第三章基因的本質
第一節 dna是主要的遺傳物質
1.肺炎雙球菌的轉化實驗
（1）、體內轉化實驗：2023年由英國科學家格里菲思等人進行。
①實驗過程
結論：在s型細菌中存在轉化因子可以使r型細菌轉化為s型細菌。
（2）、體外轉化實驗：2023年由美國科學家艾弗里等人進行。
①實驗過程
結論：dna是遺傳物質
2.噬菌體侵染細菌的實驗
1、實驗過程
①標記噬菌體
含35s的培養基含35s的細菌35s蛋白質外殼含35s的噬菌體
含32p的培養基含32p的細菌內部dna含32p的噬菌體
②噬菌體侵染細菌
含35s的噬菌體細菌體內沒有放射性35s
含32p的噬菌體細菌體內有放射線32p
結論：進一步確立dna是遺傳物質
3.菸草花葉病毒感染菸草實驗：
（1）、實驗過程
（2）、實驗結果分析與結論
菸草花葉病毒的rna能自我複製，控制生物的遺傳性狀，因此rna是它的遺傳物質。
4、生物的遺傳物質
非細胞結構：dna或rna
生物原核生物：dna
細胞結構
真核生物：dna
結論：絕大多數生物（細胞結構的生物和dna病毒）的遺傳物質是dna，所以說dna是主要的遺傳物質。
第二節 dna分子的結構
1. dna分子的結構
（1）基本單位---脫氧核醣核苷酸（簡稱脫氧核苷酸）
2、dna分子有何特點？
⑴穩定性
是指dna分子雙螺旋空間結構的相對穩定性。與這種穩定性有關的因素主要有以下幾點：
①dna分子由兩條脫氧核苷酸長鏈盤旋成精細均勻、螺距相等的規則雙螺旋結構。
②dna分子中脫氧核醣和磷酸交替排列的順序穩定不變。
③dna分子雙螺旋結構中間為鹼基對、鹼基之間形成氫鍵，從而維持雙螺旋結構的穩定。
④dna分子之間對應鹼基嚴格按照鹼基互補配對原則進行配對。
⑤每個特定的dna分子中，鹼基對的數量和排列順序穩定不變。
⑵多樣性
構成dna分子的脫氧核苷酸雖只有4種，配對方式僅2種，但其數目卻可以成千上萬，更重要的是形成鹼基對的排列順序可以千變萬化，從而決定了dna分子的多樣性。
⑶特異性
每個特定的dna分子中具有特定的鹼基排列順序，而特定的排列順序代表著遺傳資訊，所以每個特定的dna分子中都貯存著特定的遺傳資訊，這種特定的鹼基排列順序就決定了dna分子的特異性。
3.dna雙螺旋結構的特點：
⑴dna分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。
⑵dna分子外側是脫氧核醣和磷酸交替連線而成的基本骨架。
⑶dna分子兩條鏈的內側的鹼基按照鹼基互補配對原則配對，並以氫鍵互相連線。
4.相關計算
（1）a=t c=g
（2）（a+ c ）/ （t+g ）= 1或a+g / t+c = 1
（3）如果（a1+c1 ） / （ t1+g1 ）=b
那麼（a2+c2 ） / （t2+g2 ） =1/b
（4） （a+ t ） / （ c +g ） =（a1+ t1 ） / （ c1 +g1 ）
a2 + t2 ） / （ c2+g2 ）
a例：已知dna分子中，g和c之和佔全部鹼基的46％，又知在該dna分子的h鏈中，a和c分別佔鹼基數的28%和22%，則該dna分子與h鏈互補的鏈中，a和c分別佔該鏈鹼基的比例為( )
ａ28％ 、22% b. 22％、28% c. 23％、27% d.26％、24%
4.判斷核酸種類
（1）如有u無t，則此核酸為rna；
（2）如有t且a=t c=g，則為雙鏈dna；
（3）如有t且a≠ t c≠ g，則為單鏈dna ；
（4）u和t都有，則處於轉錄階段。
第3節 dna的複製
一、dna半保留複製的實驗證據
1、方法：同位素標記及密度梯度離心法。
2、實驗過程：以含15nh4cl的培養液來培養大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉移到14n的普通培養液中。然後，在不同時刻收集大腸桿菌並提取dna，進行密度梯度離心，記錄不同質量的dna在離心管中的位置及比例。
4、結論：dna分子複製為半保留複製。
二、、dna分子複製的過程
