某双链DNA中的鸟嘌呤占整个DNA碱基的27%，并测得该DNA一条链上的腺嘌呤占该链碱基的18%，则与其对应链上的腺嘌呤占该链碱基的比例是 （C）A.9%B.27%C.28%D.46%3.假若某DNA分子的一条单链中（A+G）/（T+C）=0.4，则上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别为 （B）A.0.4、0.6 B.2.5、1.0 C.0.4、0.4 D.0.6、1.0 【自我校对】一、（一）C、H、O、N、P 磷酸 含氮碱基 脱氧核苷酸 两 双螺旋 （二）两 反向平行 脱氧核糖 磷酸 外 碱基 氢键 碱基对 A T G C 二、交替

21、 互补配对 排列顺序 数量 比例 4N 排列顺序 数量 比例 9/14 第3节 DNA的复制【课标定位】简述科学家对DNA分子复制的推测，分析DNA分子复制的过程及特点。【教材回归】一、对DNA复制的推测 美国生物学家沃森和英国物理学家克里克，在提出DNA碱基特异性配对以后，又提出了DNA是通过半保留方式进行复制的假说。二、DNA分子的复制（一）复制的概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。（二）复制的时间 细胞分裂间期（包括有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期）。（三）复制的场所 真核生物主要发生在细胞核中，此外还可发生在线粒体和叶绿体中。原核生物主要发生在拟核中，此外还有细胞质（如质

22、粒的复制）。（四）复制的过程 1.DNA解旋 DNA利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，使碱基对之间的氢键断裂，两条螺旋的双链解开形成两条单链（母链）。2.合成DNA子链 当DNA双链部分解开时，便以解开的两条母链为模板，在DNA聚合酶作用下，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则各自合成与母链互补的一段子链。3.形成子代DNA 随着DNA解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构，最后形成两个完全相同的DNA分子。（五）复制的特点 1.边解旋边复制 局部解旋合成一段子链子链与母链盘绕成双螺旋结构新的DNA分AATCGTGGCC

23、C TTAGCACCGGGTTAGCACCGGGAATCGTGGCCC TTAGCACCGGGAATCGTGGCCC 解旋 解碱 基 配合 成 子螺 旋形 成 子 代子。2.半保留复制 新合成的每个 DNA 分子中都保留了亲代 DNA 分子中的一条模板链，即子代 DNA=亲代 DNA 模板链+DNA 子链。（六）复制的意义 DNA 分子通过复制，将遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性。【要点突破】一、DNA分子的复制 场所 真核生物主要发生在细胞核中，此外还可发生在线粒体和叶绿体中。原核生物发生在拟核和细胞质中（如质粒的复制）。病毒发生在宿主细胞中 过程（边解旋边复制）解旋 复

24、制开始时，DNA 分子首先利用细胞提供的能量，在 DNA 解旋酶的作用下，使碱基对之间的氢键断裂，从而把两条螺旋的双链解开 复制 当 DNA 分子的双链部分解开时，便以解开的每一段母链为模板，在 DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的 4 种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链 螺旋 随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构，最后各自形成一个新的 DNA 分子 结果 一个 DNA 分子形成两个完全与亲代 DNA 分子相同的子代 DNA 分子 基本条件 模板（亲代 DNA 解旋后的两条链）、原料（游离的

25、4 种脱氧核苷酸）、能量（ATP）和酶（解旋酶和 DNA 聚合酶等）特点 边解旋边复制（局部解旋复制）；半保留复制（新合成的 DNA 都保留了亲代 DNA 的一条模板链，即子代 DNA=亲代 DNA 模板链+DNA子链）特别提示：DNA 复制的前提：DNA 病毒在宿主细胞中繁殖时才复制，细胞生物（包括真核生物和原核生物）在细胞分裂时才复制（细胞不分裂 DNA 就不会复制）。DNA 分子能够准确进行自我复制的原因：DNA 分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确无误地进行。真核细胞中一个核DNA复制形成的两个DNA分别位于两条姐妹染色单体上，彼此分开

