高中生物必修二第三章《基因的本质》

第三章 基因的本质
第二节 DNA的分子结构和复制
一、DNA分子的结构
1. DNA的基本单位 P 脱氧 核糖 含氮碱基 脱氧核苷酸 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C
胸腺嘧啶 T DNA是四种脱氧核苷酸连接成的长链
zxxk
2. DNA分子的结构—规则的双螺旋结构
5’
A C T G
3’
2nm
3.4nm
的活性物质——转化因子。
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肺炎双球菌转化作用图解
+
DNA重组
S型菌DNA
R型菌DNA
转化的S型菌
（三）噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯） 大肠杆菌T2噬菌体结构
头部 DNA
蛋白质 尾部
1.实验方法： 同位素示踪法
蛋白质的组成元素： C、H、O、N、S DNA的组成元素： C、H、O、N 、P （标记35S ） （标记32P）
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
一、DNA是遗传物质的证据
（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验
1.实验材料： 两种肺炎双球菌
R型菌 S型菌
无荚膜，菌落粗糙，无毒
有荚膜，菌落光滑， 有毒，可致死
2.实验过程
R型活细菌 S型活细菌
加热杀死S型细菌 R型活细菌+加 热杀死S型细菌 结论： 已经加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化
A+T G+C DNA双链
A1 T
1
T
2
A2 C
2
G1 C
1
G2
=
A1+T1 G1+C1
=
A2 +T2 G 2 +C2
A+T
A+T+G+C
=
A1 +T1
A1 +T1 +G1 +C1
=
A2 +T2 +G2 +C2
A2 +T2
③双链DNA分子中， DNA互补的两条链中非互补碱基之和 之比互为倒数。双链DNA分子中非互补碱基之和之比等于1
T
A
G 3’
C 5’
每个螺旋含 10对碱基 DNA双螺旋
DNA平面结构
A C A A C G
T G T T G C
DNA分子的结构特点
（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长 链盘旋成双螺旋结构。 （2）DNA分子中的脱氧核 糖和磷酸交替连接，排列 在外侧，构成基本骨架； 碱基在内侧。 （3）两条链上的碱基通过 氢键连结起来，形成碱基 对，且遵循碱基互补配对 原则。
A1+G1 = a T1 +C1
A2 +G2 = 1/a T2 +C2
A +G T +C
= 1 DNA 双链 A1 T 2 T
1
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例题2、在DNA的一个单链中， A+G/T+C=0.4，上述比例在其 互补链和整个DNA分子中分别是 多少？
A2
2.5
1;
④ 、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱 基在每条单链中所占的比例之和的一半
含14N的链为_____________ 2n+1-2
第三章 基因的本质
第三节 基因是有遗传效应的DNA片段
一、 基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系
4种脱氧 核苷酸 基 本 组 成 单 位
基因
具有遗传效应 的DNA片段
每个基因中含许多脱氧核苷酸
DNA
主要载体
1个DNA分子上间断地排列着含许多个基因
C1 G2 G1 C2
• 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________ 2n 只含15N的分子___________ 0 含15N 14N的分子__________ 2 只含14N的分子___________ 2n-2 脱氧核苷酸链总数________ 2n+1 含15N的链为_____________ 2
细菌培养液
搅拌器
噬菌体 与细菌 相分离
32P
离心
32P噬菌体
细菌培养液
搅拌器
32P
噬菌体侵染细菌过程
感染（吸附、
噬菌体侵染细菌过程
感染（吸附、侵入） 增殖（复制、组装）
噬菌体侵染细菌过程
感染（吸附、侵入） 增殖（复制、 组装） 成熟 （裂解、释放）
亲代噬菌体
32P标记DNA
细菌内
有32P标记DNA
染色体
每条染色体上有1个或2个DNA分子
二、 基因的结构
（二）真核细胞的基因结构
编码区是间隔的、不连续的
非编码区
编码区
非编码区
与RNA聚合酶 外显 结合位点 子1
外显子 内含子
外显 子2
外显 子3
外显 子4
外显 子5
编码蛋白质的序列
一般不能编码蛋白质的序列
zxxk
无35S标记蛋白质
子代噬菌体
DNA有32P标记及31P 衣壳蛋白无35S标记
35S标记蛋白质
3.实验结论：在亲子代之间具有连续性的物质是DNA，即
DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
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二、RNA病毒，RNA是遗传物质
在丙组实验中观察到的 现象是出现病株，并能从 中提取出完整的病毒，结 论是RNA是遗传物质。
2.实验过程
标记噬菌体 •在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌 •分别用上述细菌培养T2噬菌体，获得含32P的噬菌体和含 35S的噬菌体
噬菌体侵染细菌 检测放射性
噬菌体 与细菌 相分离
35S
35S
离心
35S噬菌体
细菌培养液
搅拌器
噬菌体 与细菌 相分离
35S
35S
离心
35S噬菌体
在乙组实验中观察到的 现象是没有出现病株，结 论是蛋白质外壳不是遗传 物质。
1.列表比较DNA是主要的遗传物质的实验证据
肺炎双球菌转化实 验 四个 实验 的共 同点 噬菌体侵染细菌实验 烟草花叶病毒 侵染烟草实验
①设计思路都是:设法把DNA(RNA)与蛋 白质分开，单独地、直接地去观察 DNA(RNA)的作用 ②都遵循了对照原则
A
G
T
C
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则 可知：A1=T2 ， A2=T1， G1 = C2 ， G2 =C1。 则在DNA双链中： A = T ， G = C 可引申为： ①双链中非互补碱基之和占50% 例题1、某双链DNA分子中，G占23%， 求C A T 占多少？ ②双链DNA分子中互补碱基之和之比等于其中任何 一条链的。(单链中互补碱基之和占单链的比值等于 双链中互补碱基之和占双链的比值)