专题四 遗传的分子基础
【探索遗传物质的过程】
一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验： 1、肺炎双球菌有两种类型类型：
S型细菌：菌落，菌体夹膜，毒性 R型细菌：菌落，菌体夹膜，毒性 2、实验过程（看书）
3、实验证明：无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有
毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。
推论（格里菲思）：在第四组实验中，已经被加热杀死S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。 二、1944年艾弗里的实验：
1、实验过程：
分析：实验的思路：将S菌的DNA和蛋白质等物质分开，分别单独观察它们的作用
2、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
（即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）
3、从变异的角度看，R菌转化成S菌，属于基因重组（R菌的DNA中插入了可表达的外源DNA）
三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体机构和元素组成：
2、实验过程（看书）
1) 实验方法：同位素标记法
2) 如何标记噬菌体：用被标记的细菌培养噬菌体（注意不能用培养基直接培养噬菌体） 3) 搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
4) 离心的目的：使上清液析出噬菌体，沉淀物中留下大肠杆菌 5) 对照：两组实验之间是
6) 误差分析：35S标记蛋白质，搅拌不充分，会使沉淀物中放射性升高
32P标记DNA，若保温时间太短或过长，会使上清液中放射性升高； 3、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。（即：DNA是遗传物
质）（该实验不能证明蛋白质不是遗传物质）
四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在只有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。 五、小结：
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
【DNA的结构和DNA的复制】
一、DNA的结构
1
、DNA的组成元素：2、DNA的基本单位： 3、DNA的结构：
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺 旋结构。
②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧：由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律： A ＝ T；G ≡ C。（碱基互补配对原则）
④两条链之间通过氢键连接，一条链中相邻的碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接
4、DNA的特性：
①多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数) ②特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
（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）
5、DNA的功能：携带DNA分子中碱基对的代表遗传信息）。
6、与DNA有关的计算： 在双链DNA分子中： ① A=T、G=C
②任意两个不互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半 例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基
③ 互补碱基之和在一条链、互补链及整个DNA分子中所占比例相同 ④不互补碱基之和所占比例在两条链中互为倒数 二、DNA的复制
1、概念：以亲代DNA分子条链为模板，合成子代DNA的过程
23、场所：主要在4、过程：（看书）①解旋 ②合成子链 ③
子、母链盘绕形成子代DNA分子 5、特点： 6、原则：原则 7、条件:
①模板：亲代DNA分子的两条链 ②原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸 ③能量：ATP
④ 酶：解旋酶、DNA聚合酶等 8、DNA能精确复制的原因：
①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准
确进行。 9、意义：
①DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续 性。
②由于复制差错而出现基因突变，为生物进化提供原材料 10、 与DNA复制有关的计算： 复制出DNA数 =2（n为复制次数） 含亲代链的DNA数 =2，
复制n次，所需某核苷酸数：a*（2-1） 第n次复制，需a*2n-1（a为所求核
苷酸在模板DNA分子中的数量） 11、证明DNA分子半保留复制的实验的方法：密度梯度离心，利用了同位素标记法
n
n
【基因控制蛋白质的合成】
一、RNA的结构：
1、组成元素：2、基本单位：种,如图） 3、结构：一般为链（tRNA有氢键） 4、分类：mRNA、tRNA、rRNA
二、基因：是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成：
1、转录：
（1）概念：在细胞核中，以DNA的
一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）
（2）过程（看书） （3）条件：
模板：DNA的一条链（模板链） 原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA聚合酶
（4）原则：碱基互补配对原则（A—U、
T—A、G—C、C—G） （5）产物：信使RNA（mRNA）、
核糖体RNA（rRNA） 转运RNA（tRNA）
2、翻译：
（1）概念：游离在细胞质中的各种氨
基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
（2）过程：（看书） （3）条件：模板：mRNA
原料：氨基酸（20种） 能量：ATP 酶：多种酶
搬运工具：装配机器：核糖体
（4）原则：碱基互补配对原则 （5）产物：多肽链
3、码子：位于种决定氨基酸，所以有种tRNA，3种终止密码
子不决定氨基酸，2种起始密码子能编码氨基酸，一种氨基酸对应多种密码子（简
并性），生物界公用一套遗传密码
4、基因表达有关的计算
基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1
四、基因对性状的控制
1、中心法则 2、基因控制性状（1）通过控制酶
进而控制
（2）通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
的方式：
的合成来控制代谢过程，生物的性状；
