第二章基因和染色體的關(guān)系知識(shí)清單

DNA是

遺傳物質(zhì)

RNA是

遺傳物質(zhì)

:<

基

因/

合5

的

I成形成

子

本f子代

鏈3DNA

質(zhì)L

本質(zhì)多樣性

結(jié)構(gòu)概念特點(diǎn)

功能

位置特異性

與染色體、DNA、

脫氧核甘酸的關(guān)系

知〉識(shí)〉梳〉理

第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)

1.20世紀(jì)20年代，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)是由買(mǎi)種氨基酸連接而成的生物大分子。各種氨基酸可以按照丕

同的順序排列,形成不同的蛋白質(zhì)。大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。

2.20世紀(jì)30年代，人們認(rèn)識(shí)到DNA是由許多脫氧核昔酸聚合而成的生物大分子,脫氧核苻酸的化學(xué)組成

包括磷酸、堿基和脫氧核糖。組成DNA的脫氧核甘酸有生種，每一種有一個(gè)特定的堿基。但是，由于對(duì)

DNA的結(jié)構(gòu)沒(méi)有清晰的了解，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。

二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

1.格里菲思實(shí)驗(yàn)(肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))

(1)兩種肺炎鏈球菌比較

類(lèi)型菌體菌落毒性

肺炎雙球菌

S型細(xì)菌有多糖類(lèi)的莢膜表面光滑有

類(lèi)型及特點(diǎn)

R型細(xì)菌沒(méi)有多糖類(lèi)的莢膜表面粗糙無(wú)

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果：下圖為肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)示意圖，圖中序號(hào)①?⑤處所填寫(xiě)的內(nèi)容依次為：①死亡,

②§型活細(xì)菌,③不死亡,④死亡,⑤S型活細(xì)菌和R型活細(xì)菌。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及推論：從第四組實(shí)驗(yàn)的小鼠尸體中分離出了有致病性的S型活細(xì)菌,其后代也是有致病

性的S型細(xì)菌。由此可以推斷:已經(jīng)加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活

性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子。

2.艾弗里的實(shí)驗(yàn)(肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縎型細(xì)菌中的“轉(zhuǎn)化因子”究竟是什么物質(zhì)？

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象：

①獲得S型細(xì)菌細(xì)胞提取物：將加熱致死的S型細(xì)菌破碎后，設(shè)法去除絕大部分糖類(lèi)、蛋白質(zhì)和脂質(zhì),制

成細(xì)胞提取物。

②實(shí)驗(yàn)及結(jié)果：

第?組：R型細(xì)菌的培養(yǎng)基+S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物一A培養(yǎng)基含R型細(xì)菌和S型細(xì)菌。說(shuō)明細(xì)胞提取物

仍然具有轉(zhuǎn)化活性。

第二四組：有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基+S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物(加蛋白酶或RNA酶或酯酶)一?培養(yǎng)基含區(qū)

型細(xì)菌和S型細(xì)菌。說(shuō)明細(xì)胞提取物仍然具有轉(zhuǎn)化活性。

第五組：有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基+S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物(加DNA酶^——>培養(yǎng)基只含R型細(xì)菌。說(shuō)明

細(xì)胞提取物失去了轉(zhuǎn)化活性。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

①實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞提取物中含有：(含有、不含有)格里菲思實(shí)驗(yàn)少的轉(zhuǎn)化因子.而轉(zhuǎn)化因子很可能就是DNA。

②艾弗里等人進(jìn)一步分析了細(xì)胞提取物的理化特性,發(fā)現(xiàn)這些特性都與DNA的極為相似,于是艾弗里提

出:DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。

(4)在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理，

三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)——蔡斯、赫爾希

1.實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)技術(shù)：1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料,利用放射性同位素標(biāo)記的新技術(shù),

完成了另一個(gè)更具說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)一噬菌體侵染細(xì)曲的堤驗(yàn)v

2.T2噬菌體

(1)T2噬菌體是一種專(zhuān)門(mén)寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,它的頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，頭部

內(nèi)含有出事

(2)T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下,利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組

成成分,進(jìn)行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。

3.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)過(guò)程(實(shí)驗(yàn)分為兩組，相互對(duì)照)

