专题七：遗传物质基础
一、DNA是主要的遗传物质 知识点：
①、怎么证明DNA是遗传物质（肺炎双球菌的转化实验、艾弗里实验、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验）
②、DNA作为遗传物质的条件？
③、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程：吸附、注入、合成、组装、释放。
1、生物的遗传物质是核酸 细胞型的生物： DNA（主要） DNA：如噬菌体
非细胞型的生物
RNA：如流感病毒、SARS病毒、
烟草花叶病毒、HVI、禽流感病毒
2、遗传物质的载体（细胞）
细胞核：染色体（主要）
细胞质：线粒体、叶绿体、质粒。
生物性状的遗传由细胞核和细胞质共同作用的结果 3、遗传物质的特点（遗传物质必须具备四个条件）
①、分子结构相对稳性，在特殊条件下又能产生可遗传的变异； ②、能自我复制，前后代保持一定的连续性； ③、能指导蛋白质的合成，从而控制代谢和性状； ④、贮存大量遗传信息； 4、 DNA是遗传物质的证据 （1）、间接证据
①、染色体在生物传种接代过程中保持一定的稳定性和连续性 ②、染色体由蛋白质和DNA组成，其中DNA的含量稳定 （2）、直接证据 究研方法：
设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用 实验证据：
1/、噬菌体侵染细菌的实验
实验材料:T2噬菌体、大肠杆菌
实验方法:放射性同位素标记（或示踪法） ⑴、噬菌体的基本结构与化学组成 噬菌体由蛋白质和DNA组成。 ⑵、噬菌体侵染细菌的过程
吸附→注入→复制合成→组装→释放 吸附：噬菌体吸附细菌表面
注入：噬体的DNA注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面 。
复制、合成：噬菌体的DNA利用细菌的脱氧核苷酸为原料合成噬菌体的DNA。利用细菌体内的氨基酸为原料合成噬体的蛋白质外壳。
组装 ：噬菌体的DNA进入外壳内组装成子代噬菌体 释放 ： 细菌解体释放出子代噬体。
（3）证实噬菌体的DNA进入细菌的实验
①用35S标记蛋白质的噬菌体→侵染→细菌→在细菌内新形成的噬菌体无放射性35S→表明噬菌体蛋白质的外壳没有进入到细菌内部
②用32P标记DNA的噬菌体→侵染→细菌→在细菌内新形成的噬菌体有放射性32P→表明噬菌体DNA进入到细菌内部 结论：DNA是遗传物质
2/、肺炎双球菌转化实验 ①、肺炎双球菌
S型——有荚膜（成分：多糖）、有毒 R型——无荚膜、无毒 ②转化实验
活S型（有毒） → 小鼠 → 小鼠死 活R型 （有毒） → 小鼠 → 小鼠活
杀死S型 → 小鼠 → 小鼠活 分离出
杀死S型 + 活R型 → 小鼠 → 小鼠死 活S型
说明杀死亡的S型细菌中含有“转化因子”能使R型转化为S型 ③、 S型的DNA使R型转化为S型 “转化因子”——DNA
S型
DNA
型
多糖
S型细菌 +
脂肪
蛋白质
DNA+DNA水解酶 说明：
型细菌的DNA使用R型发生转化。
S型细菌的其他物质不能使用R型细菌转化。 结论：DNA是遗传物质。 二、RNA遗传物质。
生物 ： 少数病毒如流感病毒、SARS病毒、艾滋病病毒、烟草花叶病毒等 证据： 感染
RNA 烟草 → 烟草感染病毒 烟草花叶病毒 感染
蛋白质 烟草 → 烟草不感染病毒 结论：
在无DNA情况下（如RNA病毒），RNA是遗传物质
二、DNA 分子的结构 知识点：
①、DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点？
②、DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，
③、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。 ④、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。
