生物必修二第三章复习纲

第三章基因的本质

第一节DNA是主要的遗传物质

证明DNA是遗传物质的三个实验：

1.格里菲斯----肺炎双球菌的体内转化实验

S型----菌落光滑，有荚膜，有毒

R型----菌落粗糙，无荚膜，无毒

菌落----在培养基上，由一个细菌繁殖而来的，所有子代的集合----种群

实验：第①组----R+小鼠→活

第②组----S+小鼠→死

第③组----△S+小鼠→活

第④组----R+△S+小鼠→死

结论：①+②→S有毒，R无毒

①+③+④→有S产生

加热杀死的S中有转化因子，可以使R型转变为S型

2.艾弗里----肺炎双球菌的体外转化实验

设计思路：将S型的各种物质分离出来，单独的研究每一种物质的作用

实验：①：S的荚膜多糖+ R +培养基→R

②：S的蛋白质+ R +培养基→R

③：S的DNA + R +培养基→S+R

④：S的DNA + DNA酶+ R + 培养基→R

结论：DNA是使R型细菌产生稳定性遗传变化的物质，

（DNA是转化因子）

④的目的：与③形成对比，证明DNA才是转化因子

3.赫尔希和蔡斯----噬菌体侵染细菌

设计思路：分别单独的观察DNA和蛋白质在遗传中的作用

方法：同位素标记法

实验：①预实验----使噬菌体带上相应的放射性标记

大肠杆菌+含有32P或35S的培养基→使大肠杆菌带上放射性标记

噬菌体+被32P或35S标记的大肠杆菌→使噬菌体带上相应的放射性标记

②被35S标记的噬菌体+无标记的大肠杆菌→搅拌、离心→上清液放射性较高

→子代噬菌体中未检测到放射性

③被32P标记的噬菌体+无标记的大肠杆菌→搅拌、离心→沉淀物放射性较高

→子代噬菌体中检测到放射性的存在

实验过程解析：P元素标记的是噬菌体的DNA

S元素标记的是噬菌体的蛋白质外壳

搅拌的目的----使吸附在细菌上的噬菌体（蛋白质外壳）与细菌分离

离心的目的----使上清液中析出较轻的噬菌体，

沉淀物中留下较重的被感染的大肠杆菌

结论：由②→噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳并没有进入到细菌细胞中，且没有将放射性元素遗传给子代

由③→噬菌体在侵染细菌时，DNA进入了细菌细胞中，且将放射性元素遗传给了子代噬菌体

因此，DNA才是噬菌体的遗传物质，蛋白质不是。

注意事项：③过程中侵染时间不能过长

→过长则大肠杆菌裂解，子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来，导致离心后上清液

和沉淀物中都有放射性

③过程中侵染时间不能过短

→过短则一部分噬菌体还没有来得及注入DNA，就已经被分离了，导致离心后上

清液和沉淀物中都有放射性

4.噬菌体

①结构

②噬菌体侵染细菌过程

吸附→注入→合成→组装→释放

5.DNA是主要的遗传物质

烟草花叶病毒----遗传物质为RNA

车前草病毒----遗传物质为RNA

绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数的病毒遗传物质为RNA.

第二节DNA的分子结构

1.双螺旋结构模型的构建

①诺贝尔奖----沃森、克里克、威尔金斯

②富兰克林、威尔金斯提供了DNA的衍射图谱

→沃森、克里克根据该图谱推断出DNA分子呈螺旋结构

③查哥夫提供A=T、G=C的碱基数据

→沃森、克里克根据该数据推断出在DNA分子中A与T配对，G与C配对

④构建了DNA双螺旋结构模型的科学家----沃森、克里克

2.DNA分子结构的特点

①DNA分子由两条链组成，两条链反向平行

②基本骨架----磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接，排列在外侧

碱基排列在内侧

③碱基通过氢键连接----按照碱基互补配对原则，

A与T之间为2条氢键，G与C之间为3条氢键

第三节DNA的复制

1.对DNA分子复制的推测

①提出遗传物质自我复制假说的科学家----沃森、克里克

②假说内容----DNA分子复制时，双螺旋解开，氢键断裂，

以解开的两条单链为模板，

游离的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则，形成氢键。

③半保留复制----新合成的每个子代DNA分子中，都保留了亲代DNA分子中的一条链。

2.DNA复制过程

①DNA的复制----指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程

②时间：有丝分裂间期

减数第一次分裂前的间期

③场所：主要在细胞核中

④条件：模板----亲代DNA的两条单链

原料----游离的脱氧核苷酸

能量----ATP

酶----解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶

⑤特点：半保留方式复制

边解旋边复制

⑥意义：将遗传信息从亲代传递给了子代，保证了遗传信息的连续性

⑦精确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板

碱基互补配对原则，保证了复制能够准确的进行

3.DNA半保留复制的证据

方法：同位素示踪法（同位素标记法）

中

期

子

细

胞

4.相关计算

【实战演练十九T10】某DNA分子有2m个碱基，其中腺嘌呤有a个。下列关于DNA复制所需游离胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述正确的是：（双选）

A 复制一次需要（m-a）个

B 在第二次复制时需要3（m-a）个

C 在第n次复制时需要2n-1（m-a）个

D 复制n次需要2n（m-a）个

【解析】已知①DNA分子碱基总数=2m，②A=a，∴T=A=a，G=C=（2m-2a）÷2=（m-a）

B 第二次复制时新产生的DNA=22-2=2，∴需要C=2（m-a）

C 第n次复制时新产生的DNA=2n-2n-1=2×2n-1-2n-1=2n-1，∴需要C=2n-1（m-a）

D 复制n次新产生DNA共2n-1个，∴需要C=（2n-1）（m-a）