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__DNA是主要的遗传物质复习课

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          第一节
DNA是主要的遗传物质
  对遗传物质的早期推测


       蛋白质(氨基酸)多种多样:遗传物质        
染色体 
       DNA(结构不清楚):? 

    20世纪20年代:蛋白质是生物的遗传物质
        
一、格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验

     实验材料:   肺炎双球菌 
                             多糖类荚膜


   R型菌:            S型菌:
   无荚膜,无毒          有荚膜,有毒,可
   性,粗糙            致死,光滑
肺炎双球菌的转化实验过程 1

    2            R型活菌           小鼠正常

                 S型活菌
    3                          小鼠死亡

                S型加热
    4                             小鼠正常

           S型加热
           R型活菌    混合            小鼠死亡
思考:  为什么第四组实验将R型活细菌和加
     热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠
     体内,导致小鼠死亡?

                    转化
     因为:  R型细菌              S型细菌

         使小鼠患败血症而死亡.
格里菲思实验的结论是什么        实验结论: ?


   已经被加热杀死的S型细菌中,
必然含有某种促成这一转化的活性
物质——转化因子
二、肺炎双球菌体外转化实验
             S型菌的              只长R型菌
     R型细菌    蛋白质或荚膜多糖
             RNA

                                      S型菌
            S型菌的DNA
    R型细菌                      R型细菌

              S型菌的
              DNA+DNA酶         只长R型菌
    R型细菌
               S型活细菌

多糖     脂类   蛋白质            DNA  DNA水解物

           分别与R型活细菌混合培养

  R      R    R           R   S     R

                           R  S
    实验结论:

    DNA是使R型细菌产生稳定遗传变
化的物质,DNA是转化因子。

DD  NN  AA  是是  遗遗  传传  物物  质质  
三、  噬菌体侵染细菌的实验

 蛋白质 的组成元素:       CC、、HH、、OO、、NN、、((SS))
    DNA 的组成元素:    CC、、HH、、OO、、N N 、、PP(99%)(99%)  

                         (含P)————用用3232pp标记标记
 噬
 菌
                                    用3535 标记
 体                         (含S   ————用  SS标记
                             )
                        将DNA和蛋白质区分开,
                        单独观察他们的作用
噬菌体侵染细菌的动态过程:                      动画
  吸附     注入    合成    组装    释放

  吸附
             侵入别的细菌

                           释放


 注入               合成         组装
 实验材料:噬菌体、大肠杆菌 

 实验步骤: 
1.标记大肠杆菌:

2.标记噬菌体:

 3. 标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌:

 4. 搅拌离心培养液:上清液(培养液)
                 沉淀物(大肠杆菌含子代噬菌体)
5.观察放射性
标记噬菌体方法:同位素示踪(标记)法
 v标记大肠杆菌
            35            35
 大肠杆菌 + 含    s的培养基      含   s的大肠杆菌
 大肠杆菌 + 含32p的培养基      含32p的大肠杆菌


 v标记T2噬菌体
           35             35
 T2噬菌体+含    s的大肠杆菌     含   sT2的噬菌体
           32             32
 T2噬菌体+含    p的大肠杆菌     含   pT2的噬菌体


                                    返回
                                            离心


搅拌目的       使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
:
           让上清液中析出重量轻的噬菌体颗粒,沉淀物中留下
离心目的
           被感染的大肠杆菌
:
沉淀物出现放射性原因             搅拌不充分,噬菌体吸附在细菌表面
:
                                            离心


                       1.保温时间过短,未侵入到大肠杆菌的噬菌体经
上清液出现放射性原因             分离后分布于上清液
:
                        2.保温时间过长,子代噬菌体释放出来
   噬菌体侵染细菌的实验表明:

       在噬菌体中,亲代和子代之间具有
连续性的物质是DNA,而不是蛋白质,
也就是说,子代噬菌体的各种性状是通
过亲代的DNA遗传给后代的

 DNA才是真正的遗传物质
四、四、RNARNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据

             蛋
             白
             质


           RNA
 结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
结论:结论:核酸核酸是是一切生物的遗传物质一切生物的遗传物质,核酸包括脱氧,核酸包括脱氧
核糖核酸(核糖核酸(DNADNA)和核糖核酸()和核糖核酸(RNARNA),绝大多数),绝大多数
生物都是以生物都是以DNADNA作为遗传物质的,因此作为遗传物质的,因此DNADNA是主要是主要
的遗传物质的遗传物质。。                
第二节   DNA分子的结构
  【本小节复习知识点】

1.DNA分子结构的主要特点。
2、碱基互补配对原则
3、制作DNA分子双螺旋结构模型。
4、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。
            1953年,美国科学家沃森(J.
       D.Watson,1928—)和英国科学家克里
       克(F.Crick,1916—2004),共同提出
       了DNA分子的双螺旋结构模型。

         这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的
又一划时代发现,它标志着生物学的研究进入
分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革命
性的发现”,两位科学家获得了1962年度诺贝尔
生理学或医学奖。
 
在生命的旋梯上          沃森和克里克
早凋的“科学玫瑰” --富兰克林( R.E.Franklin)

                             她和同事威尔金斯
                      在1951年率先采用X射线
                      衍射技术拍摄到DNA晶
                      体照片,为推算出DNA分
                      子呈螺旋结构的结论,提
                      供了决定性的实验依
                      据。
                              但“科学玫瑰”没等到分
                        享荣耀,在研究成果被承
                        认之前就已凋谢。
(英,R.E.Franklin, 1920-1958)
       富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图