(一)、 DNA结构 元素： C、H、O、N、P 化 腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧苷核酸 学脱氧核苷酸 基本单位： 胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶氧核苷酸
组 成
脱氧核苷酸链
由四种脱氧核苷酸以一定方式聚合形成一条多脱氧核苷酸长链
空
间 规则的双螺旋结构
结 构
特 多样性和特异性 每个DNA分子的碱基对排列顺序和对数不同，从而构点 成了DNA分子的多样性和特异性。
A：腺嘌呤
G：鸟嘌呤 C：胞嘧啶
T：胸腺嘧啶
（二）、DNA的结构特点 1/、稳定性：
由于脱氧核糖和磷酸交替排列顺序稳定不变，又由于通过氢键形成的碱基对使两条脱氧核苷酸长链稳固并联起来，所以决定DNA分子具有相对稳定性。 2/、多样性：
由于DNA分子碱基对的数量不同，碱基对的排列顺序千变万化，因而构成了多样性。 3/、特异性：
由于每个DNA分子都具有特定的碱基对排列顺序，因而构成了DNA 分子的特异性。
DNA分子中的碱基对特定排列顺序，代表特定的遗传信息。从而决定了生物的各种性状。
三、DNA的复制
1、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代 DNA的过程。
2、复制时期：体细胞有丝分裂间期；原始生殖细胞减数分裂第一次分裂间期 3、复制场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 4、复制条件：
/、模板：亲代DNA的两条链(两条母链)。 2/、原料：细胞核中游的四种脱氧核苷酸 3/、酶：解旋酶、 聚合酶
4/、能量：ATP提供 ,来自线粒体的能量 5、复制过程：边解旋边复制
解旋→合成子链→母、子链组成双螺旋
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开 ②以解开的母链为模板，按碱基互补配对原则，合成子链
③每一条子链与对应的母链盘旋成双螺旋结构，形成两个新DNA 6、特点： 半保留复制
新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链（模板链） 7、复制结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子 8、复制的意义：
• 使遗传信息从亲代传递给子代，保持遗传信息的连续性，使本物种保持相对稳定和
延续。
• 由于复制差错而出现基因突变，从而为进化提供原始选择材料。 9、DNA的功能：
• DNA能够自我复制，在生物的传种接代中传递遗传信息。
• 遗传信息在后代的个体发育中，能以一定的方式反映到蛋白质分子结构上，使后代
表现出与亲代相似的性状。
DNA结构储存遗传信息（四种脱氧核酸排列的特定顺序）； DNA的复制传递遗传信息;
10、一个DNA连续复制n次，得2n个DNA。
如果用32P做标记的DNA连续复制n次，在所得2n个的DNA中只有2个DNA含有32P。含32P的DNA占2/2n个。 11、DNA和RNA的判断 DNA和RNA的判断：
有尿嘧啶U是RNA。有胸腺嘧定T是DNA。 单链DNA和双链DNA的判断：
A与T 和G 与C 的数目相等是双链，不等是单链。 RNA一般是单链
12、单链RNA结构不稳定，所以RNA病毒易发生变异
双链DNA结构稳定，所以DNA病毒不易发生变异
四、基因的表达 (一)、基因 1、基因的概念
基因是有遗传效应的DNA片段。是决定生物性状的基本单位。 2、基因的结构 编码区： 能编码蛋白质
基因
非编码区： 调控作用
原核细胞基因的结构
编码蛋白不能编码蛋
质的序列 白质的序列 引导RNA聚合酶
与基因的正确部
位结合
3 、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系
染色体是DNA的主要载体
基因是有遗传效应的DNA片段
在染色体上呈线性排列
3、基因功能：
阻碍RNA聚合酶的移
动,并使其从DNA模板链上脱离下来
a、通过复制传递信息
b、在后代个体发育中，通过控制蛋白质的合成来表达遗传信息,从而使后代表现出与亲代相似的性状.
