學(xué)考基因的本質(zhì)

第三章基因的本質(zhì)多糖類(lèi)莢膜1928年，英國(guó)的格里菲思用一種細(xì)菌——肺炎雙球菌感染小鼠實(shí)驗(yàn)。R型菌（無(wú)毒，無(wú)莢膜）S型菌（有毒，有莢膜）DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)(一)格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)S型細(xì)胞R型細(xì)胞光滑Smooth粗糙rough有多糖類(lèi)的莢膜無(wú)多糖類(lèi)的莢膜有毒性，可致死無(wú)毒性菌落菌體毒性1.將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.將有毒性的S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。3.將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.將無(wú)毒性R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合

后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。

第四組實(shí)驗(yàn)的小鼠尸體上分離出了有毒性的S型活細(xì)菌，而且這些S型細(xì)菌的后代也是有毒性的S型細(xì)菌，這表明無(wú)毒性的R型活細(xì)菌在與被加熱殺死的S型混合后，轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌，而且這種轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。推論：第四組實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌內(nèi)，應(yīng)該含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。肺炎雙球菌內(nèi)有DNA、蛋白質(zhì)、多糖等化學(xué)成分，到底哪種成分是轉(zhuǎn)化因子呢？新問(wèn)題

關(guān)鍵要設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，然后直接地、單獨(dú)地觀察它們的作用。艾弗里結(jié)論DNA（S）+R型菌→S型菌+R型菌蛋白質(zhì)+R型菌→R型菌多糖+R型菌→R型菌DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì)，轉(zhuǎn)化因子是DNA，DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)DNA（S）+DNA酶+R型菌→不轉(zhuǎn)化DNA是遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。

以上轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明：

思考:

你認(rèn)為在證明DNA是遺傳物質(zhì)還是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？

必須將蛋白質(zhì)與DNA分開(kāi)，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰(shuí)是遺傳物質(zhì)。

艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取的DNA，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)。因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論表示懷疑。(三)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（赫爾希、蔡斯）（1）噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖噬菌體侵染細(xì)菌的示意圖（2）研究方法：同位素標(biāo)記法蛋白質(zhì)的組成元素：DNA的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（標(biāo)記32P）（標(biāo)記35S）①標(biāo)記噬菌體方法：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，制備含32P的噬菌體和含35S的噬菌體離心離心實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果：第一組實(shí)驗(yàn)第二組實(shí)驗(yàn)親代噬菌體35S標(biāo)記蛋白質(zhì)32P標(biāo)記DNA

寄主細(xì)胞內(nèi)無(wú)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)有32P標(biāo)記DNA子代噬菌體外殼蛋白質(zhì)無(wú)35SDNA有32P標(biāo)記實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA分子具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：

DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。DNA是一種連續(xù)性的物質(zhì)。RNA（核糖核酸）有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA,只含有RNA。在這種情況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。3、DNA是主要遺傳物質(zhì)的證據(jù)DNA——主要的遺傳物質(zhì)目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。例：病毒的遺傳物質(zhì)是（）人的遺傳物質(zhì)是（）A、DNAB、RNAC、DNA和RNAD、DNA或RNADAAAATTTGGGGCCCATC磷酸脫氧核糖含氮堿基堿基對(duì)另一堿基對(duì)

嘌呤和嘧啶之間通過(guò)氫鍵配對(duì)，形成堿基對(duì)，且A只和T配對(duì)、C只和G配對(duì)，這種堿基之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就叫做堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。ATGC氫鍵AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連結(jié)起來(lái)，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAATTTGGGGCCCATC你注意到了嗎？?jī)蓷l長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。你注意到了嗎？?jī)蓷l長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。

DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對(duì)）排列順序中。DNA分子的特異性：①多樣性：DNA分子堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化。一個(gè)最短的DNA分子也有4000個(gè)堿基對(duì)，可能的排列方式就有44000種。②特異性：特定的DNA分子具有特定的堿基排列順序。不同的生物，堿基對(duì)的數(shù)目可能不同，堿基對(duì)的排列順序肯定不同。③遺傳信息：DNA分子中的堿基對(duì)排列順序就代表了遺傳信息。DNA分子的結(jié)構(gòu)小結(jié)★化學(xué)組成：基本組成單位：四種脫氧核苷酸一分子含氮堿基一分子脫氧核糖一分子磷酸★空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈堿基對(duì)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則★分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性三、DNA分子的復(fù)制

以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過(guò)程，叫DNA的復(fù)制。2.復(fù)制的時(shí)間：C、合成子代DNA細(xì)胞分裂間期3.復(fù)制的條件：A.酶：DNA聚合酶等酶C.模板：親代DNAB.原料：四種脫氧核苷酸D.能量：ATP4.復(fù)制的過(guò)程：A、解旋B、合成子鏈1.概念：5.復(fù)制的特點(diǎn)：6.復(fù)制的結(jié)果

一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)完全相同的DNA分子；A、邊解旋邊復(fù)制B、半保留復(fù)制7.復(fù)制的意義A、準(zhǔn)確復(fù)制：遺傳B、差錯(cuò)復(fù)制：變異124……2n堿基比率的規(guī)律性在雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（即A=T，G=C）可推出以下比例關(guān)系：①常數(shù)關(guān)系：（A+G）雙鏈=50﹪，（T+C）雙鏈=50﹪；

A+T+G+C=1；（A+G）/（T+C）=1②倒數(shù)關(guān)系：如某單鏈中（A+G）/（T+C）=k，則其互補(bǔ)鏈中（A+G）/（T+C）=1/k。③等數(shù)關(guān)系：（A+T）單鏈=（A+T）互補(bǔ)鏈=（A+T）雙鏈（G+C）單鏈=（G+C）互補(bǔ)鏈=（G+