(1)標(biāo)記細(xì)菌

①大腸桿菌+含35s的培養(yǎng)基-含35s的大腸桿菌

②大腸桿菌+含3P的培養(yǎng)基〉含32P的大腸桿菌

(2)標(biāo)記噬菌體

①噬菌體+含35s的大腸桿菌-含的噬菌體

②噬菌體+含32P的大腸桿菌一含型的噬菌體

(3)侵染大腸桿菌、攪拌、離心并檢測(cè)放射性。用組或至標(biāo)記的T2噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿

菌，經(jīng)過(guò)短時(shí)間的保溫后，用攪拌器攪拌、離心,然后檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性。

攪拌的目的是：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離。

離心的目的是：讓上清液中析出質(zhì)量較輕的析噬菌體顆粒,而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。

注：該實(shí)驗(yàn)是自身對(duì)照，即試管中上清液和沉淀物放射性高低對(duì)照。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

含的的噬菌體+大腸桿菌------->上清液放射性高，沉淀物放射性低。

含印的噬菌體+大腸桿菌--------?上清液放射性低，沉淀物放射性高。

進(jìn)?步觀察發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌裂解釋放出的噬菌體中，可以檢測(cè)到32P標(biāo)記的DNA,但卻不能檢測(cè)到3超標(biāo)記的蛋

白質(zhì)。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)結(jié)論：赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)表明，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入到細(xì)菌

的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀,是通過(guò)親代的DNA遺傳的。DNA

才是真正的遺傳物質(zhì)。（注意：該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),因蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入細(xì)菌。）

4.實(shí)驗(yàn)誤差分析

用”P(pán)標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有少量放射性，原因是：保溫時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)。

用35s標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有少量放射性，原因是：攪拌不充分。

5.某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：

①用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；②用未標(biāo)記的噬菌體侵染35s標(biāo)記的細(xì)菌；

③用”N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)汜的細(xì)菌；④用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌。

以二4個(gè)實(shí)驗(yàn)，短保溫時(shí)間后離心，檢測(cè)到放射性?的主要部分分別是沉淀物中、沉淀物中、上清液和沉淀

物中、沉淀物中。

四，RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

1.某些病毒的R、A是遺傳物質(zhì)（煙草花葉病毒、HIV、新冠病毒）

口

2.煙草花葉病毒：無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu).由RNA和蛋白質(zhì)外殼組成。病毒的蛋白質(zhì)外殼正常煙葉正常煙葉

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從煙草花葉病毒中提取出來(lái)的蛋白質(zhì)，不能使煙草感染病

毒，但是，從這些病毒中提取出來(lái)的KNA，卻能使煙草感染病毒。病毒的RNA正常煙葉病態(tài)葉

結(jié)論：在這些病毒中，RNA是遺隹物質(zhì)。蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),

五、DNA是主要的遺傳物質(zhì):

細(xì)胞生物（包括真核、原核生物）體內(nèi)的核酸自DNA和RNA兩種,但遺傳物質(zhì)是DNA°

DNA病毒體內(nèi)的核酸是DNA,遺傳物質(zhì)是DNA；RNA病毒體內(nèi)的核酸是RNA,遺傳物質(zhì)是RNA。

因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)

一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

1.構(gòu)建者；沃森和克里克。（方法；物理模型構(gòu)建法）

2.構(gòu)建依據(jù)和模型

依據(jù)1：DNA分子是以4種脫氧核昔酸為單位連接而成的長(zhǎng)鏈.這4種脫氧核昔酸分別含有A、T、C、G四

種堿基。

依據(jù)2：據(jù)威爾金斯和其同事富蘭克林的DNA衍射圖譜―沃森和克里克推算出DNA分了?呈螺旋結(jié)構(gòu)。

一模型1：堿基位于螺旋外部的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型。

一模型2：磷酸脫氧核苴酸為骨架安排在螺旋外部,堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋，相同堿基進(jìn)行配對(duì)。