专题四 遗传的分子基础
【探索遗传物质的过程】
一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验： 1、肺炎双球菌有两种类型类型：
S型细菌：菌落，菌体夹膜，毒性 R型细菌：菌落，菌体夹膜，毒性 2、实验过程（看书）
3、实验证明：无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有
毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。
推论（格里菲思）：在第四组实验中，已经被加热杀死S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。 二、1944年艾弗里的实验：
1、实验过程：
分析：实验的思路：将S菌的DNA和蛋白质等物质分开，分别单独观察它们的作用
2、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
（即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）
3、从变异的角度看，R菌转化成S菌，属于基因重组（R菌的DNA中插入了可表达的外源DNA）
三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体机构和元素组成：
2、实验过程（看书）
1) 实验方法：同位素标记法
2) 如何标记噬菌体：用被标记的细菌培养噬菌体（注意不能用培养基直接培养噬菌体） 3) 搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
4) 离心的目的：使上清液析出噬菌体，沉淀物中留下大肠杆菌 5) 对照：两组实验之间是
6) 误差分析：35S标记蛋白质，搅拌不充分，会使沉淀物中放射性升高
32P标记DNA，若保温时间太短或过长，会使上清液中放射性升高； 3、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。（即：DNA是遗传物
质）（该实验不能证明蛋白质不是遗传物质）
四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在只有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。 五、小结：
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
【DNA的结构和DNA的复制】
一、DNA的结构
1
、DNA的组成元素：2、DNA的基本单位： 3、DNA的结构：
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺 旋结构。
②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧：由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律： A ＝ T；G ≡ C。（碱基互补配对原则）
④两条链之间通过氢键连接，一条链中相邻的碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接
4、DNA的特性：
①多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数) ②特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
（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）
5、DNA的功能：携带DNA分子中碱基对的代表遗传信息）。
6、与DNA有关的计算： 在双链DNA分子中： ① A=T、G=C
②任意两个不互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半 例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基
③ 互补碱基之和在一条链、互补链及整个DNA分子中所占比例相同 ④不互补碱基之和所占比例在两条链中互为倒数 二、DNA的复制
1、概念：以亲代DNA分子条链为模板，合成子代DNA的过程
23、场所：主要在4、过程：（看书）①解旋 ②合成子链 ③
子、母链盘绕形成子代DNA分子 5、特点： 6、原则：原则 7、条件:
①模板：亲代DNA分子的两条链 ②原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸 ③能量：ATP
④ 酶：解旋酶、DNA聚合酶等 8、DNA能精确复制的原因：
①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准
确进行。 9、意义：
①DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续 性。
②由于复制差错而出现基因突变，为生物进化提供原材料 10、 与DNA复制有关的计算： 复制出DNA数 =2（n为复制次数） 含亲代链的DNA数 =2，
复制n次，所需某核苷酸数：a*（2-1） 第n次复制，需a*2n-1（a为所求核
苷酸在模板DNA分子中的数量） 11、证明DNA分子半保留复制的实验的方法：密度梯度离心，利用了同位素标记法
n
n
【基因控制蛋白质的合成】
一、RNA的结构：
1、组成元素：2、基本单位：种,如图） 3、结构：一般为链（tRNA有氢键） 4、分类：mRNA、tRNA、rRNA
二、基因：是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成：
1、转录：
（1）概念：在细胞核中，以DNA的
一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）
（2）过程（看书） （3）条件：
模板：DNA的一条链（模板链） 原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA聚合酶
（4）原则：碱基互补配对原则（A—U、
T—A、G—C、C—G） （5）产物：信使RNA（mRNA）、
核糖体RNA（rRNA） 转运RNA（tRNA）
2、翻译：
（1）概念：游离在细胞质中的各种氨
基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
（2）过程：（看书） （3）条件：模板：mRNA
原料：氨基酸（20种） 能量：ATP 酶：多种酶
搬运工具：装配机器：核糖体
（4）原则：碱基互补配对原则 （5）产物：多肽链
3、码子：位于种决定氨基酸，所以有种tRNA，3种终止密码
子不决定氨基酸，2种起始密码子能编码氨基酸，一种氨基酸对应多种密码子（简
并性），生物界公用一套遗传密码
4、基因表达有关的计算
基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1
四、基因对性状的控制
1、中心法则 2、基因控制性状（1）通过控制酶
进而控制
（2）通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
的方式：
的合成来控制代谢过程，生物的性状；