（二）、基因的表达
基因的表达是通过DAN控制蛋白质的合成来实现的 遗传信息的传递与表达 1、遗传信息的传递
发生在传种接代过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。 、遗传信息的表达
发生在生物个体发育过程中，通过转录和翻译控制蛋白质的合成，表达遗传信息，控制个体发育过程，
蛋白质 子代遗传信息 mRNA （子代性状）
亲代遗传信息
传递
3．基因控制蛋白质的合成
场所：细胞核
模板：DNA的一条链
原料：游离的核糖核苷酸（四种）
转录
过程：以DNA一条核苷酸链为模板，按碱基互补酸对的原则，
合成一个mRNA。（DNA的遗传信息转录到RNA上）
产物：mRNA
场所：核糖体 模板：mRNA 工具：tRNA 翻译 原料：氨基酸 过程：1、信使RNA从核孔出来与核糖体结合。 2、tRNA携带相应的氨基酸，进入核糖体，转运RNA的反密码与信使 RNA的密码，进行碱基配对，把氨基酸放到特定位置。 3、氨基酸通过肽键连接成肽链。 产物：蛋白质
DNA
DNA碱基 6 遗传信息 转录 遗传密码 mRNA碱基 3 mRNA
翻译
蛋白质氨基酸： 1 氨基酸
缩合
肽链
4
较成熟蛋白质 多肽 DNA mRNA 成熟蛋白质
细胞核 内质网
三、基因对性状的控制 1、中心法则 ⑴概念：
遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。 ⑵图解：
转录
逆转录
⑶含义：
• DNA的复制
• 遗传信息从DNA传递给RNA的转录过程 • 在逆转酶的作用下，以RNA为模板合成DNA • 以RNA为模板合成蛋白质体现生物性状
翻译
蛋白质
（性状）
• 以RNA为模板复制RNA（只有RNA的病毒） 2、基因与性状的关系
⑴、基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位 ⑵、基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的 ⑶、基因控制性状的两种方式
A、直接途径：通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状 基因
控制
结构蛋白质
控制
细胞结构
控制
性状
如：镰刀型细胞贫血症；囊性纤维病的病因；
B、间接途径：通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状 基因
控制
酶
控制
细胞代谢
控制
生物性状
如：白化病
⑷、等位基因和性状的关系
决定
性状 基因
决定
显性性状 显性基因
相对性状 决定 隐性基因 隐性性状
决定 相对性状分离
等位基因分离 ⑸、生物的性状有些是受单基因控制的(高茎、矮茎)有些是受多对基因来决定的（人的身高） ⑹、生物的性由基因决定，还受环境条件的影响，是基因和环境共同作用的结果。
即：表现型=基因+环境条件
3．基因表达与个体发育之间的关系
(1)个体发育是从受精卵的有丝分裂开始到性成熟个体形成的过程，在这—过程中，生物个体的各种性状(或表现型)得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的，发育过程是细胞内基因表达的结果。
(2)个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在不同时期表现的。因而在个体发育中，生物体内基因的表达有如下特点：
①不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞表达不同的基因， 即选择性表达。如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。 ②细胞内基因顺序表达。
(3)基因表达控制个体发育的方式
基因控制性状需经过一系列步骤，基因控制性状有如下两种方式：
4、基因、染色体、蛋白质、性状的关系
体现 性状 5、蛋白质的相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数目－【（氨基酸数目－蛋白质中肽链数）×水的相对分子质量】
6、蛋白质中肽链的数+蛋白质中肽键数（或缩合时脱水分子数）=蛋白质中氨基氨数=参加转动tRNA数=1/3mRNA的碱基数=1/6基因中碱基数。
7、DNA（基因）中碱基数：mRNA中碱基数（tRNA中反密码子的碱基数）：tRNA数目：肽链中氨基酸数目＝6:3:1:1 或：DNA的碱基（N）：mRNA的碱基 ：蛋白质的氨基酸
6N ： 3N ： 1 N ： 1/2 ： 1/6