依據(jù)3：查可夫提供信息：腺噪3(A)的量總是等于胸腺喀噬(T)的量，鳥(niǎo)噂吟(G)的量總是等于胞啥

咤(C)的量。

-＞模型3：A與T配對(duì),G與C配對(duì)的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：AT堿基對(duì)與G—C堿基對(duì)具有相同

的形狀和直徑，組成的DNA分子具有些的直徑，能夠解釋A、T、G、C的數(shù)量關(guān)系，也能解釋DNA的復(fù)

ffilo

二、DNA分子的結(jié)構(gòu)

1.組成元素：C、H、0、N、P。

2.組成單位，脫氯(核糖)核昔酸。

3.立體結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

①DNA是由兩條鏈組成的,這兩條鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

②DNA中的脫飆核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架:堿基排列在內(nèi)側(cè)。

③兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接成堿基對(duì);，并且堿基配對(duì)具有一定的規(guī)律:A一定與T酉己對(duì)：C一定與G

配對(duì)。堿基之間的這種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,叫作堿基互補(bǔ)配對(duì)原貝J。

三、模型構(gòu)建：制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型：

根據(jù)下圖DNA妹子的結(jié)構(gòu)模型回答：

(1)依次寫(xiě)出圖中①?⑩的名稱(chēng)：①胞嗑嚏、②腺噂吟、③鳥(niǎo)原唆、④胸腺嗓嚏、⑤脫氧核糖、⑥磷酸、

⑦脫氧核省酸、⑧堿基、⑨氫鍵、⑩一條脫氧核昔酸鏈的片段。相鄰的堿基在DNA分子的一條單鏈中通過(guò)

“一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖一,'相連接,在DNA的雙鏈之間通過(guò)“氫鍵”相連接，A與T之間形成

2個(gè)氫鍵(A=T),G與C之間形成貴個(gè)氫鍵(G三C)。熱穩(wěn)定性高的DNA分子中G=C堿基對(duì)較多。DNA

初步水解產(chǎn)物是4種脫氧核昔酸,徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基。

(2)脫氧核糖上與堿基相連的碳叫作1。與磷酸基團(tuán)相連的碳叫作5C。DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，

每一個(gè)末端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán),這一端稱(chēng)作5,端，另一端有一個(gè)羥基(一0H)、稱(chēng)作T端。DNA的兩

條單鏈走向相反，若從雙鏈的上至下，下圖中甲鏈?zhǔn)菑?端到3,端,乙鏈?zhǔn)菑?端到5端。

甲鏈乙鏈

(3)若圖示DNA片段所在DNA分子中，腺瞟吟有a個(gè)，占該DNA全部堿基的比例為b,?b<(<.工、

V、>、=)0.5,胞喀咤為a(M2bl)個(gè)。

(4)DNA雖然只含有4種脫氧核昔酸,但是堿基對(duì)的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基對(duì)千變?nèi)f化的排列順

序使DNA儲(chǔ)存了大量的遺傳信息。

(5)一條DNA單鏈的序列是SGATACC3T那么它的互補(bǔ)鏈的，字列是5?；GTATC3,你是根據(jù)堿基互補(bǔ)配

對(duì)原則寫(xiě)出該序列的，該原則對(duì)遺傳信息傳遞的意皿是保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。

(6)不同生物雙鏈DNA分子中噂吟堿基息數(shù)與喀咤堿基總數(shù)的比值為1。在一個(gè)雙鏈DNA分子中，若在

一單鏈中,(A+T)/(G+C尸n時(shí)，在另一互補(bǔ)鏈中上述比例為山在整個(gè)DNA分子中上述比例為上如果DNA

一條鏈中的(A+C)/(T+G)的值為m,那么互補(bǔ)鏈中(A+C)/(T+G)的值為血；

(7)如果1個(gè)DNA分子中G+C占全部堿基的46%,乂知該DNA的一條鏈(H鏈)所含的堿基中28%是A,

24%

是C,則與H鏈相對(duì)應(yīng)的另一條桂中A、C分別占該鏈全部堿基的26%、22%。

(8)A+T占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的44%,其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%,那么，對(duì)應(yīng)的另

一條互補(bǔ)鏈(b)上的G占DNA分子堿基總數(shù)的比例是17.5%。

第三節(jié)DNA復(fù)制

一、對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)

