必修二第二部分(微觀)

1、第三章 基因的本質(zhì)第一節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗（1）、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗：1928年由英國科學(xué)家格里菲思等人進行。實驗過程 結(jié)論：在S型細菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。（2）、體外轉(zhuǎn)化實驗：1944年由美國科學(xué)家艾弗里等人進行。實驗過程 結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)2.噬菌體侵染細菌的實驗1、實驗過程標(biāo)記噬菌體含35S的培養(yǎng)基含35S的細菌35S蛋白質(zhì)外殼含35S的噬菌體含32P的培養(yǎng)基含32P的細菌內(nèi)部DNA含32P的噬菌體噬菌體侵染細菌含35S的噬菌體細菌體內(nèi)沒有放射性35S含32P的噬菌體細菌體內(nèi)有放射線32P結(jié)論：進一步確立DNA是遺傳物質(zhì)3.煙草花葉病毒

2、感染煙草實驗：（1）、實驗過程 （2）、實驗結(jié)果分析與結(jié)論煙草花葉病毒的RNA能自我復(fù)制，控制生物的遺傳性狀，因此RNA是它的遺傳物質(zhì)。4、生物的遺傳物質(zhì)非細胞結(jié)構(gòu)：DNA或RNA生物 原核生物：DNA細胞結(jié)構(gòu) 真核生物：DNA結(jié)論：絕大多數(shù)生物（細胞結(jié)構(gòu)的生物和DNA病毒）的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。第二節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)1. DNA分子的結(jié)構(gòu)（1）基本單位-脫氧核糖核苷酸（簡稱脫氧核苷酸）2、DNA分子有何特點？穩(wěn)定性是指DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性。多樣性構(gòu)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(shù)目卻可以成千上萬，更重要的是形成堿基對的排

3、列順序可以千變?nèi)f化，從而決定了DNA分子的多樣性。特異性每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序，而特定的排列順序代表著遺傳信息，所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息，這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點：DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。DNA分子外側(cè)是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的基本骨架。DNA分子兩條鏈的內(nèi)側(cè)的堿基按照堿基互補配對原則配對，并以氫鍵互相連接。4.相關(guān)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 那么

4、（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之和占全部堿基的46，又知在該DNA分子的H鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的28%和22%，則該DNA分子與H鏈互補的鏈中，A和C分別占該鏈堿基的比例為( )28 、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

5、）U和T都有，則處于轉(zhuǎn)錄階段。第3節(jié) DNA的復(fù)制一、DNA分子復(fù)制的過程聚合酶：以母鏈為模板，游離的四種脫氧核苷酸為原料，嚴格遵循堿基互補配對原則，合成子鏈連接酶： 把DNA子鏈片段連接起來解旋酶：解開DNA雙鏈1、概念：以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程2、復(fù)制時間：有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期3. 復(fù)制方式：半保留復(fù)制4、復(fù)制條件 （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、復(fù)制特點：邊解旋邊復(fù)制6、復(fù)制場所：主要在細胞核中，線粒體和葉綠體也存在。7、復(fù)制意義：保持了遺傳信息的連續(xù)性。三、與DNA復(fù)

6、制有關(guān)的堿基計算1.一個DNA連續(xù)復(fù)制n次后，DNA分子總數(shù)為：2n2.第n代的DNA分子中，含原DNA母鏈的有2個，占1/(2n-1)3.若某DNA分子中含堿基T為a， (1)則連續(xù)復(fù)制n次，所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為：a(2n-1) (2)第n次復(fù)制時所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為：a·2n-1例題：（1）、一個被放射性元素標(biāo)記雙鏈DNA的噬菌體侵染細菌，若此細菌破裂后釋放出n個噬菌體，則其中具有放射性元素的噬菌體占總數(shù)( ) A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2（2）、具有100個堿基對的一個DNA分子片段，含有40個胸腺嘧啶，若連續(xù)復(fù)制3次，則第三次復(fù)制時

