高中生物必修二基因的本质新选.

1、高中生物必修二第三章 基因的本质一、基因本质的证明过程1、艾弗里的肺炎双球菌的转化实验(1)肺炎双球菌的毒性S型细菌：菌体表面 有多糖类的荚膜，形成的菌落表面 光滑(smooth),有毒性R型细菌：菌体表面没有荚膜，形成的菌落表面粗糙(rough),无毒性(2)体内转化实验R型活细菌 注射活鼠一小鼠不死亡S型活细菌注射活鼠一小鼠死亡，从体内分离出 S型活细菌加热后杀死的S型死细菌 注射活鼠一小鼠不死亡加热后杀死的S型死细菌和R型活细菌混合后注射活鼠一小鼠死亡，从体内分离出S型活细菌和R型细菌得到推论：被加热杀死的S型细菌中，含有某种促成这一转化的活性物质一一“转化因子”，这种转化因子 将无毒的

2、R型活细菌转化为 S型活细菌。(3)体外转化实验往含有往含有往含有结论：S型菌的DNA 一 R型菌和S型菌S型菌的蛋白质或荚膜多糖一 R型菌S型菌的DNA和DNA酶 一 R型菌R型活细菌的培养基中加入R型活细菌的培养基中加入R型活细菌的培养基中加入DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，而蛋白质不是。(即DNA是遗传物质)(4)转化的实质 是基因重组 而不是基因突变，R型细菌吸收了 S型细菌的DNA,整合到R 型细菌的DNA中，使受体细胞获得新的遗传信息，表现出S型细菌的性状。(5)发生转化的只有 少部分R型细菌2、艾弗里的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验(1) T2噬菌体(高中所学唯一的 DNA

3、病毒)结构：DNA(含有P)和蛋白质外壳(含有S)增殖方式：侵染大肠杆菌后，利用大肠杆菌内的物质合成自身组成成分，进行大量增殖, 达到一定数量后，大肠杆菌裂解释放大量噬菌体(2)方法：同位素标记法(3)实验过程：上弛看T事M赛也在捷抨市M扇克心1L靖猴和帆就物中的蜿IHt*阳. I. jT*中秋心梅雅金增汪后：P的培养基中培养大肠杆菌，再用该大肠杆应先在含有 放射性同位素35S或放射性同位素32 菌培养T2噬菌体，从而得到蛋白质含有 35S或DNA含有32P的丁2噬菌体。混合后要经过短时间的 保温（保证DNA注入细菌且细菌不能裂解）并不断搅拌（使吸附在细 菌上的噬菌体与细菌分离）搅拌后离心（让

4、上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌）（4）实验结论：噬菌体侵染细胞时，DNA进入到细菌的细胞中，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 亲代的DNA遗传的，DNA是真正的遗传物质。（不能证明蛋白质不是遗传物质 ）3、DNA是主要的遗传物质绝大多数生物以 DNA为遗传物质RNA病毒以RNA为遗传物质（烟草花叶病毒、SARS病毒、HIV病毒、禽流感病毒等）二、DNA分子的结构（双螺旋结构）1、提出者：沃森和克里克2、基本单位：4种脱氧核甘酸（A、G、C T）3、主要特点：（1）由两条脱氧核甘酸链 构成，反向平行盘旋形成双螺旋结构（2） DNA分子

5、中的脱氧核糖和磷酸交替连接 ，通过磷酸二酯键 连接，排列在 外侧，构成基本骨架；（3）碱基排列在内侧，通过氢键连接成碱基对（4）碱基配对的原则： 碱基互补配对原则腺喋吟（A） 一定与胸腺喀咤（T）配对，由2个氢键连接（轮廓为尖型） 鸟喋吟（G） 一定与胞喀咤（C）配对，由3个氢键连接（轮廓为圆形）DNA分子具有稳定的直径】3个氢键）【AT碱基对与GC碱基对具有相同的形状和直径，组成的（5） GC碱基对的比例越高，DNA分子越稳定（原因：有 4、相关关系（1）每个DNA分子中，有2个游离磷酸基团；（2）脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数；（3）单链中相邻的碱基通过“脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖”连接（4