1.半保留復(fù)制假說(shuō)：沃森和克里克在發(fā)表DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的論文后，根據(jù)DNA分子結(jié)構(gòu)提出了遺傳

物質(zhì)自我復(fù)制的假說(shuō)：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA分子的雙螺旋將解開(kāi)，互補(bǔ)的堿基之間的氫鍵斷裂，解開(kāi)的

兩條單鏈作為豆制的模板,游離的脫氧核昔酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,通過(guò)形成氫鍵,結(jié)合到作為模板的

單鏈上。由于新合成的每個(gè)DNA分子中，都保留了原來(lái)D、A分子中的一條鏈,因此，這種復(fù)制方式被稱(chēng)

做半保留復(fù)制。即圖里所不復(fù)制方式。

2.全保留復(fù)制假說(shuō)：沃森和克里克的假說(shuō)提出后，也有人持不同觀點(diǎn)，提出全保留復(fù)制等不同假說(shuō)。全保留

亞制是指D、A復(fù)制以D、A雙鏈為模板，了代DNA的雙鏈都是新合成的。即上圖乙所示狂制方式。

二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

1.實(shí)驗(yàn)材料及方法：1958年，美國(guó)生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾以大腸枉菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素示蹤技

術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)。

2.背景知識(shí)：I5N和I4N是N元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量不同，含氣的DNA

比含弋的D、A密度大,因此，利川離心技術(shù)可以在試管中區(qū)分含有不同N元素的DNA。

3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：以含有ISNH4cl培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖若干代，這時(shí)，大腸桿菌的DNA幾乎

都是如L標(biāo)記的。然后將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到MNH4。的普通培養(yǎng)液中。在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA,

再將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA的位置。

4.實(shí)驗(yàn)預(yù)期：

（1）如果第一代只出現(xiàn)一條居中的DNA條帶,這個(gè)結(jié)果排除了全保留復(fù):制的方式。假如全保留更制是正

確的，實(shí)驗(yàn)預(yù)期應(yīng)該是：第一代的結(jié)果：一半的細(xì)胞中DNA為-N第、DNA,另一半的細(xì)胞中DNA為

MN/RDNA；第二代的結(jié)果：1/4的細(xì)胞中DNA為,5N/,5NDNA,3/4的細(xì)胞中DNA為,4N/,4NDNAo

（2）假設(shè)DNA是以半保留方式兔制的，實(shí)驗(yàn)預(yù)期應(yīng)該是：第一代的結(jié)果：細(xì)胞中DNA為"、/”ND、A。

第二代的結(jié)果：一半的細(xì)胞中DNA為"N/INDNA,另一半的組胞中DNA為出3至2。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：科學(xué)家完成上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：親代大腸桿菌的DNA經(jīng)離心處理后，試管中出現(xiàn)一條DNA

帶，位置靠近試管的底部，說(shuō)明其密度最大，是6標(biāo)記的親代雙鏈DNA（用表示）:將轉(zhuǎn)移培

養(yǎng)后第一代細(xì)菌的DNA離心后，試管中也只有一條帶，但位置居中，說(shuō)明其密度居中，是只有一條單鏈被

標(biāo)記的子代雙鏈DNA（用"NANDNA表示）:將第二代細(xì)菌的DNA離心后，試管中出現(xiàn)兩條帶，一條

帶位置居中，為“N/UNDNA,另一條帶的位置更靠上，說(shuō)明其密度最小，是兩條單鏈都沒(méi)有被QN標(biāo)記的一

代雙鏈DNA（用"表示

6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。

三、DNA分子復(fù)制的過(guò)程

1.DNA復(fù)制概念：以親代DNA兩條鏈為模板合成子代DNA的過(guò)程。

2.DNA復(fù)制時(shí)期：在細(xì)胞分裂間期,隨著染色體的復(fù)制而完成的。

注：間期復(fù)制形成的兩個(gè)相同的DNA分子位于染色體的一對(duì)姐妹染色單體上:在有絲分裂后期或減II后

期著絲點(diǎn)斷裂時(shí)分開(kāi),分別隨機(jī)進(jìn)入兩個(gè)了?細(xì)胞中。

3.DNA復(fù)制場(chǎng)所：細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體。

4.過(guò)程：

（1）解旋：復(fù)制開(kāi)始時(shí)，在細(xì)胞提供的能量的驅(qū)動(dòng)下，解旋函（圖中序號(hào)①）將DNA雙螺旋的兩條鏈解開(kāi),