7、需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)是( ) A.60個 B.120個 C.240個 D.360個第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、.基因的相關(guān)關(guān)系1、與DNA的關(guān)系基因的實質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，無遺傳效應(yīng)的DNA片段不能稱之為基因（非基因）。每個DNA分子包含許多個基因。2、與染色體的關(guān)系基因在染色體上呈線性排列。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(guān)系脫氧核苷酸（A、T、C、G）是構(gòu)成基因的單位。基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。4、與性狀的關(guān)系基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位?；?qū)π誀畹目刂仆ㄟ^控制蛋白質(zhì)分子的合成來實現(xiàn)。二

8、、DNA片段中的遺傳信息遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基的特異排列順序，又構(gòu)成了每個DNA分子的特異性。第四章 基因的表達第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、DNA與RNA的異同點 核酸項目 DNA2、RNA的類型信使RNA（mRNA）轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）核糖體RNA（rRNA）RNA結(jié)構(gòu)通常是雙螺旋結(jié)構(gòu)，極少數(shù)病毒是單鏈結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu)基本單位脫氧核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U產(chǎn)生途徑DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制存在部位主要位于細胞核中染色體上，極少數(shù)位于細胞

9、質(zhì)中的線粒體和葉綠體上主要位于細胞質(zhì)中功能傳遞和表達遺傳信息mRNA：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板tRNA：運輸特定氨基酸rRNA：核糖體的組成成分轉(zhuǎn)錄的原料4種核糖核苷酸轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物一條單鏈的mRNA轉(zhuǎn)錄的原則堿基互補配對3、轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的概念轉(zhuǎn)錄的場所主要在細胞核轉(zhuǎn)錄的模板以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的異同（下表：） 階段項目復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間細胞有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂間期生長發(fā)育的連續(xù)過程進行場所主要細胞核主要細胞核模板以DNA的兩條鏈為模板以DNA的一條鏈為模板原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸條件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP過程在酶的作用下，兩條扭成螺旋的雙鏈解開，以解開的每段

10、鏈為模板，按堿基互補配對原則（AT、CG、TA、GC）合成與模板互補的子鏈；子鏈與對應(yīng)的母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)在細胞核中，以DNA解旋后的一條鏈為模板，按照AU、GC、TA、CG的堿基互補配對原則，形成mRNA，mRNA從細胞核進入細胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合產(chǎn)物兩個雙鏈的DNA分子一條單鏈的mRNA特點邊解旋邊復(fù)制；半保留式復(fù)制（每個子代DNA含一條母鏈和一條子鏈）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；DNA雙鏈分子全保留式轉(zhuǎn)錄（轉(zhuǎn)錄后DNA仍保留原來的雙鏈結(jié)構(gòu)）遺傳信息的傳遞方向遺傳信息從親代DNA傳給子代DNA分子遺傳信息由DNA傳到RNA二、遺傳信息的翻譯1、遺傳信息、密碼子和反密碼子遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中

11、脫氧核苷酸的排列順序mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基tRNA中與mRNA密碼子互補配對的三個堿基作用控制生物的遺傳性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸種類基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)目和排列順序的不同，決定了遺傳信息的多樣性64種61種：能翻譯出氨基酸3種：終止密碼子，不能翻譯氨基酸61種或tRNA也為61種 聯(lián)系基因中脫氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補密碼子與相應(yīng)反密碼子的序列互補配對2、翻譯 定義翻譯的場所 細胞質(zhì)的核糖體上翻譯的模板 mRNA翻譯的原料 20種氨基酸翻譯的產(chǎn)物 多肽鏈（蛋白質(zhì)）翻譯的原則 堿基互補配對

12、翻譯與轉(zhuǎn)錄的異同點（下表）： 階段項目轉(zhuǎn)錄翻譯定義在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程場所細胞核細胞質(zhì)的核糖體模板DNA的一條鏈信使RNA信息傳遞的方向DNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)原料含A、U、C、G的4種核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸產(chǎn)物信使RNA有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)實質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達三、基因表達過程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計算1、轉(zhuǎn)錄時，以基因的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，產(chǎn)生一條單鏈mRNA，則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)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個相鄰堿基決定一個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3，是雙鏈DNA堿基數(shù)目的 1/6 。 第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂埔?、中心法則DNADNA：DNA的自我復(fù)制；DNARNA：轉(zhuǎn)錄；RNA蛋白質(zhì)：翻譯；RNARNA：RNA的自我復(fù)制；RNADNA：逆轉(zhuǎn)錄。DN