資源簡介

第一單元 基因的本質
一、DNA是主要的遺傳物質
1、肺炎鏈球菌的轉化實驗
（1） 格里菲斯 ---肺炎鏈球菌體內轉化實驗
實驗①、②對比說明R型細菌無毒性、S型細菌有毒性。
實驗②、③對比說明被加熱殺死的S型細菌無毒性。
實驗②、③、④對比說明R型細菌轉化為S型細菌。
結論：已經加熱殺死的S型細菌中，含有使R型細菌轉化為S型細菌的“轉化因子”。
轉化的實質：S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中，實現了基因重組，且轉化效率低。
（2）艾弗里 ---肺炎鏈球菌體外轉化實驗
實驗結果：只有去掉S型細菌的DNA才能失去轉化活性。
結論： DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質，即DNA是遺傳物質。
2、噬菌體侵染細菌的實驗
結論：只有噬菌體的 DNA 才可以進入細菌且傳遞給子代噬菌體，由此進一步確立DNA是遺傳物質
3、煙草花葉病毒感染煙草實驗：
(1)、實驗過程
(2)實驗結果分析與結論：煙草花葉病毒的RNA能自我復制，控制生物的遺傳性狀，因此RNA是它的遺傳物質。
5、生物的遺傳物質
生物類型 核酸種類 遺傳物質 實例
有細胞結 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麥、人
構的生物 原核生物 DNA 乳酸菌、藍細菌
無細胞結 構的生物 DNA病毒 DNA DNA 噬菌體
RNA病毒 RNA RNA 煙草花葉病毒
結論：由于絕大多數生物（有細胞的生物和DNA病毒）的遺傳物質是DNA ，所以說DNA是主要的遺傳物質。
二、DNA分子的結構
1、DNA的空間結構：
①由兩條 反向平行 的脫氧核苷酸鏈盤旋成 雙螺旋 結構。
②外側：脫氧核糖 和 磷酸 交替連接構成 基本骨架 。
內側：由通過 氫鍵 相連的 堿基對 組成。
③堿基配對原則： A與 T 配對 ； C與G 配對，
因此：在DNA分子中有此數量關系：A=T C=G A+G / T+C = 1
2、DNA分子特點：穩定性 、多樣性、特異性
三、DNA的復制
1、時間： 細胞分裂間期。（即 有絲分裂 的間期和 減數第一次分裂的間期）
2、基本條件：① 模板：解旋的DNA分子的兩條母鏈（即親代DNA的兩條鏈） ；
② 原料：游離的4種脫氧核苷酸 ；
③ 能量：由 ATP 提供；
④ 酶： 解旋酶 DNA 聚合酶
3、特點：① 邊解旋邊復制 ；② 半保留復制
4、配對方式：堿基互補配對原則 A-T T-A C-G G-C
5、與DNA復制有關的堿基計算
（1）一個DNA連續復制n次后，DNA分子總數為： 2n 個
（2）復制n代后的DNA分子中，含原DNA母鏈的有 2 個，占1/(2n-1)
四、基因的本質
1、與DNA的關系
①基因是 有遺傳效應 的DNA片段。
②每個DNA分子包含許多個基因。
2、與染色體的關系
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、與脫氧核苷酸的關系
①脫氧核苷酸是構成基因的單位。
②基因中 脫氧核苷酸（堿基對）排列順序 代表遺傳信息。
第二單元 基因的表達
一、基因控制蛋白質合成（真核生物為例）：
1、轉錄：
（1）概念：細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程。
（2）條件：
模板：DNA的 一 條鏈 原料： 四種游離的核糖核苷酸
能量： ATP 酶： RNA聚合酶
（3）原則：堿基互補配對原則（A-U 、 T-A 、G—C、C—G）
（4）產物： 信使RNA（mRNA）、 核糖體RNA(rRNA) 、 轉運RNA(tRNA)
2、翻譯：
（1）概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，以 mRNA 為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
（2）場所： 細胞質
（3）條件：模板： mRNA 原料： 20種游離氨基酸
能量：ATP 酶：多種酶
搬運工具： tRNA 裝配機器： 核糖體
原則： 堿基互補配對原則 （ U-A 、 A-U 、G-C C-G）
3、與基因表達有關的計算
基因中堿基數：mRNA分子中堿基數：氨基酸數 之比至少= 6 ： 3 ： 1
4、密碼子
①概念： mRNA 上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。每3個這樣的堿基稱為1個密碼子.
②密碼子 起始密碼：AUG、GUG
（64 種） 終止密碼：UAA、UAG、UGA
注：決定氨基酸的密碼子有 61 個，終止密碼不編碼氨基酸。
5、反密碼子：指tRNA中與 mRNA密碼子 互補配對的三個堿基，共 61 種。
二、基因對性狀的控制
1、中心法則及其發展
（1）提出者： 克里克
（2）內容：
遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復制；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄和翻譯。近些年還發現有遺傳信息從RNA到RNA（即RNA的自我復制）也可以從RNA流向DNA（即逆轉錄）。
2、基因與性狀的關系
（1）間接控制：通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀；如豌豆的圓粒和皺粒、白化病等。
（2）直接控制：通過控制 蛋白質結構 直接控制生物性狀。如囊性纖維病、鐮狀細胞貧血等。
（3）表觀遺傳：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象。（DNA的甲基化，組蛋白的甲基化、乙酰化等修飾影響基因的表達）
（4）一種基因可以控制一種或多種性狀，一種性狀可以由一種或多種基因控制。
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