這個(gè)過(guò)程叫做解旋,既下圖中序號(hào)②對(duì)應(yīng)過(guò)程。

（2）復(fù)制：DNA聚合酶（圖中芹號(hào)③）等以解開(kāi)的每一條母鏈為模板,以細(xì)胞中游離的4種脫氧核昔酸（圖

中序號(hào)④）為原料?，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,各自合成與母鏈互補(bǔ)的?條壬鏈。

（3）延伸及重新螺旋：隨著模板捱解旋過(guò)程的進(jìn)行，新合成的子鏈也在不斷地延伸。同時(shí)，每條新鏈與其

對(duì)應(yīng)的模板鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

（4）結(jié)果：復(fù)制結(jié)束后，一個(gè)DNA分子就形成了兩個(gè)完全相同的DNA分子。圖中⑤⑥⑦⑧序號(hào)處對(duì)應(yīng)碳

原子的序號(hào)依次是：3，、5，、5，、3、新復(fù)制出的兩個(gè)子代DNA分子，通過(guò)細(xì)胞分裂分配到子細(xì)胞中去。

5.特點(diǎn)：DNA分子的豆制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程,復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件,

模板：DNA的兩條鏈；原料：4種游離的脫氧，核糖核昔酸；

能量：ATP；酹：解旋酶、DNA聚合酶?

6.DNA復(fù)制的意義將遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性,

7.準(zhǔn)確復(fù)制的原因：

①DNA分子獨(dú)特的雙獨(dú)特結(jié)構(gòu)為好制提供了精確的模板。

②通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。

歸納1:DNA分子復(fù)制的有關(guān)計(jì)算；

DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，將含有一個(gè),5N的DNA分子放在含,4N的環(huán)境中復(fù)制n次，則:

⑴子代DNA數(shù)為”個(gè)，其中：

含l5N的DNA分子數(shù)：2個(gè):只含15N的DNA分子數(shù)：色個(gè)；

含l4N的DNA分子數(shù)：2n個(gè):只含l4N的DNA分子數(shù)：2n2個(gè)。

（2）DNA單鏈數(shù)為條,其中：

含,5N的DNA單鏈數(shù)為：2條:含14N的DNA單鏈數(shù)為：2n-號(hào)條;

（3）親代DNA中含某堿基（脫氧核昔酸）m個(gè)，則:

復(fù)制n次，需消耗該脫氧核甘酸型_曲工個(gè)；

第n次復(fù)制，需消耗該脫氧核昔酸m（2"）個(gè):

第四節(jié)基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

1.基因的本質(zhì)：基因通常是有遺技效應(yīng)的吆區(qū)片段。不是任何一個(gè)DNA片段都是基因。

2.一個(gè)DNA分子上有些妥個(gè)基因，每一個(gè)基因都是特定的DNA片段,有著特定的遺傳效應(yīng)。

3.基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。

4.基因中的脫氧核甘酸（堿基）總數(shù)工DNA中的脫氧核甘酸（堿基）總數(shù)。（填

5.DNA分子能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息：遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中。

6.等位基因的根本區(qū)別：堿基排列順序不同o

7.DNA的特性葉多樣性：堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。

〔特異性：堿基的特定的排列順序，構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。

注意：一個(gè)DNA分子中由n對(duì)堿基組成，則堿基排列順序”種，排列遺傳信息的種類(lèi)最多有火_種。

8.DNA的多樣性和特異性是生物體名樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

9.有些病毒的遺傳物質(zhì)是注幺，對(duì)這類(lèi)病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的R、A片段。所以說(shuō)基因通常是

有遺傳效應(yīng)的DNA片段

易錯(cuò)點(diǎn)1：誤認(rèn)為“加熱使DNA和蛋白質(zhì)、多糖類(lèi)莢膜等都失去活性”

