第三章基因的本質(zhì),第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì),一、DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù),1.實(shí)驗(yàn)材料：,兩種肺炎雙球菌,無莢膜，菌落粗糙，無毒,有莢膜，菌落光滑，有毒，可致死,（一）格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),R型菌,S型菌,2.實(shí)驗(yàn)過程,R型活細(xì)菌,S型活細(xì)菌,加熱殺死S型細(xì)菌,R型活細(xì)菌+加熱殺死S型細(xì)菌,R型細(xì)菌+,“轉(zhuǎn)化因子”,S型活細(xì)菌,3.結(jié)論,（二）艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn),分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),S型活細(xì)菌,DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，DNA是遺傳物質(zhì)。,結(jié)論：,+,肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化作用圖解,轉(zhuǎn)化的S型菌,（三）噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（赫爾希和蔡斯）,大腸桿菌T2噬菌體結(jié)構(gòu),1.實(shí)驗(yàn)方法：,同位素示蹤法,蛋白質(zhì)的組成元素：DNA的組成元素：,C、H、O、N、S,C、H、O、N、P,（標(biāo)記32P）,（標(biāo)記35S）,在分別含有放射性同位素32P和35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌,分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，獲得含32P的噬菌體和含35S的噬菌體,標(biāo)記噬菌體,2.實(shí)驗(yàn)過程,噬菌體侵染細(xì)菌,檢測(cè)放射性,含35S的噬菌體,含32P的噬菌體,同位素標(biāo)記噬菌體,含35S,含32P,蛋白質(zhì),DNA,離心,攪拌器,離心,攪拌器,離心,攪拌器,32P,離心,攪拌器,32P,噬菌體侵染細(xì)菌過程,（吸附、,感染,（復(fù)制、,組裝）,增殖,（吸附、,侵入）,感染,噬菌體侵染細(xì)菌過程,（復(fù)制、,組裝）,增殖,（吸附、,侵入）,感染,噬菌體侵染細(xì)菌過程,成熟,（復(fù)制、,組裝）,增殖,（吸附、,侵入）,感染,（裂解、釋放）,噬菌體侵染細(xì)菌過程,（裂解、釋放）,（復(fù)制、,組裝）,增殖,（吸附、,侵入）,感染,成熟,噬菌體侵染細(xì)菌過程,32P標(biāo)記DNA,35S標(biāo)記蛋白質(zhì),有32P標(biāo)記DNA,無35S標(biāo)記蛋白質(zhì),DNA有32P標(biāo)記及31P,衣殼蛋白無35S標(biāo)記,在親子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,二、RNA病毒，RNA是遺傳物質(zhì),在丙組實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是出現(xiàn)病株，并能從中提取出完整的病毒，結(jié)論是RNA是遺傳物質(zhì)。,在乙組實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是沒有出現(xiàn)病株，結(jié)論是蛋白質(zhì)外殼不是遺傳物質(zhì)。,具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，核酸是DNA和RNA，遺傳物質(zhì)是DNA。不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒，核酸是DNA或RNA，遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。絕大多數(shù)生物具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，DNA是主要遺傳物質(zhì)。,DNA與RNA,DNA,DNA與RNA,DNA,DNA,DNA,RNA,RNA,三、DNA在真核細(xì)胞內(nèi)的分布,主要在染色體上,細(xì)胞質(zhì)中,1.用含15N、35S、32P的噬菌體去侵染不含放射性元素的細(xì)菌，則釋放出的子代噬菌體中（）A.只含32PB.大多數(shù)含15N和32PC.少數(shù)含15N、35S和32PD.全部不含35S,2.肺炎雙球菌中的S型具有多糖類莢膜，R型則不具有。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的多糖類物質(zhì)，能產(chǎn)生一些具莢膜的細(xì)菌B.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌C.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的DNA，能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌D.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌,D,A,第三章基因的本質(zhì),第二節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制,1.DNA的基本單位,脫氧核苷酸,腺嘌呤A,鳥嘌呤G,胞嘧啶C,胸腺嘧啶T,一、DNA分子的結(jié)構(gòu),DNA是四種脫氧核苷酸連接成的長(zhǎng)鏈,2.DNA分子的結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA平面結(jié)構(gòu),DNA雙螺旋,5,5,3,3,每個(gè)螺旋含10對(duì)堿基,3.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,A+G,T+C,A+C,T+G,=1,雙鏈（A+T）%單鏈（A+T）%,雙鏈（G+C）%單鏈（G+C）%,50%,互為倒數(shù),（2）多樣性,堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化，能夠貯存大量的信息。,（3）特異性,每一個(gè)DNA分子的堿基對(duì)都有其特定的排列順序，這種特定的排列順序包含著特定的遺傳信息。,n,4,4.DNA分子的特性,（1）穩(wěn)定性,通過氫鍵形成的堿基對(duì)，使兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈穩(wěn)固地并聯(lián)起來。,二、DNA的復(fù)制,解旋,以母鏈為模板，合成子鏈,母子鏈結(jié)合形成新的分子,（解旋酶、能量）,（模板、原料、酶）,1個(gè)DNA分子,2個(gè)DNA分子,轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl的培養(yǎng)液中,三、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù),大腸桿菌在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)若干代,細(xì)胞分裂一次,細(xì)胞分裂兩次,第一代,14N,第二代,將某哺乳動(dòng)物的細(xì)胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細(xì)胞。然后將G0代細(xì)胞移到含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細(xì)胞分裂后，分別得到G1、G2代細(xì)胞。再?gòu)腉0、G1、G2代細(xì)胞中提取出DNA，經(jīng)密度梯度離心后得到的結(jié)果如圖所示。若、分別表示輕、中、重3中DNA分子的位置，請(qǐng)回答：,（1）圖中兩條帶中的DNA分子所含的同位素分別是：條帶，條帶。（2）G0、G1、G2三代DNA分子離心后的試管分別是圖中的：G0，G1，G2。,31P,31P和32P,A,B,D,（3）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA的復(fù)制方式為。DNA的自我復(fù)制能使生物的保持相對(duì)穩(wěn)定。（4）若原G0代DNA分子中共有14000個(gè)脫氧核苷酸，且(A+T)/(G+C)=2/5，則培養(yǎng)G2代細(xì)胞時(shí)，培養(yǎng)基中至少添加游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸個(gè)。,半保留復(fù)制,遺傳特性,6000,第三章基因的本質(zhì),第三節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,一、基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系,4種脫氧核苷酸,基因,DNA,染色體,基本組成單位,每個(gè)基因中含許多脫氧核苷酸,1個(gè)DNA分子上間斷地排列著含許多個(gè)基因,具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,主要載體,每條染色體上有1個(gè)或2個(gè)DNA分子,二、基因的結(jié)構(gòu),（一）原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu),與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn),轉(zhuǎn)錄出信使RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,不能轉(zhuǎn)錄RNA，不能編碼蛋白質(zhì),催化DNA轉(zhuǎn)錄為信使RNA,編碼區(qū)連續(xù)不間斷,（二）真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu),與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn),編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的,編碼蛋白質(zhì)的序列,一般不能編碼蛋白質(zhì)的序列,二、基因的結(jié)構(gòu),三、基因與遺傳信息的關(guān)系,基因中特定的脫氧核苷酸序列代表遺傳信息，任意兩個(gè)不同的基因其本質(zhì)的差異均在于脫氧核苷酸序列不同。,四、基因的功能,遺傳信息