26、于着丝点分裂时有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，并分别进入两个子细胞中。二、DNA 分子复制的有关计算 一个 DNA 分子复制 n 代后，能形成 2n个 DNA 分子，在这些 DNA 分子中，只有两个 DNA 分子含有第一代 DNA 的链。一条链全部 N 原子被15N 标记的DNA 分子（0 代），转移到含14N 的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：世代 DNA 分子的特点 DNA 中脱氧核苷酸的特点 分子总DNA 在离心管中的不同 DNA 分子占全部 DNA分子之比 链总数 不同脱氧核苷酸链占全部链之比 11/14 数 位置 15N-15N 14N-15N 14N-14N 15N

27、 链 14N 链 0 1 全在下部 1 0 0 2 1 0 1 2 全在中部 0 1 0 4 1/2 1/2 2 4 1/2 中部 1/2 上部 0 1/2 1/2 8 1/4 3/4 3 8 1/4 中部 3/4 上部 0 1/4 3/4 16 1/8 7/8 n 2n 2/2n中部 1-2/2n上部 0 2/2n 1-2/2n 2n+1 1/2n 1-1/2n 特别提示：在运用 DNA 半保留复制特点，分析被标记 DNA 分子的比例时，应特别注意要求计算的是 DNA 分子数还是脱氧核苷酸链数。运用 DNA 半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量的问题时，应注意亲代 DNA 分子的两条母

28、链被保留下来，不需消耗原料。在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过 n 次复制还是第 n 次复制。达标自测 1.将DNA被15N完全标记的大肠杆菌作为亲代，转移到只含14N的培养基中培养，使其繁殖两代形成4个新个体，则它们的DNA中含14N的链与含15N的链之比是 （A）A.3：1 B.2：1 C.1：1 D.7：1 2.蚕豆根尖细胞在含3H-胸腺嘧啶的培养基中完成一个细胞周期后，在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记情况是 （B）A.每条染色体的两条单体都被标记 B.每条染色体都只有一条单体被标记 C.只有半数的染色体中一条单体被标记 D.每条染色体的两条单体都未被标记

29、 3.用15N 标记含有 100 个碱基对（胞嘧啶 60 个）的某 DNA 分子后，让其在含有14N 的培养液中复制 4 次。下列有关叙述中不正确的是 （B）A.含15N 的 DNA 占全部 DNA 的 l/8 B.含14N的DNA占全部DNA的7/8 C.共需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个 D.复制结果共产生16 个双链 DNA分子 4.一个双链 DNA 分子为第一代，经过三次自我复制，在第四代 DNA 分子中含有第一代脱氧核苷酸长链的 DNA 分子有几个 （B）A.1 个 B.2 个 C.4 个 D.8 个 5.将某细菌在含有15N 的培养液中培养后，再转移到含有14N 的培养液中培养，

30、8 小时后提取 DNA 分析得知，含15N 的 DNA 所占比例为 1/16，则该细菌的分裂周期是 （C）A.2 小时 B.4 小时 C.1.6 小时 D.1 小时 6.若具有 A 个碱基对的某 DNA 片段中含有 m 个腺嘌呤，则该 DNA 片段完成第 n 次复制共需消耗多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 （B）A.2n（A-m）B.2n-1（A-m）C.2n-1（A/2-m）D.1/2n-1 7.假若某 DNA 分子共有 a 个碱基，其中胞嘧啶 m 个，则该 DNA 分子复制 3次共需消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 （C）A.7（a-m）个 B.8（a-m）个 C.7（a/2-m）个 D.8（2a

31、-m）个 【自我校对】一、沃森 克里克 半保留 二、（一）模板 （二）间 间 间 （三）细胞核 线粒体 叶绿体 拟核 质粒 （四）1.能量 解旋 碱基对 氢键 2.部分 母链 DNA聚合 碱基互补配对 互补 3.解旋 对应 完全相同 （五）1.局部 一段 2.模板 （六）遗传信息 第4节 基因是有遗传效应的DNA片段【课标定位】1.举例说明基因是有遗传效应的 DNA 片段。2.掌握基因与DNA、染色体、遗传信息和性状之间的关系。【教材回归】一、基因与DNA的关系（一）从数量上看 1.一个DNA分子上有许多个基因；2.一个DNA分子上所有基因的碱基总数小于DNA分子中的碱基总数，即DNA分子上有