精析：加熱并沒(méi)有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細(xì)菌的過(guò)程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是內(nèi)部的

DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低乂逐漸恢復(fù)活性。

易錯(cuò)點(diǎn)2：誤認(rèn)“為肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是發(fā)生的基因突變”

精折：肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中S型細(xì)菌的D\A片段整合

到R型細(xì)菌的DNA中，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。

易借點(diǎn)3：誤認(rèn)為“加熱殺死的S型細(xì)菌可使所有R型細(xì)菌實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化”

精析：并非所有的R型細(xì)菌都轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，事實(shí)上轉(zhuǎn)化的效率很低，并且轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細(xì)

菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素影響，因此只有少部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。

易錯(cuò)點(diǎn)4：混淆S型菌DNA和S型菌

精析：肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能簡(jiǎn)單地說(shuō)成有毒性的S型細(xì)菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的

S型細(xì)菌可使小鼠致死。

易借點(diǎn)5：誤認(rèn)為“格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA”

精析：格里菲思實(shí)驗(yàn)僅能證明S型細(xì)菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，但并未具體證明轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì)，也

沒(méi)有證明肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNAo

易錯(cuò)點(diǎn)6：誤認(rèn)為“可用含放射性同位素的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體而獲得標(biāo)記的噬菌體”

精析：實(shí)驗(yàn)中獲得含放射性同位素標(biāo)記的噬菌體時(shí)不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因?yàn)椴《緺I(yíng)專(zhuān)性寄生生活，所

以應(yīng)先培養(yǎng)（標(biāo)記）細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。

易借點(diǎn)7：誤認(rèn)為“可用含放射性同位素標(biāo)記是對(duì)現(xiàn)一個(gè)噬菌體的標(biāo)記”

精析：35s（標(biāo)記蛋白質(zhì)）和32P（標(biāo)記DNA）不能同時(shí)標(biāo)記在同?個(gè)噬菌體匕因?yàn)榉派湫詸z測(cè)時(shí)，只能檢測(cè)到

放射性存在部位，不能確定是何種元素的放射性。

易錯(cuò)點(diǎn)8：混淆噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的2個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——“保溫”與“攪拌”

精析：“保溫”時(shí)間要合適——保溫時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)會(huì)使32P組的上清液中出現(xiàn)放射性。原因是部分噬菌體未

侵染細(xì)菌或子代噬菌體被釋放出來(lái)?！皵嚢琛币浞帧绻麛嚢璨怀浞郑?ss組部分噬菌體與大腸桿菌沒(méi)有

分離，噬菌體與細(xì)菌共存于沉淀物中，這樣造成沉淀物中出現(xiàn)放射性。

易錯(cuò)點(diǎn)9：不明確噬菌體的增殖過(guò)程及條件而出錯(cuò)

精析：

增殖需要的條件內(nèi)容

模板噬菌體的DNA

合成T2噬菌體DNA原料大腸桿菌提供的4種脫氧核甘酸

合成T2噬菌原料大腸桿菌的氨基酸

體蛋白質(zhì)場(chǎng)所大腸桿菌的核糖體

需要的用1解旋酶、DNA聚合施等

易錯(cuò)點(diǎn)10：誤認(rèn)為“原核生物或真核生物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)為RNA或認(rèn)為某一生物遺傳物質(zhì)“主

要是DNA"”

精析：常見(jiàn)的錯(cuò)誤說(shuō)法：“xx（具體某種生物）的遺傳物質(zhì)主要是DNA”“xx（具體的某種生物）的主要遺傳物質(zhì)

是DNA”等。對(duì)于具體的生物而言，其遺傳物質(zhì)是確定的，要么是DNA,要么是RNA,只能是其中的一種。

具體來(lái)說(shuō)，真核生物（包括細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核中）和原核生物的遺傳物質(zhì)一定是DNA。病毒的遺傳物質(zhì)是DNA

或RNA。點(diǎn)1：誤認(rèn)為“DNA分子中“噪吟一定等于喀嚏””(對(duì)應(yīng)“回歸教材1”)

精析：在教材“DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)”中提出了堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則雙鏈