1、概念：以親代dna分子為模板合成子代dna的過程
2、複製時間：有絲**或減數第一次**間期
3. 複製方式：半保留複製
4、複製條件 （1）模板：親代dna分子兩條脫氧核苷酸鏈
2）原料：4種脫氧核苷酸
3）能量：atp
4）解旋酶、 dna聚合酶等
5、複製特點：邊解旋邊複製
6、複製場所：主要在細胞核中，線粒體和葉綠體也存在。
7、複製意義：保持了遺傳資訊的連續性。
三、與dna複製有關的鹼基計算
1.乙個dna連續複製n次後，dna分子總數為：2n
2.第n代的dna分子中，含原dna母鏈的有2個，佔1/(2n-1)
3.若某dna分子中含鹼基t為a，
(1)則連續複製n次，所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數為：a(2n-1)
(2)第n次複製時所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數為：a·2n-1
例題：（1）、乙個被放射性元素標記雙鏈dna的噬菌體侵染細菌，若此細菌破裂後釋放出n個噬菌體，則其中具有放射性元素的噬菌體佔總數( )
a.1/n b.1/2n c.2/n d.1/2
（2）、具有100個鹼基對的乙個dna分子片段，含有40個胸腺嘧啶，若連續複製3次，則第三次複製時需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數是( )
a.60個 b.120個 c.240個 d.360個
第4節基因是有遺傳效應的dn**段
一、.基因的相關關係
1、與dna的關係
①基因的實質是有遺傳效應的dn**段，無遺傳效應的dn**段不能稱之為基因（非基因）。
②每個dna分子包含許多個基因。
2、與染色體的關係
①基因在染色體上呈線性排列。
②染色體是基因的主要載體，此外，線粒體和葉綠體中也有基因分布。
3、與脫氧核苷酸的關係
①脫氧核苷酸（a、t、c、g）是構成基因的單位。
②基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳資訊。
4、與性狀的關係
①基因是控制生物性狀的遺傳物質的結構和功能單位。
②基因對性狀的控制通過控制蛋白質分子的合成來實現。
二、dn**段中的遺傳資訊
遺傳資訊蘊藏在4種鹼基的排列順序之中；鹼基排列順序的千變萬化構成了dna分子的
多樣性，而鹼基的特異排列順序，又構成了每個dna分子的特異性。
第四章基因的表達
第一節基因指導蛋白質的合成
一、遺傳資訊的轉錄
1、dna與rna的異同點
2、rna的型別
⑴信使rna（mrna）
⑵轉運rna（trna）
⑶核醣體rna（rrna）
3、轉錄
⑴轉錄的概念
⑵轉錄的場所主要在細胞核
⑶轉錄的模板以dna的一條鏈為模板
⑷轉錄的原料 4種核醣核苷酸
⑸轉錄的產物一條單鏈的mrna
⑹轉錄的原則鹼基互補配對
⑺轉錄與複製的異同（下表：）
二、遺傳資訊的翻譯
1、遺傳資訊、密碼子和反密碼子
2、翻譯
⑴定義⑵翻譯的場所細胞質的核醣體上
⑶翻譯的模板 mrna
⑷翻譯的原料 20種氨基酸
⑸翻譯的產物多肽鏈（蛋白質）
⑹翻譯的原則鹼基互補配對
⑺翻譯與轉錄的異同點（下表）：
三、基因表達過程中有關dna、rna、氨基酸的計算
1、轉錄時，以基因的一條鏈為模板，按照鹼基互補配對原則，產生一條單鏈mrna，則轉錄產生的mrna分子中鹼基數目是基因中鹼基數目的一半，且基因模板鏈中a+t（或c+g）與mrna分子中u+a（或c+g）相等。
2.翻譯過程中，mrna中每3個相鄰鹼基決定乙個氨基酸，所以經翻譯合成的蛋白質分子中氨基酸數目是mrna中鹼基數目的1/3，是雙鏈dna鹼基數目的 1/6 。
第2節基因對性狀的控制
一、中心法則
⑴dna→dna：dna的自我複製；⑵dna→rna：轉錄；⑶rna→蛋白質：翻譯；⑷rna→rna：rna的自我複製；⑸rna→dna：逆轉錄。
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