32、的碱基序列是没有遗传效应的（DNA分子上只有部分碱基参与了基因的组成）。（二）从功能上看 基因是有遗传效应的DNA片段。二、DNA片段中的遗传信息（一）遗传信息的概念 DNA 分子中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序代表着遗传信息。（二）遗传信息的特点 1.多样性 13/14 DNA 分子的多样性决定着遗传信息的多样性，从而使得 DNA 分子能够储存足够数量的遗传信息。2.特异性 DNA 分子的特异性决定着每个特定的 DNA 分子储存着特定的遗传信息，控制着生物特定的遗传性状，不同的 DNA 分子储存着不同的遗传信息。（三）遗传信息与生物体多样性和特异性的关系 DNA分子的多样性和特异性是生物体多

33、样性和特异性的物质基础。【要点突破】一、基因的概念 1.基因与脱氧核苷酸的关系 基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，基因中脱氧核苷酸排列顺序的多样性和特异性决定了基因的多样性和特异性。2.基因与 DNA 的关系 基因是有遗传效应的 DNA 片段，每个 DNA 分子上有许多个基因。一个DNA 分子上的碱基总数大于该 DNA 分子上所有基因的碱基总数。3.基因与染色体的关系 基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。此外，线粒体和叶绿体也是基因的载体，因为线粒体和叶绿体中也含有少量的 DNA。4.脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体、遗传信息之间的关系 特别提示：RNA 病毒（如 HIV、SARS

34、 病毒）的基因和遗传信息均存在于 RNA 上，因为 RNA 病毒只含有 RNA 一种核酸，即基因和遗传信息并非只存在于 DNA上。基因的化学本质有遗传效应的 DNA 片段。若将 DNA 分子分割成若干段，每一段就是 DNA 片段，其中有遗传效应（能控制生物性状）的片段就非基因片段DNA 片段基因 无遗传效应有遗传效应 一个 DNA 分子有多个基因 基因被非基因区段分隔开 每个基因中含有许多脱氧核苷酸 基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息 每个 DNA 分子上含有多个基因 基因是有遗传效应的 DNA 片段 染色体是 DNA 的主要载体 一条染色体含有一个或两个 DNA 分子 线性排列于 脱氧核苷

35、酸 基因 DNA 染色体 基本组成单位 是基因，没有遗传效应（无控制生物性状功能）的片段（如相邻基因之间的间隔区段）就不是基因。同一生物体不同类型的体细胞中所含有的基因是相同的，因为它们是由同一个受精卵经过有丝分裂增殖而来的。二、DNA 片段中的遗传信息 1.并非 DNA 分子中所有脱氧核苷酸的排列顺序都储存着遗传信息，如基因之间间隔区段的脱氧核苷酸则没有储存着遗传信息，因为遗传信息仅指基因中脱氧核苷酸的排列顺序。2.DNA（基因）携带的是控制生物性状的遗传信息，并不是生物的性状。生物的性状是不能从亲代传递给子代的，亲代传递给子代的只是 DNA 携带的遗传信息，在子代的个体发育过程中再由其表达

36、为子代的性状，从而实现对生物性状的控制。达标自测 1.科学分析发现，甲、乙两种生物的体细胞中 DNA 总量完全相同，而且 4种含氮碱基的含量也是分别相等的。下列有关甲、乙两种生物的叙述中正确的是 （D）A.两种生物的 DNA 数量相等 B.两种生物的遗传信息一定相同 C.两种生物表现出来的性状相同 D.两种生物的遗传物质都是 DNA 2.基因研究最新发现表明，人体与小白鼠的基因大致相同，则人体与小白鼠的 DNA 分子中碱基序列相同的比例是 （D）A.20%B.80%C.100%D.无法确定 3.由 120 个碱基组成的某 DNA 分子片段，可因其碱基对的组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类最多可达 （C）A.4120种 B.1204种 C.460种 D.604种 【自我校对】一、（一）1.许多 2.小于 没有 部分 （二）遗传效应 二、（一）排列顺序 （二）1.多样性 2.特异性 不同 （三）物质基础