DNA中喋吟等于喀咤，但在雙鏈DNA的一條鏈中噂吟不一定等于喀咤，單鏈DNA分子中喋吟也不一定等

于嗒咤。

易錯(cuò)點(diǎn)11:不能根據(jù)雙鏈DNA堿基間數(shù)量關(guān)系判斷DNA是單鏈還是雙鏈

精析：在雙鏈DNA中，噂吟之和等于喀咤之和，即A+G=C+T[(A+G)/(C+T)=1]。根據(jù)上述公式，可鑒定

DNA是單鏈還是雙鏈。在一一個(gè)DNA分子中，如果(A+G)/(C+T)#1,且ArT、C^G,那么該DNA為單鏈;

如果(A+G)/(C+T)=1,且人=丁、C=G,說(shuō)明該DNA為雙鏈。也可由上述公式推出下列關(guān)系：DNA雙鏈中，兩

個(gè)不互補(bǔ)的堿基之和相等，并為堿基總數(shù)的1/2,即(A+G尸(T+C)=(A+C)=(T+G)=l/2x堿基總數(shù)。非互補(bǔ)堿基和

之比等于1,即(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1。

易錯(cuò)點(diǎn)12：忽略了雙鏈DNA堿基間的氫鍵數(shù)量及單鏈DNA的方向性

精析：配對(duì)的堿基，A與T之間形成2個(gè)氫鍵，G與C之間形成3個(gè)氫鍵，C—G對(duì)占比例越大，DNA結(jié)

構(gòu)越穩(wěn)定,DNA單鏈的方向是從5'端到3,端的，因此，雙鏈DNA中兩條鏈為反向的。

錯(cuò)點(diǎn)13：誤認(rèn)為“DNA復(fù)制只發(fā)生于細(xì)胞核中”

精析：細(xì)胞生物中凡存在DNA分子的場(chǎng)所均可進(jìn)行DNA分子的復(fù)制，其場(chǎng)所除細(xì)胞核外，還包括葉綠體、

線粒體、原核細(xì)胞的擬核及質(zhì)粒。

需特別注意的是DNA病毒雖有DNA分子，但其不能獨(dú)立完成DNA分子的復(fù)制——病毒的DNA復(fù)制

必須借助寄主細(xì)胞完成，在其DNA復(fù)制時(shí)，病毒只提供“模板鏈”，其他一切條件(包括場(chǎng)所、原料、酶、能

量)均由寄主細(xì)胞提供。

易錯(cuò)點(diǎn)14：混淆DNA復(fù)制、“剪切”與“水解”中的五種酶

精析：①DNA聚合酶：需借助母鏈模板，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，將單個(gè)脫氧核甘酸連接成，鏈“；②DNA

連接酶：將多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)所復(fù)制出的“DNA片段”“縫合”起來(lái)形成磷酸二酯鍵，即連接“片段”；③限制性內(nèi)

切醉：用于切斷DNA雙鏈中主鏈上的“3,5-磷酸二酯鍵”；④DNA水解酶：用于將DNA分子水解為脫氧核

昔酸；⑤解旋酶：用于將DNA雙螺旋的兩條鏈解開(kāi)。

易錯(cuò)點(diǎn)15：混淆DNA分子中堿基對(duì)之間氫鍵的形成與斷裂條件

精析：DNA分子中堿基對(duì)之間氫鍵可由解旋筋催化斷裂，同時(shí)需要ATP供能，也可加熱斷裂(體外)；而氫

鍵是自動(dòng)形成的，不需要酶和能量。

易借點(diǎn)16：混淆DNA分子復(fù)制過(guò)程中相關(guān)計(jì)算的規(guī)律

精析：若將雙鏈被,5N標(biāo)記的DNA轉(zhuǎn)移到含l4N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制〃(e1)次,其結(jié)果如下：

親代,5NII,5N

/、

,5

子1代N|：'4N鵬凱

/\/\

子2代|：：：：：：|

*

子〃代「::……:::I

'------------V------------'

2”

(I)DNA分子數(shù)分析：

子代DNA分子數(shù)2"

含,5N的DNA分子數(shù)2

含,4N的D