内容正文:
高中生物知识清单-08-遗传的物质基础
专题8 遗传的物质基础
一、遗传物质的探索历程
1.肺炎双球菌转化实验
(1)体内转化实验 (格里菲斯)
(
S
型细菌
:有荚膜,有毒性,光滑
R
型细菌
:无荚膜,无毒性,粗糙
)
(
类似
将目的基因导入微生物细胞
)分析:加热杀死S型细菌中,蛋白质变性,
DNA活性降低,随温度的恢复而恢复活性。
实质:S型细菌的DNA与R型细菌的DNA进行重组,此变异属基因重组。
结论:已经被加热杀死的S型细菌含有一种“转化因子”,能将R型活细菌转化为S型活细菌。
(2)体外转化实验(艾弗里)
(
放射性低:
①
侵染
时间过
短
,噬菌体
没有全部
侵染
细菌
②
侵染
时间
过长
,噬菌体在细菌体内增殖
子代释放
)思路:设法将DNA、蛋白质等物质分开,单独地、直接地观察它们的作用。
结论:S型细菌的DNA是转化因子,DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
2.噬菌体侵染细菌实验(赫尔希、蔡斯)
(1)材料:T2噬菌体(蛋白质外壳+DNA)和细菌(大肠杆菌)
(2)过程:吸附—>注入—>合成(合成DNA和蛋白质)—>组装—>释放
(3)噬菌体侵染细菌的实验过程(同位素标记法)
标记元素:S仅存在蛋白质中,P几乎全都在DNA分子中。
①细菌+含32P培养基——>含32P的细菌;含32P的细菌+噬菌体——>32P标记的子代噬菌体
(
上清液(
蛋白质和噬菌
体)
放射性
低
沉淀(
细菌
)
放射性
高
) (
搅拌、离心
)32P标记的噬菌体+没有标记的细菌
②细菌+含35S培养基——>含有35S的细菌——>35S标记的子代噬菌体
(
上清液(
蛋白质和噬菌体
)
放射
性
高
沉淀(
细菌
)
放射性
低
(
搅拌
离心不
彻底
)
) (
搅拌、离心
)35S标记的噬菌体+没有标记的细菌
(4)结论:DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质
※ 同时说明DNA能自我复制,DNA能控制蛋白质的合成。
3.比较
设计思路
处理方法
设计原则
实验结论
肺炎双球菌转化实验(体外)
设法将DNA、蛋白质等物质分开,单独、直接地观察它们的作用
直接分离DNA、蛋白质
对照原则和单一变量原则
DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
噬菌体侵染细菌实验
采用同位素标记法间接分离
DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质
4.烟草花叶病毒侵染烟草实验
设计思路:设法将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分开,单独、直接地观察它们的作用
结论:RNA是遗传物质
5. 归纳:绝大多数生物的遗传物质是DNA
DNA是主要的遗传物质
二、DNA的结构与复制
(
5
4
3
2
1
)1.DNA分子的结构
5种元素:C、H、O、N、P 4种脱氧核苷酸
3个小分子:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
(脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数)
2条脱氧核苷酸长链
1种空间结构——双螺旋结构(沃森和克里克)
①骨架:磷酸和脱氧核糖交替连接构成
② (
1
个磷酸可连接
1
个或
2
个脱氧核糖
)内侧:氢键相连的碱基对
③原则:碱基互补配对
④空间结构:反向平行双螺旋
⑤稳定性:A=T(2个氢键) G=C(3个氢键)
G、C含量丰富,DNA结构越
2.核酸种类的判断 (DNA和RNA)
①看五碳糖、②先看碱基种类,③再看碱基比例
3.互补配对原则及其推论(双链DNA分子)
①∵A=T G=C ∴A+G=C+T=A+C=T+G=(A+G+C+T)*1/2
嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数 ;2个不互补配对的碱基之和占全部碱基数的一半
②
两个互补碱基之和的比值在DNA的每条单链,以及整个DNA分子中相等
推论:
③ 双链: 不互补两个碱基之和的比值在2条单链中互为倒数
④A在一条链中的比例为,在其互补链中占的比例为,则A在双链中占的比例为
三、DNA分子的复制
1、时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
2、场所:(只要有DNA的地方就有DNA复制和DNA转录)
A 真核生物:细胞核(主要