6、）碱基的计算规律互补的两个碱基数量相等A=K C=G任意两个不互补的碱基数量之和占总碱基数的50%A+G= A+C= G+T= C+T= （A+G+C+T）/2A G A C 1C T T GDNA分子中都相等DN6子中，A+T或在双链DNA子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链中以及整个 在一条链中A+T或C+G所占比例为n%则在另外一条链上以及整个C+G所占比仞都为n% 非互补碱基之和所占比例在两条链中互为倒数若一条链中：A1+G1/T1+C1=m 则在另一条链中 A1+G1/T1+C1=1/m三、DNA的半保留复制1、 提出者： 沃森和克里克2、半保留复制：新合成的每个 DNA分子中，都

7、保留了原来DNA分子中的一条链，因而被称为 半保留复制 。3 、主要场所：细胞核 （细胞质中叶绿体、线粒体中也可以发生）4 、 时期：有丝分裂间期和减速第一次分裂前的间期5 、特点：边解旋边复制半保留复制6、过程：（ 1 ）解旋：利用 细胞提供的能量 ，在 解旋酶 的作用下，把双链解开 （ 断开氢键 ）（ 2 ）合成子链：各自合成与母链互补的一段子链模板：解开的每一段母链原料：细胞中游离的4中脱氧核甘酸原则：碱基互补配对原则酶：DNA聚合酶（3）形成两个子代DN酚子：每条新链和与之对应的模板链盘绕成双螺旋结构。（4）结果：一个 DN后子经过复制形成了 两个完全相同的DN册子。7、意义：DNA子

8、通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。8、复制能够精确地进行，原因在于：DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板 碱基互补配对原则 保证了复制能够精确进行9、半保留复制的实验依据（大肠杆菌）1 ）实验方法：同位素示踪法、离心技术（ 3 ）实验预测：重带（密度最大）中带（密度居中）轻带（密度最小）（ 4 ）结果分析：（2）实验原理：两条链都含15N的DN册子密度大；两条链都含14N的DNA分子密度小; 条链含15N、一条链含14N的DNA分子密度居中两条链都含15N的DN册子一条链含15N、一条链含14N的DNA分子两条链都含14N的DNA分子 未繁殖立即提

9、取DNA离心f全为重带 细胞分裂一次后提取DNA离心f全为中带 细胞分裂两次后提取DNA离心f一半中带，一半轻带 细胞分裂 多次后提取DNA离心-出现中带、轻带且轻带的比例更大（5）实验结论：DNA的复制是以半保留复制的方式进行的。4 litr It 匿首i 片 怩圮Tr.10、影响DNAM制的外界因素(1)温度、PH值一影响酶活性一影响 DN限制(2)氧气浓度一影响细胞呼吸一影响能量供给一影响DNA复制 11、关于DNA子复制的相关计算将一个被15N标记的DNA专移到含14N的培养基中培养复制若干代；n(1)子代DN肪子数：2个15无论复制多少次，含有N的DN册子始终都是2个含有14N的DN

10、A分子有2n个只含有14N的DN的子有-2)个n 1(2)子代DN酚子的脱氧核甘酸链总链数：2 条15无论复制多少次，含有N的脱氧核甘酸链总链数始终都是2条含有14N的脱氧核甘酸链总链数有 (2n 1 - 2)个(3)消耗的脱氧核甘酸数：亲代DNA分子中含有某种脱氧核甘酸a个经过n次复制，共消耗的该种脱氧核甘酸为m (2n -1)个n-1第n次复制，消耗的该种脱氧核甘酸为m 2 个 四、基因与DNA的关系1、遗传信息蕴藏在 4种碱基的排列顺序中。2、基因是具有遗传效应的 DNA片段。3、DNA分子的多样性和特异性：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。碱基特定的排列顺序，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。4、染色体、DNA基因、脱氧核甘酸的关系:基本组成单位6 / 5word.特定脱氧核苜酸排4种次氧|列顺序代表遗传信息核昔酸每个基因含许多个脱氧核营皎具有遗传效应的DNA片珍 每个DKA分子 申含许多个基因* DNA主要载体.斫 每条染色体上