                  X衍射技术是用X光透过
                  物质的结晶体,使其在
                  照片底片上衍射出晶体
                  图案的技术。这个方法
                  可以用来推测晶体的分
                  子排列。

DNA的X射线衍射图
n 组成脱氧核苷酸的碱基:
 腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)          胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)

          因此,脱氧核苷酸也有4种

               A                         C

     腺膘呤脱氧核苷酸                  胞嘧啶脱氧核苷酸

               G                       T

     鸟瞟呤脱氧核苷酸                胸腺嘧啶脱氧核苷酸
两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接
                 DNA平面结构
¨基本单位:


  脱氧核苷酸
DNA双螺旋结构特点:
1、
2、
3、
碱基互补配对原则

n A与T配对;  G与C配对
     -A-A-C-C-G-G-A-T-
DNA
碱
基     -T-T-G-G -C-C-T-A-
互
补           A-T之间形成2个氢键
配
对
情
况
图
解
            C-G之间形成3个氢键
¨在双链DNA分子中,
 一条链中碱基A的数量等于另一条链
 中碱基T的数量(A=T);
  同理,一条链中碱基G的数量等于另一条链
  中碱基C的数量(G=C)

¨注意:在单链DNA中,A不一定等于T;
G也不一定等于C
DNA分子中各种碱基的数量关系
1、双链DNA分子中:
  A=T,G=C;
  即A+G=  T+C  或  A+C=T+G,
  也即是:(A+G)/(T+C)       =1
  所以:(A+G)占整条DNA链碱基总数的             50%
 同理:(T+C)也占整条DNA链碱基总数的             50%
2、双链DNA分子中:
 一条链中的A+T=T+A(另一条链);
 同理:一条链中的G+C=C+G(另一条链)
3、双链DNA分子中:
                                a,
 如果一条链中的(A1+T1)/(G1+C1)=

 则另一条链中(A2+T2)/(G2+C2)也等于:         a
                                   ;

 若一条链中的(A1+G1)/(T1+C1)= b    ,则

 另一条链中的(A2+G2)/(T2+C2)=       1/b
4、在双链DNA分子的一条链中,A+T的和占该链的碱基比率
等于另一条链中A+T的和占该链的碱基比率,还等于双链DNA
分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。


即:(A1+T1)%=(A2+T2)%=总(A+T)%,

同理(G1+C1)%=(G2+C2)%=总(G+C)%
典型例题:
  (08四川)
1、一般来说,细胞周期中的分裂间期和分裂期相比,持续时
间短的时期是_______;动物细胞培养时,如果缺少氨基酸的
供应,细胞一般会停留在细胞周期的_______________,假定
体细胞的染色体数是10,将体细胞放入含有3H-胸腺嘧啶的
培养液中培养,请推测其中一个细胞进行一次DNA复制后,该
细胞分裂后期将有___________条染色体被标记。

             答案:分裂期  分裂间期  20
 (08海南)
 2、下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是
 A.核苷酸的组成种类     B.核苷酸的连接方式   
 C.核苷酸的排列顺序  D.核苷酸的数量多少
                                    答案:B
   (08上海生物)
3、某个DNA片段由500对碱基组成,A+T
占碱基总数的34%,若该DNA片段复制2次,
共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为

A.330               B.660           
C.990             D.1320

                     答案:C
 (08江苏生物).
 4、亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基,碱基脱氨基后的
 变化如下:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤
 ,与C配对)。现有一DNA片段为

 经亚硝酸作用后,若链①中的A、C发生脱氨基作用,经过
 两轮复制后其子孙代DNA片断之一为

A    B    C    DCGTTG  GGTCC  GGTTG  CGTAG
  GCAAC  CCAGG  CCAAC  GCATC

            答案:C
   练   习   题

1、某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的
分子数占18%,则鸟嘌呤的分子数占             32%                    

 答:   因为A=T=18%,  所以A+T=36%;
     所以G+C=   100%-36%=64%
      又因为G=C,因此G=C=32%
 或者:A+G=T+C=50%        

         A=18%,所以G=50%-18%=32%
2、构成双链DNA分子的四种碱基之间
的关系,下列哪项因物种而异(     C        )

A、(A+C)/(T+G)   B、(A+G)/(T+C)
C、(A+T)/(G+C)   D、A/T或G/C
3、DNA的一条链中A+G/T+C=2,另一

条链中相应的比是----------0.5 ,整个DNA分子
中相应的比是-----------1 。


DNA的一条链中A+T/C+G=2,另一条

链中相应的比是———2      ,整个DNA分子中
         2
相应的比是———。 
4、某DNA分子的一条单链中,A
占20%,T占30%,则该DNA分子
中的C占全部碱基的(   25%        )。
5、双链DNA分子中,G占碱基总
数的38%,其中一条链中的T占碱
基总数的5%,那么另一条链中的T
占碱基总数的(     7  %   )。
     8.右图所示的红绿色盲患者家
系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只
有一条X染色体,其他成员性染色
体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病
基因来自于  
A.Ⅰ-1  
B.Ⅰ-2  
C   .Ⅰ-3    D.Ⅰ-4 
                                                                                                                           
  
9.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌
体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设
计思路上的共同点是  
A.重组DNA片段,研究其表型效应  
B.诱发DNA突变,研究其表型效应  
C.设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应  
D.应用同位素示踪技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递  
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